CN101872320A - 一种关于ssd硬盘可靠性及性能的测试及统计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种关于SSD硬盘可靠性及性能的测试及统计方法,是将性能测试划分为三部分,第一项根据SSD硬盘的弱点(大规模随机写的能力差)进行压力测试,测试出产品的读写耐用稳定性,并且在此项测试中记录的SSD硬盘的性能下降率,为以后的性能测试结果提供参考;第二、三项测试则重点测试SSD硬盘设计的物理电路耐压差稳定性(另:因为SSD硬盘的受温度的影响较小,所以并不用特别的提高环境温度来测试物理电路的耐受能力)。此三项稳定性测试还分别在多种不同的测试试验床中进行(主要是为了保证SSD硬盘与存储控制器的兼容性),可以很好的筛选出稳定性设计不好的SSD产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机应用技术,具体地说是一种关于SSD硬盘可靠性及性能的测试及统计方法
背景技术
目前SSD硬盘在行业内的应用价值多体现在对IOPS性能要求高的环境中,比如Web前端接入服务器。在类似环境下能够最大的体现出SSD硬盘的优势,对小数据块随机读取数据能力强是,而且读数据操作不影响使用寿命,所以本文中提到的利用高准度模拟Web服务器应用测试来对SSD硬盘的性能进行评测衡量,是非常具有实际应用价值的。
发明内容
本发明的目的是提供一种关于SSD硬盘可靠性及性能的测试及统计方法。
本发明的目的是按以下方式实现的,测试统计内容和步骤如下:
1)稳定性测试
(1)Iometer压力测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%,block size 4K,80%random write,Queue depth 8,测试时长:24小时;
(2)循环启动测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,在被测SSD硬盘上安装系统:Windows2003,以整机系统启动至进入操作系统、在操作系统下进行重启操作为一个启动周期,循环测试50次;
(3)通断电测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,在被测SSD硬盘上安装系统:Windows2003,以整机系统加电进入操作系统后、对整机系统进行断电5秒后再加电做为一个启动周期,循环测试20次;
2)性能测试
(1)常用数据块类型下的读写性能测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%,block size 512B to 512K,100%random/sequential,100%read/write,Queuedepth 8,每项时长5-10分钟;
(2)模拟Web服务器IOPS性能测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%测试时长:3小时;
3)测试数据及界定标准
稳定性测试结果及数据分析
(1)Iometer压力测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,记录测试开始时及结束时的IOPS数据值,分计为N1、N2,并将IOPS性能下降率A,其中A=(N2-N1)/N1进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(2)循环启动测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(3)通断电测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现系统开机后找不到SSD硬盘情况,将此项测试判为不过;
4)性能测试结果及数据分析
(1)常用数据块类型下的读写性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,将测试结束时的IOPS数据值记为B,则B1代表测试中第一项的IOPS数据值进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(2)模拟Web服务器IOPS性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,记录测试开始时及结束时的IOPS数据值,分计为N1、N2,并将IOPS性能下降率C,其中C=(N2-N1)/N1进行记录统计;Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
5)综合分析及评测统计
(1)首先对SSD硬盘进行稳定性方面的测试,筛选出稳定的SSD硬盘型号,再在通过稳定性测试的型号中,以IOPS下降率A从小到大进行排序;
(2)对SSD硬盘进行性能测试1,根据系统产品在应用中不同的需求设定一组加权系数,设定第一项测试结果的加权比重记为B’1,根据公式S=∑B’i*Bi(i=1 to n,n=sum of test items计算得出该SSD硬盘的综合性能值,加权比重系数的设置,以随机读、随机写、顺序读、顺序写这样四个大类来综合评价SSD硬盘的性能;
(3)对SSD硬盘进行性能测试,根据步骤2选出的SSD硬盘IOPS下降率A值却比较高,对该SSD硬盘直接长时间进行性能测试建议时长6-12小时,最后根据针对性测试的结果,判断性能下降是否能够容忍选出符合标准的产品;
(4)最后根据整个测试及分析流程汇总出SSD硬盘测试及统计流程图。
本发明的优异效果是:将SSD硬盘的稳定性及性能数据尽可能的进行量化处理,提供了相关的数据分析统计处理方法,可以简明有效的在数据一览表中挑选符合要求的SSD产品。
附图说明
附图1为测试流程图;
具体实施方式
一、测试的目的
更加简明有效的检测出SSD硬盘可靠性及性能数据,以供分类筛选。
二、测试的环境
硬件环境:测试试验床1:Intel Thurley 2-way platform/55XX CPU/4GRAM/ICH AHCI controller
测试试验床2:Intel Thurley 2-way platform/55XX CPU/4G RAM/MainstreamRAID controller
软件环境:操作系统:Windows 2003/Redhat 5
测试软件:Iometer
三、测试步骤
稳定性测试
1、Iometer压力测试
测试方案说明:在实验床(1/2)上连接SSD硬盘(系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer),测试文件(Iometer test file)占SSD硬盘全盘容量80%(SSD硬盘的特点是容量在被数据填写到80%以上时,测试结果才能较好体现出SSD控制器的设计优劣),block size 4K,80%random write,Queue depth8,测试时长:24小时。
2、循环启动测试
测试方案说明:在实验床(1/2)上连接SSD硬盘(在被测SSD硬盘上安装系统:Windows 2003),以整机系统启动至进入操作系统、在操作系统下进行重启操作为一个启动周期,循环测试50次。
3、通断电测试
测试方案说明:在实验床(1/2)上连接SSD硬盘(在被测SSD硬盘上安装系统:Windows 2003),以整机系统加电进入操作系统后、对整机系统进行断电5秒后再加电做为一个启动周期,循环测试20次。
性能测试
1、常用数据块类型下的读写性能测试
测试方案说明:在实验床(1/2)上连接SSD硬盘(系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer),测试文件(Iometer test file)占SSD硬盘全盘容量80%(SSD的特点是容量在被数据填写到80%以上时,测试结果才能较好体现出SSD控制器的设计优劣),block size 512B to 512K,100%random/sequential,100%read/write,Queue depth 8,每项时长5-10分钟。
2、模拟Web服务器IOPS性能测试
测试方案说明:在实验床(1/2)上连接SSD硬盘(系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer),测试文件(Iometer test file)占SSD硬盘全盘容量80%(SSD的特点是容量在被数据填写到80%以上时,测试结果才能较好体现出SSD控制器的设计优劣),测试时长:3小时。
测试项目如下:
Size %A… %Read %Rrandom Delay B… Alignment Reply
0MB 0KB 512B 22 100 100 0 1 sector none
0MB 1KB 0B 15 100 100 0 1 sector none
0MB 2KB 0B 8 100 100 0 1 sector none
0MB 4KB 0B 23 100 100 0 1 sector none
0MB 8KB 0B 15 100 100 0 1 sector none
0MB 16KB 0B 2 100 100 0 1 sector none
0MB 32KB 0B 6 100 100 0 1 sector none
0MB 64KB 0B 7 100 100 0 1 sector none
0MB 128KB 0B 1 100 100 0 1 sector none
0MB 512KB 0B 1 100 100 0 1 sector none
以上测试项目设置是经过对较多Web服务器应用中的IO数据种类测量统计得出的,比传统Web模拟测试中仅对硬盘进行4K block size/90%random read测试分析更加贴近实际。
目前SSD硬盘在行业内的应用价值多体现在对IOPS性能要求高的环境中,比如Web前端接入服务器。在类似环境下能够最大的体现出SSD硬盘的优势(对小数据块随机读取数据能力强是,而且读数据操作不影响使用寿命),所以本文中提到的利用高准度模拟Web服务器应用测试来对SSD硬盘的性能进行评测衡量,是非常具有实际应用价值的。
四、测试数据及界定标准
稳定性测试结果及数据分析
1、Iometer压力测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生。记录测试开始时及结束时的IOPS数据值(分计为N1、N2),并将IOPS性能下降率A(A=(N2-N1)/N1)进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,如在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏等情况,可将此项测试判为不过。
2、循环启动测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,如在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏等情况,可将此项测试判为不过。
3、通断电测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,如在压力过程中出现系统开机后找不到SSD硬盘等情况,可将此项测试判为不过。
性能测试结果及数据分析
1、常用数据块类型下的读写性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生。将测试结束时的IOPS数据值(记为B,则B1代表测试中第一项的IOPS数据值)进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,如在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏等情况,可将此项测试判为不过。
2、模拟Web服务器IOPS性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生。记录测试开始时及结束时的IOPS数据值(分计为N1、N2),并将IOPS性能下降率C(C=(N2-N1)/N1)进行记录统计;Fail:测试全程中有异常状态发生,如在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏等情况,可将此项测试判为不过。
综合分析及评测
1、首先对SSD硬盘进行稳定性方面的测试,筛选(各项测试都Pass)出稳定的SSD硬盘型号。再在通过稳定性测试的型号中,以IOPS下降率A从小到大进行排序;
2、对SSD硬盘进行性能测试1,根据系统产品在应用中不同的需求设定一组加权系数(比如第一项测试结果的加权比重记为B’1),根据公式S=∑B’i*Bi(i=1 to n,n=sum of test items)计算得出该SSD硬盘的综合性能值。例如:现比较关SSD硬盘的在bs(block size,后同)4K/100%random/100%read(计B1);bs 16K 100%random/100%read(计B2);bs 512B/100%sequential/100%write(计B3)这三个方面的性能值,现有如下统计:
产品型 号 | B1 value | B’1 | B2 value | B’2 | B3 value | B’3 | B4 value | B’4 | S |
A | 3000 | 50% | 2000 | 40% | 4000 | 10% | 5000 | 0 | 2700 |
B | 6000 | 50% | 4000 | 40% | 2000 | 10% | 4800 | 0 | 4800 |
C | 4000 | 50% | 2700 | 40% | 3000 | 10% | 3999 | 0 | 3380 |
从上表的分析可以得出在B’1 50%,B’2 40%,B’3 10%的应用环境中,B产品的性能较高(相关数据分析统计工作可利用Excel等表格工具辅助完成)。当然,加权比重系数的设置可以非常灵活,以随机读、随机写、顺序读、顺序写这样四个大类来综合评价SSD硬盘的性能也是通常常见的一中形式。
另外还有一种情况需要特别的关注,当我们依据加权比重系数方法筛选出的SSD硬盘在稳定性测试中的IOPS下降率A值却比较高(例如上文案例中提到的B产品,其性能最高,但是有可能存在性能下降过大的隐患)。这时为了严格测试结论,可以重新修改性能测试1的测试脚本(依照加权比重系数转化为脚本中Accesstime项数据),再让该SSD硬盘长时间进行修改后的性能测试1(这就是针对性测试了),建议时长6-12小时。最后根据针对性测试的结果,判断性能下降是否能够容忍选出符合标准的产品。
3、对SSD硬盘进行性能测试2,相关的测试过程跟上一节十分相似。此项测试因为已是针对性测试,估不需要再进行加权比重系数设置。另外如果根据性能测试2选出的SSD硬盘IOPS下降率A值却比较高,那么也不需要再修改性能测试2的测试脚本,对该SSD硬盘直接长时间进行性能测试2即可。同样建议时长6-12小时。最后根据针对性测试的结果,判断性能下降是否能够容忍选出符合标准的产品。
最后根据整个测试及分析流程汇总出SSD硬盘测试及统计流程图,如图1所示:
五、测试的效果
1、本文根据SSD产品的设计特点进行相关的测试项目设置,针对性及实用性更强。对SSD硬盘的稳定性及性能测试,重点强调要对整盘80%容量以上进行,这样测试结果才能体现数SSD内控制器的数据处理能力的优劣。
2、本文将性能测试划分为三部分,第一项根据SSD硬盘的弱点(大规模随机写的能力差)进行压力测试,测试出产品的读写耐用稳定性,并且在此项测试中记录的SSD硬盘的性能下降率,为以后的性能测试结果提供参考;第二、三项测试则重点测试SSD硬盘设计的物理电路耐压差稳定性(另:因为SSD硬盘的受温度的影响较小,所以并不用特别的提高环境温度来测试物理电路的耐受能力)。此三项稳定性测试还分别在多种不同的测试试验床中进行(主要是为了保证SSD硬盘与存储控制器的兼容性),可以很好的筛选出稳定性设计不好的SSD产品。
3、本文将性能测试划分为两部分,第一项相当于对SSD硬盘的各项数据读写能力的摸底测试;第二项则相当于对SSD硬盘的针对性测试。通过本文提出的数据分析整理方法,可以非常方便得到SSD硬盘在实际应用环境中的近似的性能值。为最合理的利用不同SSD产品提供了详尽可靠的数据支持。另外根据在稳定性测试1中得到的性能下降率排序,能够更严格的测试出SSD硬盘在实际应用环境中长时间使用下的性能指标,为SSD硬盘的实际应用性能提供了更为全面的数据信息。
4、本文将SSD硬盘的稳定性及性能数据尽可能的进行量化处理,提供了相关的数据分析统计处理方法。可以简明有效的在数据一览表中挑选符合要求的SSD产品。
Claims (1)
1.一种关于SSD硬盘可靠性及性能的测试及统计方法,其特征在于,测试统计内容步骤如下:
1)稳定性测试
(1)Iometer压力测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%,block size 4K,80%random write,Queue depth 8,测试时长:24小时;
(2)循环启动测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,在被测SSD硬盘上安装系统:Windows2003,以整机系统启动至进入操作系统、在操作系统下进行重启操作为一个启动周期,循环测试50次;
(3)通断电测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,在被测SSD硬盘上安装系统:Windows2003,以整机系统加电进入操作系统后、对整机系统进行断电5秒后再加电做为一个启动周期,循环测试20次;
2)性能测试
(1)常用数据块类型下的读写性能测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%,block size 512B to 512K,100%random/sequential,100%read/write,Queuedepth 8,每项时长5-10分钟;
(2)模拟Web服务器IOPS性能测试
测试方案说明:在实验床上连接SSD硬盘,系统盘上安装系统:Windows2003/Redhat 5及Iometer,测试文件Iometer test file占SSD硬盘全盘容量80%测试时长:3小时;
3)测试数据及界定标准
稳定性测试结果及数据分析
(1)Iometer压力测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,记录测试开始时及结束时的IOPS数据值,分计为N1、N2,并将IOPS性能下降率A,其中A=(N2-N1)/N1进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(2)循环启动测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(3)通断电测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现系统开机后找不到SSD硬盘情况,将此项测试判为不过;
4)性能测试结果及数据分析
(1)常用数据块类型下的读写性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,将测试结束时的IOPS数据值记为B,则B1代表测试中第一项的IOPS数据值进行记录统计;
Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
(2)模拟Web服务器IOPS性能测试
Pass:顺利完成测试,测试全程无任何异常状态发生,记录测试开始时及结束时的IOPS数据值,分计为N1、N2,并将IOPS性能下降率C,其中C=(N2-N1)/N1进行记录统计;Fail:测试全程中有异常状态发生,在压力过程中出现死机,硬盘无响应/掉线,蓝屏情况,将此项测试判为不过;
5)综合分析及评测统计
(1)首先对SSD硬盘进行稳定性方面的测试,筛选出稳定的SSD硬盘型号,再在通过稳定性测试的型号中,以IOPS下降率A从小到大进行排序;
(2)对SSD硬盘进行性能测试1,根据系统产品在应用中不同的需求设定一组加权系数,设定第一项测试结果的加权比重记为B’1,根据公式S=∑B’i*Bi(i=1 to n,n=sum of test items计算得出该SSD硬盘的综合性能值,加权比重系数的设置,以随机读、随机写、顺序读、顺序写这样四个大类来综合评价SSD硬盘的性能;
(3)对SSD硬盘进行性能测试,根据步骤2选出的SSD硬盘IOPS下降率A值却比较高,对该SSD硬盘直接长时间进行性能测试建议时长6-12小时,最后根据针对性测试的结果,判断性能下降是否能够容忍选出符合标准的产品;
(4)最后根据整个测试及分析流程汇总出SSD硬盘测试及统计流程图。
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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