如何使用“Stress-ng”工具在 Linux 上施加高 CPU 负载和压力测试

作为系统管理员，您可能希望在 Linux 系统承受高负载时检查和监控其状态。这对于系统管理员和程序员来说是一种很好的方法：

1. 微调系统上的活动。
2. 监视操作系统内核接口。
3. 测试您的Linux 硬件组件，例如 CPU、内存、磁盘设备等，以观察它们在压力下的性能。
4. 测量系统上的不同耗电负载。

在本指南中，我们将介绍两个用于 Linux 系统下压力测试的重要工具， stress和stress-ng 。

1. stress — 是一种工作负载生成器工具，旨在使您的系统受到可配置的 CPU、内存、I/O 和磁盘压力测量。

2.stress -ng – 是压力工作负载生成器工具的更新版本，可测试系统的以下功能：

1. CPU 计算
2. 驱动压力
3. I/O 同步
4. 管道输入/输出
5. 缓存抖动
6. 血管紧张素转换酶
7. 插座应力
8. 进程创建和终止
9. 上下文切换属性

虽然这些工具适合检查您的系统，但不应任何系统用户使用它们。

重要提示：强烈建议您以 root 用户权限使用这些工具，因为它们可以快速地对您的 Linux 机器造成压力，并避免在设计不良的硬件上出现某些系统错误。

如何在 Linux 中安装“stress”工具

要在Debian及其衍生产品（如Ubuntu和Mint）上安装压力工具，请运行以下命令。

$ sudo apt-get install stress

要在RHEL / CentOS和Fedora Linux上安装 Stress ，您需要打开 EPEL 存储库，然后键入以下 yum 命令来安装它：

# yum install stress

使用重音的一般语法是：

$ sudo stress option argument

一些您可以用来应对压力的选项。

1. 要在 sqrt() 函数上生成N 个旋转的工作程序，请使用–cpu N选项，如下所示。
2. 要在 sync() 函数上生成N 个旋转的工作器，请使用–io N选项，如下所示。
3. 要在 malloc()/free() 函数上生成N个旋转的工作程序，请使用–vm N选项。
4. 要为每个 vm worker 分配内存，请使用–vm-bytes N选项。
5. 您无需释放并重新分配内存资源，而是可以使用–vm-keep选项重新弄脏内存。
6. 使用–vm-hang N选项将睡眠时间设置为N秒，然后再释放内存。
7. 要生成 N个在 write()/unlink() 函数上旋转的工作程序，请使用–hdd N选项。
8. 您可以使用–timeout N选项设置N秒后的超时。
9. 在任何工作开始之前，使用–backoff N选项设置N微秒的等待因子，如下所示。
10. 要在运行压力时显示更详细的信息，请使用-v选项。
11. 使用–help查看使用压力的帮助或查看手册页。

如何在 Linux 系统上使用压力？

1.为了每次运行该命令时检查其效果，首先运行uptime命令并记下平均负载。

接下来，运行stress命令，生成8个在sqrt()上旋转的工作器，超时时间为20秒。运行stress后，再次运行uptime命令并比较平均负载。

example@example ~ $ uptime
example@example ~ $ sudo stress --cpu  8 --timeout 20
example@example ~ $ uptime

示例输出

example@example ~ $ uptime    
 17:20:00 up  7:51,  2 users,  load average: 1.91, 2.16, 1.93     [<-- Watch Load Average]
example@example ~ $ sudo stress --cpu 8 --timeout 20
stress: info: [17246] dispatching hogs: 8 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
stress: info: [17246] successful run completed in 21s
example@example ~ $ uptime
 17:20:24 up  7:51,  2 users,  load average: 5.14, 2.88, 2.17     [<-- Watch Load Average]

2.要生成 8 个在 sqrt() 上旋转的工作程序，超时时间为30秒，并显示有关该操作的详细信息，请运行以下命令：

example@example ~ $ uptime
example@example ~ $ sudo stress --cpu 8 -v --timeout 30s
example@example ~ $ uptime

示例输出

example@example ~ $ uptime
 17:27:25 up  7:58,  2 users,  load average: 1.40, 1.90, 1.98     [<-- Watch Load Average]
example@example ~ $ sudo stress --cpu 8 -v --timeout 30s
stress: info: [17353] dispatching hogs: 8 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 24000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 8 [17354] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 21000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 7 [17355] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 18000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 6 [17356] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 15000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 5 [17357] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 12000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 4 [17358] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 9000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 3 [17359] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 6000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 2 [17360] forked
stress: dbug: [17353] using backoff sleep of 3000us
stress: dbug: [17353] setting timeout to 30s
stress: dbug: [17353] --> hogcpu worker 1 [17361] forked
stress: dbug: [17353] example@example ~ $ uptime
 17:27:59 up  7:59,  2 users,  load average: 5.41, 2.82, 2.28     [<-- Watch Load Average]

3.要创建malloc()和free()函数的一个工作线程，超时时间为60秒，请运行以下命令。

example@example ~ $ uptime
example@example ~ $ sudo stress --vm 1 --timeout 60s 
example@example ~ $ uptime

示例输出

example@example ~ $ uptime
 17:34:07 up  8:05,  2 users,  load average: 1.54, 2.04, 2.11     [<-- Watch Load Average]
example@example ~ $ sudo stress --vm 1 --timeout 60s 
stress: info: [17420] dispatching hogs: 0 cpu, 0 io, 1 vm, 0 hdd
stress: info: [17420] successful run completed in 60s
example@example ~ $ uptime
 17:35:20 up  8:06,  2 users,  load average: 2.45, 2.24, 2.17     [<-- Watch Load Average]

4.要使 4 个工作进程在 sqrt() 上旋转，2 个工作进程在 sync() 上旋转，2 个工作进程在 malloc()/free() 上旋转，超时时间为 20 秒，并为每个 vm 工作进程分配 256MB 的内存，请运行以下命令。

example@example ~ $ uptime
example@example ~ $ sudo stress --cpu 4 --io 3 --vm 2 --vm-bytes 256M --timeout 20s 
example@example ~ $ uptime

示例输出

example@example ~ $ uptime
 17:40:33 up  8:12,  2 users,  load average: 1.68, 1.84, 2.02     [<-- Watch Load Average]
example@example ~ $ sudo stress --cpu 4 --io 3 --vm 2 --vm-bytes 256M --timeout 20s
stress: info: [17501] dispatching hogs: 4 cpu, 3 io, 2 vm, 0 hdd
stress: info: [17501] successful run completed in 20s
example@example ~ $ uptime
 17:40:58 up  8:12,  2 users,  load average: 4.63, 2.54, 2.24     [<-- Watch Load Average]