CN116662214A - 基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质 - Google Patents

基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质，方法包括：获取待测硬盘的硬盘信息并配置压力测试文件；在预设的测试次数内，对待测硬盘进行垃圾回收测试，该测试包括：根据压力测试文件对fio进行配置并进行顺序读写测试，得到第一测试结果；对第一测试结果进行性能解析，得到性能参数；计算待测硬盘的剩余空闲空间信息，以得到匹配参数；根据匹配参数对fio进行配置并进行随机读写测试，得到第二测试结果；对第一测试结果和第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息；结束测试条件为读写次数满足测试次数。根据本申请的技术方案，能够准确的测试SSD设备的垃圾回收能力，得到SSD设备的整体性能评估。

Description

基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，尤其是一种基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质。
背景技术
随着数据存储技术的高速发展，固态硬盘(Solid State Drive，SSD)由于具备读写速度快、低功耗、无噪音、抗振动、低热量、体积小、工作温度范围大等特点，已被广泛应用于军事、车载、工业、医疗、航空等领域。由于SSD的存储介质NAND闪存是按页、块、平面的结构进行组织，其中，页是读/写的最小单位，块是擦除的最小单位，一个块一般包含64/128个页，闪存擦除后只能写一次，这造成闪存不支持原地更新。NAND闪存的上述物理特性，造成SSD只能采用异地更新策略：将以前写入的数据无效化，然后将数据写入到新的位置。随着数据的不断写入或更新，SSD的空闲空间逐渐减少；当空闲空间低于一定阈值后，SSD必须进行垃圾回收操作，即回收以前无效化的空间。但是由于固态硬盘使用寿命有限，每对闪存块擦除一次，都会对该闪存块造成一定的磨损，因此在进行垃圾回收操作的过程中，需要考虑硬盘的磨损程度，当前市面上绝大多数的存储供应商都是将固态硬盘磨损度或者写入量带入简单的线性公式估算固态硬盘寿命，需要人工手动输入硬盘参数，加大人工成本以及时间成本。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质，能够准确的测试SSD设备的垃圾回收能力，提供相关性能指标参考，从而得到SSD设备的整体性能评估。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收方法，包括：
获取待测硬盘的硬盘信息，并根据所述硬盘信息配置压力测试文件，其中，所述硬盘信息用于表征所述待测硬盘的性能信息；
在预设的测试次数内，通过所述fio对所述待测硬盘进行垃圾回收测试，直至满足预设的结束测试条件，其中，所述垃圾回收测试包括：
根据所述压力测试文件对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果；
对所述第一测试结果进行性能解析，得到所述待测硬盘的性能参数；
根据所述性能参数计算所述待测硬盘的剩余空闲空间信息，并将所述剩余空闲空间信息与所述压力测试文件中的参数进行匹配，得到与所述剩余空闲空间信息对应的匹配参数；
根据所述匹配参数对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果；
对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息，其中，所述测试结果信息包括对所述待测硬盘进行顺序读写测试以及随机读写测试的读写次数；
所述结束测试条件为所述读写次数满足所述测试次数。
在一些实施例中，所述根据所述压力测试文件对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，包括：
获取所述压力测试文件中的块大小参数集合以及操作类型，其中，所述块大小参数集合包括多个块大小参数；
在所述块大小参数集合中确定与所述硬盘信息对应的第一块大小参数；
根据所述第一块大小参数以及所述操作类型对所述fio进行配置；
控制配置后的所述fio以所述第一块大小参数为单位对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果。
在一些实施例中，所述控制配置后的所述fio以所述第一块大小参数为单位对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，包括：
获取所述fio根据所述待测硬盘生成的第一读写请求；
确定与所述第一读写请求对应的第一读写接口；
根据所述第一读写接口以及所述第一块大小参数对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到所述第一测试结果。
在一些实施例中，所述根据所述匹配参数对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，包括：
在所述块大小参数集合中确定与所述匹配参数对应的第二块大小参数，其中，所述第二块大小参数小于所述第一块大小参数；
根据所述第二块大小参数对所述fio进行配置；
控制配置后的所述fio以所述第二块大小参数为单位对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果。
在一些实施例中，所述控制配置后的所述fio以所述第二块大小参数为单位对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，包括：
获取所述fio通过预设的随机数生成器生成的第二读写请求；
确定与所述第二读写请求对应的第二读写接口；
根据所述第二读写接口以及所述第二块大小参数对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到所述第二测试结果。
在一些实施例中，在所述对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息之后，还包括：
根据所述测试结果信息生成测试日志信息；
对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行监测，记录所述待测硬盘的故障信息以及异常信息；
根据所述故障信息以及所述异常信息更新所述测试日志信息。
在一些实施例中，所述性能参数至少包括如下之一：
读取带宽；
写入操作次数；
写入响应时间；
读写性能指标；
延迟信息；
吞吐量信息。
第二方面，本申请实施例还提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法。
第三方面，本申请实施例还提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收系统，设置有如第二方面所述的基于fio的硬盘垃圾回收装置。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法。
本申请实施例至少有如下有益效果：首先，获取待测硬盘的硬盘信息，并根据硬盘信息配置压力测试文件，得到初始情况下待测硬盘的性能信息，便于后续进行参照对比，在预设的测试次数内，通过fio对待测硬盘进行垃圾回收测试，根据压力测试文件对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，通过进行顺序读写测试能够模拟真实场景，再对第一测试结果进行性能解析，得到待测硬盘的性能参数，从而得到顺序读写测试情况下的数据传输速度以及响应性能等性能，提供顺序读写情况下的相关性能参考指标，之后根据性能参数计算待测硬盘的剩余空闲空间信息，避免出现空间不足写入失败的情况，并将剩余空闲空间信息与压力测试文件中的参数进行匹配，得到与剩余空闲空间信息对应的匹配参数，再根据匹配参数对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，从而能够评估和优化硬盘在不同负载下的性能表现，最后对第一测试结果以及第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息，当读写次数满足测试次数，结束垃圾回收测试，实现对待测硬盘的自动检测，无需人工进行参数调整，从而能够准确的测试硬盘的垃圾回收能力，延长硬盘的使用寿命，提高硬盘的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的基于fio的硬盘垃圾回收方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的垃圾回收测试的流程图；
图3是图2中步骤S1021的具体方法的流程图；
图4是图3中步骤S204的具体方法的流程图；
图5是图2中步骤S1024的具体方法的流程图；
图6是图5中步骤S403的具体方法的流程图；
图7是本发明另一个实施例提供的基于fio的硬盘垃圾回收方法的流程图；
图8是本发明另一个实施例提供的基于fio的硬盘垃圾回收装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要注意的是，在本发明实施例的描述中，说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
随着数据存储技术的高速发展，固态硬盘(Solid State Drive，SSD)由于具备读写速度快、低功耗、无噪音、抗振动、低热量、体积小、工作温度范围大等特点，已被广泛应用于军事、车载、工业、医疗、航空等领域。由于SSD的存储介质NAND闪存是按页、块、平面的结构进行组织，其中，页是读/写的最小单位，块是擦除的最小单位，一个块一般包含64/128个页，闪存擦除后只能写一次，这造成闪存不支持原地更新。NAND闪存的上述物理特性，造成SSD只能采用异地更新策略：将以前写入的数据无效化，然后将数据写入到新的位置。随着数据的不断写入或更新，SSD的空闲空间逐渐减少；当空闲空间低于一定阈值后，SSD必须进行垃圾回收操作，即回收以前无效化的空间。但是由于固态硬盘使用寿命有限，每对闪存块擦除一次，都会对该闪存块造成一定的磨损，因此在进行垃圾回收操作的过程中，需要考虑硬盘的磨损程度，当前市面上绝大多数的存储供应商都是将固态硬盘磨损度或者写入量带入简单的线性公式估算固态硬盘寿命，需要人工手动输入硬盘参数，加大人工成本以及时间成本。
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收方法、装置、系统及介质，首先，获取待测硬盘的硬盘信息，并根据硬盘信息配置压力测试文件，得到初始情况下待测硬盘的性能信息，便于后续进行参照对比，在预设的测试次数内，通过fio对待测硬盘进行垃圾回收测试，根据压力测试文件对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，通过进行顺序读写测试能够模拟真实场景，再对第一测试结果进行性能解析，得到待测硬盘的性能参数，从而得到顺序读写测试情况下的数据传输速度以及响应性能等性能，提供顺序读写情况下的相关性能参考指标，之后根据性能参数计算待测硬盘的剩余空闲空间信息，避免出现空间不足写入失败的情况，并将剩余空闲空间信息与压力测试文件中的参数进行匹配，得到与剩余空闲空间信息对应的匹配参数，再根据匹配参数对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，从而能够评估和优化硬盘在不同负载下的性能表现，最后对第一测试结果以及第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息，当读写次数满足测试次数，结束垃圾回收测试，实现对待测硬盘的自动检测，无需人工进行参数调整，从而能够准确的测试硬盘的垃圾回收能力，延长硬盘的使用寿命，提高硬盘的可靠性。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
参考图1，图1是本发明一个实施例提供的基于fio的硬盘垃圾回收方法的流程图，该基于fio的硬盘垃圾回收方法包括但不限于有步骤S101和步骤S102。
步骤S101：获取待测硬盘的硬盘信息，并根据硬盘信息配置压力测试文件；
需要说明的是，硬盘信息用于表征待测硬盘的性能信息。
在一些实施例的步骤S101中，获取待测硬盘的硬盘信息，并根据硬盘信息配置应用于fio的压力测试文件，其中，硬盘信息包括但不限于包括硬盘类型、读写操作类型、硬盘的块大小等等。
可以理解的是，压力测试文件包括需要进行的写入测试类型和测试参数配置，其中，具体的测试参数配置包括但不限于包括文件大小、块大小、操作类型、并发度、运行时间等等。
步骤S102：在预设的测试次数内，通过fio对待测硬盘进行垃圾回收测试，直至满足预设的结束测试条件；
在一些实施例的步骤S102中，在预设的测试次数内，通过fio对待测硬盘进行垃圾回收测试，直至满足预设的结束测试条件，从而能够评估硬盘的性能表现，实现对硬盘寿命的预测。
需要说明的是，测试次数可以根据使用者的需要自行进行设置，例如，测试两次、测试三次、测试五次等等，本实施例不做具体限制。
参考图2，图2是本发明一个实施例提供的垃圾回收测试的流程图，该垃圾回收测试包括但不限于有步骤S1021和步骤S1026。
步骤S1021：根据压力测试文件对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果；
在一些实施例的步骤S1021中，根据压力测试文件对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行顺序读写测试，其中，顺序读写测试是指以一定的顺序读取或写入大块连续的数据，得到第一测试结果，通过进行顺序读写测试能够模拟真实场景，得到顺序读写测试情况下的数据传输速度以及响应性能等，提供顺序读写情况下的相关性能参考指标。
可以理解的是，本实施例中的顺序读写的数据是连续的大块数据，所以可以最大限度地利用磁盘的预读机制和缓存技术，从而获得较高的吞吐量，许多应用程序需要读取或写入大块文件或数据块，例如视频编辑、数据库访问、科学计算等，这些应用程序通常采用顺序读写方式，因此fio的顺序读写测试可以帮助用户评估和优化SSD在这些应用程序中的性能表现。
步骤S1022：对第一测试结果进行性能解析，得到待测硬盘的性能参数；
在一些实施例的步骤S1022中，对第一测试结果进行性能解析，得到待测硬盘的性能参数，从而得到顺序读写测试情况下的数据传输速度以及响应性能等性能，便于后续对待测硬盘进行随机读写测试。
可以理解的是，待测硬盘的性能参数包括但不限于包括硬盘容量、硬盘的转速、硬盘的缓存、硬盘的坏道率等等，本实施例不做具体限制。
步骤S1023：根据性能参数计算待测硬盘的剩余空闲空间信息，并将剩余空闲空间信息与压力测试文件中的参数进行匹配，得到与剩余空闲空间信息对应的匹配参数；
在一些实施例的步骤S1023中，根据性能参数计算待测硬盘的剩余空闲空间信息，并将剩余空闲空间信息与压力测试文件中的参数进行匹配，从压力测试文件中得到与剩余空闲空间信息对应的匹配参数，从而确定后续进行随机读写测试的单位。
步骤S1024：根据匹配参数对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果；
在一些实施例的步骤S1024中，根据匹配参数对fio进行配置，并通过配置后的fio对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，从而能够评估和优化硬盘在不同负载下的性能表现。
需要说明的是，随机读写可以模拟各种读写模式和访问情况，包括随机读、随机写、随机读写混合等操作，并且fio的随机读写测试支持多种模式，例如随机读、随机写、随机读写混合，以及随机访问、顺序访问混合等模式。
步骤S1025：对第一测试结果以及第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息；
需要说明的是，测试结果信息包括对待测硬盘进行顺序读写测试以及随机读写测试的读写次数。
在一些实施例的步骤S1025中，对第一测试结果以及第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息，从而可以有效筛选出异常硬盘，便于使用者查看当前硬盘的性能信息。同时，能够便捷化的查看测试结果。
可以理解的是，测试结果信息包括但不限于包括随机读写测试和顺序写读测试过程中的性能表现，便于后续预测硬盘的寿命、模拟硬盘的应用场景等，便于后续能够基于测试结果和测试项目自动进行测试，无需人工手动操作，本实施例不做具体限制。
步骤S1026：确定读写次数满足预设的结束测试条件。
需要说明的是，结束测试条件为读写次数满足测试次数。
在一些实施例的步骤S1026中，确定读写次数满足测试次数则，结束对硬盘的垃圾回收过程，如果不满足，则重复执行步骤S1021至步骤S1026，直至满足测试次数为止。
可以理解的是，在对目标硬盘进行数据测试的过程中，可以以三件硬盘为一组进行测试、五件硬盘为一组进行测试或者六件硬盘为一组进行测试，本实施例中为两件硬盘为一组进行测试。
参照图3，图3是图2中步骤S1021的一种具体方法流程图，是对步骤S1021的进一步说明，步骤S1021包括但不限于步骤S201至步骤S204。
步骤S201：获取压力测试文件中的块大小参数集合以及操作类型；
步骤S202：在块大小参数集合中确定与硬盘信息对应的第一块大小参数；
步骤S203：根据第一块大小参数以及操作类型对fio进行配置；
步骤S204：控制配置后的fio以第一块大小参数为单位对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果。
在一些实施例的步骤S201至步骤S204中，在进行顺序读写测试的过程中，首先获取压力测试文件中的块大小参数集合以及操作类型，其中，块大小参数集合中包括多个块大小参数，块大小参数用于表征fio测试中每个I/O请求(Input/Output Request，输入/输出请求)的数据块大小，在块大小参数句中中确定与硬盘信息对应的第一块大小参数，之后根据第一块大小参数以及操作类型对fio进行配置，避免导致fio测试结果失真或者导致测试过程中出现异常，最后，控制配置后的fio以第一块大小参数为单位对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，从而能够评估和优化SSD在顺序访问模式下的性能表现，提高应用程序的响应速度和性能。
需要说明的是，每个I/O请求包括了许多参数，例如读写的开始/结束位置、读写长度、读写方式等等，这些参数需要被操作系统传递给IO控制器和外部设备，以完成读写操作。
参照图4，图4是图3中步骤S204的一种具体方法流程图，是对步骤S204的进一步说明，步骤S204包括但不限于步骤S301至步骤S303。
步骤S301：获取fio根据待测硬盘生成的第一读写请求；
步骤S302：确定与第一读写请求对应的第一读写接口；
步骤S303：根据第一读写接口以及第一块大小参数对待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果。
在一些实施例的步骤S301至步骤S303中，在fio对待测硬盘进行顺序读写测试的过程中，fio可以直接根据待测硬盘生成的第一读写请求，之后再根据获取到的第一读写请求调用相应的第一读写接口，最后根据第一读写接口以及第一块大小参数对待测硬盘进行顺序读写测试，得到顺序读写测试的第一测试结果，从而得到顺序读写测试情况下的数据传输速度以及响应性能等，提供顺序读写情况下的相关性能参考指标。
需要说明的是，第一测试结果包括IOPS(Input/Output Operations Per Second，每秒输入/输出操作数)结果、延迟结果、吞吐量结果、带宽结果等等。
参照图5，图5是图2中步骤S1024的一种具体方法流程图，是对步骤S1024的进一步说明，步骤S1024包括但不限于有步骤S401至步骤S403。
步骤S401：在块大小参数集合中确定与匹配参数对应的第二块大小参数；
需要说明的是，第二块大小参数小于第一块大小参数。
步骤S402：根据第二块大小参数对fio进行配置；
步骤S403：控制配置后的fio以第二块大小参数为单位对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果。
在一些实施例的步骤S401至步骤S403中，在进行随机读写测试的过程中，在块大小参数集合中确定与匹配参数对应的第二块大小参数，其中，由于在顺序读写中，读取或写入的数据块通常比较大，一次读取或写入的数据量相对较大，而在随机读写中，读取或写入的数据块通常较小，一次读取或写入的数据量相对较小，所以第二块大小参数小于第一块大小参数，之后根据第二块大小参数对fio进行配置，最后，控制配置后的fio以第二块大小参数为单位对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，从而能够评估和优化硬盘在不同负载下的性能表现。
需要说明的是，随机读写可以模拟各种读写模式和访问情况，包括随机读、随机写、随机读写混合等操作，因此适用于不同类型的应用场景和负载。此外，随机读写还可以测试不同的容量、队列深度、并发线程数等其他参数，从而评估和优化SSD在不同负载下的性能表现。
可以理解的是，本实施例中的第一块大小参数为128k，第二块大小参数为4k。
参照图6，图6是图5中步骤S403的一种具体方法流程图，是对步骤S403的进一步说明，步骤S403包括但不限于有步骤S501至步骤S503。
步骤S501：获取fio通过预设的随机数生成器生成的第二读写请求；
步骤S502：确定与第二读写请求对应的第二读写接口；
步骤S503：根据第二读写接口以及第二块大小参数对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果。
在一些实施例的步骤S501至步骤S503中，在进行随机读写测试的过程中，首先获取fio通过预设的随机数生成器生成的第二读写请求，再调用与第二读写请求对应的第二读写接口，最后，根据第二读写接口以及第二块大小参数对待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，从而能够评估和优化硬盘在不同负载下的性能表现。
可以理解的是，由于随机读写测试是随机访问，因此可以生成各种测试用例和结果，从而可以进行多次测试和验证，以获得更加准确和稳定的结果。
参照图7，图7是本发明另一个实施例提供的基于fio的硬盘垃圾回收方法的流程图，包括但不限于包括步骤S601至步骤S603；
步骤S601：根据测试结果信息生成测试日志信息；
步骤S602：对第一测试结果以及第二测试结果进行监测，记录待测硬盘的故障信息以及异常信息；
步骤S603：根据故障信息以及异常信息更新测试日志信息。
在一些实施例的步骤S601至步骤S603中，根据测试结果信息生成测试日志信息，并且对第一测试结果以及第二测试结果进行监测，记录进行顺序读写测试和随机读写测试过程中的待测硬盘的故障信息以及异常信息，最后，根据故障信息以及异常信息更新测试日志信息，其中，待测硬盘的故障信息以及异常信息包括但不限于包括fio软件出错信息、串口日志打印异常信息、待测硬盘状态信息等等，从而保证硬盘的可靠性和数据安全性。
需要说明的是，硬盘的日志信息主要记录了硬盘的运行状况、错误、警告和事件等。具体来说，本实施例的硬盘的日志信息包括错误信息，例如坏道、硬盘头损坏等；提醒信息，例如温度过高、写入速度过慢等；运行信息，例如硬盘的转速、温度、寻道时间、读写速度等数据；事件信息，例如，磁盘重建、数据的写入和读取等，以便用户跟踪或查找数据操作问题。
在一些实施例中，性能参数至少包括如下之一：读取带宽；写入操作次数；写入响应时间；读写性能指标；延迟信息；吞吐量信息，从而实现对待测硬盘的全面测试。
请参阅图8，图8示意了另一实施例的基于fio的硬盘垃圾回收装置的硬件结构，基于fio的硬盘垃圾回收装置包括：
处理器1001，可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；
存储器1002，可以采用只读存储器(Read Only Memory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器1002可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1002中，并由处理器1001来调用执行本申请实施例的基于fio的硬盘垃圾回收方法；
输入/输出接口1003，用于实现信息输入及输出；
通信接口1004，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；
总线1005，在设备的各个组件(例如处理器1001、存储器1002、输入/输出接口1003和通信接口1004)之间传输信息；
其中处理器1001、存储器1002、输入/输出接口1003和通信接口1004通过总线1005实现彼此之间在设备内部的通信连接。
在一些实施例中，本发明的一个实施例还提供了一种基于fio的硬盘垃圾回收系统，设置有如上述的基于fio的硬盘垃圾回收装置，享有如上基于fio的硬盘垃圾回收装置带来的有益效果，本实施例对此不在赘述。
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述系统实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的基于fio的硬盘垃圾回收方法。
本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本领域技术人员可以理解的是，图1-7中示出的技术方案并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
以上参照附图说明了本申请实施例的优选实施例，并非因此局限本申请实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请实施例的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，包括：
获取待测硬盘的硬盘信息，并根据所述硬盘信息配置压力测试文件，其中，所述硬盘信息用于表征所述待测硬盘的性能信息；
在预设的测试次数内，通过所述fio对所述待测硬盘进行垃圾回收测试，直至满足预设的结束测试条件，其中，所述垃圾回收测试包括：
根据所述压力测试文件对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果；
对所述第一测试结果进行性能解析，得到所述待测硬盘的性能参数；
根据所述性能参数计算所述待测硬盘的剩余空闲空间信息，并将所述剩余空闲空间信息与所述压力测试文件中的参数进行匹配，得到与所述剩余空闲空间信息对应的匹配参数；
根据所述匹配参数对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果；
对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息，其中，所述测试结果信息包括对所述待测硬盘进行顺序读写测试以及随机读写测试的读写次数；
所述结束测试条件为所述读写次数满足所述测试次数。
2.根据权利要求1所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，所述根据所述压力测试文件对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，包括：
获取所述压力测试文件中的块大小参数集合以及操作类型，其中，所述块大小参数集合包括多个块大小参数；
在所述块大小参数集合中确定与所述硬盘信息对应的第一块大小参数；
根据所述第一块大小参数以及所述操作类型对所述fio进行配置；
控制配置后的所述fio以所述第一块大小参数为单位对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果。
3.根据权利要求2所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，所述控制配置后的所述fio以所述第一块大小参数为单位对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到第一测试结果，包括：
获取所述fio根据所述待测硬盘生成的第一读写请求；
确定与所述第一读写请求对应的第一读写接口；
根据所述第一读写接口以及所述第一块大小参数对所述待测硬盘进行顺序读写测试，得到所述第一测试结果。
4.根据权利要求2所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，所述根据所述匹配参数对所述fio进行配置，并通过配置后的所述fio对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，包括：
在所述块大小参数集合中确定与所述匹配参数对应的第二块大小参数，其中，所述第二块大小参数小于所述第一块大小参数；
根据所述第二块大小参数对所述fio进行配置；
控制配置后的所述fio以所述第二块大小参数为单位对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果。
5.根据权利要求4所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，所述控制配置后的所述fio以所述第二块大小参数为单位对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到第二测试结果，包括：
获取所述fio通过预设的随机数生成器生成的第二读写请求；
确定与所述第二读写请求对应的第二读写接口；
根据所述第二读写接口以及所述第二块大小参数对所述待测硬盘进行随机读写测试，得到所述第二测试结果。
6.根据权利要求1所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，在所述对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行信息汇总，得到测试结果信息之后，还包括：
根据所述测试结果信息生成测试日志信息；
对所述第一测试结果以及所述第二测试结果进行监测，记录所述待测硬盘的故障信息以及异常信息；
根据所述故障信息以及所述异常信息更新所述测试日志信息。
7.根据权利要求1所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法，其特征在于，所述性能参数至少包括如下之一：
读取带宽；
写入操作次数；
写入响应时间；
读写性能指标；
延迟信息；
吞吐量信息。
8.一种基于fio的硬盘垃圾回收装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法。
9.一种基于fio的硬盘垃圾回收系统，其特征在于，设置有如权利要求8所述的基于fio的硬盘垃圾回收装置。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至7任意一项所述的基于fio的硬盘垃圾回收方法。
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