Стресс тест процессора в Linux
Прогнал я тест Linpack и задумался: а не пора ли мне поменять термопасту на своём ноутбуке?
Да, по результатам нескольких тестов подряд (не буду захломлять статью картинками) видно, что процессор уходит в троттлинг (пропуск тактов и сброс частоты при нагреве), но вот, как быстро он начинает это делать?
Стресстест процессора в терминале Linux
Задавшись этим вопросом и поискав в интернете утилиты, я понял, что основная проблема в решении поставленной мной задачи — одновременный запуск, как минимум пары утилит и разбегающиеся глаза в двух окнах. И я пришёл к выводу, что мне больше подходит консольный вариант, нежели разноцветные окна открытых программ.
Начал я с sysbench:
sudo apt install sysbench
sysbench —num-threads=4 —test=cpu —cpu-max-prime=100000 run
- —num-threads=4 — это количество потоков, у меня двухъядерный четырёхпотоковый Intel® Core™ i7-640M, поэтому 4;
- —cpu-max-prime=100000 — это максимальное количество выполненных операций, я выставил в 100000, т.к. по умолчанию — 10000, слишком быстро завершают тест.
Потом я перешёл на Linpack. Так как процессор у меня от Intel и я имею некоторую долю лени (лень — двигатель прогресса), то я взял, скачал и распаковал готовый Intel-овский Linpack, предварительно создав в домашнем каталоге директорию linpack:
mkdir ./linpack
cd ./linpack
wget http://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/irc_nas/9752/l_mklb_p_2018.3.011.tgz
tar -xvzf ./l_mklb_p_2018.3.011.tgz
Для AMD процессоров такой вариант я бы не стал пробовать, так как компилятор от Intel вставляет закладки, проверяющие процессор и если он не Intel. ну, подумаешь сотню-другую лишних инструкций процессор выполнит и заведомо проиграет в производительности. Для AMD лучше собрать Linpack из исходников, например, из этих. В данной статье сборку из исходников рассматривать не буду — читайте README в source code.
Вернёмся к Intel-овскому Linpack-у. Там много чего лишнего и мне не нужного, а то, что нужно рассмотрю относительно версии 2018.3.011. Сразу же перейду в нужную директорию, чтоб потом не набирать длинные команды:
Так как по умолчанию Intel-овский Linpack заточен под тестирование серверных Xeon-ов, создадим свой файл, который будет использоваться в качестве входных опций — просто уменьшим количество тестов, иначе устанем «пару-тройку дней» ждать завершения теста. У меня Linux Mint LMDE 3, поэтому я использую текстовый редактор xed, да и нравится он мне бОльшим функционалом, особенно, когда из-под root-а его запускать — он цвет на красный меняет. И так, создаём в этой же директории, в которую перешли, файл, например, my_test:
И в созданный файл копируем следующее содержимое:
Shared-memory version of Intel(R) Distribution for LINPACK* Benchmark. *Other names and brands may be claimed as the property of others.
Sample data file lininput_xeon64.
5 # number of tests
1000 2000 5000 10000 20000 # problem sizes
1000 2000 5008 10000 20000 # leading dimensions
4 2 2 2 1 # times to run a test
4 4 4 4 4 # alignment values (in KBytes)
Ну, и собственно запуск Linpack с созданным файлом:
./xlinpack_xeon64 -i ./my_test
Можно ещё заюзать stress-ng или stress, но поставленной мной задачи это всё-равно не решает. Вывода температуры, частот и времени от начала старта эти утилиты мне не показывают.
Температуру может показать sensors — подробнее про установку этой утилиты здесь. И эта утилита понадобится в дальнейшем рассмотрении моего вопроса. Линукс — велик и могуч: одна и та же задача может решаться по-разному. За Си мне лень было браться и я написал недостающую мне часть на BASH, ибо строк получилось не так уж и много. Без установленной sensors мой скрипт работать не будет. Фиксацию троттлинга естесственно не стал писать — его и так будет видно по сбросу частоты и температуре. Вот сам скрипт:
Сильно не ругайте за скидывание управляющих символов в stderr (1>&2), но это дело привычки, если вдруг потом вывод скрипта в файл отправлять, а там все эти ESC-апе последовательности точно не нужны, вот так и будет терминал цветным, а файл чистым. Что-то я отвлёкся.
Я создал файл chk в директории с linpack-ом и записал скрипт в него, Вы можете сделать тоже самое, за исключением xed, если у Вас его нет:
И собственно то, ради чего всё затевалось — тест Linpack cо скриптом:
./chk ./xlinpack_xeon64 -i ./my_test
Да, я вижу, одно ядро нагрелось до критического TDP в 105°C за 86 секунд, но это мне ни о чём не говорит, а вот то, что с 50°C до 80°C процессор нагревается за 2 секунды — это уже показатель: термопасту точно пора менять — два года не менял, а вот с системой охлаждения останется вопрос, который проявят тесты после замены термопасты и термопроводящих прокладок на моём ноутбуке.
Почему именно 80°C я взял за отправную точку? Да просто потому, что именно эта температура заложена в BIOS, как температуры начала скидывания частот, да ещё и начало включения кулера выставлена в 55°C в угоду энергосбережению, но BIOS — InsydeH20, да ещё и с проверкой своей хэш-суммы и белым списком девайсов — та ещё головная боль. будет программатор — займусь им вплотную.
Скрипт писал на скорую руку и с ориентиром на Linpack, но он так же свободно работает и с другими консольными утилитами. Вот запуск с вышеизложенным sysbench:
./chk sysbench —num-threads=4 —test=cpu —cpu-max-prime=100000 run
Как видно из скриншота sysbench не даёт полную нагрузку на процессор, в отличии от Linpack-а.
Вот запуск с утилитой stress (подробнее про stress — здесь):
./chk stress —cpu 16
Естественно выход/окончание теста с утилитой stress осуществляется вручную по CTRL+C, отсюда и Error: 1 выведенная моей переменной PS1 из-за подобной реализации выхода из скрипта через exit 1.
Скрипт можно запустить и без опций, но тогда он только температуру и частоты в почти реальном времени показывает:
В любом случае выход из скрипта осуществляется автоматически, по окончании теста или можно выйти, нажав CTRL + C:
В общем: поставленную для себя задачу я решил и даже лучше — появилась целая надстройка над тестовыми утилитами. Осталось ноутбук разобрать и поменять таки термопасту с прокладками: как вспомню — аж страшно становится.
Источник
Бенчмарки для Linux-серверов: 5 открытых инструментов
Сегодня мы расскажем об открытых инструментах для оценки производительности процессоров, памяти, файловых систем и систем хранения данных.
В список вошли утилиты, предлагаемые резидентами GitHub и участниками тематических тредов на Reddit, — Sysbench, UnixBench, Phoronix Test Suite, Vdbench и IOzone.
/ Unsplash / Veri Ivanova
Sysbench
Это — утилита для нагрузочного тестирования MySQL-серверов, основанная на проекте LuaJIT, в рамках которого разрабатывается виртуальная машина для языка Lua. Автор инструмента — программист и эксперт по MySQL Алексей Копытов. Проект начинался как хобби, но со временем обрел признание сообщества. Сегодня sysbench используют в своей работе крупные университеты и ИТ-организации вроде IEEE.
Во время конференции SECR-2017 (запись выступления есть на YouTube) Алексей рассказал, что sysbench позволяет оценить производительность базы данных при переносе на новое оборудование, обновлении версии СУБД или резком изменении числа запросов. В общем случае синтаксис команды для проведения теста выглядит следующим образом:
Эта команда определяет тип (cpu, memory, fileio) и параметры нагрузочного теста (количество потоков, число запросов, скорость обработки транзакций). В целом инструмент способен обрабатывать миллионы событий за секунду. Подробнее об архитектуре и внутреннем устройстве sysbench Алексей Копытов рассказал в одном из выпусков подкаста Software Development Podcast.
UnixBench
Набор инструментов для оценки производительности Unix-систем. Его представили инженеры из университета Монаша в 1983 году. С того момента поддержкой инструмента занималось множество людей, например, авторы журнала о микрокомпьютерных технологиях Byte Magazine и участник LKML Дэвид Ниеми (David Niemi). За выход следующей версии инструмента отвечает Энтони Воэлм (Anthony Voellm) из Microsoft.
UnixBench представляет собой набор индивидуальных тестов. Они сопоставляют скорость выполнения кода на машине под управлением Unix с производительностью эталонной системы, в роли которой выступает SPARCstation 20-61. На основе этого сравнения генерируется балл, определяющий производительность.
Среди доступных тестов числятся: Whetstone, который описывает эффективность операций с плавающей точкой, File Copy, оценивающий скорость копирования данных, и несколько 2D и 3D-бенчмарков. Полный список тестов можно найти в репозитории на GitHub. Многие из них используют для оценки производительность виртуальных машин в облаке.
Phoronix Test Suite
Этот комплекс тестов разработан авторами веб-ресурса Phoronix, на котором публикуются новости о дистрибутивах GNU/Linux. Впервые Test Suite представили в 2008 году — тогда он включал 23 различных теста. Позже разработчики запустили облачный сервис OpenBenchmarking.org, на котором пользователи могли публиковать собственные тестовые сценарии. Сегодня на нем представлено около 60 бенчмарк-наборов, в том числе связанных с машинным обучением и технологией ray-tracing.
Наборы специализированных скриптов позволяют протестировать отдельные компоненты системы. С их помощью можно оценить время компиляции ядра и кодирования видеофайлов, скорость сжатия архиваторов и др. Для запуска тестов достаточно написать соответствующую команду в консоли. Например, эта команда инициирует оценку производительности CPU:
Во время тестирования Test Suite самостоятельно контролирует состояние оборудования (температуру CPU и скорость вращения кулеров), защищая систему от перегрева.
/ Unsplash / Jason Chen
Vdbench
Инструмент для генерации I/O-нагрузки на дисковые системы, разработанный Oracle. Он помогает оценить производительность и целостность СХД (о том, как посчитать теоретическую производительность дисковой системы, мы подготовили краткую справку).
Работает решение следующим образом: на реальной системе запускается программа SWAT (Sun StorageTek Workload Analysis Tool), которая создает дамп со всеми обращениями к диску за определённый период. Записываются метка времени, тип операции, адрес и размер блока данных. Далее, используя файл с дампом, vdbench эмулирует нагрузку на любой другой системе.
Список параметров для управления утилитой есть в официальном документе Oracle. Исходный код утилиты можно найти на сайте компании.
IOzone
Консольная утилита для оценки производительности файловых систем. Она определяет скорость чтения, записи и перезаписи файлов. В разработке инструмента приняли участие десятки программистов, но автором его первой версии считается инженер Уильям Норкотт (William Norcott). Разработку поддержали такие компании, как Apple, NetApp и iXsystems.
Для управления потоками и их синхронизации во время тестирования инструмент использует стандарт POSIX Threads. По завершении работы IOzone выдает отчет с результатами или в текстовом формате, или в виде электронной таблицы (Excel). Также инструмент имеет в составе скрипт gengnuplot.sh, который строит по данным таблиц трехмерный график. Примеры таких графиков можно найти в документации к инструменту (стр. 11–17).
IOzone доступен в качестве тестового профайла в уже упомянутом Phoronix Test Suite.
Дополнительное чтение из наших блогов и социальных сетей:
Баг в Linux 5.1 приводил к потере данных — корректирующий патч уже вышел
Есть мнение: технология DANE для браузеров провалилась
Зачем нужен мониторинг?
Резервное копирование файлов: как подстраховаться от потери данных
Как перенести системный жесткий диск в виртуальную машину?
Все говорят об утечках ПД — чем поможет IaaS-провайдер
Короткий ликбез: как устроена ЭЦП
Справочная: как работает закон о персональных данных
Источник
Как оценить производительность Linux-сервера: открытые инструменты для бенчмаркинга
Мы в 1cloud.ru подготовили подборку инструментов и скриптов для оценки производительности процессоров, СХД и памяти на Linux-машинах: Iometer, DD, vpsbench, HammerDB и 7-Zip.
Другие наши подборки с бенчмарками:
- Sysbench, UnixBench, Phoronix Test Suite, Vdbench и IOzone
- Interbench, Fio, Hdparm, S и Bonnie
Фото — Bureau of Land Management Alaska — CC BY
Iometer
Это — бенчмарк для оценки производительности дисковой и сетевой подсистем. Подходит для работы как с одним сервером, так и целым кластером. Iometer представили инженеры Intel в 1998 году. В 2001-м корпорация передала исходники некоммерческой организации Open Source Development Labs (OSDL) по лицензии Intel Open Source License. С 2003 года поддержкой инструмента занимается группа энтузиастов — проект зарегистрирован на SourceForge.net.
Iometer состоит из генератора нагрузки dynamo и графического интерфейса. Правда, последний доступен только под Windows. Что касается генератора, то он позволяет имитировать нагрузку сторонних приложений — для этого создаются специальные тестовые шаблоны.
Бенчмарки показывают: пропускную способность, операции в секунду, латентность и загрузку процессора. Вычисляются не только средние значения величин, но и мин/макс.
Несмотря на то что последняя стабильная версия инструмента вышла в 2014 году, его до сих пор используют в Broadcom и Dell. Однако возраст системы все же сказывается. Во-первых, её интерфейс устарел и не менялся с 1998 года. Во-вторых, инструмент порой выводит не совсем адекватные результаты на массивах all-flash.
vpsbench
Простой скрипт для оценки производительности VPS. Распространяется по лицензии MIT. Вот пример его работы, приведенный в официальном репозитории на GitHub:
Утилита отображает количество ядер, частоту процессора, объемы задействованной памяти. Для оценки производительности дисков vpsbench выполняет последовательное и произвольное чтение/запись. Несмотря на то что утилита довольно старая (обновление на GitHub сделано около четырех лет назад) ее использует множество облачных провайдеров и ИТ-компаний.
HammerDB
Один из самых популярных открытых бенчмарков для нагрузочного тестирования баз данных. Поддержкой инструмента занимается некоммерческая организация TPC — Transaction Processing Performance Council. Её цель — разработка стандартов для БД-бенчмарков.
HammerDB создает тестовую схему БД, наполняет её данными и симулирует нагрузку нескольких виртуальных пользователей. Нагрузкой могут служить как транзакционные, так и аналитические операции. Поддерживает: Oracle Database, SQL Server, IBM Db2, MySQL, MariaDB, PostgreSQL и Redis.
Вокруг HammerDB сформировалось обширное комьюнити. Утилиту используют компании из 180 стран мира. Среди них: Intel, Dell, Lenovo, Red Hat и многие другие. Если вы хотите изучить возможности утилиты самостоятельно — можете начать с официальных гайдов.
Фото — lost places — CC BY
Этот архиватор имеет встроенный бенчмарк для тестирования скорости процессоров при сжатии определенного количества файлов. Также он подойдет для проверки RAM на ошибки. Для тестов используется алгоритм LZMA (Lempel–Ziv–Markov chain Algorithm). Он основан на схеме сжатия данных по словарю. Например, чтобы запустить бенчмарк с одним потоком и 64-мегабайтным словарем достаточно прописать команду:
Результат программа предоставит в формате MIPS (million instructions per second), что можно назвать недостатком. Этот параметр подходит для сравнения быстродействия процессоров одинаковой архитектуры, но в случае с различающимися архитектурами его применимость ограничена.
Инструмент командной строки, конвертирующий и копирующий файлы. Но его можно использовать для проведения простых I/O-тестов на СХД. Из коробки запускается практически на любой системе GNU/Linux.
На wiki-страничке приведена команда для оценки производительности диска при последовательной записи 1024-байтных блоков:
Также стоит отметить, что DD можно использовать в качестве простого CPU-бенчмарка. Правда, для этого понадобится дополнительная программа, требующая ресурсоемких вычислений. Например, утилита для расчета значений хеш-сумм md5sum.
Команда выше покажет, насколько быстро (Мбайт/с) система обработает длинную числовую последовательность. Хотя эксперты говорят, что эта команда подойдет лишь для грубой оценки производительности. Также важно помнить, что DD позволяет производить низкоуровневые операции на жёстких дисках. Поэтому работать с утилитой нужно осторожно, чтобы не потерять часть данных (название DD иногда в шутку расшифровывают, как disk destroyer).
О чем мы пишем в наших блогах и социальных сетях:
Исследование: Linux — все еще самая популярная ОС в облаке
В Open Invention Network больше трех тысяч лицензиатов — что это значит для открытого ПО
Как обезопасить Linux-систему: 10 советов
Минимизация рисков: как не потерять ваши данные
Книги для тех, кто уже занимается системным администрированием или только планирует начать
Необычные доменные зоны для вашего проекта
Источник
