如何对你的Linux系统进行压力测试
如果你想了解 Linux 服务器在重压之下的运行情况，那么给 Linux 服务器施加压力是个不错的主意。在这篇文章中，我们将看一些工具，可以帮助你增加服务器压力并衡量结果。
为什么你会想给你的 Linux 系统施加压力呢？因为有时你可能想知道当一个系统由于大量运行的进程、繁重的网络流量、过多的内存使用等原因而承受很大的压力时，它的表现如何。这种压力测试可以帮助确保系统已经做好了 “上市” 的准备。
如果你需要预测应用程序可能需要多长时间才能做出反应，以及哪些（如果有的话）进程可能会在重负载下失败或运行缓慢，那么在前期进行压力测试是一个非常好的主意。
幸运的是，对于那些需要能够预测 Linux 系统在压力下的反应的人来说，你可以采用一些有用的技术和工具来使这个过程更容易。在这篇文章中，我们将研究其中的一些。
自己动手做个循环
第一种技术是在命令行上运行一些循环，观察它们对系统的影响。这种方式可以大大增加 CPU 的负荷。使用 uptime 或类似的命令可以很容易地看到结果。
在下面的命令中，我们启动了四个无尽循环。你可以通过添加数字或使用 bash 表达式，如 {1...6} 来代替 1 2 3 4 以增加循环次数：
for i in 1 2 3 4; do while : ; do : ; done & done
在命令行上输入后，将在后台启动四个无尽循环：
$ for i in 1 2 3 4; do while : ; do : ; done & done [1] 205012 [2] 205013 [3] 205014 [4] 205015
在这种情况下，发起了作业 1-4，作业号和进程号会相应显示出来。
要观察对平均负载的影响，请使用如下所示的命令。在本例中，uptime 命令每 30 秒运行一次：
$ while true; do uptime; sleep 30; done
如果你打算定期运行这样的测试，你可以将循环命令放入脚本 watch-it 中。
#!/bin/bash while true do uptime sleep 30 done
在输出中，你可以看到平均负载是如何增加的，然后在循环结束后又开始下降。
11:25:34 up 5 days, 17:27, 2 users, load average: 0.15, 0.14, 0.08 11:26:04 up 5 days, 17:27, 2 users, load average: 0.09, 0.12, 0.08 11:26:34 up 5 days, 17:28, 2 users, load average: 1.42, 0.43, 0.18 11:27:04 up 5 days, 17:28, 2 users, load average: 2.50, 0.79, 0.31 11:27:34 up 5 days, 17:29, 2 users, load average: 3.09, 1.10, 0.43 11:28:04 up 5 days, 17:29, 2 users, load average: 3.45, 1.38, 0.54 11:28:34 up 5 days, 17:30, 2 users, load average: 3.67, 1.63, 0.66 11:29:04 up 5 days, 17:30, 2 users, load average: 3.80, 1.86, 0.76 11:29:34 up 5 days, 17:31, 2 users, load average: 3.88, 2.06, 0.87 11:30:04 up 5 days, 17:31, 2 users, load average: 3.93, 2.25, 0.97 11:30:34 up 5 days, 17:32, 2 users, load average: 3.64, 2.35, 1.04 <== 循环停止 11:31:04 up 5 days, 17:32, 2 users, load average: 2.20, 2.13, 1.01 11:31:34 up 5 days, 17:33, 2 users, load average: 1.40, 1.94, 0.98
因为所显示的负载分别代表了 1、5 和 15 分钟的平均值，所以这些值需要一段时间才能恢复到系统接近正常的状态。
要停止循环，请发出像下面这样的 kill 命令 —— 假设作业号是 1-4，就像本篇文章前面显示的那样。如果你不确定，可以使用 jobs 命令来确认作业号。
$ kill %1 %2 %3 %4
增加压力的专用工具
另一种方法是使用专门为你制造系统压力的工具。其中一种叫做 stress（压力），可以以多种方式对系统进行压力测试。stress 工具是一个工作负载生成器，提供 CPU、内存和磁盘 I/O 压力测试。
在使用 --cpu 选项时，stress 命令使用平方根函数强制 CPU 努力工作。指定的 CPU 数量越多，负载上升的速度就越快。
下面第二个脚本（watch-it-2）可以用来衡量对系统内存使用的影响。请注意，它使用 free 命令来查看加压的效果。
$ cat watch-it-2 #!/bin/bash while true do free sleep 30 done
发起任务并观察压力：
$ stress --cpu 2 $ ./watch-it 13:09:14 up 5 days, 19:10, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00 13:09:44 up 5 days, 19:11, 2 users, load average: 0.68, 0.16, 0.05 13:10:14 up 5 days, 19:11, 2 users, load average: 1.20, 0.34, 0.12 13:10:44 up 5 days, 19:12, 2 users, load average: 1.52, 0.50, 0.18 13:11:14 up 5 days, 19:12, 2 users, load average: 1.71, 0.64, 0.24 13:11:44 up 5 days, 19:13, 2 users, load average: 1.83, 0.77, 0.30
在命令行中指定的 CPU 越多，负载就增加的越快。
$ stress --cpu 4 $ ./watch-it 13:47:49 up 5 days, 19:49, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00 13:48:19 up 5 days, 19:49, 2 users, load average: 1.58, 0.38, 0.13 13:48:49 up 5 days, 19:50, 2 users, load average: 2.61, 0.75, 0.26 13:49:19 up 5 days, 19:50, 2 users, load average: 3.16, 1.06, 0.38 13:49:49 up 5 days, 19:51, 2 users, load average: 3.49, 1.34, 0.50 13:50:19 up 5 days, 19:51, 2 users, load average: 3.69, 1.60, 0.61
stress 命令也可以通过 --io（输入/输出）和 --vm（内存）选项增加 I/O 和内存的负载来给系统施加压力。
在接下来的这个例子中，运行这个增加内存压力的命令，然后启动 watch-it-2 脚本。
$ stress --vm 2
$ watch-it-2
total used free shared buff/cache available
Mem: 6087064 662160 2519164 8868 2905740 5117548
Swap: 2097148 0 2097148
total used free shared buff/cache available
Mem: 6087064 803464 2377832 8864 2905768 4976248
Swap: 2097148 0 2097148
total used free shared buff/cache available
Mem: 6087064 968512 2212772 8864 2905780 4811200
Swap: 2097148 0 2097148stress 的另一个选项是使用 --io 选项为系统添加输入/输出活动。在这种情况下，你可以使用这样的命令：
$ stress --io 4
然后你可以使用 iotop 观察受压的 I/O。注意，运行 iotop 需要 root 权限。
之前：
$ sudo iotop -o
Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 19.36 K/s
Current DISK READ: 0.00 B/s | Current DISK WRITE: 27.10 K/s
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND
269308 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 1.24 % [kworker~fficient]
283 be/3 root 0.00 B/s 19.36 K/s 0.00 % 0.26 % [jbd2/sda1-8]之后：
Total DISK READ: 0.00 B/s | Total DISK WRITE: 0.00 B/s
Current DISK READ: 0.00 B/s | Current DISK WRITE: 0.00 B/s
TID PRIO USER DISK READ DISK WRITE SWAPIN IO> COMMAND
270983 be/4 shs 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 51.45 % stress --io 4
270984 be/4 shs 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 51.36 % stress --io 4
270985 be/4 shs 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 50.95 % stress --io 4
270982 be/4 shs 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 50.80 % stress --io 4
269308 be/4 root 0.00 B/s 0.00 B/s 0.00 % 0.09 % [kworker~fficient]stress 只是给系统增加压力的若干工具之一。另一个较新的工具，stress-ng，将在以后的文章中介绍。