CN104639345A

CN104639345A - 一种ntb性能测试方法及系统

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Publication number: CN104639345A
Application number: CN201510010283.2A
Authority: CN
Inventors: 叶巍; 卫魏
Original assignee: Celestica Technology Consultancy Shanghai Co Ltd
Current assignee: Celestica Technology Consultancy Shanghai Co Ltd
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2035-01-09
Also published as: CN104639345B

Abstract

本发明提供一种NTB性能测试方法及系统，所述方法包括：在用于NTB测试的主机和从机内均配置NTB服务器、NTB客户端和数据产生器；将主机与从机建立NTB连接；NTB服务器对本地的NTB接口进行配置并设置形成内存空洞；NTB客户端将内存映射到内存空洞；NTB客户端将数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器，NTB服务器读取该数据；由NTB服务器显示读写的数据测试指标。本发明使主机和从机同时进行数据读写而且采用多进程或多线性进行并行读写显著增加了测试负载，提高了测试压力，本发明中数据产生器能够产生特定模式的数据或随机数据，使测试用的数据更加接近真实的使用情况，提高了模拟性。

Description

一种NTB性能测试方法及系统

技术领域

本发明涉及硬件性能测试技术领域，特别是涉及NTB技术领域，具体为一种NTB性能测试方法及系统。

背景技术

PCIe是现代计算机系统使用的主要总线协议之一，存在着非透明桥接(即NTBNon-transparent Bridging)延伸规格。NTB通常用于嵌入式智能I/O板卡，它连接两个独立的处理器域，次侧的资源和地址对主侧的主系统是不可见的。允许次侧的本地处理器独立地配置和控制其子系统。主侧和次侧的时钟完全独立。主侧和次侧的地址完全独立，在主侧和次侧之间可以进行地址翻译。增加了隔离主、从总线段之间地址域的功能PCIe非透明桥，提供了一种高性能、低负载的信息通道，将本地和远端的计算机系统连接起来。在存储服务器系统中常常采用冗余备份策略，当主机发生故障，将有从机代替主机管理存储系统。NTB是一种在主机与从机之间同步数据的重要途径，NTB在数据传输中的可靠与稳定是保障存储服务器系统冗余备份策略有效运行的重要条件。

另外NTB中还包括Scratchpad寄存器和门铃寄存器，其中，Scratchpad寄存器是可供桥的两侧都可读写的，并提供处理器之间的通信。一般非透明桥接中存在8个这样的寄存器，它们都能被桥的两侧操作。门铃寄存器则是用来送从非透明的桥一侧到另一侧的中断请求，来弥补读写Scratchpad寄存器不能提出中断的不足。

随着NTB在各类服务器中的应用越来越多，各个芯片厂商和服务器厂商都在对NTB进行测试。有些基于硬件原理构建测试，有些则使用软件方法进行测试。但这些测试普遍负载较低，使用的测试数据也不能模拟真实的使用情况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种NTB性能测试方法及系统，用于解决现有技术中测试普遍负载较低，使用的测试数据也不能模拟真实的使用情况的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明在一方面提供一种NTB性能测试方法，所述NTB性能测试方法包括：在用于NTB测试的主机和从机内均配置NTB服务器、NTB客户端和数据产生器；将主机与从机建立NTB连接；NTB服务器对本地的NTB接口进行配置，并设置形成内存空洞；NTB客户端将内存映射到所述内存空洞；由数据产生器产生数据；NTB客户端将所述数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据；由NTB服务器显示读写的数据测试指标。

优选地，主机内的NTB服务器形成内存空洞，从机内的NTB客户端将内存映射到主机内的内存空洞，从机内的数据产生器产生数据，从机内的NTB客户端将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到主机内的NTB服务器；从机内的NTB服务器形成内存空洞，主机内的NTB客户端将内存映射到从机内的内存空洞，主机内的数据产生器产生数据，主机内的NTB客户端将主机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到从机内的NTB服务器；主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写。

优选地，NTB服务器设置形成内存空洞后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB客户端；NTB客户端在内存映射完成后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB服务器。

优选地，数据产生器产生的数据为特定模式的数据或随机数据。

优选地，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程。

本发明在另外一方面提供一种NTB性能测试系统，所述NTB性能测试系统包括用于NTB测试的主机和从机，主机内和从机内均包括：NTB核心接口，用于将主机与从机建立NTB连接；数据产生器，用于产生数据；NTB服务器，与NTB核心接口相连，用于对本地的NTB核心接口进行配置，并设置形成内存空洞，同时显示读写的数据测试指标；NTB客户端，与数据产生器、NTB核心接口及NTB服务器相连，用于将内存映射到所述内存空洞，同时将数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据。

优选地，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程。

如上所述，本发明的一种NTB性能测试方法及系统，具有以下有益效果：

1、本发明主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写，使主机和从机同时进行数据读写，显著增加了测试负载，提高了测试压力。

2、本发明使用多进程或多线性进行并行读写，也可以增加测试负载，提高测试压力。

3、本发明中的数据产生器能够产生特定模式的数据或随机数据，使测试用的数据更加接近真实的使用情况，提高了模拟性。

附图说明

图1显示为本发明的NTB性能测试方法的流程示意图。

图2显示为本发明的NTB性能测试系统的测试示意图。

图3显示为本发明的NTB性能测试系统的结构示意图。

元件标号说明

1 主机

11 主机内的NTB核心接口

12 主机内的NTB服务器

13 主机内的NTB客户端

14 主机内的数据产生器

2 从机

21 从机内的NTB核心接口

22 从机内的NTB服务器

23 从机内的NTB客户端

24 从机内的数据产生器

S11～S17 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明的目的在于提供一种NTB性能测试方法及系统，用于解决现有技术中测试普遍负载较低，使用的测试数据也不能模拟真实的使用情况的问题。以下将详细阐述本发明的一种NTB性能测试系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种NTB性能测试系统。

第一实施例

请参阅图1，显示为本发明的一种NTB性能测试方法的流程示意图。如图1所示，本实施例提供一种NTB性能测试方法，所述NTB性能测试方法包括以下步骤。

步骤S11，在用于NTB测试的主机和从机内均配置NTB服务器、NTB客户端和数据产生器。在用于NTB测试的主机和从机内均配置NTB服务器、NTB客户端的目的是使得主机内的NTB服务器可以接收从机内NTB客户端发送的数据，同时主机内的NTB客户端也可以向从机内的NTB服务器发送数据。本发明主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写，使主机和从机同时进行数据读写，显著增加了测试负载，提高了测试压力。

步骤S12，将主机与从机建立NTB连接。主机上设有NTB核心接口，从机上也设有NTB核心接口，其中，NTB核心接口提供对NTB进行操作的核心代码。将主机内的NTB核心接口与从机内的NTB核心接口连接起来，即可将主机与从机建立NTB连接。

步骤S13，NTB服务器对本地的NTB接口进行配置，并设置形成内存空洞。NTB服务器初始化本地NTB配置并设置内存空洞，内存空洞的产生是由于使用new操作分配了内存而没有使用delete进行删除。也就是说内存空洞即是预留的部分内存地址，等待从机进行内存映射时使用。

此外，在本实施例中，NTB服务器设置形成内存空洞后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB客户端。

步骤S14，NTB客户端将内存映射到所述内存空洞；NTB客户端在内存映射完成后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB服务器。

步骤S15，由数据产生器产生数据，其中，数据产生器产生的数据为特定模式的数据或随机数据，特定模式的数据例如为PRBS模式的数据。数据产生器提供产生特定数据和随机数据的接口供NTB客户端和NTB服务器使用。数据产生器能够产生特定模式的数据或随机数据，可以使测试用的数据更加接近真实的使用情况，提高了模拟性。

步骤S16，NTB客户端将所述数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据；更近一步地，如果NTB客户端发送的是特定的数据，则接收数据的NTB服务器对数据进行校验，否则不校验。

在本实施例中，NTB客户端将本地内存映射到远端的主机上，并对映射的内存进行随机读写，写入或读取的内存区域可以是随机的，此外，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程，所以本发明中使用多进程或多线性进行并行读写，也可以增加测试负载，提高测试压力。

更进一步地，可以由单个进程逐次进行读写操作，也可以由多个进程或线程并行地执行读写操作。

步骤S17，由NTB服务器显示读写的数据测试指标。其中，数据测试指标包括但不限于：发送和接收的数据量，平均读写速率，错误统计等指标。

请参阅图2，以下结合图2所示的具体测试过程进一步说明本实施例的一种NTB性能测试方法。

首先将NTB核心接口、NTB客户端、NTB服务器和数据产生器同时安装在主机和从机上，并使主机和从机的PCIe NTB(NTB核心接口)互相连接，实现NTB物理链路连接。

1)主机通过NTB对从机的内存进行读写过程如下：

主机内的NTB服务器形成内存空洞，从机内的NTB客户端将内存映射到主机内的内存空洞，从机内的数据产生器产生数据，从机内的NTB客户端将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到主机内的NTB服务器。

具体地说就是，主机内的NTB服务器对主机的NTB核心端口进行配置，并设置内存空洞，即预留部分内存地址，等待从机进行内存映射时使用，主机内的NTB服务器完成设置后使用PCIe Doorbell通知从机内的NTB客户端。

从机的NTB客户端接到主机的NTB服务器的通知后就可以进行内存映射，内存映射完成后同样使用PCIe Doorbell通知主机的NTB服务器。

从机内的数据产生器产生特定的数据或随机数据，从机的NTB客户端将数据产生器产生的数据写入本地内存，NTB将数据传输到主机，主机内的NTB服务器接收数据，在这里，如果从机发送的是特定的数据，则对数据进行校验，否则不校验。

2)从机通过NTB对主机的内存进行读写过程如下：

从机内的NTB服务器形成内存空洞，主机内的NTB客户端将内存映射到从机内的内存空洞，主机内的数据产生器产生数据，主机内的NTB客户端将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到从机内的NTB服务器。

具体地说就是，从机内的NTB服务器对从机的NTB核心端口进行配置，并设置内存空洞，即预留部分内存地址，等待主机进行内存映射时使用，从机内的NTB服务器完成设置后使用PCIe Doorbell通知主机内的NTB客户端。

主机的NTB客户端接到从机的NTB服务器的通知后就可以进行内存映射，内存映射完成后同样使用PCIe Doorbell通知从机的NTB服务器。

主机内的数据产生器产生特定的数据或随机数据，主机的NTB客户端将数据产生器产生的数据写入本地内存，NTB将数据传输到从机，从机内的NTB服务器接收数据，在这里，如果主机发送的是特定的数据，则对数据进行校验，否则不校验。

测试结束，主机和从机的NTB服务器分别显示测试结果，包括发送和接收的数据量，平均读写速率，错误统计等指标。通过显示的测试结果，可以快速有效地检查出NTB性能优劣。

由上可见，主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写。显著增加了测试负载，提高了测试压力。

第二实施例

请参阅图3，显示为本实施例的一种NTB性能测试系统的结构示意图。如图3所示，本实施例提供一种NTB性能测试系统，所述NTB性能测试系统包括用于NTB测试的主机1和从机2，主机1和从机2均包括：NTB核心接口、NTB服务器、NTB客户端以及数据产生器。

NTB核心接口用于将主机1与从机2建立NTB连接，其中，NTB核心接口提供对NTB进行操作的核心代码。

数据产生器用于产生数据；其中，数据产生器产生的数据为特定模式的数据或随机数据，特定模式的数据例如为PRBS模式的数据。数据产生器提供产生特定数据和随机数据的接口供NTB客户端和NTB服务器使用。数据产生器能够产生特定模式的数据或随机数据，可以使测试用的数据更加接近真实的使用情况，提高了模拟性。

NTB服务器与NTB核心接口相连，用于对本地的NTB核心接口进行配置，并设置形成内存空洞，同时显示读写的数据测试指标；TB服务器初始化本地NTB配置并设置内存空洞，内存空洞的产生是由于使用new操作分配了内存而没有使用delete进行删除。也就是说内存空洞即是预留的部分内存地址，等待从机2进行内存映射时使用。NTB服务器设置形成内存空洞后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB客户端。

在本实施例中，由NTB服务器显示读写的数据测试指标。其中，数据测试指标包括但不限于：发送和接收的数据量，平均读写速率，错误统计等指标。

NTB客户端与数据产生器、NTB核心接口及NTB服务器相连，用于将内存映射到所述内存空洞，NTB客户端在内存映射完成后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB服务器。同时NTB客户端将数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据；更近一步地，如果NTB客户端发送的是特定的数据，则接收数据的NTB服务器对数据进行校验，否则不校验。

在本实施例中，NTB客户端将本地内存映射到远端的主机1上，并对映射的内存进行随机读写，写入或读取的内存区域可以是随机的。此外，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程，所以本发明中使用多进程或多线性进行并行读写，也可以增加测试负载，提高测试压力。

为清楚说明本发明的原理和实施方式，具体地，所述NTB性能测试系统包括：位于主机1内的：主机内的NTB核心接口11、主机内的NTB服务器12、主机内的NTB客户端13以及主机内的数据产生器14；从机2内的：从机内的NTB核心接口21、从机内的NTB服务器22、从机内的NTB客户端23以及从机内的数据产生器24。

本发明中，主机内的NTB服务器12与从机内的NTB客户端23、主机内的NTB客户端13与从机内的NTB服务器22同时进行双向数据读写，使主机1和从机2同时进行数据读写，显著增加了测试负载，提高了测试压力。具体地说就是，从机内的NTB服务器22对从机内的NTB核心接口21进行配置，并设置内存空洞，即预留部分内存地址，等待主机1进行内存映射时使用，从机内的NTB服务器22完成设置后使用PCIe Doorbell通知主机内的NTB客户端13。

请参阅图2，以下结合图2所示的具体测试过程进一步说明本发明的一种NTB性能测试系统。

将NTB核心接口、NTB客户端、NTB服务器和数据产生器同时安装在主机1和从机2上，主机1上有NTB核心接口，从机2上也有NTB核心接口，将主机内的NTB核心接口11与从机内的NTB核心接口21连接起来，即可将主机1与从机2建立NTB连接。实现NTB物理链路连接。

1)主机1通过NTB对从机2的内存进行读写过程如下：

主机内的NTB服务器12形成内存空洞，从机内的NTB客户端23将内存映射到主机1内的内存空洞，从机内的数据产生器24产生数据，从机内的NTB客户端23将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到主机内的NTB服务器12。

具体地说就是，主机内的NTB服务器12对主机的NTB核心端口进行配置，并设置内存空洞，即预留部分内存地址，等待从机2进行内存映射时使用，主机内的NTB服务器12完成设置后使用PCIe Doorbell通知从机内的NTB客户端23。

从机内的NTB客户端23接到主机内的NTB服务器12的通知后就可以进行内存映射，内存映射完成后同样使用PCIe Doorbell通知主机内的NTB服务器12。

从机内的数据产生器24产生特定的数据或随机数据，从机内的NTB客户端23将数据产生器产生的数据写入本地内存，NTB将数据传输到主机1，主机内的NTB服务器12接收数据，在这里，如果从机2发送的是特定的数据，则对数据进行校验，否则不校验。

2)从机2通过NTB对主机1的内存进行读写过程如下：

从机内的NTB服务器22形成内存空洞，主机内的NTB客户端13将内存映射到从机2内的内存空洞，主机内的数据产生器14产生数据，主机内的NTB客户端13将从机内的数据产生器24产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到从机内的NTB服务器22。

主机内的NTB客户端13接到从机内的NTB服务器22的通知后就可以进行内存映射，内存映射完成后同样使用PCIe Doorbell通知从机内的NTB服务器22。

主机内的数据产生器14产生特定的数据或随机数据，主机内的NTB客户端13将数据产生器产生的数据写入本地内存，NTB将数据传输到从机2，从机内的NTB服务器22接收数据，在这里，如果主机1发送的是特定的数据，则对数据进行校验，否则不校验。

测试结束，主机内的NTB服务器12和从机内的NTB服务器22分别显示测试结果，包括发送和接收的数据量，平均读写速率，错误统计等指标。通过显示的测试结果，可以快速有效地检查出NTB性能优劣。

由上可见，主机内的NTB服务器12与从机内的NTB客户端23、主机内的NTB客户端13与从机内的NTB服务器22同时进行双向数据读写。显著增加了测试负载，提高了测试压力。

综上所述，本发明主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写，使主机和从机同时进行数据读写，显著增加了测试负载，提高了测试压力，同时本发明使用多进程或多线性进行并行读写，也可以增加测试负载，提高测试压力；此外，本发明中的数据产生器能够产生特定模式的数据或随机数据，使测试用的数据更加接近真实的使用情况，提高了模拟性。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种NTB性能测试方法，其特征在于，所述NTB性能测试方法包括：

在用于NTB测试的主机和从机内均配置NTB服务器、NTB客户端和数据产生器；

将主机与从机建立NTB连接；

NTB服务器对本地的NTB接口进行配置，并设置形成内存空洞；

NTB客户端将内存映射到所述内存空洞；

由数据产生器产生数据；

NTB客户端将所述数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据；

由NTB服务器显示读写的数据测试指标。

2.根据权利要求1所述的NTB性能测试方法，其特征在于，主机内的NTB服务器形成内存空洞，从机内的NTB客户端将内存映射到主机内的内存空洞，从机内的数据产生器产生数据，从机内的NTB客户端将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到主机内的NTB服务器；从机内的NTB服务器形成内存空洞，主机内的NTB客户端将内存映射到从机内的内存空洞，主机内的数据产生器产生数据，主机内的NTB客户端将主机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到从机内的NTB服务器；主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写。

3.根据权利要求1或2所述的NTB性能测试方法，其特征在于，NTB服务器设置形成内存空洞后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB客户端；NTB客户端在内存映射完成后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB服务器。

4.根据权利要求1所述的NTB性能测试方法，其特征在于，数据产生器产生的数据为特定模式的数据或随机数据。

5.根据权利要求1所述的NTB性能测试方法，其特征在于，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程。

6.一种NTB性能测试系统，其特征在于，所述NTB性能测试系统包括用于NTB测试的主机和从机，主机内和从机内均包括：

NTB核心接口，用于将主机与从机建立NTB连接；

数据产生器，用于产生数据；

NTB服务器，与NTB核心接口相连，用于对本地的NTB核心接口进行配置，并设置形成内存空洞，同时显示读写的数据测试指标；

NTB客户端，与数据产生器、NTB核心接口及NTB服务器相连，用于将内存映射到所述内存空洞，同时将数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到NTB服务器使得NTB服务器读取到该数据。

7.根据权利要求6所述的NTB性能测试系统，其特征在于，主机内的NTB服务器形成内存空洞，从机内的NTB客户端将内存映射到主机内的内存空洞，从机内的数据产生器产生数据，从机内的NTB客户端将从机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到主机内的NTB服务器；从机内的NTB服务器形成内存空洞，主机内的NTB客户端将内存映射到从机内的内存空洞，主机内的数据产生器产生数据，主机内的NTB客户端将主机内数据产生器产生的数据写入本地内存并通过NTB传输到从机内的NTB服务器；主机内的NTB服务器与从机内的NTB客户端、主机内的NTB客户端与从机内的NTB服务器同时进行双向数据读写。

8.根据权利要求6或7所述的NTB性能测试系统，其特征在于，NTB服务器设置形成内存空洞后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB客户端；NTB客户端在内存映射完成后通过PCIe Doorbell通知与其连接的NTB服务器。

9.根据权利要求6所述的NTB性能测试系统，其特征在于，数据产生器产生的数据为特定模式的数据或随机数据。

10.根据权利要求6所述的NTB性能测试系统，其特征在于，NTB客户端包含一个进程或包含多个进程或线程。