linux使用stress命令进行压力测试cpu、内存、磁盘

𝑴𝒓.𝑳𝒊𝒖𝒄𝒚原创2024年12月19日约 2292 字大约 8 分钟

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一、查看系统的压力（负载情况）

uptime或者使用top

top 显示动态的负载情况及cpu等等参数，参数比较多；

uptime 显示静态的负载情况，只能看到系统时间、启动时间、登陆用户、平均负载

[root@localhost ~]# uptime
 13:22:51 up 3 days, 22:43,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

13:22:51
系统时间
up 3 days, 22:43
系统启动时长
1 user
登陆用户
load average: 0.00, 0.01, 0.05
一分钟、五分钟、十五分钟负载

top

二、如何直接做压力测试呢？

开两个窗口，一个窗口写while死循环来持续观看，一个窗口用来检测负载

while true;do echo "压力测试" ; done

可以看到都有占用，只不过每个cpu都没有占满，所以不推荐使用这个来做压测。

三、使用stress命令来做CPU、内存压测

cpu的压力，来自于高频的计算任务，比如数值计算等，我们可以用bash程序，python程序，以及各种编程语言，来实现复杂的高频率计算。

这里我们用几个工具

stress stress是一个linux的压力测试工具，专门用于对设备的CPU、IO、内存、负载、磁盘等进行压测
mpstat 多核CPU性能分析
pidstat 实时查看cpu、内存、io等指标
top 实时查看cpu、内存、负载、io等指标

3.1 安装stress命令

# 需要安装扩展源
yum -y install epel-release

# 安装stress命令
yum -y install stress

## ubuntu安装
apt install stress -y

3.2 stress命令解析

stress 是一个用于在 Linux 系统中模拟系统负载的工具，主要用于测试系统的稳定性和性能表现。它可以通过创建多个进程来模拟 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络等资源的压力。

3.2.1 基本语法

stress [options]

3.2.2 常用选项

CPU 压力测试
- -c, --cpu <N>：创建 N 个进程，每个进程通过计算随机数的平方根来占用 CPU。
- 示例：stress --cpu 4，模拟 4 个 CPU 核心的满负荷运行。
内存压力测试
- -m, --vm <N>：创建 N 个进程，每个进程不断分配和释放内存。
- --vm-bytes <B>：指定每个进程分配的内存大小。
- --vm-keep：持续占用内存，而不是不断释放和重新分配。
- 示例：stress --vm 1 --vm-bytes 2048M --vm-keep，创建 1 个进程，每个进程分配 2048MB 内存并持续占用。
磁盘 I/O 压力测试
- -i, --io <N>：创建 N 个进程，每个进程通过调用 sync() 将内存内容写入磁盘。
- 示例：stress --io 4，模拟 4 个磁盘 I/O 进程。
磁盘压力测试
- -d, --hdd <N>：创建 N 个进程，每个进程不断在磁盘上创建文件、写入内容并删除文件。
- --hdd-bytes <B>：指定创建文件的大小。
其他选项
- --timeout <N>：指定压力测试的持续时间（单位为秒）。
- -v, --verbose：输出详细的调试信息。
- -q, --quiet：不输出任何信息。
- --backoff <N>：在进程启动时延迟 N 微秒。

3.2.3 使用场景

系统稳定性测试：在系统升级或部署新应用前，使用 stress 测试系统在高负载下的稳定性。
性能评估：通过模拟不同类型的负载，评估系统的性能瓶颈。
故障排查：帮助确定系统在特定负载下出现的问题是硬件还是软件引起的。

通过合理使用 stress 命令，可以有效地对系统进行压力测试，从而优化系统性能和稳定性。

3.3 实践：

3.3.1 跑满4核cpu持续600s

开两个窗口；一个执行命；一个用来检测查看cpu占用。

stress --cpu 4 --timeout 600s

--cpu 4 指定要占满的cpu核数

--timeout 600s 指定超时（结束）时间，压测600s后自动结束

可以看到4核cpu都占用了100%。

3.3.1.1 在使用stress命令占满四个cpu来测试，我要跑5个cpu，但实际上服务器只有4核cpu，会怎么样呢？我们一起来看看：

stress --cpu 5 --timeout 600s

开两个窗口；一个执行命；，一个用来检测查看cpu占用。

跑了5个cpu

可以看到4核cpu也是占满了，但是，我们跑了5个压力测试，他会平均分摊cpu的处理核数，并使其占满所有cpu。

3.3.2 跑满4核cpu并挂后台持续占用

开两个窗口；一个执行命；一个用来检测查看cpu占用。

stress --cpu 4

不加timeout就行。
如果想挂载后台一直让他运行就可以在指定cpu后添加&

stress --cpu 4 &

这样即使链接服务器窗口关了也可以持续占用cpu。

3.3.3 跑满4核cpu、2G内存并一直压测

stress --cpu 4 --vm 1 --vm-bytes 2G --vm-keep

--cpu 4 指定占用4cpu
--vm 1 指定使用1个进程
--vm-bytes 2G 指定每个进程分配的内存大小2G
--vm-keep 持续占用内存

注意事项：
系统资源限制：
在运行此命令之前，请确保系统有足够的资源来支持这种负载。如果系统资源不足，可能会导致系统崩溃或响应缓慢。
监控系统状态：
在运行压力测试时，建议使用工具（如 top、htop、vmstat 或 iostat）监控系统的 CPU、内存和磁盘使用情况，以便及时发现潜在问题。
测试环境：
建议在测试环境中运行此命令，避免对生产环境造成不必要的影响。
停止压力测试：
如果需要停止压力测试，可以使用 Ctrl+C 或通过 kill 命令终止 stress 进程。

3.3.4 例如：我有96线程cpu、118G内存，需要cpu占用30%、内存50%

要实现 CPU 占用 30% 和内存占用 50% 的压力测试，需要根据你的系统资源进行一些计算和调整。以下是具体的步骤和命令：

首先计算 CPU 和内存的使用量

CPU 占用 30%：
有 96 个线程的 CPU，30% 的占用意味着需要占用约 28.8 个线程（96 × 30%）。为了方便，可以取整为 29 个线程。

内存占用 50%：
有 118GB 内存，50% 的占用意味着需要占用约 59GB 内存。

命令实现：

stress --cpu 29 --vm 1 --vm-bytes 59G --vm-keep

命令解析：

--cpu 29 创建 29 个进程，每个进程通过计算随机数的平方根来占用 CPU，总共占用约 30% 的 CPU 资源。
--vm 1 创建 1 个进程用于内存压力测试。
--vm-bytes 59G 指定内存进程分配 59GB 的内存。
--vm-keep 让内存进程持续占用分配的内存，而不是不断释放和重新分配。

3.4.5 停止压测

①、如果是挂后台压测的话可以使用此命令停止压测。

ps -ef | grep -v grep | grep stress | awk '{print $2}' | xargs kill -9

②、如果是前台压测，直接ctrl+c停止压测。

附加：

Linux查看CPU详细信息

cat /proc/cpuinfo
lscpu

Linux查看CPU型号（去重）

cat /proc/cpuinfo | grep 'model name' |uniq

查看服务器共有多少核的时候需要先查看cpu多少块，在查看cpu核数，如是2块4核的一共就是8核cpu；

查看物理cpu个数【多少块cpu】

cat /proc/cpuinfo | grep 'physical id' | sort | uniq | wc -l

查看cpu是几核

cat /proc/cpuinfo | grep 'cpu cores'|uniq
cat /proc/cpuinfo | grep 'cores'|uniq

查看逻辑cpu的个数【线程】

cat /proc/cpuinfo | grep 'processor' |wc -l