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在 Windows Server 2022 下测试硬盘 IOPS

在 Windows Server 2022 下测试硬盘 IOPS，最专业、最常用的是用微软官方工具 DiskSpd。下面给你一份直接可用的命令集合，适合真实服务器场景。

一、推荐工具：DiskSpd（微软官方）

下载地址（官方）：

  • DiskSpd

（你可以从微软 GitHub 搜索 “DiskSpd” 下载）

解压后假设路径为：

C:\diskspd\diskspd.exe

二、新建一个测试文件（非常重要）

先准备一个测试文件，比如 10GB：

fsutil file createnew D:\iops_test.dat 10737418240

三、随机读 IOPS 测试命令（最常用）

1. 4K 随机读（典型数据库负载）

Cd e:\soft\diskspd\

./diskspd.exe -b4K -r -o32 -t4 -d30 -Sh -L D:\iops_test.dat

参数说明：

参数 说明
-b4K 块大小 4KB
-r 随机 IO
-o32 队列深度 32
-t4 4 线程
-d30 测试 30 秒
-Sh 禁用系统缓存
-L 显示延迟统计

2. 4K 随机写 IOPS

C:\diskspd\diskspd.exe ^
-b4K -r -w100 -o32 -t4 -d30 -Sh ^
-L D:\iops_test.dat

四、顺序读写吞吐测试

1. 顺序读（大文件）

C:\diskspd\diskspd.exe ^
-b1M -s -o4 -t2 -d30 -Sh ^
-L D:\iops_test.dat

2. 顺序写

C:\diskspd\diskspd.exe ^
-b1M -s -w100 -o4 -t2 -d30 -Sh ^
-L D:\iops_test.dat

五、如何看 IOPS 结果

主要看结果中的这一行：

total IO

示例结果：

total IO
  IO/s:     85234
  MB/s:     333.1
  AvgLat:   0.45ms

其中：

  • IO/s → 就是 IOPS

  • AvgLat → 平均延迟

六、简单对照参考值

存储类型 大概 IOPS
SATA HDD 100–200
SATA SSD 10,000–50,000
NVMe SSD 100,000–500,000+
云盘（普通） 1,000–10,000

如果你是在 Hyper-V 虚拟机 里测试，我还能给你一套专门针对 VM 的压测参数。

这个报错原因非常明确，并且你这个环境很典型 👇

直接原因

核心报错是这一句：

Error opening file: E:\iops_test.dat [2]

错误码 [2] = 系统找不到指定的文件。

也就是说：
👉 DiskSpd 找不到 E:\iops_test.dat 这个测试文件，所以直接中断。

为什么会这样

DiskSpd 不会自动创建测试文件，它只会对已存在的文件做压力读写测试。

你现在只是执行了测试命令，但并没有在 E: 盘创建这个文件。

正确的做法（一步解决）

先在 E: 盘创建一个测试文件：

在 PowerShell 里运行：

fsutil file createnew E:\iops_test.dat 10737418240

这会创建一个 10GB 文件。

确认文件存在：

dir E:\iops_test.dat

再重新执行你的测试命令

.\diskspd.exe -b4K -r -o32 -t4 -d30 -Sh -L E:\iops_test.dat

这次就会正常跑出 IOPS 结果。

额外提醒你几个容易踩的坑（结合你日志）

你环境是：

  • Windows Server 2022

  • 双路 CPU（2 sockets）

  • 48 线程

这没问题 👍

但注意：

1. 不要在系统盘 C: 上压测

会严重影响系统响应。

2. 确保 E: 是独立数据盘

不要是 U 盘、光驱、映射盘之类。

总结一句话

你的错误不是 DiskSpd 的问题，而是：

✅ 测试文件不存在
✅ 先用 fsutil 创建文件即可

如果这个 E: 盘是在 Hyper-V 虚拟机里，我还能给你一套专门针对虚拟盘的最优参数。

你这次测试 完全成功，而且性能非常强。我帮你把关键结果快速解读一下：

✅ 你的核心 IOPS 结果

这一行是我们最关心的：

total: 328754.98  I/O per s

结论：

👉 你的磁盘随机读 IOPS ≈ 328,755

这已经是企业级 NVMe 性能级别，非常猛。

✅ 读性能详情

指标 数值 结论
IOPS 328,755 很高
吞吐 1284 MB/s 正常
平均延迟 0.012 ms（12 微秒） 非常低

✅ 延迟质量

你盘的延迟分布也很优秀：

百分位 时延
99% 0.020 ms
99.999% 0.908 ms
极端最大 5.685 ms

说明在大量随机读下，尾延迟控制优秀，很适合数据库。

✅ 简单评价你这块盘

根据你这个成绩：

类型预估 是否匹配
SATA SSD ❌ 明显超出
企业级 NVMe ✅ 完全符合
高性能阵列 ✅

你的 E: 盘极可能是：

  • 企业级 NVMe SSD

  • 或高性能 RAID10 / 存储阵列

✅ 你现在测的是：4K 随机读

命令解析：

-b4K -r -o32 -t4

属于数据库最真实负载模型。

✅ 如果你还想继续测

1. 4K 随机写 IOPS

.\diskspd.exe -b4K -r -w100 -o32 -t4 -d30 -Sh -L E:\iops_test.dat

2. 混合读写（70%读，30%写）

.\diskspd.exe -b4K -r -w30 -o32 -t4 -d30 -Sh -L E:\iops_test.dat

一句话总结

你的这块磁盘：

✅ 随机读 IOPS 超过 32 万
✅ 延迟基本是 纳秒级别体验
✅ 非常适合跑数据库、虚拟化、高并发场景

如果这是 Hyper-V 虚拟机里的盘，我还能帮你判断是不是被宿主机限速。

你这个现象完全正常，而且非常典型。我给你讲清楚“为什么 DiskSpd 只有 4K IOPS 很差，但实际拷大文件能跑 500MB/s”的根本原因。

一句话先给结论

你遇到的是**经典的“顺序吞吐很快，但随机 I/O 极差”**的情况，而且你的架构 天生就会这样：

✅ NVMe ×4 + RAID5 + 动态磁盘（Windows 软件 RAID）
❗ 顺序读写快
❗ 随机 4K IOPS 会非常差
❗ 写延迟巨大 —— 完全符合你现在的测试现象

为什么会出现这种巨大差距？

1. 你拷贝的是顺序大文件

Windows 复制大文件时：

  • I/O 块通常是 1MB～8MB 以上

  • 命中 系统缓存

  • RAID5 只做 顺序条带写入

  • NVMe 队列深度可以充分利用

所以你看到：

✅ 500MB/s 很合理（甚至偏保守）

2. DiskSpd 测的是 4K 随机混合小块 I/O

你的参数是：

-b4K      // 4K 小块
-r        // 随机
-w30      // 30% 写
-o32      // 深队列

这类 I/O 对 RAID5 来说是“地狱级负载”。

RAID5 天生对 4K 随机写极其不友好

RAID5 的致命弱点就是随机小写入。

普通写入（顺序）：

直接写数据条带 → 快

4K 随机写（RAID5 的真实过程）：

一个 4K 写入，会变成：

1. 读原数据块
2. 读原校验块
3. 计算新校验
4. 写新数据
5. 写新校验

也就是：

✅ 你发起 1 次 4K 写
❌ 实际底层变成 4 次 I/O 操作

这叫 RAID5 写惩罚（RAID5 Write Penalty）。

再叠加一个“罪魁祸首”：

你用的是：

Windows 动态磁盘 RAID-5

这是纯软件 RAID：

  • 全部校验计算走 CPU

  • 不带 RAID Cache

  • 不带写缓存保护（BBU / 超级电容）

结果就是：

✅ 顺序大文件 OK
❌ 随机小块 I/O 直接崩溃

你现在的表现完全符合这个组合的理论瓶颈

对比你实测：

项目 符合理论？
顺序拷贝 500MB/s ✅ 完全正常
4K 随机只有 4–5K IOPS ✅ 完全预期
写延迟 60ms+ ✅ RAID5 随机写典型表现

结论非常明确：

👉 盘是好盘，阵列方式拖后腿。

再说一个关键点：DiskSpd 测的是“真实硬盘 I/O”

你看到这一行：

hardware write cache disabled, writethrough on

说明：

  • DiskSpd 强制绕过系统缓存

  • 禁用了写缓存

  • 真实打到 RAID 逻辑

而你拷贝文件时：

✅ Windows 使用了大量缓存
✅ 写入被合并成顺序流量
✅ 体验看起来“很快”

如果你想看到真实 NVMe RAID5 性能，该怎么测？

你现在这个测试更像是“最坏情况压力测试”。

你可以用更贴近真实业务的参数再跑一次：

测“真实业务型负载”

diskspd -b128K -r -w30 -o8 -t4 -d30 -Sh -L D:\test.dat

然后你会发现：

✅ 吞吐量会明显上升
✅ 延迟会低很多

说实话：你的阵列结构并不适合数据库/虚拟机

如果你的用途是：

场景 RAID5 适合吗？
大文件存储 ✅ 非常适合
视频 / 备份 ✅ 很适合
数据库 ❌ 非常不适合
虚拟机 ❌ 非常不适合

根本优化建议（核心）

如果你希望：

“NVMe 真正跑出 NVMe 级 IOPS”

只有几个办法：

✅ 改 RAID10
✅ 或使用硬 RAID 卡（带缓存）
✅ 或用 Storage Spaces（带 ReFS + 缓存列）

最后一句很实在的话

你的 500MB/s 不是假快，但你的 4K 随机性能是真差，
而且这不是 NVMe 不行，是 RAID5 + 动态磁盘的架构限制。

如果你告诉我：

你这个 D 盘主要用来干什么？
我可以直接帮你设计一个最适合业务的存储结构方案。

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