CN111752778A - 一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，包括：对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果，本发明还提出了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试装置，有效解决由于人工检测造成效率低、准确度不高的问题，有效的提高了固态硬盘固件稳定性测试的效率，降低了测试成本。

Description

一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及固态硬盘测试领域，尤其是涉及一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法及装置。

背景技术

固件就是写入EROM(可擦写只读存储器)或EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中的程序，具体是指设备内部保存的设备“驱动程序”；而在硬件设备中，固件就是硬件设备的灵魂，因为硬件设备除了固件以外没有其它软件组成，因此固件也就决定着硬件设备的功能及性能与稳定性。

当SSD固态硬盘产品在生产出来之后，随着周围所使用的软、硬件环境的改变及更新，产品对于许多新的硬、软件将有可能出现不兼容现象。固件文件使SSD固态硬盘能兼容更多、更新的软件或硬件，不断增强产品的兼容性。

目前现有技术中针对固态硬盘固件稳定性测试的方法，一般是通过人工进行检测，效率低且准确度不高，不利于提高测试的效率，降低测试成本。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法及装置，有效解决由于人工检测造成效率低、准确度不高的问题，有效的提高了固态硬盘固件稳定性测试的效率，降低了测试成本。

本发明第一方面提供了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，包括：

对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘固件进行全盘写预热处理；

按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

可选地，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试具体是：设置若干依次递减的条带深度数值，按照条带深度从大到小顺序，通过调用固态硬盘固件对待测试固态硬盘进行性能测试。

可选地，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试具体是：在小LBA区域设置若干依次递增的条带深度数值，按照从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试。

可选地，所述小LBA区域为5-15G。

可选地，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果具体包括：

获取性能测试以及压力测试的测试日志；

将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹；

将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，如果条带深度的顺序写带宽不小于第一阈值，待测试固态硬盘固件性能测试通过，如果条带深度的顺序写带宽小于第一阈值，则待测试固态硬盘固件性能测试失败；

将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，如果所有条带深度的读带宽数值均大于第二阈值，则待测试固态硬盘固件压力测试通过，如果测试过程中任一条带深度的读带宽数值不大于第二阈值，则待测试固态硬盘固件压力测试失败。

进一步地，第一阈值为待测试固态硬盘出厂SPEC数值的90％，第二阈值为测试过程中平均读带宽的70％。

可选地，压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线。

可选地，测试中间过程中为删除测试开始后第一时间以及测试结束前第二时间后剩余的测试时间。

可选地，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘进行固件性能测试之前还包括：获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹。

本发明第二方面提供了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试装置，包括：

全盘操作模块，对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

性能测试模块，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

压力测试模块，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

获取及分析模块，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

本发明采用的技术方案包括以下技术效果：

1、本发明有效解决由于人工检测造成效率低、准确度不高的问题，有效的提高了固态硬盘固件稳定性测试的效率，降低了测试成本。

2、本发明按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试，先利用较大的条带深度(条带的大小)实现最大的IO吞吐量(一次物理IO可以同时响应多个并发的逻辑IO)，然后逐渐选择小的条带深度(当条带大小减少时，由于条带大小减少，那么文件被分成更多、更小的数据库，那么这些数据块会被分散到更多的磁盘上)，使一个逻辑IO分布到多个磁盘上；大量的小文件读写时，采用较大的条带深度；少量的大文件的快速访问，采用较小的条带深度；调用固态固态硬盘内部固件，通过固态固态硬盘内部固件的磁盘条带化、负载磨损均衡技术，自动的将I/O的负载均衡到多个物理磁盘上，多个进程访问多个不同部分的数据时就不会出现磁盘冲突，而且在需要对这种数据进行顺序访问的时候可以获得最大程度上的I/O并行能力，提高了传输性能。

3、本发明技术方案在测试前通过对待测试固态硬盘进行全盘写预热处理，提高了硬盘性能。

4、本发明技术方案在小LBA区域进行压力测试，避免了大LBA区域造成IO性能抖动的问题，通过在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序模拟固态硬盘数据紊乱，验证固态硬盘内部固件机制在处理读干扰问题时是否稳定，提高多数据块读操作的性能。

5、本发明通过获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，便于后期日志的分类、结果分析以及后期查询等，提高了测试效率。

6、本发明将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，提高了固态硬盘测试结果的准确度；而且并对压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线，进一步地提高固态硬盘稳定性测试结果的准确性。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚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介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，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附图。

图1为本发明方案中实施例一方法的流程示意图；

图2为本发明方案中实施例一方法中步骤S4的流程示意图；

图3为本发明方案中实施例二方法的流程示意图；

图4为本发明方案中实施例三装置的结构示意图。

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。

实施例一

如图1所示，本发明提供了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，包括：

S1，对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

S2，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

S3，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

S4，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

其中，在步骤S1中，利用标准SSD工具或者厂商的第三方工具对SSD固态硬盘执行全盘格式化操作，安装fio等测试工具；并对被测试硬盘作全盘写预热处理(将待测试硬盘中进行全盘写入操作)，提升固态硬盘后期测试中性能表现，具体测试中FIO部分参数设置可以是：

--numjobs＝1//线程为1

--iodepth＝128

--rw＝write//写处理

--bs＝128k//数据块选择128K

--size＝100％//全盘

在步骤S2中，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试具体是：设置若干依次递减的条带深度数值，按照条带深度从大到小顺序，通过调用固态硬盘固件对待测试固态硬盘进行性能测试。

先利用较大的条带深度(条带的大小)实现最大的IO吞吐量(一次物理IO可以同时响应多个并发的逻辑IO)，然后逐渐选择小的条带深度(当条带大小减少时，由于条带大小减少，那么文件被分成更多、更小的数据库，那么这些数据块会被分散到更多的磁盘上)，使一个逻辑IO分布到多个磁盘上；大量的小文件读写时，采用较大的条带深度；少量的大文件的快速访问，采用较小的条带深度；调用固态固态硬盘内部固件，通过固态固态硬盘内部固件的磁盘条带化、负载磨损均衡技术，自动的将I/O的负载均衡到多个物理磁盘上，多个进程访问多个不同部分的数据时就不会出现磁盘冲突，而且在需要对这种数据进行顺序访问的时候可以获得最大程度上的I/O并行能力，提高了传输性能。具体参数可以是：

--Numjobs＝1//线程为1

--queue_depth＝128//队列深度

--blk_size＝102851626013268//条带深度

其中，设置若干依次递减的条带深度数值，最大值可以是1028KB，最小值可以是68KB，中间可以根据实际情况设置若干依次递减的条带深度数值，每个条带深度数值是偶数，但具体个数以及数值不限。

在步骤S3中，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试具体是：在小LBA区域设置若干依次递增的条带深度数值，按照从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；具体地，所述小LBA(LogicalBlockAddress，逻辑区块地址)区域为5-15G。本发明技术方案中不会在大LBA区域进行测试，因为LBA范围在大LBA区域中会有造成性能抖动问题。

通过较大的条带深度能实现最大的IO吞吐量，由系统下磁盘驱动来响应(在系统下相同类型硬盘只有一个驱动)，当条带大小逐渐增大时，传输性能降低，条带定位性能提高，提高多数据块读操作的性能；通过在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序模拟固态硬盘数据紊乱，验证固态硬盘内部固件机制在处理读干扰问题时是否稳定。具体测试中FIO部分参数设置可以是：

--numjobs＝32

--iodepth＝8

--blk_size＝163248641285121024153620484096

--size＝10G

其中，若干依次递增的条带深度数值，设置若干依次递增的条带深度数值，最大值可以是4096KB，最小值可以是16KB，中间可以根据实际情况设置若干依次递减的条带深度数值，每个条带深度数值是偶数，但具体个数以及数值不限。

如图2所示，在步骤S4中，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果具体包括：

S41，获取性能测试以及压力测试的测试日志；

S42，将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹；

S43，将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，判断条带深度的顺序写带宽是否小于第一阈值，如果判断结果为是，则执行步骤S44；如果判断结果为否，执行步骤S45；

S44，则待测试固态硬盘固件性能测试失败；

S45，待测试固态硬盘固件性能测试通过；

S46，将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，判断测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值是否均大于第二阈值，如果判断结果为是，执行步骤S47，如果判断结果为否，执行步骤S48；

S47，则待测试固态硬盘固件压力测试通过；

S48，则待测试固态硬盘固件压力测试失败。

其中，在步骤S41-S42中，获取性能测试以及压力测试的测试日志；将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹；测试结果将分别保存在以该盘盘符名称命名的文件夹内(如nvme0n1)。在每个盘符对应的测试结果文件夹内，test_data文件夹存放经过解析之后的测试数据(.csv文件)以及测试过程中产生的所有log文件。

步骤S43-S45中，第一阈值为待测试固态硬盘出厂SPEC数值的90％，步骤S46-S48中，测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值具体是：测试中间过程中每秒记录的条带深度的读带宽数值，第二阈值为测试过程中平均读带宽的70％，对应条带深度的测试过程中平均读带宽数值在test_data文件内的.csv文件内，第一阈值大小、第二阈值大小也可以根据实际情况进行调整，本发明在此不做限制。测试中间过程中为删除测试开始后第一时间以及测试结束前第二时间后剩余的测试时间，其中，第一时间可以是60s，第二时间可以是60s，也可以根据实际情况进行调整，本发明在此也不做限制。

优选地，为了进一步提高测试结果的准确性，压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线，

所有测试中间过程中条带深度的读带宽波形图中，在散点图中可以被拟合一条直线，不能出现折线或曲线。

本发明有效解决由于人工检测造成效率低、准确度不高的问题，有效的提高了固态硬盘固件稳定性测试的效率，降低了测试成本。

本发明按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试，先利用较大的条带深度(条带的大小)实现最大的IO吞吐量(一次物理IO可以同时响应多个并发的逻辑IO)，然后逐渐选择小的条带深度(当条带大小减少时，由于条带大小减少，那么文件被分成更多、更小的数据库，那么这些数据块会被分散到更多的磁盘上)，使一个逻辑IO分布到多个磁盘上；大量的小文件读写时，采用较大的条带深度；少量的大文件的快速访问，采用较小的条带深度；调用固态固态硬盘内部固件，通过固态固态硬盘内部固件的磁盘条带化、负载磨损均衡技术，自动的将I/O的负载均衡到多个物理磁盘上，多个进程访问多个不同部分的数据时就不会出现磁盘冲突，而且在需要对这种数据进行顺序访问的时候可以获得最大程度上的I/O并行能力，提高了传输性能。

本发明技术方案在测试前通过对待测试固态硬盘进行全盘写预热处理，提高了硬盘测试过程中的性能。

本发明技术方案在小LBA区域进行压力测试，避免了大LBA区域造成IO性能抖动的问题，通过在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序模拟固态硬盘数据紊乱，验证固态硬盘内部固件机制在处理读干扰问题时是否稳定，提高多数据块读操作的性能。

本发明将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，提高了固态硬盘测试结果的准确度；而且并对压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线，进一步地提高固态硬盘稳定性测试结果的准确性。

实施例二

如图3所示，本发明技术方案还提供了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，包括：

S1，对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

S2，获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹；

S3，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

S4，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

S5，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

本发明通过获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，便于后期日志的分类、结果分析以及后期查询等，提高了测试效率。

实施例三

如图4所示，本发明技术方案还提供了一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试装置，包括：

全盘操作模块101，对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

性能测试模块102，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

压力测试模块103，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

获取及分析模块104，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

本发明有效解决由于人工检测造成效率低、准确度不高的问题，有效的提高了固态硬盘固件稳定性测试的效率，降低了测试成本。

本发明按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试，先利用较大的条带深度(条带的大小)实现最大的IO吞吐量(一次物理IO可以同时响应多个并发的逻辑IO)，然后逐渐选择小的条带深度(当条带大小减少时，由于条带大小减少，那么文件被分成更多、更小的数据库，那么这些数据块会被分散到更多的磁盘上)，使一个逻辑IO分布到多个磁盘上；大量的小文件读写时，采用较大的条带深度；少量的大文件的快速访问，采用较小的条带深度；调用固态固态硬盘内部固件，通过固态固态硬盘内部固件的磁盘条带化、负载磨损均衡技术，自动的将I/O的负载均衡到多个物理磁盘上，多个进程访问多个不同部分的数据时就不会出现磁盘冲突，而且在需要对这种数据进行顺序访问的时候可以获得最大程度上的I/O并行能力，提高了传输性能。

本发明技术方案在测试前通过对待测试固态硬盘进行全盘写预热处理，提高了硬盘性能。

本发明技术方案在小LBA区域进行压力测试，避免了大LBA区域造成IO性能抖动的问题，通过在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序模拟固态硬盘数据紊乱，验证固态硬盘内部固件机制在处理读干扰问题时是否稳定，提高多数据块读操作的性能。

本发明通过获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹，便于后期日志的分类、结果分析以及后期查询等，提高了测试效率。

本发明将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，提高了固态硬盘测试结果的准确度；而且并对压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线，进一步地提高固态硬盘稳定性测试结果的准确性。

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，所属领域技术人员应该明白，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 (10)

1.一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，包括：

对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

2.根据权利要求1所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试具体是：设置若干依次递减的条带深度数值，按照条带深度从大到小顺序，通过调用固态硬盘固件对待测试固态硬盘进行性能测试。

3.根据权利要求1所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试具体是：在小LBA区域设置若干依次递增的条带深度数值，按照从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试。

4.根据权利要求1或3所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，所述小LBA区域为5-15G。

5.根据权利要求1所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果具体包括：

获取性能测试以及压力测试的测试日志；

将获取的测试日志导入到与固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹；

将性能测试结果对应的测试日志中的条带深度的顺序写带宽与第一阈值比较，如果条带深度的顺序写带宽不小于第一阈值，待测试固态硬盘固件性能测试通过，如果条带深度的顺序写带宽小于第一阈值，则待测试固态硬盘固件性能测试失败；

将压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值分别与第二阈值比较，如果所有条带深度的读带宽数值均大于第二阈值，则待测试固态硬盘固件压力测试通过，如果测试过程中任一条带深度的读带宽数值不大于第二阈值，则待测试固态硬盘固件压力测试失败。

6.根据权利要求5所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，第一阈值为待测试固态硬盘出厂SPEC数值的90％，第二阈值为测试过程中平均读带宽的70％。

7.根据权利要求5所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，压力测试结果对应的测试日志中的测试中间过程中所有条带深度的读带宽数值在散点图中能够被拟合为一条直线。

8.根据权利要求5所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，测试中间过程中为删除测试开始后第一时间以及测试结束前第二时间后剩余的测试时间。

9.根据权利要求5所述的linux下固态硬盘固件稳定性的测试方法，其特征是，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试之前还包括：获取待测试固态硬盘盘符信息，建立与待测试固态硬盘盘符相对应的测试结果文件夹。

10.一种linux下固态硬盘固件稳定性的测试装置，其特征是，包括：

全盘操作模块，对待测试固态硬盘进行全盘格式化操作，并对全盘格式化的待测试固态硬盘进行全盘写预热处理；

性能测试模块，按照条带深度从大到小顺序对待测试固态硬盘固件进行性能测试；

压力测试模块，在小LBA区域按照条带深度从小到大顺序对待测试固态硬盘固件进行压力测试；

获取及分析模块，获取测试日志，并针对测试日志进行分析，得出测试结果。

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