体系压力测试助手——stress-ng
1、背景在体系性能测试和压力测试中，stress-ng 是一个非常强大的工具，广泛应用于对 Linux 体系进行各种硬件和软件方面的负载测试。它能够模仿多种极度负载环境，帮助开发人员和运维人员查抄体系在高负载下的体现，以便发现潜伏的瓶颈和稳定性题目。
2、stress-ng简介及安装
stress-ng 是一个强大的工具，它通过天生各种计算密集型、内存密集型、I/O 密集型等工作负载，来模仿不同范例的压力测试。stress-ng 可以对 CPU、内存、磁盘、网络等硬件资源施加负载，从而测试体系在极度负载下的稳定性和性能。stress-ng 的优势在于它能够产生各种范例的负载，并且能够通过多种方式配置负载的强度、连续时间等。它支持对单个组件（如 CPU、内存、磁盘等）进行压力测试，也支持对体系的多种资源进行综合测试。安装方式如下：
sudo apt update
sudo apt install stress-ng
3、stress-ng的基本使用
stress-ng 通过命令行界面提供了丰富的选项来控制压力测试的范例和强度。最基本的用法是直接启动一个测试任务，如下所示：
stress-ng --cpu 4 --timeout 60s
在这个示例中，stress-ng 会对 4 个 CPU 核心施加压力，并且在 60 秒后自动竣事测试。以下是常见的一些选项说明。
3.1、–cpu
该选项指定要使用的 CPU 核心数， 体现核心数。例如，–cpu 4 体现对 4 个 CPU 核心进行压力测试。如果你希望让所有可用的 CPU 核心都参与测试，可以使用 --cpu 不带参数：
stress-ng --cpu 0 --timeout 60s
3.2、–timeout <时间>
–timeout 选项用于指定压力测试的连续时间。你可以指定秒数（如 60s）、分钟数（如 10m）或小时数（如 1h）
stress-ng --cpu 4 --timeout 5m
3.3、–io
该选项指定 I/O 密集型操纵的数目。例如，–io 4 会启动 4 个 I/O 操纵来增长体系的 I/O 压力。I/O 操纵可能包括读写磁盘、网络通信等。
stress-ng --io 4 --timeout 10m
3.4、–vm
–vm 用于测试体系的内存压力， 体现要启动的虚拟内存分配任务的数目。这个选项会导致 stress-ng 不断分配和开释内存，从而斲丧内存资源。
stress-ng --vm 2 --vm-bytes 512M --timeout 10m
在这个示例中，stress-ng 启动了 2 个虚拟内存任务，每个任务分配 512MB 的内存，并连续 10 分钟。
3.5、–cpu-method <方法>
–cpu-method 选项答应你选择不同的 CPU 压力测试方法。例如，stress-ng 提供了几种不同的算法，使用这些算法可以模仿不同的 CPU 负载行为。
stress-ng --cpu 4 --cpu-method matrixprod --timeout 10m
常见的 CPU 测试方法包括：
[*]default：默认方法
[*]matrixprod：矩阵乘法
[*]fft：快速傅立叶变动
[*]prime：素数计算
3.6、–load
–load 选项用于指定要施加的负载量。例如，–load 100 体现将 CPU 负载保持在 100%（最大负载）。可以结合 --cpu 使用来指定负载的巨细。
stress-ng --cpu 4 --load 100 --timeout 10m
3.7、–hdd
–hdd 选项用于测试硬盘压力， 体现要启动的硬盘操纵数目。这些操纵包括磁盘的读写操纵，模仿磁盘繁忙的工作场景。
stress-ng --hdd 2 --timeout 5m
3.8、–network
如果你希望对网络性能施加压力，可以使用 --network 选项， 体现要启动的网络操纵数。该选项用于模仿网络负载。
stress-ng --network 2 --timeout 5m
3.9、–cpu 0 --all（综合测试）
stress-ng 的强大之处在于它可以同时施加多种范例的负载。你可以通过 --all 选项同时对所有可用的资源进行压力测试：
stress-ng --cpu 0 --io 4 --vm 2 --timeout 10m
4、stress-ng的高级使用
4.1、多线程测试
stress-ng 答应对多线程进行压力测试，可以通过 --cpu-method 配合 --cpu 来控制每个线程的负载。以下是一个多线程的测试示例：
stress-ng --cpu 4 --cpu-method fft --timeout 10m
在这个例子中，stress-ng 会使用 4 个 CPU 核心，实行快速傅立叶变动（FFT）算法，模仿计算密集型负载。
4.2、内存压力测试
内存是体系中非常关键的资源之一，stress-ng 可以通过模仿内存分配和开释来测试内存的负载环境。以下是一个常见的内存压力测试命令：
stress-ng --vm 4 --vm-bytes 1G --timeout 5m
这个命令会启动 4 个虚拟内存任务，每个任务分配 1GB 的内存，连续 5 分钟。这种测试通常用于查抄体系在高内存负载下的体现。
4.3、监控测试过程
在进行压力测试时，可以使用 stress-ng 的 --metrics-brief 选项来获取实时的性能指标，帮助你实时监控体系状态：
stress-ng --cpu 4 --timeout 10m --metrics-brief
这个命令会在测试过程中实时输出体系的性能数据，例如 CPU 使用率、内存占用等。
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