Oracle ORION模擬Database負載測試儲存效能

Oracle ORION模擬Database負載測試儲存效能

http://blog.itpub.net/23135684/viewspace-1137724/

FIO – IO壓力測試工具

https://blog.csdn.net/younger_china/article/details/71129541

Oracle ORION（Oracle IO Number ）是Oracle提供的儲存效能測試工具，Oracle並不對其提供技術支援。該工具的最大特點在於可以在沒安裝Oracle Database 軟體的情況下，模擬Oracle負載，測試 隨機或順序訪問指定 大小塊的效能，效能指標包括：IOPS，MBPS， Latency（延遲時間）。
   從Oracle Database 11g開始，ORION工具被整合 到GI和Database軟體中，所以在$GI_HOME/bin和$ORACLE_HOME/bin目錄下都可以找到這個工具。如果是Oracle Database  10gR2需要手動下載ORION工具。

1.下面是$GI_HOME/bin目錄下的ORION工具。
[root@rhel1 ~]#cd /u01/app/11.2.0/grid/bin
[root@rhel1 bin]# ./orion -help
ORION: ORacle IO Numbers -- Version 11.2.0.2.0

ORION runs IO performance tests that model Oracle RDBMS IO workloads.
It measures the performance of small (2-32K) IOs and large (128K+) IOs
at various load levels. 

Each Orion data point is a test for a specific mix of small and large 
IO loads sustained for a duration.  An Orion test consists of multiple 
data point tests.  These data point tests can be represented as a 
two-dimensional matrix.  Each column in the matrix represents data 
point tests with the same small IO load, but varying large IO loads.  
Each row represents data point tests with the same large IO load, but 
varying small IO loads.  An Orion test can be for a single point, a 
single row, a single column, or the whole matrix.

The 'run' parameter is the only mandatory parameter. Defaults
are indicated for all other parameters.  For additional information on
the user interface, see the Orion User Guide.

is the prefix used for all input and output filenames.  By
default, it is 'orion'.  It can be specified with the 'testname' 
parameter.

.lun should contain a carriage-return-separated list of LUNs.

The output files for a test run are prefixed by _ where
date is "yyyymmdd_hhmm".

The output files are: 
__summary.txt -  Summary of the input parameters, along with 
                                 the minimum small IO latency (in usecs), the maximum 
                                 MBPS, and the maximum IOPS observed. 
__mbps.csv - Performance results of large IOs in MBPS.
__iops.csv - Performance results of small IOs in IOPS.
__lat.csv - Latency of small IOs in microseconds.
__hist.csv - Histogram of IO latencies.
__trace.txt - Extended, unprocessed output.

WARNING: IF YOU ARE PERFORMING WRITE TESTS, BE PREPARED TO LOSE ANY DATA STORED
ON THE LUNS.
如果執行寫測試，儲存在LUN中的資料會丟失！

Mandatory parameters:
run                     Type of workload to run (simple, normal, advanced, dss, oltp).
                          simple   - Tests random small (8K) IOs at various loads,
                                     then random large (1M) IOs at various loads.
                          normal   - Tests combinations of random small (8K) IOs and 
                                     random large (1M) IOs.
                          advanced - Tests the workload specified by the user 
                                     using optional parameters.
                          dss      - Tests with random large (1M) IOs at increasing 
                                     loads to determine the maximum throughput.
                          oltp     - Tests with random small (8K) IOs at increasing 
                                     loads to determine the maximum IOPS.

該版本的ORION工具只有run是必選引數。
simple   在可變負載的情況下測試隨機小IO(8K)，然後再在可變負載的情況下測試隨機大IO(1M)的效能。
normal    測試隨機小IO(8K) 和隨機大IO(1M)的效能。
advanced 透過使用可選的引數自定義負載情況。
dss      在負載不斷增加 的情況下測試隨機大IO(1M)，找出最大的吞吐量。
oltp     在負載不斷增加的情況下測試隨機小IO(8K)，找出最大的IOPS值。

Optional parameters:
testname                Name of the test run.

num_disks               Number of disks (physical spindles).  This number is 
                        used to gauge the range of loads that Orion should test 
                        at.  Increasing this parameter results in Orion using 
                        heavier IO loads.  Default is the number of LUNs in 
                        .lun.
預設測試 .lun包含的所有LUN。

size_small              Size of small IOs in KB.  Default is 8.  預設8K。

size_large              Size of large IOs in KB.  Default is 1024. 預設1024K。

type                    Type of large IOs (rand, seq).  Default is rand.
                          rand - Randomly distributed large IOs.
                          seq  - Sequential streams of large IOs.

num_streamIO            Number of concurrent IOs per stream.  This parameter is only 
                        used if -type is seq.  Default is 4.

simulate                Orion tests on a virtual LUN formed by combining the
                        specified LUNs in one of these ways.  This parameter is 
                        typically only used if -type is seq.  Default is concat.
                          concat - A serial concatenation of the LUNs.  Each 
                                   sequential stream issues IOs to only one LUN. 
                          raid0  - A RAID-0 mapping across the LUNs.  Each 
                                   sequential stream issues IOs across all LUNs, 
                                   using RAID-0 striping.

write                   Percentage of IOs that are writes (SEE WARNING ABOVE).
                        Default is 0.

cache_size              Size in MBs of the array's cache.
                        Unless this option is set to 0, Orion issues a number
                        of unmeasured, random IOs before each large sequential
                        data point.  These IOs fill up the storage array's cache
                        (if any) with random data so that IOs from one
                        data point do not result in cache hits for the next
                        data point.  Read tests are preceded with junk reads
                        and write tests are preceded with junk writes.  If
                        specified, this 'cache warming' is performed until
                        cache_size MBs of IO have been read or written.
                        Default behavior is to issue 2 minutes of unmeasured random 
                        IOs before each data point.
據說在AIX平臺，cache_size的值對測試結果影響較大，並不能真實的反應儲存的效能；在Linux平臺不存在此問題， 測試的結果較準確。

duration                Duration of each data point in seconds.  Default is 60.
duration指定每個資料指標持續的時間，預設60秒。

num_small               Number of outstanding small IOs.  This parameter controls the 
                        small IO load.  Only used if -matrix is point, col, or max.  
                        No default.

num_large               This parameter controls the large IO load.
                        For -type rand, number of outstanding large IOs.
                        For -type seq, number of sequential IO streams.  Only used 
                        if -matrix is point, row, or max.  No default.

matrix                  An Orion test consists of multiple data point tests.  These data 
                        point tests can be represented as a two-dimensional matrix. 
                        Each column in the matrix represents data point tests with 
                        the same small IO load, but varying large IO loads.  Each 
                        row represents data point tests with the same large IO load, 
                        but varying small IO loads.  An Orion test can be for a 
                        single point, a single row, a single column, or the whole 
                        matrix, depending on the matrix option setting below. 
                        Default is basic.
                          basic    - Test small IOs only, then large IOs only.
                          detailed - Test entire matrix.
                          point    - Test with num_small small IOs, num_large large 
                                     IOs.
                          col      - Test a varying large IO load with num_small 
                                     small IOs.
                          row      - Test a varying small IO load with num_large 
                                     large IOs.
                          max      - Test varying loads up to the num_small and 
                                     num_large limits.

verbose                 Prints tracing information to standard output if set.
                        Not set by default.

Examples:
For a preliminary set of data
        -run simple 
For a basic set of data
        -run normal 
To evaluate storage for an OLTP database
        -run oltp 
To evaluate storage for a data warehouse
        -run dss 
To generate combinations of 32KB and 1MB reads to random locations
        -run advanced 
        -size_small 32 -size_large 1024 -type rand 
        -matrix detailed
To generate multiple sequential 1MB write streams, simulating RAID0 striping
        -run advanced 
        -simulate RAID0 -write 100 -type seq
        -matrix col -num_small 0


2.下面是實際的測試操作。

1).建立LUN配置檔案。
在~目錄下建立orion.lun檔案，將如下內容新增到檔案中：
/dev/sdj1

在沒有指定名稱的情況下，orion是預設名稱，.lun是固定的副檔名；執行命令時如果指定testname引數，那麼對應的值不需要指定.lun副檔名。

2).執行orion測試。
[root@rhel1 ~]# /u01/app/11.2.0/grid/bin/orion -run simple
ORION: ORacle IO Numbers -- Version 11.2.0.2.0
orion_20140407_2028
Calibration will take approximately 9 minutes.
Using a large value for -cache_size may take longer.
這裡顯示測試時間為9分鐘，ORION測試時長無法控制。

Maximum Large MBPS=35.13 @ Small=0 and Large=2
這句的含義是：最大吞吐量為35.13MB，是在測試第二個大IO(1M )得出的值，檢視生成的trace檔案可以看到有關第二個大IO的詳細資訊。

Maximum Small IOPS=86 @ Small=5 and Large=0
Small Read Latency: avg=57862 us, min=12943 us, max=270920 us, std dev=25577 us @ Small=5 and Large=0
這段的含義是：最大小IO的IOPS值為86，是在測試第5個小IO(8K)得出的值。
小IO讀的延遲情況，平均值/最小值/最大值。

     有關時間單位的說明：
    國際單位制詞頭經常與秒結合以做更細微的劃分，例如ms（毫秒，千分之一秒）、us（微秒，百萬分之一秒）和ns（納秒，十億分之一秒）。雖然國際單位制詞頭雖然也可以用於擴增時間，例如ks（千秒）、Ms（百萬秒）和Gs（十億秒），但實際上很少這樣子使用，大家都還是習慣用60進位制的分、時和24進位制的日做為秒的擴充。

Minimum Small Latency=15313 usecs @ Small=1 and Large=0
Small Read Latency: avg=15313 us, min=726 us, max=231989 us, std dev=24119 us @ Small=1 and Large=0
這段的含義是：小IO測試的最小延遲是15313微妙（也就是15毫秒），是在測試第1個小IO得出的值。
小IO讀測試的延遲情況，平均值/最小值/最大值。

Small Read / Write Latency Histogram @ Small=5 and Large=0 
下面是小IO讀寫延遲柱狀圖：
        Latency:                # of IOs (read)          # of IOs (write) 
        0 - 1           us:             0                       0
        2 - 4           us:             0                       0
        4 - 8           us:             0                       0
        8 - 16          us:             0                       0
       16 - 32          us:             0                       0
       32 - 64          us:             0                       0
       64 - 128         us:             0                       0
      128 - 256         us:             0                       0
      256 - 512         us:             0                       0
      512 - 1024        us:             14                      0
     1024 - 2048        us:             21                      0
     2048 - 4096        us:             257                     0
     4096 - 8192        us:             1220                    0
      8192 - 16384       us:             1994                    0
    16384 - 32768       us:             82                      0
    32768 - 65536       us:             158                     0
    65536 - 131072      us:             127                     0
   131072 - 262144      us:             49                      0
   262144 - 524288      us:             0                       0
   524288 - 1048576     us:             0                       0
  1048576 - 2097152     us:             0                       0
  2097152 - 4194304     us:             0                       0
  4194304 - 8388608     us:             0                       0
  8388608 - 16777216    us:             0                       0
 16777216 - 33554432    us:             0                       0
 33554432 - 67108864    us:             0                       0
 67108864 - 134217728   us:             0                       0
134217728 - 268435456   us:             0                       0

大部分的IO延遲都處在 8192 - 16384us之間。

命令執行完成之後，在執行命令時的目錄下產生了如下的檔案：
[root@rhel1 ~]# ll
total 104
-rw------- 1 root root  1076 Jun 17  2011 anaconda-ks.cfg
-rwxrwxrwx 1 root root   116 May  8  2009 ctss.sh
drwxr-xr-x 2 root root  4096 Jun 17  2011 Desktop
-rw-r--r-- 1 root root 33383 Jun 17  2011 install.log
-rw-r--r-- 1 root root  3682 Jun 17  2011 install.log.syslog
-rw-r----- 1 root root   580 Mar 24 00:34 oks.log
drwxr-xr-x 3 root root  4096 May 13  2012 oradiag_root
-rw-r--r-- 1 root root  7004 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_hist.txt 柱狀圖情況，包括每個資料指標操作期間（預設60秒）的IO延遲柱狀圖
-rw-r--r-- 1 root root   526 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_iops.csv IOPS情況
-rw-r--r-- 1 root root   554 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_lat.csv 延遲情況
-rw-r--r-- 1 root root   498 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_mbps.csv MBPS情況
-rw-r--r-- 1 root root  1743 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_summary.txt 概要
-rw-r--r-- 1 root root  3242 Apr  7 20:35  orion_20140407_2028_trace.txt 詳細的跟蹤檔案
-rw-r--r-- 1 root root    10 Apr  7 20:04 orion.lun

3).檢視測試結果。

a).IOPS測試結果：
我們可以非常容易的將orion_20140407_2028_iops.csv檔案以圖的形式展現出來：


最高的IOPS大概為85，有些文章說橫座標表示的是併發度，我們可以認為它是一個負載強度。

b).Latency測試結果：
將orion_20140407_2028_lat.csv資料以圖表的形式展現出來：

IO延遲在50~60毫秒之間。

c).MBPS測試結果：
檢視orion_20140407_2028_mbps.csv檔案：

24.98表示小IO的吞吐量。
35.12表示大IO的吞吐量。

3. 使用DD對磁碟進行快速而直接的測試。

執行下面的命令測試檔案系統的寫效能：
[root@homeserver /]# time sh -c "dd if=/dev/zero of=dd-test-file bs=8k count=1000000 && sync"
1000000+0 records in
1000000+0 records out
8192000000 bytes (8.2 GB) copied, 139.084 seconds, 58.9 MB/s

real    2m26.057s（表示真實時間 ）
user    0m1.360s
sys     0m24.854s

參考文章：

--end--