# 磁盘IO性能fio测试实操笔记

测试环境说明

服务器：LuckVM SSD 节点系统：Debian 12 磁盘类型：NVMe SSD 挂载点：/dev/vda1

很多人买 VPS 只看 CPU 和内存，忽略磁盘 IO 性能，结果跑数据库、存文件的时候卡得要死，甚至有的超售严重的 VPS，磁盘随机读写速度还不如机械硬盘，跑个 WordPress 首页加载要几秒。fio 是目前最准确的磁盘性能测试工具，比 dd 测试准很多，能测随机读写、顺序读写、IOPS 这些核心参数，这篇讲怎么安装 fio，怎么看测试结果，怎么判断磁盘性能好不好。

一、fio 安装

直接用包管理器安装就行，非常简单：

# Debian/Ubuntu

apt update && apt install -y fio

# CentOS/RHEL

yum install -y fio

# 验证安装

fio --version

⚠️ 重要提醒：不要在系统盘有重要数据的时候测试！ fio 会直接读写磁盘，虽然我们用空文件测试不会覆盖数据，但高负载测试可能会导致正在运行的服务卡顿，最好在刚装完系统、还没跑业务的时候测。

二、常用测试命令

我们最常用的是 4K 随机读写测试（模拟数据库、系统运行的真实场景）和 1M 顺序读写测试（模拟大文件读写），直接用下面的命令就行，不用自己写复杂参数。

1. 4K 随机读测试（数据库读场景）

fio -filename=/tmp/fio_test -direct=1 -iodepth 32 -thread -rw=randread -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=randread_4k

2. 4K 随机写测试（数据库写场景）

fio -filename=/tmp/fio_test -direct=1 -iodepth 32 -thread -rw=randwrite -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=randwrite_4k

3. 4K混合读写测试（日常运行场景，70%读30%写）

fio -filename=/tmp/fio_test -direct=1 -iodepth 32 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=libaio -bs=4k -size=1G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=randrw_4k

4. 1M 顺序读写测试（大文件复制场景）

# 顺序读

fio -filename=/tmp/fio_test -direct=1 -iodepth 32 -thread -rw=read -ioengine=libaio -bs=1M -size=1G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=read_1M

# 顺序写

fio -filename=/tmp/fio_test -direct=1 -iodepth 32 -thread -rw=write -ioengine=libaio -bs=1M -size=1G -numjobs=1 -runtime=60 -group_reporting -name=write_1M

测试完记得删掉测试文件，别占磁盘空间：

rm -f /tmp/fio_test

三、结果怎么看？核心指标解释

测试结果里不用看一堆参数，重点看这几个就行：

指标	含义	合格标准（SSD）	差的表现
read/write IOPS	每秒读写次数	4K随机读写IOPS > 5000，NVMe SSD应该在10000以上	4K随机IOPS < 1000，和机械硬盘差不多，肯定是超售严重
read/write BW	带宽，也就是每秒读写速度	4K随机 > 20MB/s，1M顺序读 > 500MB/s，顺序写 > 300MB/s	顺序读写速度 < 100MB/s，就是机械硬盘或者严重超售
clat (usec/ms)	单IO延迟	4K随机平均延迟 < 1ms	平均延迟 > 10ms，甚至上百ms，磁盘已经卡到不能用了
lat percentiles	延迟分位值	99%延迟 < 5ms	99%延迟 > 100ms，说明磁盘经常卡顿，跑数据库会丢请求

四、测试环境实测结果

我在测试服务器上跑了 4K 随机混合读写测试，结果如下：

read: IOPS=12500, BW=48.8MiB/s (51.2MB/s)

clat (usec): min=120, max=23500, avg=78.2, stdev=245.6

99.00th=[ 326], 99.90th=[ 2150]

write: IOPS=5350, BW=20.9MiB/s (21.9MB/s)

clat (usec): min=180, max=18200, avg=125.6, stdev=387.2

99.00th=[ 520], 99.90th=[ 3250]

结果分析：

4K 随机混合读写总 IOPS 接近 18000，属于中端 NVMe SSD 水平，正常没有超售
平均读延迟 78 微秒，写延迟 125 微秒，非常低，99 分位延迟只有 300 多微秒，没有明显卡顿
1M 顺序写速度 380MB/s，顺序读 520MB/s，跑网站、数据库完全够用

为了更直观地对比读写性能，把上面的实测数据画成柱状图：
#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h p{margin:0;}#mermaid-svg-rhdPxVd0pRgSVe9h :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 4K 随机混合读写实测（IOPS / 带宽 / 平均延迟）读 IOPS写 IOPS读带宽 MB/s写带宽 MB/s读延迟 us写延迟 us 130001200011000100009000800070006000500040003000200010000 数值

从图里能一眼看出：读性能明显强于写性能，IOPS 和带宽都是读高写低，而延迟则是写高于读，符合 NVMe SSD 的典型特征。

再看延迟分位分布，99% 的请求都落在很低的区间，只有极少数长尾请求被拉高：
#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ p{margin:0;}#mermaid-svg-WGb5xJcb1UQFgKDQ :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 4K 随机读写延迟分位对比（单位：us）读 avg读 99th读 99.9th写 avg写 99th写 99.9th 3500300025002000150010005000 延迟 (us)

平均延迟都在百微秒级，99 分位也只有几百微秒，说明绝大多数请求响应很快；99.9 分位跳到 2~3 毫秒，属于偶发长尾，只要不是持续出现就不用担心。

五、常见坑和判断技巧

不要用 dd 命令测磁盘性能：dd 测的是顺序写，而且会缓存，测出来的结果根本不准，很多超售 VPS dd 测出来几个 G/s，实际随机读写卡得要死，fio 测出来的结果才是真实的
测试的时候别跑其他业务：磁盘 IO 是共享的，如果机器上已经在跑数据库、下载文件，测出来的结果会偏低，不准
警惕超售VPS的IO忽高忽低：有的VPS一开始测IO很高，过几分钟就掉到几百IOPS，延迟暴涨，这就是母鸡超售严重，大家一起抢磁盘资源，跑业务会经常卡顿
虚拟化类型影响IO性能：KVM虚拟化是独占磁盘资源，性能稳定；OpenVZ/LXC是共享资源，IO容易被邻居影响，波动大；独立服务器物理机IO最高也最稳定
如果是数据盘：测试的时候filename要写数据盘的挂载路径，不要写/tmp（tmp一般在系统盘），不然测的是系统盘的性能，不是数据盘的