dd命令的简单学习

dd命令简介

dd
Copy a file, converting and formatting according to the operands.
dd 可以理解为是 disk dump 磁盘转储的含义
他不仅仅可以用于测试磁盘的简要读写速度
还可以进行文件备份转储等.

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命令介绍

time dd if=/dev/zero of=test bs=8k count=20k oflag=dsync oflag=dsync
time dd if=test of=/dev/null bs=8k oflag=dsync
time dd if=test of=/var/test bs=64k oflag=dsync
time有计时作用，dd用于复制，从if读出，写到of；
if=/dev/zero不产生IO，因此可以用来测试纯写速度；
同理of=/dev/null不产生IO，可以用来测试纯读速度；
将当前目录下面的test拷贝到/var则同时测试了读写速度；
bs是每次读或写的大小，即一个块的大小，count是读写块的数量
oflag=dsync

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参数说明

flag 相关参数
  append        追加模式(仅对输出有意义；隐含了conv=notrunc)
  direct        使用直接I/O 存取模式
  directory     除非是目录，否则 directory 失败
  dsync         使用同步I/O 存取模式
  sync          与上者类似，但同时也对元数据生效
  fullblock     为输入积累完整块(仅iflag)
  nonblock      使用无阻塞I/O 存取模式
  noatime       不更新存取时间
  nocache   Request to drop cache.  See also oflag=sync
  noctty        不根据文件指派控制终端
  nofollow      不跟随链接文件
  count_bytes  treat 'count=N' as a byte count (iflag only)
  skip_bytes  treat 'skip=N' as a byte count (iflag only)
  seek_bytes  treat 'seek=N' as a byte count (oflag only)

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dd其他功能介绍

dd if=/dev/hdx of=/dev/hdy
将本地的/dev/hdx整盘备份到/dev/hdy
dd if=/dev/hdx of=/path/to/image
将/dev/hdx全盘数据备份到指定路径的image文件
dd if=/dev/hdx | gzip >/path/to/image.gz
备份/dev/hdx全盘数据，并利用gzip工具进行压缩，保存到指定路径恢复：
dd if=/path/to/image of=/dev/hdx
将备份文件恢复到指定盘
gzip -dc /path/to/image.gz | dd of=/dev/hdx
将压缩的备份文件恢复到指定盘
dd if=/dev/hdx of=/path/to/image count=1 bs=512
备份磁盘开始的512Byte大小的MBR信息到指定文件恢复：
dd if=/path/to/image of=/dev/hdx
将备份的MBR信息写到磁盘开始部分
dd if=/dev/mem of=/root/mem.bin bs=1024
将内存里的数据拷贝到root目录下的mem.bin文件
dd if=/dev/cdrom of=/root/cd.iso
拷贝光盘数据到root文件夹下，并保存为cd.iso文件 
!!!!慎用
dd if=/dev/urandom of=/dev/hda1
利用随机的数据填充硬盘，在某些必要的场合可以用来销毁数据。执行此操作以后，/dev/hda1将无法挂载，创建和拷贝操作无法执行。
From: http://blog.chinaunix.net/uid-11728685-id-5825650.html

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建议使用fio进行相关IO测试

• 不建议使用dd进行性能测试的原因

1. dd命令的IO模型单一，只能测试顺序IO，不能测试随机IO。
2. dd命令可设置的参数较少，并且测试结果不一定能反映出磁盘的真实性能。
3. dd命令的设计初衷就不是用例测试性能的，在dd的手册中可以看到。
4. 无法设置队列深度，因此不推荐用dd命令来测试最大读IOPS。

• fio的部分相关参数

常用参数：
filename: 指定文件(设备)的名称，可以通过冒号分割同时指定多个文件，如filename=/dev/sda:/dev/sdb。这个测试时直接写裸设备，有可能写坏文件系统。
directory: 设置filename的路径前缀，在后面的基准测试中，采用这种方式来指定设备。
name: 指定job的名字，在命令行中表示新启动一个job。
direct: bool类型，如果设置成true (1)，表示不使用系统的 io buffer。
thread 使用pthread_create创建线程，另一种是fork创建进程。进程的开销比线程要大，一般都采用thread测试
ioengine: I/O引擎，现在fio支持19种ioengine。默认值是sync同步阻塞I/O，libaio是Linux的native异步I/O。
iodepth: 如果ioengine采用异步方式，该参数表示一批提交保持的io单元数。该参数可参考文章“Fio压测工具和io队列深度理解和误区”。
rw: I/O模式，可选 randread，randwrite，randrw
bs: I/O block大小，默认是4k。
size: 指定job处理的文件的大小。
numjobs: 指定job的克隆数(线程)。
time_based: 如果在runtime指定的时间还没到时文件就被读写完成，将继续重复知道runtime时间结束。
runtime: 指定在多少秒后停止进程。如果未指定该参数，fio将执行至指定的文件读写完全完成。
group_reporting: 当同时指定了numjobs了时，输出结果按组显示。
Study：https://www.jianshu.com/p/23a956e09b1c

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fio的样例

fio -name=8k -filename=/var/io.speedtest -runtime=30 -direct=1 -bs=8k -rw=randread  -rwmixread=70 -ioengine=sync  -size=4G -numjobs=50 -thread  -group_reporting >randread8k_70.txt
# 参数解释
filename 文件位置以及名字,可以指定不同的分区进行验证
runtime 执行时间,避免测试过久,影响生产
direct=1 不使用缓存 直接走内存.
bs 指定块大小
rw 指定测试类型
rwmixread 混写读写中的读比率. 数据库一般读多写少
size指定文件大小, 避免过大.
numjobs 测试的线程数, 不建议超过CPU的核心数
-thread 不适用fork的方式进行创建, 提高测试速度
gourp_reporting 汇总测试结果.

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番外: Raid的写惩罚

Raid级别	写惩罚
0	1
1	2
5	4
6	6
10	2

RAID-0：
直接的条带，数据每次写入对应物理磁盘上的一次写入
RAID-1和10：
RAID-1 和RAID-10的写惩罚很简单理解，因为数据的镜像存在的，所以一次写入会有两次。
RAID-5：
RAID-5由于要计算校验位的机制存在，
需要读数据、读校验位、写数据、写校验位四个步骤，所以RAID-5的写惩罚值是4。
RAID-6：RAID-6由于有两个校验位的存在，与RAID-5相比，
需要读取两次校验位和写入两次校验位，所以RAID-6的写惩罚值是6。