Debian Swap性能测试方法介绍

Debian 上评估 Swap 性能，关键是构造可复现的内存压力，并用一组稳定的观测指标对比不同配置（如 swappiness、swap 分区 vs 文件、I/O 调度器、文件系统 等）对延迟与吞吐的影响。

测试准备与基线

环境准备
- 更新系统并安装工具：sudo apt update && sudo apt install -y sysstat stress sysbench。
- 停止非必要服务，避免干扰；保留必要的监控会话。
基线采集
- 查看与记录当前 Swap 配置：swapon --show、free -h、cat /proc/sys/vm/swappiness。
- 采集 60 秒稳定基线：vmstat 1 60、sar -r 1 60、iostat -dx 1 60，关注 si/so（swap in/out）、wa（I/O 等待）、磁盘 await/avgqu-sz 等。
注意事项
- 尽量在非生产环境进行；压力测试会引起明显卡顿与 I/O 抖动。
- 记录硬件与文件系统信息（如磁盘型号、是否 SSD、挂载选项、I/O 调度器），便于复现与对比。

内存压力工具与方法
- 使用 stress 触发内存压力并观察是否发生换入换出：stress --vm 2 --vm-bytes 80% --timeout 300s（示例将可用内存的 80% 作为工作集，持续 300 秒）。
- 使用 sysbench memory 进行可配置的工作集与线程数测试：sysbench memory --memory-block-size=1M --memory-total-size=10G --threads=4 run。
场景建议
- 仅内存压力（尽量不触发 Swap）：小工作集、低压力，验证基线延迟。
- 轻度换入换出：工作集略大于物理内存，观察 si/so 与 wa 的变化。
- 重度换入换出：工作集显著大于物理内存，评估系统稳定性与响应劣化。
- 对比场景：调整 /proc/sys/vm/swappiness（如 10、60 默认值、100）、更换 swap 分区/文件、切换 I/O 调度器（如 none/mq-deadline/kyber）与 文件系统（ext4/xfs/btrfs），分别重复上述压力测试。

命令行实时监控
- vmstat 1：关注 si/so（单位 KB/s），持续非零表示内存紧张；wa 高表示 I/O 瓶颈；r/b 反映调度与 I/O 阻塞。
- sar -r 1 与 free -h：查看内存与 Swap 使用趋势，辅助定位是否由内存不足触发 Swap。
- iostat -dx 1：关注磁盘 await、svctm、avgqu-sz、util，判断 Swap 背后存储是否成为瓶颈。
配置与状态
- swapon --show：确认当前启用的 Swap 分区/文件 与大小。
- cat /proc/sys/vm/swappiness：记录与对比不同 swappiness 下的行为差异。

判读要点
- 健康状态：si/so 接近 0 为佳；若长期大于 0，说明物理内存不足或存在内存泄漏。
- 性能瓶颈：wa 持续偏高通常意味着磁盘 I/O 跟不上，Swap 成为主要延迟来源。
- 稳定性：在重度压力下，系统是否出现 OOM、进程被 kill、响应长时间卡顿等。

对比方法

示例记录表（字段可按需增减）：

场景	swappiness	si/so 均值 KB/s	wa%	iostat await ms	备注
基线	60	0	1.2	0.8	无压力
轻度换入换出	60	120	8.5	6.4	工作集略大于内存
重度换入换出	60	10240	42.1	28.7	工作集远大于内存
重度 + swappiness=10	10	5120	25.3	16.2	换出减少，I/O 下降

结论与优化方向
- 若 si/so 高且 wa 高：优先考虑增加物理内存、使用更快的 SSD、优化应用内存占用，或降低 swappiness 以减少换出。
- 若换出策略影响明显：结合负载特征选择更合适的 swappiness 与 I/O 调度器，并验证不同 swap 分区/文件 与 文件系统 的组合。