CN109144796A - 一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器，将存储系统中的逻辑卷分为了高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷，分别对应仅负责处理逻辑卷的IO任务的物理核心和同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务的物理核心，通过对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷分配不同的IO任务，同时分别调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，以令高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值，测试出了存储系统的最大IOPS和带宽性能，能够对存储系统进行更准确的性能评估，提高后续研发的效率，其中，逻辑卷数量为存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

Description

一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器

技术领域

本发明涉及计算机存储领域，特别涉及一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器。

背景技术

在云计算、大数据时代，存储系统性能变得越发重要，传统性能测试方法使用IO测试工具对存储卷施加均等压力；由于存储卷一一对应于每个CPU核心，而存储系统的FC数据端口会占用部分CPU核心资源，导致存储卷被分配的CPU资源有差异，使得不同存储卷的实际读写性能会用差异，使用普通的性能测试方法无法测试出存储的最大IOPS和带宽性能。

因此，本发明提出一种能够测的高存储系统性能测试方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器，测试，能够测试出了物理核心的利用率最大化的状态。其具体方案如下：

一种存储系统性能测试方法，包括：

利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；

对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；

调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；

其中，逻辑卷数量为所述存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

可选的，所述利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷的过程，包括：

对存储系统中的每个逻辑卷分配相同的IO任务；

检测所述存储系统中每个逻辑卷的性能数据；

利用预设的筛选条件和每个逻辑卷的性能数据，将满足所述筛选条件的逻辑卷划分为高性能逻辑卷。

可选的，所述对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务的过程，包括：

对每个非高性能逻辑卷分配低深度IO任务，对每个高性能逻辑卷分配高深度IO任务。

可选的，所述对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务的过程，包括：

对所述存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

可选的，所述调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度的过程，包括：

调整所述附加IO任务的队列深度和/或所述基础IO任务的队列深度。

本发明还公开了一种存储系统性能测试系统，包括：

划分模块，用于利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；

任务分配模块，用于对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；

测试模块，用于调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；

其中，逻辑卷数量为所述存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

可选的，所述任务分配模块，包括：

基础任务分配单元，用于对所述存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

附加任务分配单元，用于额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

可选的，所述测试模块，具体用于调整所述附加IO任务的队列深度和/或所述基础IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足所述阈值。

本发明还公开了一种服务器，包括：

存储器，用于存储存储系统性能测试程序；

处理器，用于执行所述存储系统性能测试程序以实现如前述的存储系统性能测试方法。

本发明还公开了一种存储系统性能测试装置，包括存储系统和如前述的服务器；

所述存储系统包括存储控制器和仅用于存储数据的存储设备。

本发明中，存储系统性能测试方法，包括：利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；对高性能逻辑卷和存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；其中，逻辑卷数量为存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

本发明将存储系统中的逻辑卷分为了高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷，分别对应仅负责处理逻辑卷的IO任务的物理核心和同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务的物理核心，通过对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷分配不同的IO任务，同时分别调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，以令高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值，测试出了存储系统的最大IOPS和带宽性能，有助于在实际应用时提高存储系统的工作效率。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种存储系统性能测试方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种存储系统性能测试方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种存储系统性能测试系统结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种存储系统性能测试方法，参见图1所示，该方法包括：

需要说明的是，存储系统包括存储控制器和仅用于存储数据的存储设备，在存储控制器中CPU的物理核心分为负责保障系统资源的核心和提供数据交换资源的核心，其中，提供数据交换资源的核心中部分物理核心需要同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务，另一部分物理核心则仅负责处理逻辑卷的IO任务，通过，逻辑卷的性能可以直接反应物理核心的利用率，因此，通过对逻辑卷进行性能测试，便可得到物理核心最优利用率的测试结果，进而得到存储系统的最大读写性能。

其中，为防止出现逻辑卷对应的核心数量不同的情况，逻辑卷数量为存储控制器中的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

例如，存储控制器中的处理器共10个物理核心，1个物理核心负责保障系统资源，9个物理核心提供数据交换资源，则逻辑卷的数量可以为9个或18个等。

S1：利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷。

具体的，利用IO测试，可以检测出部分逻辑卷的性能数据明显高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷，可以通过预设筛选条件以明确判断条件，高性能逻辑卷对应仅负责处理逻辑卷的IO任务的物理核心，而其余非高性能逻辑卷则对应同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务的物理核心。

S2：对高性能逻辑卷和存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务。

具体的，由于高性能逻辑卷能够处理更多的IO任务，为发挥出物理核心的最大利用率，分别对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷分配不同的IO任务，以令高性能逻辑卷的IO压力大于非高性能逻辑卷的IO压力，每个高性能逻辑卷分配的IO任务相同，每个非高性能逻辑卷分配的IO任务相同，例如，高性能逻辑卷IO任务的队列深度均为25，非高性能逻辑卷的IO任务的队列深度均为15。

S3：调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值。

具体的，通过不断调整高性能逻辑卷的IO任务的队列深度和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，可以令高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据接近相同，例如，若高性能逻辑卷的性能数据高于非高性能逻辑卷的性能数据，则可以提高高性能逻辑卷的IO任务的队列深度，若非高性能逻辑卷的性能数据仍未达到最大，可以调高非高性能逻辑卷的IO任务的队列深度，调整后若有需要可以相应的再次调整高性能逻辑卷的IO任务的队列深度；通过不断的调整IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值，即临界值，例如，设定阈值为逻辑卷性能达到90％，当高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均超过90％时，则可以认为高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据相近，此时处理器中的物理核心的利用率为最大化，存储系统效率最高。

可见，本发明实施例将存储系统中的逻辑卷分为了高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷，分别对应仅负责处理逻辑卷的IO任务的物理核心和同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务的物理核心，通过对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷分配不同的IO任务，同时分别调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，以令高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值，测试出了存储系统的最大IOPS(Input/Output Operations Per Second，每秒进行读写操作的次数)和带宽性能，能够对存储系统进行更准确的性能评估，提高后续在存储系统上进行研发的效率。

本发明实施例公开了一种具体的存储系统性能测试方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：

S11：对存储系统中的每个逻辑卷分配相同的IO任务；

S12：检测存储系统中每个逻辑卷的性能数据；

S13：利用预设的筛选条件和每个逻辑卷的性能数据，将满足筛选条件的逻辑卷划分为高性能逻辑卷。

具体的，上述步骤S1中包括步骤S11至S13；通过对每个逻辑卷分配相同的IO任务，可以检测出每个逻辑卷的性能数据，再设置筛选条件，将满足筛选条件的逻辑卷划分为高性能逻辑卷，例如，筛选条件为性能数据差距20％的逻辑卷，高性能逻辑卷性能数据为60％，非高性能逻辑卷性能在40％到30％之间。

S21：对存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

S22：额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

具体的，高性能逻辑卷的总任务量为附加IO任务加上基础IO任务。

可以理解是，任务分配方式还可以为对每个非高性能逻辑卷分配低深度IO任务，对每个高性能逻辑卷分配高深度IO任务，高深度IO任务的队列深度大于低深度IO任务的队列深度。

S31：调整附加IO任务的队列深度和/或基础IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值。

相应的，本发明实施例还公开了一种存储系统性能测试系统，参见图3所示，该系统包括：

划分模块1，用于利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；

任务分配模块2，用于对高性能逻辑卷和存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；

测试模块3，用于调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；

其中，逻辑卷数量为存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

可见，本发明实施例将存储系统中的逻辑卷分为了高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷，分别对应仅负责处理逻辑卷的IO任务的物理核心和同时负责处理逻辑卷的IO任务和端口的数据传输任务的物理核心，通过对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷分配不同的IO任务，同时分别调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，以令高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值，测试出了存储系统的最大IOPS和带宽性能，能够对存储系统进行更准确的性能评估，提高后续在存储系统上进行研发的效率。

具体的，上述划分模块1，包括分配单元、检测单元和划分单元；其中，

分配单元，用于对存储系统中的每个逻辑卷分配相同的IO任务；

检测单元，用于检测存储系统中每个逻辑卷的性能数据；

划分单元，用于利用预设的筛选条件和每个逻辑卷的性能数据，将满足筛选条件的逻辑卷划分为高性能逻辑卷。

具体的，上述任务分配模块2，包括基础任务分配单元和附加任务分配单元；其中，

基础任务分配单元，用于对存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

附加任务分配单元，用于额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

进一步的，任务分配模块2，还可以包括低深度分配单元和高深度分配单元；

低深度分配单元，用于对每个非高性能逻辑卷分配低深度IO任务；

高深度分配单元，用于对每个高性能逻辑卷分配高深度IO任务；

其中，高深度IO任务的队列深度大于低深度IO任务的队列深度。

具体的，上述测试模块3，具体用于调整附加IO任务的队列深度和/或基础IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足阈值。

另外，本发明实施例还公开了一种服务器，包括：

存储器，用于存储存储系统性能测试程序；

处理器，用于执行所述存储系统性能测试程序以实现如前述的存储系统性能测试方法。

关于存储系统性能测试方法的具体步骤，可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

另外，本发明实施例还公开了一种存储系统性能测试装置，包括存储系统和如前述的服务器；

存储系统包括存储控制器和仅用于存储数据的存储设备。

其中，服务器可以为多台服务器同时对一个存储系统进行测试，对高性能逻辑卷和非高性能逻辑卷的测试可以由不同的服务器运行。

关于服务器具体说明，可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

此外，本发明实施例还公开了一种具体应用场景，包括：

具体的，以配置了至强E5-2630V4CPU的单控存储为例，CPU为10个物理核心，存储控制器安装一个4口16G光纤HBA(Host bus adapter，主机总线适配器)卡，使用两台Windows server系统服务器，每台配置2端口16G光纤HBA卡，通过一对一端口直连方式连接存储设备和两台服务器。

在存储系统中依次创建存储池和RAID(Redundant Arrays of IndependentDisks，磁盘阵列)，一次性创建9个逻辑卷并命名vdisk1—vdisk9，存储系统自动分配一个CPU核心用于保障系统资上源，另外9个CPU核心提供数据交换资源，当连续创建9个逻辑卷时，系统会自动分配这9个逻辑卷分别对应CPU的9个核心。光纤HBA卡的4个FC端口(FC，Fiber Channel，光纤通道)也会对应占用4个CPU核心资源。导致有个4个卷和4个FC端口共享4个CPU资源，5个卷独立占用5个CPU核心资源。

使用存储扫描主机端4个wwpn号，创建一个包含4个wwpn的逻辑主机，将9个逻辑卷映射给主机，两台服务器开启多路径功能，多路径策略设置为负载均衡，每台服务器在磁盘管理中分别扫描到9个新磁盘。

具体的，两台服务器打开iometer，添加manager，为9个卷各设置一个worker，设置整体队列深度为32，指定io压力策略，两台服务器同时开始测试，使用iometer的图形界面可以显示每个woker独立的性能数据，此时在一台服务器中可以观测到其中5个卷的性能数据明显大于另外4个卷；记录下5个性能比较高的卷的序号。

进一步的，两整两台服务器做iometer级联并调整配置策略，其中一个manager只对5个高性能的卷添加worker，例如设置每个卷两个worker，总体队列深度25，另一个manager仍测试9个卷，每个卷对应一个worker，队列深度设置为15，开启测试，通过调整两个manager的woker数量和队列深度，使9个卷测得的性能值接近，此时整个存储系统的性能值可以达到最大化。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的一种存储系统性能测试方法、系统、装置及服务器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种存储系统性能测试方法，其特征在于，包括：

利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；

对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；

调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；

其中，逻辑卷数量为所述存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

2.根据权利要求1所述的存储系统性能测试方法，其特征在于，所述利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷的过程，包括：

对存储系统中的每个逻辑卷分配相同的IO任务；

检测所述存储系统中每个逻辑卷的性能数据；

利用预设的筛选条件和每个逻辑卷的性能数据，将满足所述筛选条件的逻辑卷划分为高性能逻辑卷。

3.根据权利要求1所述的存储系统性能测试方法，其特征在于，所述对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务的过程，包括：

对每个非高性能逻辑卷分配低深度IO任务，对每个高性能逻辑卷分配高深度IO任务。

4.根据权利要求1所述的存储系统性能测试方法，其特征在于，所述对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务的过程，包括：

对所述存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

5.根据权利要求4所述的存储系统性能测试方法，其特征在于，所述调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度的过程，包括：

调整所述附加IO任务的队列深度和/或所述基础IO任务的队列深度。

6.一种存储系统性能测试系统，其特征在于，包括：

划分模块，用于利用IO测试，从存储系统中的逻辑卷中划分出性能数据高于其余逻辑卷的高性能逻辑卷；

任务分配模块，用于对高性能逻辑卷和所述存储系统中非高性能逻辑卷分配不同的IO任务；

测试模块，用于调整高性能逻辑卷和/或非高性能逻辑卷分配的IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足预设的阈值；

其中，逻辑卷数量为所述存储系统中存储控制器的物理核心数量的整数倍，物理核心为提供数据交换资源的核心。

7.根据权利要求1所述的存储系统性能测试系统，其特征在于，所述任务分配模块，包括：

基础任务分配单元，用于对所述存储系统中所有逻辑卷分配基础IO任务；

附加任务分配单元，用于额外对每个高性能逻辑卷分配附加IO任务。

8.根据权利要求7所述的存储系统性能测试系统，其特征在于，所述测试模块，具体用于调整所述附加IO任务的队列深度和/或所述基础IO任务的队列深度，直至高性能逻辑卷与非高性能逻辑卷的性能数据均满足所述阈值。

9.一种服务器，其特征在于，包括：

存储器，用于存储存储系统性能测试程序；

处理器，用于执行所述存储系统性能测试程序以实现如权利要求1至5任一项所述的存储系统性能测试方法。

10.一种存储系统性能测试装置，其特征在于，包括存储系统和如权利要求9所述的服务器；

所述存储系统包括存储控制器和仅用于存储数据的存储设备。