시스템 성능 테스트 - 디스크 IO

우선 작업 중 많이 사용되는 시스템 검사 도구를 나열해 봅시다. top,ps,iostat,vmstat,free(-m),tcpdump...
1. 디스크 IO는 메모리 읽기와 쓰기에 비해 매우 느리고 데이터베이스 조작도 그렇기 때문에 일부 IO가 밀집된 프로그램에서 메모리 맵,memcached로 최적화할 수 있다.
2. 개인적 이해로 디스크 접근을 설명한다
cpu가 파일 데이터에 접근할 때, 먼저 cpu cache와memory에서 찾고, 찾지 못하면 io 서브시스템에 디스크에 불러오라고 알립니다. (데이터는 메모리 내의 형식으로 불러옵니다. 메모리 페이지는 보통 4kb입니다.) (MPF, major pagefault)
메모리 (쓰기 캐시 buffer, 읽기 캐시 cached) 에서 찾을 수 있다면 디스크 조작이 필요 없습니다 (MnPF,minor page fault)
후자의 속도가 훨씬 빨라졌기 때문에 빈번한io작업 후 메모리에 디스크 데이터를 캐시하는 데 많은 공간이 있다. 이때free의 공간이 부족한 것을 보면 기계의 메모리가 부족하다는 뜻이 아니다. 메모리가 필요할 때 메모리는 디스크 캐시에 사용할 메모리 공간을 방출한다. 다음 그림에서cached는 캐시가 차지하는 공간이고 메모리의 실제 남은 공간은free+buffers+cached=117+10+508이다.그러나 Swap used가 많으면 시스템 메모리가 정말 부족하다는 것을 의미하며, 디스크에 저장되어 있기 때문에 교환 구역을 사용하는 속도가 매우 느리다.

xudongsong@HP:~$ free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          1889       1771        117          0         10        508
-/+ buffers/cache:       1252        636
Swap:         4766        282       4484

 
3. 메모리 페이지 유형:
read 페이지:읽기 전용, 라이브러리 파일 포함
dirty 페이지 (write 페이지): 디스크에 동기화해야 할 데이터를 썼습니다. fprintf 다음에 fflush () 같은 함수를 호출하면 디스크에 다시 쓸 수 있을 것 같습니다.
anonymous page: 디스크 파일과 상관없이 일부 프로세스에 귀속되며, 메모리가 부족할 때 이 데이터가 Swap에 빠질 수 있습니다.
4. IOPS(초당 응답 디스크 IO 횟수) 계산:
디스크의 RPM이 10000인 경우(RPM, Revolutions Perminute, 분당 회전 코일 수)
디스크 RD(Rotational Delay, 반 바퀴 회전하는 밀리초)는 (1/(100000/(60*1000)))/2=3
헤드를 더한 DS(Disk Seek, 헤드 탐색 밀리초)는 평균 3MS입니다.
2MS 지연 시간 추가
최종 IOPS는 8ms이며, 코어는 매번 IO 요청 디스크에 8ms를 필요로 하며, 10000RPM 디스크는 초당 125회 IOPS를 제공할 수 있다
근거
5. 실제 IO 상황은 프로그램에 따라 고려해야 한다. 메일 서버 IO 데이터가 작고 요청이 빈번하며 Random IO에 속하고 흐르는 미디어 서비스 IO 데이터가 크고 요청 빈도가 낮으며 Sequential IO에 속한다.
전자는 iops에 대한 요구가 높았고, 후자는 대량의 데이터를 읽고 쓰는 능력(KBper request, (rkB/s)/(r/s) 또는 (wkB/s)/(w/s)에 대한 요구가 높았다.
top 또는 iostat으로 iowait가 비교적 높은 것을 보았을 때 io 병목이 있음을 설명합니다

xudongsong@HP:~$ iostat -kdx 2
Linux 3.0.0-14-generic (HP) 	2012 01 08  	_x86_64_	(4 CPU)

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.60     2.08    2.86    1.20    65.79    37.79    51.09     0.37   91.11   34.56  225.77  14.59   5.92

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    2.00    0.00    64.00     0.00    64.00     0.02    9.00    9.00    0.00   5.00   1.00

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.00     0.50    0.50    1.00     2.00     6.00    10.67     0.01    9.33    8.00   10.00   9.33   1.40

이 글은 이 글을 읽은 후 자신이 한 기록을 이해하여 온고와 비망으로 치자