一种测试固态硬盘性能的方法、系统、设备和存储介质与流程

1.本领域涉及测试领域，更具体地，特别是指一种测试固态硬盘性能的方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.随着信息技术的高速发展，数据呈爆炸式的增长，nvme(non
‑
volatile memory express，非易失性存储器标准)ssd(solid state drive，固态硬盘)已成为主流的企业级数据存储载体，性能是判断nvme ssd优劣性最重要的依据之一，各家厂商对于性能基线的测试方法不尽相同，测试工具、数据预处理方法、性能测试workload(工作负载)等各项配置都会对性能测试结果产生很大的影响，而要想全面细致的对不同性能测试工具、不同性能测试workload配置进行全面的基线测试，又产生了巨大的测试配置工作量、测试执行工作量、测试分析工作量等等，因此，一个能够自动化读取测试配置、自动化完成nvme ssd各项性能指标测试、自动化收集测试结果，自动化完成画图分析的自动化测试系统成了当前急不可待需要解决的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种测试固态硬盘性能的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明通过使用多种工具对nvme ssd在裸盘及各类文件系统下的各项性能项进行了全面自动化测试，测试配置项丰富全面，测试过程全自动，测试结果自动收集并画图分析比对，省时省力，结果清晰明了。
4.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种测试固态硬盘性能的方法，包括如下步骤：读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
5.在一些实施方式中，方法还包括：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
6.在一些实施方式中，方法还包括：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。
7.在一些实施方式中，方法还包括：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。
8.本发明实施例的另一方面，提供了一种测试固态硬盘性能的系统，包括：配置文件读取模块，配置用于读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；裸盘性能测试模块，配置用于根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行
第一测试；文件系统性能测试模块，配置用于在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及测试结果比较模块，配置用于将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
9.在一些实施方式中，系统还包括公共模块，配置用于：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
10.在一些实施方式中，系统还包括测试结果保存模块，配置用于：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。
11.在一些实施方式中，系统还包括预处理初始化模块，配置用于：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。
12.本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
13.本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
14.本发明具有以下有益技术效果：通过使用多种工具对nvme ssd在裸盘及各类文件系统下的各项性能项进行了全面自动化测试，测试配置项丰富全面，测试过程全自动，测试结果自动收集并画图分析比对，省时省力，结果清晰明了。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
16.图1为本发明提供的测试固态硬盘性能的方法的实施例的示意图；
17.图2为本发明提供的测试固态硬盘性能的系统的实施例的示意图；
18.图3为本发明提供的测试固态硬盘性能的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
19.图4为本发明提供的测试固态硬盘性能的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
21.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
22.本发明实施例的第一个方面，提出了一种测试固态硬盘性能的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的测试固态硬盘性能的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实
施例包括如下步骤：
23.s1、读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；
24.s2、根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；
25.s3、在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及
26.s4、将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
27.在一些实施方式中，方法还包括：定义日志文件名，将日志分级为debug(调试)、info(信息)、warning(警告)和error(错误)，设置日志输出格式为：年
‑
月
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日
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时：分：秒
‑
文件名
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测试账户
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日志等级：具体日志信息。
28.读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合。可以使用openpyxl读取指定目录下指定excel文件指定sheet表中各行各列性能配置workload信息。
29.在一些实施方式中，方法还包括：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。也即是，定义workload配置文件，定义log(日志)存储文件路径，定义result(结果)保存文件，定义mount(挂载)路径。
30.在一些实施方式中，方法还包括：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。可以使用openpyxl初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，将测试结果信息存储至对应的单元格中。
31.在一些实施方式中，方法还包括：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。具体的：低级格式化为4k lbaf；卸载驱动，再加载驱动；获取ssd sn(serial number，序列号)信息；获取ssd capacity(容量)信息；获取ssd lbaf信息；获取ssd firmware(固件)版本信息；获取smart
‑
log(智能日志)信息；获取identify controller(身份控制器)信息；获取identify namespace(身份命名空间)信息；获取os version(操作系统版本)信息；获取os kernel(操作系统内核)信息；对ssd进行bs(blocksize，块大小)＝128k，iodepth(队列深度)＝128的满盘顺序写4遍；对ssd进行bs＝4k，iodepth＝1的满盘随机写1遍。
32.根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试。输出对应日志信息；读取各项性能测试workload配置信息集合；解析各项性能测试workload配置信息；调用测试工具(fio或者vdbench)，填入解析的各项workload配置信息，开启性能测试；性能测试完成后，将测试结果存储至对应excel表对应sheet页对应单元格中；调用unittest框架，循环对每一个测试项(带宽、iops(input/output per second，每秒输入输出)、时延)的每一种workload进行测试，测试完成后存储测试结果。
33.在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试。输出对应日志信息；读取各项性能测试workload配置信息集合；解析各项性能测试workload配置信息；对ssd进行创建文件系统操作；挂载文件系统到指定的mount路径下；调用测试工具(fio或者vdbench)，填入解析的各项workload配置信息，开启性能测试；性能测试完成后，将测试结果存储至对应excel表对应sheet页对应单元格中；调用unittest框架，循环对每一个测试项(带宽、iops
(input/output per second，每秒输入输出)、时延)的每一种workload进行测试，测试完成后存储测试结果。
34.将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析。读取输入的待比较的测试结果excel表；对不同excel表的同一sheet的统一测试项进行对比，存储到同一sheet中，并画出柱状对比图。
35.本发明实施例通过使用多种工具对nvme ssd在裸盘及各类文件系统下的各项性能项进行了全面自动化测试，测试配置项丰富全面，测试过程全自动，测试结果自动收集并画图分析比对，省时省力，结果清晰明了。
36.需要特别指出的是，上述测试固态硬盘性能的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于测试固态硬盘性能的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
37.基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种测试固态硬盘性能的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：配置文件读取模块(getworkload)，配置用于读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；裸盘性能测试模块(devicetest)，配置用于根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；文件系统性能测试模块(filesystemtest)，配置用于在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及测试结果比较模块(plotresult)，配置用于将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
38.在一些实施方式中，系统还包括日志模块(getlogger)，配置用于：定义日志文件名，将日志分级为debug(调试)、info(信息)、warning(警告)和error(错误)，设置日志输出格式为：年
‑
月
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日
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时：分：秒
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文件名
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测试账户
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日志等级：具体日志信息。
39.在一些实施方式中，系统还包括公共模块(public)，配置用于：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
40.在一些实施方式中，系统还包括测试结果保存模块(saveresult)，配置用于：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。可以使用openpyxl初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，将测试结果信息存储至对应的单元格中。
41.在一些实施方式中，系统还包括预处理初始化模块(testinit)，配置用于：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。具体的：低级格式化为4klbaf；卸载驱动，再加载驱动；获取ssd sn(serial number，序列号)信息；获取ssd capacity(容量)信息；获取ssd lbaf信息；获取ssd firmware(固件)版本信息；获取smart
‑
log(智能日志)信息；获取identify controller(身份控制器)信息；获取identify namespace(身份命名空间)信息；获取os version(操作系统版本)信息；获取os kernel(操作系统内核)信息；对ssd进行bs(blocksize，块大小)＝128k，iodepth(队列深度)＝128的满盘顺序写4遍；对ssd进行bs＝4k，iodepth＝1的满盘随机写1遍。
42.裸盘性能测试模块(devicetest)，配置用于根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试。调用日志模块，输出对应日志信息；调用配置文件读取模块，
读取各项性能测试workload配置信息集合；调用ddt模块，解析各项性能测试workload配置信息；调用测试工具(fio或者vdbench)，填入解析的各项workload配置信息，开启性能测试；性能测试完成后，调用测试结果保存模块将测试结果存储至对应excel表对应sheet页对应单元格中；调用unittest框架，循环对每一个测试项(带宽、iops、时延)的每一种workload进行测试，测试完成后存储测试结果。
43.文件系统性能测试模块(filesystemtest)，配置用于在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试。调用日志模块，输出对应日志信息；调用配置文件读取模块，读取各项性能测试workload配置信息集合；调用ddt模块，解析各项性能测试workload配置信息；对ssd进行创建文件系统操作；挂载文件系统到公共模块指定的mount路径下；调用测试工具(fio或者vdbench)，填入解析的各项workload配置信息，开启性能测试；性能测试完成后，调用测试结果保存模块将测试结果存储至对应excel表对应sheet页对应单元格中；调用unittest框架，循环对每一个测试项(带宽、iops、时延)的每一种workload进行测试，测试完成后存储测试结果。
44.在一些实施方式中，系统还包括性能测试主场景调用模块(main)，配置用于：导入getlogger、saveresult、testinit、devicetest、filesystemtest等模块；引用unittest框架；读取测试前ssd各项信息，并存入测试结果excel表的“test_info”sheet页；调用rundevicetestbyfio，使用fio对ssd裸盘进行各项性能测试；调用rundevicetestbyvdbench，使用vdbench对ssd裸盘进行各项性能测试；调用runfiletestbyfio，使用fio对ssd各类文件系统进行各项性能测试；调用runfiletestbyvdbench，使用vdbench对ssd各类文件系统进行各项性能测试；测试完成后，调用iopsconsistencyplot方法对iops数据一致性进行画图分析。
45.测试结果比较模块(plotresult)，配置用于将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。引入openpyxl、matplotlib等模块；读取输入的待比较的测试结果excel表；对不同excel表的同一sheet的统一测试项进行对比，存储到同一sheet中，并画出柱状对比图。
46.本发明实施例可以自动化读取测试配置、自动化完成nvme ssd各项性能指标测试、自动化收集测试结果，自动化完成画图分析；使用的性能测试工具包括“fio”和“vdbench”；测试的性能指标包括“带宽”、“iops”、“latency”和“数据一致性”等；测试结果表现形式包括excel表、柱状图、曲线图等形式；本方案使用多种工具对nvme ssd在裸盘及各类文件系统下的各项性能项进行了全面自动化测试，测试配置项丰富全面，测试过程全自动，测试结果自动收集并画图分析比对，省时省力，结果清晰明了。
47.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：s1、读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；s2、根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；s3、在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及s4、将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
48.在一些实施方式中，方法还包括：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
49.在一些实施方式中，方法还包括：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。
50.在一些实施方式中，方法还包括：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。
51.本发明实施例通过使用多种工具对nvme ssd在裸盘及各类文件系统下的各项性能项进行了全面自动化测试，测试配置项丰富全面，测试过程全自动，测试结果自动收集并画图分析比对，省时省力，结果清晰明了。
52.如图3所示，为本发明提供的上述测试固态硬盘性能的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
53.以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
54.处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
55.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的测试固态硬盘性能的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的测试固态硬盘性能的方法。
56.测试固态硬盘性能的方法包括如下步骤：读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
57.在一些实施方式中，方法还包括：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
58.在一些实施方式中，方法还包括：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。
59.在一些实施方式中，方法还包括：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。
60.存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据测试固态硬盘性能的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
61.一个或者多个测试固态硬盘性能的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的测试固态硬盘性能的方法。
62.执行上述测试固态硬盘性能的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
63.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上测试固态硬盘性能的方法的计算机程序。
64.测试固态硬盘性能的方法包括如下步骤：读取指定目录下指定表格中的各项性能测试的工作负载配置信息集合；根据所述工作负载配置信息集合对固态硬盘的裸盘进行第一测试；在所述固态硬盘上创建文件系统，挂载所述文件系统到指定路径下，并根据所述工作负载配置信息集合对所述文件系统进行第二测试；以及将所述第一测试和所述第二测试的测试结果进行比较分析以确定固态硬盘性能。
65.在一些实施方式中，方法还包括：定义工作负载配置文件、日志存储文件路径、测试结果保存文件和挂载路径。
66.在一些实施方式中，方法还包括：初始化配置测试结果excel表，定义各项表头，并将测试结果信息存储至对应的单元格中。
67.在一些实施方式中，方法还包括：设置所述固态硬盘块大小为第一大小，队列深度为第一深度，进行满盘顺序写第一数量遍；以及设置所述固态硬盘块大小为第二大小，队列深度为第二深度，进行满盘随机写第二数量遍。
68.如图4所示，为本发明提供的上述测试固态硬盘性能的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
69.最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，测试固态硬盘性能的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
70.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
71.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
72.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
73.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
74.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非
旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。