【Linux(Ubuntu)】ベンチマーク計測（コマンド／説明）

初めに

1.1. ベンチマークとは？

「特定のハードウェア（CPU, GPU, SSD など）の性能を定量的に測る」ことです。
CPUや GPUには「計算能力」、SSDには「読み書き速度」、メモリには「帯域や遅延」など、測る対象が異なります。

1.2. 各OSでおすすめのソフトウェアおよびコマンド、ツールを紹介

1.2.1. Windows

1.2.2. Ubuntu

1.2.3. Jetson専用ツール

# sysbench インストール
sudo apt update && sudo apt install sysbench

# CPU演算ベンチマーク（例：整数の素因数分解）
sysbench cpu --threads=6 --time=10 run

ベンチマークの取得は何のために使うのか？

システム開発やマイグレーションにおいて、「ちゃんと動いた」や「問題なさそう」という曖昧な評価だけでは、本当に安心して運用できるとは言えません。

特に、CPUや GPU、メモリ、ストレージといったリソースに対して、『どのくらいの性能が出ているのか？』や『依然と比べて性能が向上しているのか？』と数値で示すことが、プロジェクトのの信頼性や品質保証に直結します。

そこで活用されるのがベンチマークです。
これらで測られた数値を基に、「処理性能」や「応答性」、「安全性」などを定量的に評価することができます。

例えば、以下のような場面で使用されます。

1. マイグレーション後のパフォーマンス検証（Jetson Xavier → Orin）
2. 開発時の電力効率やサーマルスロットリング確認
3. 高負荷環境でも動作が安定しているかの確認
4. ストレージの I/O性能やボトルネックの調査
5. 他機種との比較用データ取得

次に、これらのシステム評価指標である RASISがとても参考になるので説明します。

システム評価指標である RASISとは？

ベンチマークは「数値的な証拠（証明・定量評価）」であって、RASISそのものではありません。
ですが、RASISの「信頼性（R）」や「可用性（A）」を確認するために非常に重要な材料となります。

「RASIS」とは？可用性など、５つの指標の違いについて解説

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2.1. 各RASIS要素とベンチマークの関連性

ベンチマーク取得コマンド（RASIS）

3.1. Reliability（信頼性）

コマンドの実行結果は、全て「~/benchmarks/reliability」へ出力する処理としています。

3.1.1. CPU耐久ベンチ（長時間負荷）

コマンド例

# 10分間、6スレッドで CPU演算
$ sysbench cpu --threads=6 --time=600 run \
  | tee ~/benchmarks/reliability/sysbench_cpu_$(hostname).log

見るポイント

• 「events per second」や「total time」を比較
• Xavierと Orinで実行結果を並べ、向上率（Orin/Xavier）を算出

3.1.2. GPU長時間ストレス

コマンド例

# NVIDIAサンプル cudaBandwithTest（CUDA toolkitインストール済み前提）
$ cudaBandwithTest \
  | tee ~/benchmarks/reliability/gpu_bandwidth_$(hostname).log


# または簡易に 30分間 tegrastatsを監視しつつ負荷
$ nohup sh -c 'for i in $(seq 1 60); do \
  ./my_cuda_workload; sleep 30; done' & 

$ tegrastats --interval 1000 > ~/benchmarks/reliability/tegrastats_$(hostname).log

見るポイント

• メモリ帯域（GB/s）や演算性能（GFLOPS）
• 長時間で温度スロットリングが発生していないか

3.2. Availability（可用性）

コマンドの実行結果は、全て「~/benchmarks/availability」へ出力する処理としています。

3.2.1. 再起動・起動時間測定

コマンド例

# systemd-analyze で計測
$ sudo systemd-analyze > ~/benchmarks/availability/boot_time_$(hostname).log

見るポイント

• 「Startup finished in …」の合計時間を比較
• Xavierと Orinの起動時間短縮率を確認

3.2.2. サービス復旧テスト

コマンド例

# SSHセッション中に再起動し、自動ログイン可否を確認
$ ssh <username>@<hostname> "sudo reboot" & sleep 60 \
  ssh <username>@<hostname> "echo OK" | tee ~/benchmarks/availability/reconnect_$(hostname).log

見るポイント

• 再起動から SSH再接続までの時間
• 自動起動する systemdサービスの有無

3.3. Serviceability（保守性）

コマンドの実行結果は、全て「~/benchmarks/serviceability」へ出力する処理としています。

3.3.1. ログ出力・可読性チェック

コマンド例

# 起動直後の全ログを取得
$ journalctl -b > ~/benchmarks/serviceability/journal_$(hostname).log

# dmesg も取得
$ dmesg > ~/benchmarks/serviceability/dmesg_$(hostname).log

見るポイント

• エラーや Warningの数・内容
• キーワード検索（例：$ grep -i error journal_*.log）

3.3.2. リモートデバッグ確認

コマンド例

# SSHでのコアダンプ取得テスト
$ ulimit -c unlimited
$ ./faulty_app || echo $? > ~/benchmarks/serviceability/exitcode_$(hostname).txt

見るポイント

• core dump が生成されるか（デフォルト /home/ubuntu/core.*）
• exit code の再現性

3.4. Integrity（保全性）

コマンドの実行結果は、全て「~/benchmarks/mmcblk0p1」へ出力する処理としています。

3.4.1. ファイルシステム整合性チェック

コマンド例

$ sudo umount /dev/mmcblk0p1

$ sudo fsck.ext4 -n /dev/mmcblk0p1 \
  | tee ~/benchmarks/integrity/fsck_$(hostname).log

見るポイント

• エラーや修復提案がないか

3.4.2. データ読み書き検証

コマンド例

# 1GBファイルを作成しMD5チェック
$ dd if=/dev/urandom of=~/benchmarks/integrity/testfile bs=1M count=1024

$ md5sum ~/benchmarks/integrity/testfile \
  | tee ~/benchmarks/integrity/md5_$(hostname).log

見るポイント

• Xavierと Orinで同一 MD5になるか
• 書き込み・読み込みでデータ劣化がないか

3.5. Integrity（保全性）

コマンドの実行結果は、全て「~/benchmarks/security」へ出力する処理としています。

3.5.1. 開放ポート・サービス確認

コマンド例

$ sudo netstat -tulpn \
  | tee ~/benchmarks/security/ports_$(hostname).log

見るポイント

• 不要なポートやサービスが起動していないか

3.5.2. SSH・ユーザー権限チェック

コマンド例

$ cat /etc/ssh/sshd_config \
  | tee ~/benchmarks/security/sshd_config_$(hostname).log

$ getent group sudo \
  | tee ~/benchmarks/security/sudoers_$(hostname).log

見るポイント

• PermitRootLogin, PasswordAuthenticationの設定
• sudoグループに登録されているユーザー一覧

最後に

本記事では、システムの信頼性や性能を多角的に評価するためのベンチマークコマンドを、RASISの観点に沿って紹介しました。

各指標ごとに適したコマンドを使い分けることで、単なる数値比較に留まらず、実運用を見据えた有用な検証が可能となります。
特に、CPU・GPU性能だけでなく、起動時間やログ整合性、セキュリティ設定など、総合的に確認することが重要です。

Linuxを利用したあらゆるシステム開発において、RASISの視点は信頼性の高いシステム構築に役立ちます。
日々の運用管理やトラブル対応を想定したベンチマーク設計を意識し、より強固なシステムの実現を目指していきましょう。