stress 使用

介绍

stress 是一个 Linux 系统压力测试工具，可以给系统进行压力测试，包括cpu 使用率、内存、磁盘io、网络等性能指标都可以进行测试。

 

高负载/cpu使用的压力测试（模拟一个cpu 密集型的进程）

$ stress --cpu 1 --timeout 600      #模拟启动一个cpu 线程在不停的使用cpu ，持续时间600s

查看负载和cpu使用情况

uptime
 09:28:51 up 25 min,  4 users,  load average: 0.88, 0.48, 0.52
#大概一分钟左右之后，过去1分钟的负载就会达到1

top - 09:29:59 up 26 min, 4 users, load average: 1.01, 0.60, 0.56
Tasks: 136 total, 2 running, 134 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 99.0 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

cpu 使用率接近100%

模拟I/O 密集型进程

$ stress -i 1 --timeout 600　　　　#

查看负载和cpu 情况

$ watch -d uptime
...,  load average: 1.06, 0.58, 0.37

# 显示所有CPU的指标，并在间隔5秒输出一组数据
$ mpstat -P ALL 5 1
Linux 4.15.0 (ubuntu) 09/22/18 _x86_64_ (2 CPU)
13:41:28 CPU %usr %nice %sys %iowait %irq %soft %steal %guest %gnice %idle
13:41:33 all 0.21 0.00 12.07 32.67 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 54.84
13:41:33 0 0.43 0.00 23.87 67.53 0.00 0.43 0.00 0.00 0.00 7.74
13:41:33 1 0.00 0.00 0.81 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 98.99

# 可以看到，1 分钟的平均负载会慢慢增加到 1.06，其中一个 CPU 的系统 CPU 使用率升高到了 23.87，而 iowait 高达 67.53%。这说明，平均负载的升高是由于 iowait 的升高。

查看哪个进程导致的

# 间隔5秒后输出一组数据，-u表示CPU指标
$ pidstat -u 5 1
Linux 4.15.0 (ubuntu)     09/22/18     _x86_64_    (2 CPU)
13:42:08      UID       PID    %usr %system  %guest   %wait    %CPU   CPU  Command
13:42:13        0       104    0.00    3.39    0.00    0.00    3.39     1  kworker/1:1H
13:42:13        0       109    0.00    0.40    0.00    0.00    0.40     0  kworker/0:1H
13:42:13        0      2997    2.00   35.53    0.00    3.99   37.52     1  stress
13:42:13        0      3057    0.00    0.40    0.00    0.00    0.40     0  pidstat

注意： iowait无法升高的问题，是因为案例中stress使用的是 sync() 系统调用，它的作用是刷新缓冲区内存到磁盘中。对于新安装的虚拟机，缓冲区可能比较小，无法产生大的IO压力，这样大部分就都是系统调用的消耗了。所以，你会看到只有系统CPU使用率升高。解决方法是使用stress的下一代stress-ng，它支持更丰富的选项，比如 stress-ng -i 1 --hdd 1 --timeout 600（--hdd表示读写临时文件）。

模拟大量进程的场景

$ stress -c 8 --timeout 600   #8个进程使用cpu 的场景持续1h

查看负载等情况

$ uptime
...,  load average: 7.97, 5.93, 3.02

查看进程情况

# 间隔5秒后输出一组数据,一共输出一组
$ pidstat -u 5 1
14:23:25      UID       PID    %usr %system  %guest   %wait    %CPU   CPU  Command
14:23:30        0      3190   25.00    0.00    0.00   74.80   25.00     0  stress
14:23:30        0      3191   25.00    0.00    0.00   75.20   25.00     0  stress
14:23:30        0      3192   25.00    0.00    0.00   74.80   25.00     1  stress
14:23:30        0      3193   25.00    0.00    0.00   75.00   25.00     1  stress
14:23:30        0      3194   24.80    0.00    0.00   74.60   24.80     0  stress
14:23:30        0      3195   24.80    0.00    0.00   75.00   24.80     0  stress
14:23:30        0      3196   24.80    0.00    0.00   74.60   24.80     1  stress
14:23:30        0      3197   24.80    0.00    0.00   74.80   24.80     1  stress
14:23:30        0      3200    0.00    0.20    0.00    0.20    0.20     0  pidstat

假设测试服务器cpu 为2核，可以看出，8 个进程在争抢 2 个 CPU，每个进程等待 CPU 的时间（也就是代码块中的 %wait 列）高达 75%。这些超出 CPU 计算能力的进程，最终导致 CPU 过载。

注意：1、pidstat 里面的%wait 与top 心事的%wait不一样，前者表示进程等待cpu时间百分比后者表示cpu等待io 时间百分比。

2、pidstat输出中没有%wait的问题，可能是默认的sysstat稍微有点老，源码或者RPM升级到11.5.5版本以后就可以看到了。Ubuntu的包一般都比较新，没有这个问题。