Vdbench存储性能测试使用指南：从参数配置到结果分析的配置实战

一、准备工作与环境配置

1. 获取Vdbench工具

从Oracle官方网站下载最新版本的Vdbench工具包：

下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/vdbench-downloads-1901681.html

2. 部署工具包

将下载的工具包上传至测试服务器，并解压到指定目录。Vdbench为绿色软件，无需编译安装。

• Linux示例：上传至/root目录，解压到vdbench50406文件夹，并赋予可执行权限。
• Windows：解压到任意目录即可。

3. 安装Java运行环境

确保系统中已安装正确版本的JRE（Java Runtime Environment）。

• Linux：建议使用JRE 1.7.45或更高版本。
• Windows：将JRE安装路径添加到系统环境变量PATH中。
• AIX：需单独获取，版本需在1.6.20以上。

4. 验证工具可用性

在工具目录下执行快速测试命令，以检查环境是否配置正确。

# Linux
./vdbench -t

# Windows (在命令行中)
vdbench -t

说明：-t参数会启动一个简短的演示测试，对一个磁盘区域进行5秒的随机混合读写IOPS测试，并输出结果，用于快速验证工具是否可正常运行。

5. 运行完整测试

执行一次完整测试通常包含三个步骤：

1. 准备好待测试的存储设备（LUN）。
2. 编写测试参数配置文件（文件后缀名不限，如.txt或.vdb）。
3. 执行命令：vdbench -f 参数文件 -o 输出目录。
   说明：编辑参数文件时，避免使用中文标点。若未指定-o参数，测试结果将默认输出到当前目录下的output文件夹中。

二、测试参数文件详解

Vdbench的参数文件通常由以下5个部分组成，它们共同定义了测试的全局设置、主机、存储、负载模型和运行方式。

1. Global (全局参数)
2. Host Description (HD， 主机定义)
3. Storage Description (SD， 存储定义)
4. Workload Description (WD， 负载定义)
5. Run Description (RD， 运行定义)

1. Global 全局参数

此部分定义适用于整个测试的通用设置。

参数名称	定义
dedupratio=xxx	设定数据重删比率。
compratio=xxx	设定数据压缩比率（使用LZ算法生成数据）。
dedupunit=xk	设定重删数据块大小，需参考存储厂商建议配置。
histogram	收集并统计I/O响应时间的分布情况。
messagescan=xxx	定义是否扫描系统日志（yes/no/nodiskplay），建议设为no以避免无关日志干扰。

示例配置：

messagescan=no
histogram=(default,100u,200u,300u,…,9m,10m,…,30m,40m,50m…)
dedupratio=2
compratio=3
dedupunit=8k

技术要点：

• 若不指定重删压缩参数，工具默认生成1:1的数据。
• 存储最终达到的实际压缩比可能低于设定值，这取决于存储的压缩算法和落盘块大小。
• histogram参数会生成详细的时延分布HTML报告。默认配置通常已满足大多数性能数据分析需求。

2. Host Description (HD) 主机定义

在多主机联机测试场景下必须定义，用于指定参与测试的服务器。

参数名称	定义
hd=default	后续参数作为所有主机的默认值。
hd=host_label	定义主机标签，用于标识和引用。
system=system_name	指定主机IP地址或主机名（多机测试时使用）。
vdbench=工具路径	指定远程主机上vdbench的安装路径（所有主机需一致）。
shell=rsh|ssh|vdbench	指定联机使用的命令协议。Linux推荐ssh，Windows可用vdbench。

示例配置（Linux多机）：

hd=default,shell=ssh,vdbench=/root/vdbench504,user=root
hd=hd1,system=192.168.1.1
hd=hd2,system=192.168.1.2

配置前提：使用ssh时，需配置主控机与所有主机间的SSH免密互信，并将主机信息写入主控机的/etc/hosts文件。

3. Storage Description (SD) 存储定义

定义测试的目标存储设备（磁盘/LUN）及相关I/O设置。

参数名称	定义
sd=default	后续参数作为所有存储设备的默认值。
sd=sd_id	定义一个存储设备标识。
hd=host_label	（多机测试）指定该存储设备所属的主机。
lun=path	指定测试对象的设备路径。<br>Linux: /dev/sdb, /dev/mapper/mpatha<br>Windows: D:\ 或 \\.\PhysicalDrive2<br>AIX: /dev/rhdisk1
threads=xxx	设定每个LUN的I/O并发线程数。
openflags=xxx	设置I/O模式，通常用于启用Direct I/O绕过缓存。<br>Linux: o_direct<br>Windows: directio
size=nnn	指定测试区域大小，默认为整个LUN。

示例配置：

# Linux单机，Direct IO
sd=default,threads=12,openflags=o_direct
sd=sd11,lun=/dev/sdb
sd=sd12,lun=/dev/sdc

存储配置推荐：

• 当单主机性能或链路成为瓶颈时，建议采用多主机联机测试。
• 为充分压测存储性能，建议至少配置8个LUN参与测试。
• 测试空间总量应大于存储缓存容量的5倍，以避免缓存命中率虚高。
• 若存储启用了重删、压缩或Thin功能，在正式性能测试前，需先用非零、非重删压缩数据将测试空间填充一遍（预埋）。

4. Workload Description (WD) 负载定义

定义具体的I/O负载模型，即测试的访问模式。

参数名称	定义
wd=default	后续参数作为所有负载的默认值。
wd=wd_id	定义一个负载标识。
sd=sd_id	指定施加此负载的存储设备，可用sd*代表所有设备。
rdpct=xxx	设定读操作所占的百分比（默认100%）。
seekpct=xxx	设定随机I/O的比例。100或random为全随机；0或sequential为全顺序。
xfersize=xx[k/m]	设定每次I/O操作的数据块大小，默认4k。支持定义混合块大小。

示例配置：

# 8KB数据块，全随机访问，70%读 + 30%写
wd=wd_stress,sd=sd*,seekpct=100,rdpct=70,xfersize=8k

高级技巧：xfersize参数支持定义混合I/O，例如xfersize=(8k,50,16k,30,2k,20)表示50%的I/O为8k，30%为16k，20%为2k。

5. Run Description (RD) 运行定义

定义测试如何执行，包括时间、强度等运行参数。

参数名称	定义
rd=default	后续参数作为所有运行定义的默认值。
wd=wd_id	指定要执行的负载。
iorate=xxx	限定I/O速率（IOPS）。可设固定值（如100）、递增序列（如(100-1000,100)）或max（最大压力）。
elapsed=xxx	测试总运行时间（单位：秒）。
interval=xxx	测试结果打印输出间隔（单位：秒）。
warmup=xxx	设定预热时间，此期间的数据不计入最终统计结果。

数据预埋（填充）示例：
在正式性能测试前，通常需要先进行数据填充，以构建稳定的重删压缩状态或覆盖整个测试空间。

# 定义存储设备（这里以8个LUN为例）
sd=default,threads=4,openflags=o_direct
sd=sd11,lun=/dev/sdb
sd=sd12,lun=/dev/sdc
... (sd13 到 sd18)

# 设置填充负载：256KB，100%顺序写
wd=wd_fill,sd=sd*,seekpct=0,rdpct=0,xfersize=256k

# 运行填充任务：以最大速率运行直到空间写满或超时（这里设为100小时）
rd=run_fill,wd=wd_fill,iorate=max,elapsed=360000,interval=1

三、测试脚本示例与结果分析

测试脚本示例

以下是两个完整的测试脚本示例，涵盖了单机和多机场景。

1. 单主机性能测试脚本 (single_host_test.vdb):

# 全局参数：模拟2:1重删，3:1压缩
dedupratio=2
compratio=3
dedupunit=8k

# 定义测试存储：8个LUN，每LUN12并发，Direct IO
sd=default,threads=12,openflags=o_direct
sd=sd11,lun=/dev/sdb
sd=sd12,lun=/dev/sdc
sd=sd13,lun=/dev/sdd
sd=sd14,lun=/dev/sde
sd=sd15,lun=/dev/sdf
sd=sd16,lun=/dev/sdg
sd=sd17,lun=/dev/sdh
sd=sd18,lun=/dev/sdi

# 定义负载模型：8KB，100%随机，70%读，30%写
wd=wd1,sd=sd*,xfersize=8k,rdpct=70,seekpct=100

# 定义运行方式：预热300秒，正式测试1800秒（30分钟），每秒打印结果
rd=run1,wd=wd1,iorate=max,elapsed=1800,interval=1,warmup=300

2. 多主机联机性能测试脚本 (multi_host_test.vdb):

# 全局参数
dedupratio=2
compratio=3
dedupunit=8k

# 主机定义：两台主机，使用SSH连接
hd=default,shell=ssh,vdbench=/home/vdbench504,user=root
hd=hd1,system=192.168.1.1
hd=hd2,system=192.168.1.2

# 存储定义：每台主机使用4个LUN，共8个LUN
sd=default,threads=12,openflags=o_direct
sd=sd11,hd=hd1,lun=/dev/sdb
sd=sd12,hd=hd1,lun=/dev/sdc
sd=sd13,hd=hd1,lun=/dev/sdd
sd=sd14,hd=hd1,lun=/dev/sde
sd=sd21,hd=hd2,lun=/dev/sdb
sd=sd22,hd=hd2,lun=/dev/sdc
sd=sd23,hd=hd2,lun=/dev/sdd
sd=sd24,hd=hd2,lun=/dev/sde

# 负载模型：8KB，100%随机，70%读，30%写
wd=wd1,sd=sd*,xfersize=8k,rdpct=70,seekpct=100

# 运行方式
rd=run1,wd=wd1,iorate=max,elapsed=1800,interval=1,warmup=300

测试结果解读

执行测试后，Vdbench会在命令行界面实时打印结果，并在-o指定的输出目录（默认为./output）生成详细报告文件。

1. 实时输出关键指标：
在Linux命令行操作界面，每秒（根据interval设置）会打印一行统计数据，主要关注以下列：

• i/o rate: 当前IOPS。
• MB/sec: 当前带宽。
• bytes i/o: 平均I/O大小（混合负载下为加权平均）。
• read pct: 读操作百分比。
• resp time: 平均I/O响应时延（毫秒）。
• read/write resp: 读/写平均响应时延（毫秒）。
• resp max: 最大响应时延（毫秒）。
• queue depth: 总体队列深度（总并发数）。

2. 生成的结果文件：
测试结束后，在输出目录中会生成以下关键文件：

• parmfile.html: 记录的测试参数文件，用于复现测试。
• summary.html: 详细的测试结果汇总，与命令行输出一致。
• totals.html: 整个测试周期的平均性能结果。
• histogram.html: I/O响应时间的详细分布直方图，是分析时延特性的关键。
• errorlog.html & logfile.html: 当测试过程中出现异常时，用于排查和定位问题。