一种缓存分区的测试方法、系统、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种缓存分区的测试方法、系统、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.随着it领域技术的不断发展，金融等行业数据中心对存储系统的可靠性要求越来越高，往往需要99.9999％的可靠性，这就对存储系统的可靠性提出了严格的要求，在软件测试活动中，存储缓存触发的缺陷极其严重，甚至导致存储系统宕机，这就需要存储测试活动重点关注缓存分区的可靠性，缓存分区最重要的功能就是读预取(热数据)功能，此功能需要测试人员快速模拟缓存分区使用量达到一定的阈值区间(即达到一定的水位)，这样才能更精准的测试缓存相应水位下的可靠性，这些可靠性问题往往是集中出现的，因此特别需要软件测试人员快速构造缓存分区使用量达到一定量级，以此来快速找到缺陷进行质量加固，特别是在回归测试时，往往需要测试人员将缓存写满或者达到较高水位来模拟存储系统繁忙或高压力。
3.对缓存分区的可靠性测试，当前只能通过长稳测试或性能测试来加大对缓存分区的使用，而且很难根据需求构造对应量级的缓存占用率。通过长稳测试只能保持对应的缓存热点数据量，但是不能持续增大缓存热点数据量，新增的缓存数据也因为热度不够迁移到下层存储空间，很大可能缓存热点数据始终保持在一个较低的水位，实际上是根据经验进行测试设计，但是不能进行精准的测试；而性能测试是通过对存储系统进行加压，使得缓存分区达到一定的压力，但是由于缓存分区热点数据定义方法，会将新的热点数据预取到缓存分区，将老的数据迁移出缓存分区，最终缓存分区依然保持在较低的水位，而且这两种方法都无法根据需求自适应的构造所需量级的热点数据，来模拟缓存分区使用量达到一定的水位。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出了一种缓存分区的测试方法、系统、计算机设备及存储介质，在缓存分区可以动态的构造热点数据水位，来使缓存分区预热程度快速达到对应的量级，进而进行相应缓存压力下的可靠性测试，提高了缓存分区的可靠性测试速度，可以快速挖掘出缓存分区出现问题较多的热点数据水位。
5.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种缓存分区的测试方法，应用于存储系统，基于所述存储系统所在服务端执行以下步骤：
6.接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于所述io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值；
7.基于所述热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测；
8.响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试。
9.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
10.判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题；
11.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中发现问题，则判断所述缓存分区进行可靠性测试的次数是否满足阈值；
12.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数满足阈值，则结束对所述缓存分区的可靠性测试；
13.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数不满足阈值，则返回响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试的步骤。
14.在一些实施方式中，判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题之后，还包括：
15.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中未发现问题，则调整所述热数据准入阈值，并返回基于所述热数据准入阈值对缓存分区的容量进行监测的步骤以基于调整后的热数据准入阈值对所述缓存分区进行可靠性测试。
16.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
17.对所述缓存分区进行可靠性测试过程中发现的问题进行归类。
18.在一些实施方式中，所述热数据准入阈值的范围为：所述读热数据量
±
所述读热数据量
×
自定义百分比。
19.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试包括：
20.构造与所述缓存分区相关的测试项，基于构建的所述测试项得到测试集；
21.遍历所述测试集以对所述缓存分区进行可靠性测试。
22.在一些实施方式中，基于客户端执行以下步骤：
23.基于io读写工具在io请求中配置读热数据量，并将配置了所述读热数据量的io请求发送给所述服务端。
24.本发明实施例的另一方面，还提供了一种缓存分区的测试系统，包括：
25.设置模块，所述设置模块配置为接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于所述io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值；
26.监测模块，所述监测模块配置为基于所述热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测；
27.测试模块，所述测试模块配置为响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试。
28.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程序，所述计算机程序由所述处理器执行时实现如下方法的步骤：
29.接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于所述io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值；
30.基于所述热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测；
31.响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试。
32.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
33.判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题；
34.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中发现问题，则判断所述缓存分区进行可靠性测试的次数是否满足阈值；
35.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数满足阈值，则结束对所述缓存分区的可靠性测试；
36.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数不满足阈值，则返回响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试的步骤。
37.在一些实施方式中，判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题之后，还包括：
38.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中未发现问题，则调整所述热数据准入阈值，并返回基于所述热数据准入阈值对缓存分区的容量进行监测的步骤以基于调整后的热数据准入阈值对所述缓存分区进行可靠性测试。
39.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
40.对所述缓存分区进行可靠性测试过程中发现的问题进行归类。
41.在一些实施方式中，所述热数据准入阈值的范围为：所述读热数据量
±
所述读热数据量
×
自定义百分比。
42.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试包括：
43.构造与所述缓存分区相关的测试项，基于构建的所述测试项得到测试集；
44.遍历所述测试集以对所述缓存分区进行可靠性测试。
45.在一些实施方式中，基于客户端执行以下步骤：
46.基于io读写工具在io请求中配置读热数据量，并将配置了所述读热数据量的io请求发送给所述服务端。
47.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。
48.本发明至少具有以下有益技术效果：通过本发明的方案，不仅可以使缓存分区的热点数据可以快速到达热点数据水位，进而使缓存分区在相应缓存压力下进行可靠性测试，还可以根据上层客户端的热数据配置对缓存分区的热点数据水位进行动态调节，提高了缓存分区的可靠性测试速度，可以快速挖掘出缓存分区出现问题较多的热点数据水位。
附图说明
49.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。
50.图1为本发明提供的缓存分区的测试方法的一实施例的流程图；
51.图2为本发明提供的缓存分区的测试方法的又一实施例的流程图；
52.图3为本发明提供的缓存分区的测试系统的一实施例的示意图；
53.图4为本发明提供的计算机设备的一实施例的结构示意图；
54.图5为本发明提供的计算机可读存储介质的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
55.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。
56.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。
57.基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种缓存分区的测试方法的实施例，应用于存储系统，如图1所示，基于所述存储系统所在服务端执行以下步骤：
58.s10、接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于所述io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值；
59.s20、基于所述热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测；
60.s30、响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试。
61.具体测试过程如下：
62.步骤s10中，存储系统接收到上层下发的包含读热数据量的io请求后，根据io请求中的读热数据量，例如a(gb)，自动调节缓存分区的热数据准入阈值，例如a a
×
5％或a-a
×
5％或a(gb)，以此将更多的主机io置为热点数据，当缓存分区的热点数据达到a a
×
5％或a-a
×
5％或a(gb)后，自动提高缓存分区热数据准入阈值，例如提高到1.5a(gb)。通过上述过程，不仅可以根据上层客户端的热数据配置来动态调节缓存分区热数据准入阈值，还可以根据实际需要自动调节热数据准入阈值，使得数据及时快速的预取到缓存分区中，快速达到缓存所需的热点数据量。
63.步骤s20、s30中，在热点数据达到所需容量后，对存储系统的缓存分区进行可靠性测试，测试用例来源于存储系统各特性的缓存交互功能，从每个特性中设计与缓存分区相关的测试项，同时通过测试专家的先验知识将与缓存分区不相关的测试项删除，得到各特性涉及缓存交互的测试集fs1{fs1_1,fs1_2,..fs1_n}、fs2{fs2_1,fs2_2,..fs2_n}..fsn{fsn_1,fsn_2,..fsn_n}，得到样本集合x{fs1，fs2,..,fsn}，fs1-fsn表示与缓存分区相关的各个特性，fs1_1-fs1_n，
……
，fsn_1-fsn_n表示每个特性下的测试项，对缓存分区进行可靠性测试时，对这些测试项进行遍历测试，挖掘缓存分区的可靠性问题。通过自适应的缓存分区热数据构造方法将存储系统的缓存分区动态调整到所需热数据量级，进行对应量级下的可靠性测试，能够快速测试各特性在对应热数据量级下的可靠性，提前发现严重的缓存问题，作为版本测试的重要测试项，对精准测试和提高存储系统的可靠性起到关键作用。
64.通过上述方案，不仅可以使缓存分区的热点数据可以快速到达热点数据水位(即热数据准入阈值)，进而使缓存分区在相应缓存压力下进行可靠性测试，还可以根据上层客户端的热数据配置或可靠性测试过程对缓存分区的热点数据水位进行动态调节，提高了缓存分区的可靠性测试速度，可以快速挖掘出缓存分区出现问题较多的热点数据水位。
65.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
66.判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题；
67.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中发现问题，则判断所述缓存分区进行可靠性测试的次数是否满足阈值；
68.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数满足阈值，则结束对所述缓存分区的可靠性测试；
69.响应于所述缓存分区进行可靠性测试的次数不满足阈值，则返回响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试的步骤。
70.在一些实施方式中，判断所述缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题之后，还包括：
71.响应于所述缓存分区的可靠性测试过程中未发现问题，则调整所述热数据准入阈值，并返回基于所述热数据准入阈值对缓存分区的容量进行监测的步骤以基于调整后的热数据准入阈值对所述缓存分区进行可靠性测试。
72.如图2所示，为对缓存分区进行可靠性测试的流程图，具体包括如下步骤：
73.s11、接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值，热数据准入阈值一般在读热数据量
±
(读热数据量
×
自定义百分比)范围内，但不限于此；
74.s12、基于热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测，若是监测到缓存分区的热点数据达到热数据准入阈值，则转到步骤s13；
75.s13、对缓存分区进行可靠性测试；
76.s14、判断缓存分区的可靠性测试过程中是否发现问题，若是发现问题，则转到步骤s15，若是未发现问题，则转到步骤s17；
77.s15、判断缓存分区进行可靠性测试的次数是否满足阈值，若是满足阈值，则转到步骤s16，若是不满足阈值，则返回步骤s13；
78.s16、结束对缓存分区的可靠性测试。
79.s17、调整热数据准入阈值，并返回步骤s12，其中，热数据准入阈值可以根据实际可靠性测试情况而调整。
80.通过上述方案，不仅可以使缓存分区的热点数据可以快速到达热点数据水位，进而使缓存分区在相应缓存压力下进行可靠性测试，还可以根据上层客户端的热数据配置或可靠性测试过程对缓存分区的热点数据水位进行动态调节，提高了缓存分区的可靠性测试速度，可以快速挖掘出缓存分区出现问题较多的热点数据水位。
81.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试之后，还包括：
82.对所述缓存分区进行可靠性测试过程中发现的问题进行归类。
83.具体的，归类的方式有很多种，比如通过对多个热点数据水位的缓存分区进行可靠性测试，可以归类出某一个或多个热点数据水位下的缓存分区出现的问题较多。更加细化的，比如通过对多个热点数据水位的缓存分区进行可靠性测试，可以归类出与缓存分区相关的哪些特性出现的问题较多。通过对缓存分区热点数据水位的动态调节，可以是缓存分区可以快速的进行可靠性测试，发现测试问题。并且通过对可靠性测试问题的归类，可以在新一轮产品的可靠性测试时进行高优先级的覆盖测试，更加快速的进行可靠性测试。
84.在一些实施方式中，所述热数据准入阈值的范围为：所述读热数据量
±
所述读热数据量
×
自定义百分比。
85.在一些实施方式中，对所述缓存分区进行可靠性测试包括：
86.构造与所述缓存分区相关的测试项，基于构建的所述测试项得到测试集；
87.遍历所述测试集以对所述缓存分区进行可靠性测试。
88.在一些实施方式中，基于客户端执行以下步骤：
89.基于io读写工具在io请求中配置读热数据量，并将配置了所述读热数据量的io请求发送给所述服务端。
90.基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图3所示，本发明的实施例还提供了一种缓存分区的测试系统，包括：
91.设置模块110，所述设置模块110配置为接收客户端下发的包含读热数据量的io请求，基于所述io请求中的读热数据量设置缓存分区的热数据准入阈值；
92.监测模块120，所述监测模块120配置为基于所述热数据准入阈值对缓存分区的热点数据进行监测；
93.测试模块130，所述测试模块130配置为响应于监测到所述缓存分区的热点数据达到所述热数据准入阈值，对所述缓存分区进行可靠性测试。
94.结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
95.结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在asic中。asic可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
96.基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图4所示，本发明的实施例还提供了一种计算机设备30，在该计算机设备30中包括处理器310以及存储器320，存储器320存储有可在处理器上运行的计算机程序321，处理器310执行程序时执行如上的方法的步骤。
97.其中，存储器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所述缓存分区的测试方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行系统的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的缓存分区的测试方法。
98.存储器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系统的使用所创建的数据等。此外，存储器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，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，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。
99.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
100.基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图5所示，本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质40，计算机可读存储介质40存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序410。
101.本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddr sdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接rambus ram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
102.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，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。
103.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加
给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
104.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。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。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。
105.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。
106.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。