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stress 和 stress-ng（增强版） -压力测试工具

news 来源：原创 2025/5/19 18:55:37

stress 是一个 Linux/Unix 下的 压力测试工具，可以模拟 CPU、内存、I/O 和磁盘的高负载情况，用于测试系统稳定性和性能。它支持多种资源类型的压力测试，并允许自定义负载强度和持续时间。

stress 的主要功能

功能说明
CPU 负载模拟高 CPU 使用率（多核支持）
内存负载占用指定大小的内存（可测试 OOM Killer）
I/O 负载模拟磁盘读写压力
磁盘负载创建并写入临时文件（测试存储性能）
多线程负载支持多进程并发测试
超时控制可设定测试运行时间

安装 stress

Debian/Ubuntu

sudo apt update && sudo apt install stress

RHEL/CentOS

sudo yum install stress

Arch Linux

sudo pacman -S stress

macOS (Homebrew)

brew install stress

stress 使用方法

1. 基本语法

stress [OPTIONS] [--timeout SECONDS]

  • --timeout：运行指定时间后自动停止（单位：秒）。

2. 模拟 CPU 负载

(1) 单核 100% 占用
stress --cpu 1
(2) 多核 100% 占用（使用所有 CPU 核心）
stress --cpu $(nproc)  # nproc 返回 CPU 核心数
(3) 运行 30 秒后自动停止
stress --cpu 4 --timeout 30s  # 4 个核心，30 秒后停止

查看 CPU 使用率：

top  # 或 htop, mpstat -P ALL

3. 模拟内存负载

(1) 占用 1GB 内存
stress --vm 1 --vm-bytes 1G
(2) 占用 2GB 内存，并持续 60 秒
stress --vm 2 --vm-bytes 2G --timeout 60s

查看内存使用：

free -h  # 或 top

注意：如果内存不足，系统可能会触发 OOM Killer 杀死进程。

4. 模拟 I/O 负载

(1) 生成 2 个 I/O 压力进程
stress --io 2
(2) 运行 20 秒后停止
stress --io 4 --timeout 20s

查看 I/O 负载：

iotop  # 或 vmstat 1

5. 模拟磁盘负载

(1) 创建 1 个进程，写入 500MB 临时文件
stress --hdd 1 --hdd-bytes 500M
(2) 创建 3 个进程，每个写入 1GB 文件，运行 30 秒
stress --hdd 3 --hdd-bytes 1G --timeout 30s

查看磁盘 I/O：

iostat -x 1  # 或 dstat

6. 组合测试（CPU + 内存 + I/O）

stress --cpu 4 --io 2 --vm 2 --vm-bytes 1G --timeout 60s

  • --cpu 4：4 个 CPU 核心满载

  • --io 2：2 个 I/O 压力进程

  • --vm 2 --vm-bytes 1G：2 个进程，每个占用 1GB 内存

  • --timeout 60s：60 秒后自动停止

stress 高级用法

1. 显示详细输出（-v）

stress -v --cpu 2 --timeout 10s

输出示例：

stress: info: [PID] dispatching hogs: 2 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
stress: info: [PID] successful run completed in 10s

2. 后台运行（&）

stress --cpu 4 --timeout 300s &

终止后台任务：

pkill stress  # 或 kill -9 <PID>

3. 限制 CPU 占用率（--cpu-load）

默认 stress 会让 CPU 100% 占用，但可以指定百分比（仅部分版本支持）：

stress --cpu 2 --cpu-load 50  # 每个核心 50% 占用

stress vs stress-ng

stress 是较旧的工具，而 stress-ng 是增强版，支持更多测试模式：

sudo apt install stress-ng  # 安装 stress-ng
stress-ng --cpu 4 --io 2 --vm 2 --vm-bytes 1G --timeout 60s

总结

测试类型命令示例
CPU 负载stress --cpu 4
内存负载stress --vm 2 --vm-bytes 1G
I/O 负载stress --io 2
磁盘负载stress --hdd 1 --hdd-bytes 500M
组合测试stress --cpu 4 --io 2 --vm 1 --vm-bytes 512M --timeout 30s
后台运行stress --cpu 2 &
终止测试pkill stress

stress 适用于：

  • 测试系统稳定性

  • 模拟高负载环境

  • 触发 OOM Killer 测试

  • CPU/内存/I/O 性能基准测试

stress-ng 

stress-ng 是 Linux 下功能强大的 压力测试工具，相比 stress，它支持更丰富的测试模式（CPU、内存、I/O、缓存、内核等），并提供了更精细的控制选项。

1. 安装 stress-ng

Debian/Ubuntu

sudo apt update && sudo apt install stress-ng

RHEL/CentOS

sudo yum install stress-ng  # EPEL 仓库需先启用

Arch Linux

sudo pacman -S stress-ng

macOS (Homebrew)

brew install stress-ng

2. 基本语法

stress-ng [OPTIONS] [--metrics-brief] [--timeout T]

  • --metrics-brief：测试结束后显示简要统计信息。

  • --timeout T：运行 T 秒后自动停止（支持 10s、5m 等格式）。

3. 常用压力测试场景

(1) CPU 压力测试

所有 CPU 核心满载
stress-ng --cpu $(nproc) --timeout 60s
指定 CPU 核心数
stress-ng --cpu 4 --timeout 30s  # 使用 4 个核心
指定 CPU 负载百分比
stress-ng --cpu 2 --cpu-load 50  # 每个核心 50% 负载
特定 CPU 算法测试
stress-ng --cpu 4 --cpu-method matrixprod  # 矩阵乘法测试

支持的 --cpu-method 方法：

all | bitops | callfunc | crypto | hamming | matrixprod | ...

(2) 内存压力测试

占用 2GB 内存
stress-ng --vm 2 --vm-bytes 2G --timeout 60s
内存读写混合测试
stress-ng --vm 4 --vm-bytes 1G --vm-method rowhammer

支持的 --vm-method 方法：

all | flip | rowhammer | prime-0 | prime-1 | ...

(3) 磁盘 I/O 压力测试

写入临时文件
stress-ng --io 4 --hdd 1 --hdd-bytes 1G  # 4个IO进程 + 1个磁盘写入
文件系统压力测试
stress-ng --temp-path /mnt/test --hdd 2 --hdd-bytes 500M

(4) 缓存/分支预测测试

stress-ng --cache 2 --cache-level 1  # L1 缓存测试

  • --cache-level：支持 1（L1）、2（L2）、3（L3）。

(5) 综合压力测试

stress-ng --cpu 4 --io 2 --vm 2 --vm-bytes 1G --hdd 1 --timeout 5m

  • --cpu 4：4 个 CPU 核心满载。

  • --io 2：2 个 I/O 进程。

  • --vm 2 --vm-bytes 1G：2 个进程占用 1GB 内存。

  • --hdd 1：1 个磁盘写入进程。

4. 高级功能

(1) 显示详细统计

stress-ng --cpu 2 --io 1 --metrics-brief --timeout 10s

输出示例：

metrics: 10s: CPU: 98% user, 2% kernel, 0% idle

(2) 绑定到特定 CPU 核心

stress-ng --cpu 2 --taskset 0,1  # 仅使用 CPU0 和 CPU1

(3) 限制测试进程优先级

stress-ng --cpu 4 --ionice-class idle  # 最低 I/O 优先级

(4) 模拟 OOM（内存耗尽）

stress-ng --vm 8 --vm-bytes 90% --oomable  # 占用 90% 内存

(5) 测试指定时间并生成报告

stress-ng --cpu 4 --timeout 60s --metrics --log-file report.txt

5. 支持的完整测试类型

查看所有支持的测试模式：

stress-ng --class overview  # 显示所有测试类别

或列出具体方法：

stress-ng --cpu-method list  # 所有 CPU 测试方法
stress-ng --vm-method list   # 所有内存测试方法

6. 停止测试

  • 手动终止：

    pkill stress-ng  # 或 kill -9 <PID>

  • 自动停止：通过 --timeout 设置运行时间。

7. 典型用例

场景命令
CPU 满载测试stress-ng --cpu $(nproc) --timeout 5m
内存带宽测试stress-ng --vm 4 --vm-bytes 2G --vm-method all
磁盘 I/O 压测stress-ng --io 8 --hdd 2 --hdd-bytes 500M
L1 缓存测试stress-ng --cache 2 --cache-level 1
综合负载测试stress-ng --cpu 4 --io 2 --vm 1 --vm-bytes 1G --timeout 10m

8. 注意事项

  1. 谨慎使用：避免在生产环境长时间运行，可能导致系统崩溃。

  2. 监控工具：建议配合 top、htop、vmstat 监控系统状态。

  3. 硬件保护：高温或高负载可能损坏硬件，确保散热良好。

总结

stress-ng 是比 stress 更强大的压力测试工具，适合：

  • 系统稳定性测试

  • 硬件性能基准测试

  • 内核/驱动问题复现

  • 模拟极端负载场景

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