伺服器的壓力測試方法

2023-10-28 20:41:32 1

專利名稱：伺服器的壓力測試方法
技術領域：
本發明關於一種伺服器的壓力測試的方法，特別是關於一種可動態調整施加的壓 力的壓力測試方法。
背景技術：
隨著計算機的普及與網絡技術的快速發展，經由網絡可以快速的獲取所需的信 息，更可以得到多樣化的服務。也由於應用於網絡的技術越來越進步，僅由普通計算機或 設備所能提供的服務以不敷使用，故發展出了伺服器的技術。伺服器為一種善於處理網 絡技術的計算機平臺，其可連結至各種網絡系統，諸如網際網路anternet)、組織內部網絡 (intranet)、組織間網絡(extranet)、區域網路(Local Area Network, LAN)。伺服器並對 通過網絡系統相連結的計算機提供各種的應用服務。為了確保伺服器於提供服務時的穩定性，壓力測試被列為伺服器被出貨前非常重 要的測試項目之一。伺服器的壓力測試可針對伺服器的各個重要組件如中央處理器或網絡 卡進行測試，以確認伺服器是否可在一定的壓力下正常地運作。於傳統的壓力測試方法，測試人員依據經驗配置測試用腳本，並可令測試程序依 據腳本對特定的硬體連續進行長時間的運轉測試。一次的壓力測試可能長達72小時，且一 旦腳本配置完成並據以進行測試，不論運行過程中被測試的硬體實際上接受到的壓力或負 載情況如何，測試程序都會按照腳本的設定進行直到測試結束。但是測試壓力以及硬體負 載可能隨著時間或伺服器實際運作狀況變化，而發生對伺服器施加的壓力與預期不符的情 況。如此一來，測試人員即使在測試過程中發現需要修改壓力配置，也只能等待此次 測試結束或是直接中斷測試，再設計下一次測試所需要的腳本。這樣的調整腳本過程可能 甚至需要數次，而有浪費許多測試時間和修改腳本所需的功夫的問題。此外，傳統的壓力測試方法若對伺服器施加過高的壓力，常會出現由於硬體負荷 過重而引起系統崩潰，甚至是伺服器的硬體遭受到損害的問題。且系統崩潰或硬體損毀時 的測試數據無法實時被保存，更增加了後續對問題追蹤時的麻煩。

發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種伺服器的壓力測試方法。伺服器的壓力測試 方法適用於對具有多個硬體模塊的一伺服器施加一壓力以進行壓力測試，而伺服器電性相 連於一伺服器管理系統。伺服器的壓力測試方法包括執行一測試程序，其中測試程序包括 接收一測試腳本，其中測試腳本指定一指定測試壓力予至少一個硬體模塊；依據指定測試 壓力對被指定的硬體模塊施加壓力；藉由伺服器管理系統讀取至少一個硬體模塊的一模塊 狀態；分析模塊狀態，並得到一現行測試壓力；判斷現行測試壓力是否與指定測試壓力相 符；以及當不相符時，依據現行測試壓力與指定測試壓力調整對被指定的硬體模塊施加的 壓力。
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伺服器的硬體模塊可為一中央處理器、一內存、一硬碟或是一電源供應器。而硬體 模塊的模塊狀態可為硬體模塊的一硬體溫度、一硬體風扇轉速或是一硬體功率。另外，模塊 狀態亦可為硬體模塊的一狀態緩存器。根據本發明的一實施範例，硬體模塊可包括至少二子模塊。則測試程序的讀取服 務器的至少一個硬體模塊的模塊狀態的步驟，是讀取硬體模塊的這些子模塊的硬體狀態。 且測試程序的依據現行測試壓力與指定測試壓力調整對被指定的硬體模塊施加的壓力的 步驟，調整對被指定的硬體模塊的這些子模塊施加的壓力。根據本發明的另一實施範例，伺服器的壓力測試方法另可包括執行一預警程序。 預警程序可包括對至少一個硬體模塊界定一壓力警戒值；讀取對應壓力警戒值的硬體模 塊的模塊狀態；分析對應壓力警戒值的模塊狀態，並得到對應壓力警戒值的現行測試壓力； 判斷對應壓力警戒值的現行測試壓力是否大於壓力警戒值；以及當對應壓力警戒值的現行 測試壓力大於壓力警戒值時，發送一警戒信號予測試程序。而測試程序另可包括接收警戒信號；以及調降對現行測試壓力大於壓力警戒值 的硬體模塊施加的壓力。根據本發明的又一實施範例，預警程序另可包括對至少一個硬體模塊界定一壓 力臨界值；讀取對應壓力臨界值的硬體模塊的模塊狀態；分析對應壓力臨界值的模塊狀 態，並得到對應壓力臨界值的現行測試壓力；判斷對應壓力臨界值的現行測試壓力是否大 於壓力臨界值；以及當對應壓力臨界值的現行測試壓力大於壓力臨界值時，發送一臨界信 號予測試程序。而測試程序則另可包括接收臨界信號；以及中斷測試程序。此外，上述的伺服器的壓力測試方法的預警程序可與測試程序同時執行。伺服器 的壓力測試方法則可運行於伺服器或伺服器遠程管理系統，且伺服器管理系統運行於遠程 (remote)0綜上所述，根據本發明的實施範例的伺服器的壓力測試方法可依據硬體模塊的現 行測試壓力動態調整施加於指定的硬體模塊的壓力，以使其符合所需的指定測試壓力。且 伺服器的壓力測試方法藉由預警程序監控硬體模塊。當硬體模塊現行測試壓力高於壓力警 戒值或是壓力臨界值時，預警程序可令測試程序適當地調降壓力，或是備份測試數據。因此伺服器的壓力測試方法可不需中斷測試程序，而免除許多不符合預期且無謂 的測試時間和修改腳本的功夫。伺服器的壓力測試方法並可有效地在進行壓力測試的過程 中保護伺服器，若於測試過程發生意外情形，亦可提供備份的測試數據以供測試人員。


圖IA為根據本發明一實施範例的伺服器方塊示意圖；圖IB為根據本發明另一實施範例的伺服器方塊示意圖；圖2為根據本發明一實施範例的測試程序的流程示意圖；圖3為根據本發明一實施範例的預警程序的流程示意圖；以及圖4為根據本發明另一實施範例的預警程序的流程示意圖。其中，附圖標記20伺服器
22中央處理器221，222中央處理單元23北橋晶片24南橋晶片25基板管理控制器26 內存27 硬碟28電源供應器30伺服器管理系統
具體實施例方式以下在實施方式中詳細敘述本發明的詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領 域的技術人員了解本發明的技術內容並據以實施，且根據本說明書所公開的內容、權利要 求及附圖，任何本領域的技術人員可輕易地理解本發明相關的目的及優點。本發明提供一種伺服器的壓力測試方法，其適用於對具有多個硬體模塊的一服務 器施加一壓力以進行壓力測試，且伺服器電性相連於一伺服器管理系統。請參考圖1A，其為根據本發明一實施範例的伺服器方塊示意圖。如圖IA所示，服 務器20包含多個硬體模塊，分別為一中央處理器(Central ProcessingUnit，CPU) 22、一北 橋晶片23、一南橋晶片24、一內存沈、一硬碟27以及一電源供應器28。伺服器20並通過 內部的一基板管理控制器(BaseboardManagement Controller, BMC) 25與伺服器管理系統 30電性相連。伺服器20 可使用 Unix 的 Linux、FreeBSD 或是微軟(Microsoft)的 WindowsServer 2003等系統，亦可為磁碟作業系統(Disk Operating System, DOS)或是可延伸韌體接口 (Extensible Firmware hterface，EFI)的系統。且伺服器20亦可各種廠牌的各種服務 器產品，本發明並不對其限制。中央處理器22通過北橋晶片23與伺服器20的主機板(圖中未示)上的高速裝 置電性相連。例如中央處理器22可通過北橋晶片23存取內存沈，亦需通過北橋晶片23 存取南橋晶片M以進一步控制與南橋晶片M相連的其它硬體模塊。南橋晶片M與主 機板上的其它硬體模塊相連，以將伺服器20中運轉速度較慢的硬體模塊提供給中央處理 器22。舉例而言，中央處理器22可通過與南橋晶片M相連的序列先進技術附件Gerial Advanced TechnologyAttachment, Serial ATA，亦簡稱 SATA)控制器存取硬碟 27，亦可通 過與南橋晶片M相連的通用序列總線(Universal Serial Bus,USB)控制器或周邊組件互 連(Peripheral Component Interconnect,PCI)控制器再與其它的硬體模塊相連。伺服器 20的電源供應器28可連接到主機板以及硬碟27，而中央處理器22等配置於主機板上的硬 件模塊再經由主機板獲得電力。伺服器管理系統30亦被稱的為智能平臺管理接口(Intelligent PlatformManagement Interface, IMPI)，其能通過BMC 25對伺服器20提供遠程監視、管 理、錯誤診斷和系統恢復等功能。伺服器管理系統30可藉由各種的界面來管理伺服器20， 並可通過網絡或串行埠來通知管理人員。
一般來說，伺服器管理系統30提供智能平臺管理總線(IntelligentPlatform Management Bus，IPMB)和BMC 25溝通。舉例而言，伺服器管理系統30可以是惠普(HP)公 司的iLO系統、戴爾DELL公司的iDRAC系統，或是英特爾Qntel)公司的ESB2系統。BMC 25又可稱為管理晶片，能夠通過配置於伺服器20的各硬體模塊上的檢測器 (sensor)監控各個硬體模塊的運行狀況。BMC 25就像是一臺獨立的計算機，具有自己內建 的處理器與記憶模塊等資源。BMC 25在伺服器20未開機的情況下便可運作，且BMC 25的 運作居使用自己具有的資源，而不會佔用伺服器20的硬體模塊的其它資源。藉由上述硬體結構，根據本發明的一實施範例的伺服器的壓力測試方法執行一測 試程序。請參照圖2，其為根據本發明一實施範例的測試程序的流程示意圖。由圖2可以 見悉，測試程序可包括步驟S40 接收一測試腳本，其中測試腳本指定一指定測試壓力予服 務器的至少一個硬體模塊；步驟S41 依據指定測試壓力對被指定的硬體模塊施加壓力；步 驟S42 藉由伺服器管理系統讀取伺服器的至少一個硬體模塊的一模塊狀態；步驟S43 分 析模塊狀態，並得到一現行測試壓力；步驟S44 判斷現行測試壓力是否與指定測試壓力相 符；步驟S45 依據現行測試壓力與指定測試壓力調整對被指定的硬體模塊施加的壓力；以 及步驟S46 對被指定的硬體模塊施加原本的壓力。於步驟S40測試程序接收測試腳本。一測試人員可藉由測試腳本對至少一個硬體 模塊(如中央處理器22或內存26)指定所需的指定測試壓力，其中指定測試壓力的指定方 式可例如以百分比的方式指定。舉例來說，測試腳本的內容可以是「CPU 60%，內存80%」。測試程序接收測試腳本後，於步驟S41依據指定壓力對被指定的硬體模塊施加壓 力。測試程序可依據指定壓力令中央處理器22不斷執行一定數量的線程(thread)，亦可對 內存沈與硬碟27進行一定頻率或次數的存取以作為測試的壓力。測試程序於步驟S42由BMC 25可以讀取各個硬體模塊的模塊狀態。其中模塊狀 態可為由硬體模塊上的檢測器獲得的一硬體溫度、一硬體風扇轉速或是一硬體功率；亦可 為硬體模塊的一狀態緩存器(status register) 0更詳細的說，模塊狀態可以是中央處理 器22或是內存沈的狀態緩存器、風扇轉速或是溫度，亦可以是電源供應器觀的狀態緩存 器或是功率。接著於步驟S43，測試程序分析由BMC 25所讀取的模塊狀態，並得到現行測試壓 力。由於在測試的過程中，真正施加予硬體模塊的壓力以及硬體模塊的負載可能隨著時間 或伺服器20運作而變化，因此被指定的硬體模塊所受到的壓力並不一定與測試腳本中的 指定測試壓力相同。舉例而言，下述原因均可能造成現行測試壓力與指定測試壓力不符伺服器20的 各個硬體模塊實際配置情況；測試程序或其它伺服器20內的程序被運行時，硬體模塊的使 用情況；壓力測試被執行的時間長短；以及執行壓力測試時，當前的硬體模塊的運行情況。更詳細地說，伺服器20的各個硬體模塊實際配置情況，可包括中央處理器22的數 量；內存沈的容量；或是硬碟27的容量。測試程序或其它伺服器20內的程序被運行時， 硬體模塊的使用情況則可包括內存26或硬碟27剩餘的可用容量。而執行壓力測試時，當 前的硬體模塊的運行情況可包括當前同時運行且佔用中央處理器22的測試項目的數量； 或是當前同時運行且佔用一輸入輸出單元anput/Output unit，未標示)的測試項目的數 量。
於步驟S44，測試程序便判斷現行測試壓力是否與指定測試壓力相符。步驟S44可 判斷現行測試測試壓力是否與指定測試壓力相同，或是在一可容許的誤差範圍內(例如加 減3% )。若現行測試壓力與指定測試壓力不相符，於步驟S45中，測試程序依據現行測試 壓力與指定測試壓力，調整對被指定的硬體模塊施加的壓力。也就是說，測試程序能依據現 行測試壓力動態地加強或減輕施加於被指定的硬體模塊的壓力，以使其符合測試腳本中的 指定測試壓力。而若現行測試壓力與指定測試壓力相符，則於步驟S46中測試程序繼續對被指定 的硬體模塊施加目前的壓力。此外，測試程序並可定時執行步驟S42至步驟S46，以更靈活 地動態調整所需施加的壓力。接下來請同時參照圖2與圖1B，其中圖IB為根據本發明另一實施範例的伺服器 方塊示意圖。如圖IB所示，中央處理器22具有一中央處理單元221以及222。於此實施 範例中，被指定的硬體模塊可以包括至少兩個子模塊，例如中央處理器22的中央處理單元 221以及222。類似地，內存沈亦可具有多個子內存，或是硬碟27可具有多個子硬碟(例 如硬碟27的多個槽)。測試人員可於測試腳本中對硬體模塊的各個子模塊給予其指定測試壓力，例如分 別對中央處理單元221與222要求80%與50%的指定測試壓力。則於步驟S42中，測試程 序可藉由BMC 25讀取各個子模塊的模塊狀態，例如中央處理單元221以及222的溫度。且 測試程序並可依據各個子模塊的模塊狀態分析得到其個別的現行測試壓力，並對被指定的 硬體模塊的多個子模塊調整需施加的壓力。換句話說，本發明提供的伺服器的壓力測試方法的測試程序不但可進行各硬體模 塊間的壓力調節，亦可進行模塊內部(之各個子模塊間)的壓力調節。根據本發明的一實施範例，為了預防再進行壓力測試的過程中，伺服器20的硬體 模塊出現不堪負荷而崩潰甚至是燒毀的情形，伺服器的壓力測試方法另可具有一預警程序。請參照圖3，其為根據本發明一實施範例的預警程序的流程示意圖。由圖3可以見 悉，預警程序可包括步驟S50 對至少一個硬體模塊界定一壓力警戒值；步驟S51 讀取對應 壓力警戒值的硬體模塊的模塊狀態；步驟S52 分析對應壓力警戒值的模塊狀態，並得到對 應壓力警戒值的現行測試壓力；步驟S53 判斷對應壓力警戒值的現行測試壓力是否大於 壓力警戒值；以及步驟S54 發送一警戒信號予測試程序。於步驟S50，預警程序可指定壓力警戒值給至少一個硬體模塊。舉例而言，若電源 供應器觀所發出的功率過高，可能會燒毀整個伺服器20，因此應對其進行監控。接著預警 程序可於步驟S51藉由BMC 25讀取對應壓力警戒值的硬體模塊的模塊狀態；並於步驟S52 分析此模塊狀態，以得到對應的現行測試壓力。更詳細的說，本說明書述的「對應壓力警戒 值的模塊狀態/現行測試壓力，，指被界定有壓力警戒值的硬體模塊的模塊狀態/現行測試 壓力。也就是說，預警程序可定時確認界定有壓力警戒值的硬體模塊的模塊狀態，並分析得 到界定有壓力警戒值的硬體模塊的現行測試壓力。接著於步驟S53，預警程序判斷對應壓力警戒值的硬體模塊的現行測試壓力是否 大於壓力警戒值。若此硬體模塊的現行測試壓力已大於壓力警戒值，預警程序便於步驟SM 發送警戒信號予測試程序。
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相對地，測試程序另可包括以下步驟接收警戒信號；以及調降對現行測試壓力 大於壓力警戒值的硬體模塊所施加的壓力。為了避免需監控的硬體模塊(即被界定有壓力 警戒值的硬體模塊)發生故障等問題，測試程序接收到警戒信號之後，調降對此硬體模塊 施加的壓力。預警模塊亦可將目前測試程序的執行狀況等相關信息進行備份，以供後續測 試人員的追蹤參考。此外，根據本發明另一實施範例，預警程序另可對需監控的硬體模塊設定一壓力 臨界值，以更妥當地保護伺服器20。請參照圖4，其為根據本發明另一實施範例的預警程序 的流程示意圖。由圖4可以見悉，預警程序另可包括步驟S60 對至少一個硬體模塊界定壓 力臨界值；步驟S61 讀取對應壓力臨界值的硬體模塊的模塊狀態；步驟S62 分析對應壓 力臨界值的模塊狀態，並得到對應壓力臨界值的現行測試壓力；步驟S63 判斷對應壓力臨 界值的現行測試壓力是否大於壓力臨界值；以及步驟S64 發送一臨界信號予測試程序。本實施範例與上述實施範例不同之處在於預警程序另對硬體模塊指定壓力臨界 值，且壓力臨界值比警戒值較高。舉例而言，中央處理器的壓力警戒值可設為80%，壓力臨 界值則可設為90%。而測試程序則另可包括以下步驟接收臨界信號；以及中斷測試程序。若現行測試壓力已高於壓力臨界值，表示伺服器20有很高的機率發生系統崩潰 或是硬體損毀的危險狀況。因此一旦測試程序接收到臨界信號，測試程序應暫時停止測試。 預警程序發送臨界信號後亦可進行數據的備份以提供測試人員參考。且若預警程序發現異 常，亦可於備份數據之後將伺服器20關閉，以確保伺服器20的安全。根據本發明的伺服器的測試方法可同時執行測試程序以及預警程序。測試程序以 及預警程序可同時藉由BMC 25監控伺服器20的硬體模塊的模塊狀態，並依據實際情況動 態調整對硬體模塊(及其子模塊)施加的壓力。伺服器的測試方法可直接運行於BMC 25 中，也就是藉由BMC 25所具有的處理器以及記憶模塊等資源執行。伺服器的測試方法亦可運行於伺服器管理系統30，且伺服器管理系統30可運行 於遠程。換句話說，遠程的伺服器管理系統30可通過區網或網際網路連接於伺服器20的BMC 25。而運行於伺服器管理系統30的伺服器的壓力測試方法亦可通過BMC 25以及網絡遠程 監控伺服器20的硬體模塊，並動態調整對於指定的硬體模塊所施加的壓力。綜上所述，根據本發明的實施範例的伺服器的壓力測試方法可分析伺服器的硬 件模塊的模塊狀態，並得到硬體模塊的現行測試壓力，再據以動態調整施加於指定的硬體 模塊的壓力，以使其符合所需的指定測試壓力。如此一來，伺服器的壓力測試方法可不需 中斷測試程序而夠隨著伺服器實際運行的狀況調整壓力，免除許多因嘗試錯誤(try and error)而花費的測試時間和修改腳本的功夫。更進一步地，伺服器的壓力測試方法藉由預警程序監控硬體模塊。當硬體模塊現 行測試壓力高於壓力警戒值或是壓力臨界值時，預警程序可令測試程序適當地調降壓力， 或是備份測試數據。因此預警程序可有效地在進行壓力測試的過程中保護伺服器，若於測 試過程發生意外情形，亦可提供備份的測試數據以供測試人員分析、了解。
權利要求
1.一種伺服器的壓力測試方法，適用於對具有多個硬體模塊的一伺服器施加一壓力以 進行壓力測試，且該伺服器電性相連於一伺服器管理系統，其特徵在於，該方法包括執行一測試程序，包括接收一測試腳本，該測試腳本指定一指定測試壓力予該伺服器的至少一個該硬體模塊；依據該指定測試壓力對被指定的該硬體模塊施加該壓力；藉由該伺服器管理系統讀取該伺服器的至少一個該硬體模塊的一模塊狀態；分析該模塊狀態，並得到一現行測試壓力；判斷該現行測試壓力是否與該指定測試壓力相符；以及當該現行測試壓力與該指定測試壓力不相符時，依據該現行測試壓力與該指定測試壓 力調整對被指定的該硬體模塊施加的該壓力。
2.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該硬體模塊為一中央處 理器、一內存、一硬碟或是一電源供應器。
3.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該模塊狀態為該硬體模 塊的一硬體溫度、一硬體風扇轉速或是一硬體功率。
4.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該模塊狀態為該硬體模 塊的一狀態緩存器。
5.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該硬體模塊包括至少二 子模塊，該測試程序的該讀取該伺服器的至少一個該硬體模塊的該模塊狀態的步驟，讀取 該硬體模塊的該些子模塊的該硬體狀態；且該測試程序的該依據該現行測試壓力與該指定 測試壓力調整對被指定的該硬體模塊施加的該壓力的步驟，調整對被指定的該硬體模塊的 該些子模塊施加的該壓力。
6.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，還包括 執行一預警程序，包括對至少一個該硬體模塊界定一壓力警戒值； 讀取對應該壓力警戒值的該硬體模塊的該模塊狀態；分析對應該壓力警戒值的該模塊狀態，並得到對應該壓力警戒值的該現行測試壓力； 判斷對應該壓力警戒值的該現行測試壓力是否大於該壓力警戒值；以及 當對應該壓力警戒值的該現行測試壓力大於該壓力警戒值時，發送一警戒信號予該測試程序。
7.如權利要求6所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該測試程序還包括 接收該警戒信號；以及調降對該現行測試壓力大於該壓力警戒值的該硬體模塊施加的該壓力。
8.如權利要求6所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該預警程序還包括 對至少一個該硬體模塊界定一壓力臨界值；讀取對應該壓力臨界值的該硬體模塊的該模塊狀態；分析對應該壓力臨界值的該模塊狀態，並得到對應該壓力臨界值的該現行測試壓力； 判斷對應該壓力臨界值的該現行測試壓力是否大於該壓力臨界值；以及 當對應該壓力臨界值的該現行測試壓力大於該壓力臨界值時，發送一臨界信號予該測試程序。
9.如權利要求8所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，該測試程序還包括 接收該臨界信號；以及中斷該測試程序。
10.如權利要求1所述的伺服器的壓力測試方法，其特徵在於，運行於該伺服器管理系 統，且該伺服器管理系統運行於遠程。
全文摘要
本發明公開了一種伺服器的壓力測試方法適用於對具有多個硬體模塊的伺服器施加壓力以進行壓力測試，其中伺服器電性相連於伺服器管理系統。伺服器的壓力測試方法包括執行測試程序，而測試程序包括接收測試腳本，其中測試腳本指定指定測試壓力予至少一個硬體模塊；依據指定測試壓力對被指定的硬體模塊施加壓力；藉由伺服器管理系統讀取至少一個硬體模塊的模塊狀態；分析模塊狀態，並得到現行測試壓力；判斷現行測試壓力是否與指定測試壓力相符；以及當不相符時，依據現行測試壓力與指定測試壓力調整對被指定的硬體模塊施加的壓力。
文檔編號G06F11/22GK102063354SQ20091022217
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月18日 優先權日2009年11月18日
發明者段秋月, 陳玄同 申請人:英業達股份有限公司