CN110764960A - 一种固态硬盘固件测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固态硬盘固件测试方法，用于测试固态硬盘固件的磨损均衡性能，配置待测硬盘，刷新需测试的固件文件；提取硬盘报错信息；对硬盘进行全盘格式化擦写；对硬盘进行单线程顺序混合读写，保存日志；根据日志绘制带宽‑时间散点图，绘制磨损均衡监控线，当出现低于监控线的监控点时，判断测试fail；抓取硬盘报错信息，与测试前报错信息比较，当检测到新增计数时，判断测试fail，否则，测试pass。本发明通过模拟固态硬盘业务处理过程，固件触发磨损均衡操作，提取硬盘日志中的有效数据，长时间观察硬盘的数据稳定性，通过分析其对服务器处理数据的影响，验证启动磨损均衡搬移数据的过程中的磨损均衡功能。

Description

一种固态硬盘固件测试方法
技术领域
本发明涉及服务器测试领域，具体涉及一种固态硬盘固件测试方法。
背景技术
目前，服务器中固态硬盘磨损均衡采取异地更新的策略,更新的数据会被放到别的物理页上,而不是覆盖原来的数据。包含新版本数据的页被称为有效页,新版本数据被称为有效数据。包含旧版本数据的页被称为无效页，或称为脏页，脏页经过擦除操作后成为空闲页，才可以重新写入数据。固态硬盘是以块为单位执行擦除的，因此需要将脏页所在块上的所有物理页都擦除，在擦除之前需要检查此块上是否存在有效页，如果存在就必须先转移到其他块上。而每个固态硬盘块的擦除次数有限，一般在10万次到100万次之间，只要有块的擦除次数达到了上限，固态硬盘数据存储的性能将下降。所以必须想办法，使擦除操作平均作用在每个固态硬盘块上，这种方法就是磨损均衡(wear-level ing)算法。
固态硬盘的磨损均衡一般是由硬盘的固件来决定的。好的固件文件可以实现效果较好的磨损均衡处理，才能既保证硬盘的读写速度，又能保证硬盘的使用寿命。在固态硬盘测试中，当新引进一款硬盘或者固件导入时，需要对硬盘磨损均衡进行验证。
但是，目前的服务器测试中，在对固件文件的测试中，只是体现在对固件频繁的升级测试和降级测试，没有有效的验证硬盘磨损均衡技术。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种固态硬盘固件测试方法，实现了对固态硬盘固件磨损均衡功能的验证。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种固态硬盘固件测试方法，用于测试固态硬盘固件的磨损均衡性能，其特征是，
配置待测硬盘，刷新需测试的固件文件；
提取硬盘报错信息；
对硬盘进行全盘格式化擦写；
对硬盘进行单线程顺序混合读写，保存日志；
根据日志绘制带宽-时间散点图，绘制磨损均衡监控线，当出现低于监控线的监控点时，判断测试fai l；
抓取硬盘报错信息，与测试前报错信息比较，当检测到新增计数时，判断测试fail，否则，测试pass。
进一步地，全盘格式化擦写操作至少进行3次。
进一步地，所述单线程顺序混合读写至少进行8小时。
进一步地，硬盘进行单线程顺序混合读写的block s i ze选取1024K。
进一步地，绘制带宽-时间散点图时，去除测试开始之后60秒和测试结束之前60秒的数据。
进一步地，所述带宽-时间散点图采用秒级性能监控数据；
所述监控线纵坐标为对应测试项目平均带宽的70％。
进一步地，所述报错信息从smart log和error log中提取。
进一步地，所述报错信息为：
所述smart log中的cri t i cal_warning，media_errors，num_err_log_entries，Warning Temperature T ime；
所述error log中的error_count。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种测试固态硬盘固件的磨损均衡性能的固态硬盘固件测试方法，通过模拟固态硬盘在业务处理的过程中，频繁被写入数据时，固件触发磨损均衡操作，对服务器处理数据进行影响。
通过自动提取硬盘日志中的有效数据，长时间观察硬盘的数据稳定性，通过分析其对服务器处理数据的影响，验证启动磨损均衡搬移数据的过程中的磨损均衡功能,通过绘制的散点图，方便直观观察硬盘的磨损均衡性能。
附图说明
图1是本发明实施例的固态硬盘固件测试方法流程图；
图2是本发明一种实施例绘制的带宽-时间散点图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，本发明提供了一种固态硬盘固件测试方法，用于测试固态硬盘固件的磨损均衡性能。
首先，配置待测硬盘，刷新需测试的固件文件；
然后，提取硬盘报错信息；
其次，对硬盘进行全盘格式化擦写；
再次，对硬盘进行单线程顺序混合读写，保存日志；
再次，根据日志绘制带宽-时间散点图，绘制磨损均衡监控线，当出现低于监控线的监控点时，判断测试fai l；
最后，抓取硬盘报错信息，与测试前报错信息比较，当检测到新增计数时，判断测试fai l，否则，测试pass。
下面以一种实施例具体介绍本发明的固态硬盘固件测试方法的实现方法。
本测试方法适用于所有固态硬盘测试，包括但不限于SATA SSD与NVME SSD。
1)配置测试需要的硬盘在对应的机型上，并按照厂商提供的SOP刷新需要测试的固件文件。
2)提取待测硬盘的smart log、error log中的报错信息。例如，smart log中的cri t i cal_warning，media_errors，num_err_log_entri es，Warning Temperature Time；error log中的error_count。
通过脚本实现自动化对硬盘进行全盘格式化擦写、单线程顺序混合读写和散点图的绘制。
脚本的执行在root用户下，直接执行如下命令：
nohup sh./SSD_Wear_Level ing_Test.sh nvme0n1 7200&
运行完成后，可以查看生成的nohup文件，提示test done，说明运行完成。
3)对硬盘进行全盘格式化擦写，至少进行3次。
全盘格式化操作命令如下：
nvme format/dev/nvme0n1
4)对硬盘进行单线程顺序混合读写，时间设定最少为8个小时，并保存日志。
为了测试固态硬盘顺序稳定性，对硬盘进行单线程顺序混合读写，block s i ze选取1024K，模拟固态硬盘在业务应用中的各种场景，执行命令如下：
Figure BDA0002217877190000061
5)根据保存的日志处理数据，使用工具gnuplot作带宽-时间散点图，散点图分辨率设置为1280*720，横坐标X设置为以时间单位秒显示Time，纵坐标Y设置为带宽Bandwidth显示。计算并将监控线设置为所有性能平均值的70％，在图中显示颜色为红色。如出现低于监控线的监控点，判断测试fai l。图2所示为一种实施例生成的写带宽的带宽-时间散点图，说明硬盘性能分布比较稳定，没有跌落的监控点。实现命令如下：
Figure BDA0002217877190000062
Figure BDA0002217877190000071
6)再次抓取固态硬盘的smart log、error log中的报错信息，与测试前报错信息比较，判断测试完成后报错信息是否有新增计数，如有，测试fai l；反之，测试pass。
本发明具有较强易用性，程序中各模块函数之间结构清晰，便于维护。从程序运行后生成的散点图可以快速的判断出硬盘磨损均衡功能是否稳定，不需要人为参与，既减少了大量人力的投入，又能避免人工操作中造成的误操作，提高了测试结果的准确性，也提高了测试的效率。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种固态硬盘固件测试方法，用于测试固态硬盘固件的磨损均衡性能，其特征是，
配置待测硬盘，刷新需测试的固件文件；
提取硬盘报错信息；
对硬盘进行全盘格式化擦写；
对硬盘进行单线程顺序混合读写，保存日志；
根据日志绘制带宽-时间散点图，绘制磨损均衡监控线，当出现低于监控线的监控点时，判断测试fail；
抓取硬盘报错信息，与测试前报错信息比较，当检测到新增计数时，判断测试fail，否则，测试pass。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，全盘格式化擦写操作至少进行3次。
3.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，所述单线程顺序混合读写至少进行8小时。
4.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，硬盘进行单线程顺序混合读写的block size选取1024K。
5.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，绘制带宽-时间散点图时，去除测试开始之后60秒和测试结束之前60秒的数据。
6.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，
所述带宽-时间散点图采用秒级性能监控数据；
所述监控线纵坐标为对应测试项目平均带宽的70％。
7.根据权利要求1所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，所述报错信息从smartlog和error log中提取。
8.根据权利要求7所述的固态硬盘固件测试方法，其特征是，所述报错信息为：
所述smart log中的critical_warning，media_errors，num_err_log_entries，Warning Temperature Time；
所述error log中的error_count。
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