一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統的製作方法
2023-05-21 10:24:01
專利名稱：一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種信息存儲系統的測試技術，具體是一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統。
背景技術：
信息存儲系統是指計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的硬體和軟體所組成的系統。信息存儲系統包括單一存儲系統和統一存儲系統。單一存儲系統是一套存儲系統通過一種協議對外提供存儲服務，相當於一套信息存儲系統只能提供基於上述一種協議的單一存儲服務；統一存儲系統亦稱多協議存儲系統，是一套信息存儲系統通過存儲管理系統的配置，把信息存儲系統劃分成不同的存儲空間，然後通過不同的存儲協議同時對外提供信息存儲服務，統一存儲系統是解決一套存儲系統提供多種存儲服務問題的一種常見方法。隨著信息的迅猛增加，信息存儲已經邁向了海量信息存儲時代，數據容量已持續爆炸性增長到拍字節(Petabytes)和艾字節(Exabytes),大中型企業的IT部門正在糾結於海量數據和不斷增長的各種類型的數據管理。他們需要能夠滿足其發展要求並可以簡化操作、降低總成本和快速適應日新月異的業務增長需求的存儲解決方案。信息存儲系統的應用也從原來的單一存儲方式步入了統一存儲方式，目前的海量信息存儲系統提供的已不僅僅是單一服務，而是多種存儲服務共存的綜合服務。測試是檢驗信息存儲系統的性能、可靠性和功能等指標的重要方法。傳統的測試方法只能針對信息存儲系統的單一存儲協議進行測試。對於信息存儲系統的多個存儲空間通過不同存儲協議對外同時提供服務時，如果利用傳統的測試方法進行測試，是對各個存儲空間各自單獨進行測試，一方面，由於各個存儲空間對外提供服務時是共享一套存儲系統的資源，這些資源包括CPU、內存、網絡帶寬等，因此各個存儲空間所使用的資源不是固定的，加上各個存儲空間提供服務時存在資源競爭的問題，從而測試結果無法重現；另一方面，對不同存儲協議的測試方法、測評對象和測評指標也是不同的，如NAS協議是以文件為對象進行測試的，其IO性能的測評指標是OPS/sec (操作數每秒)，iSCSI協議是以塊為對象進行測試的，其IO性能測測評指標是IOPS (10數每秒)，測試的結果只能反映每個存儲空間當時對外提供存儲服務的使用情況，從而無法對整套信息存儲系統進行測試，無法反映統一存儲系統的綜合性能。因此，目前對整個信息存儲系統的性能、可靠性和功能等進行測試，既沒有相應的測試方法，也沒有可行的測試工具。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有技術中無法對信息存儲系統的多協議並行存儲服務的性能、可靠性及功能等進行準確測試和評估，從而提出一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統。為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
—種信息存儲系統的多協議並行測試方法，包括如下步驟:S1:將信息存儲系統劃分成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務；S2:搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點；S3:所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試；S4:各個所述測試節點根據所述管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果，發送給所述管理節點；S5:所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。所述的測試方法，所述步驟S2具體包括以下步驟:S21:根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個所述測試組由至少一個所述測試節點組成；S22:在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境；S23:所述管理節點對不同的所述測試組設置對應的所述負載測試參數；所述的測試方法，所述步驟SI中的所述存儲協議包括iSCSI協議、FC協議和NFS協議。所述的測試方法，所述評價指標包括IO吞吐率、數據吞吐率和IO響應時間。所述的測試方法，所述測試組的負載測試參數包括測試開始時間、預熱時間、測試時間、結束時間和測試次數。所述的測試方法，所述iSCSI協議和所述FC協議的負載測試參數分別還包括被測空間、每次IO的數據塊大小、隊列深度、讀寫順序、讀寫比例和隨機比例。所述的測試方法，所述NFS協議的負載測試參數還包括被測空間、讀寫的文件大小、文件塊大小、文件數量和訪問模式。所述的測試方法，所述信息存儲系統至少有一個控制器。一種信息存儲系統的多協議並行測試系統，包括信息存儲配置裝置，用於將信息存儲系統配置成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務；測試環境搭建裝置，用於搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點；管理節點控制裝置，用於所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試；測試節點測試裝置，用於各個所述測試節點根據所述管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果，發送給所述管理節點；管理節點輸出裝置，所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。
所述的測試系統，測試環境搭建裝置包括測試組模塊，用於根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個所述測試組由至少一個所述測試節點組成；調試模塊，用於在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境；負載測試參數設置模塊，用於所述管理節點對不同的所述測試組設置對應的所述負載測試參數。本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:本發明提供一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統，利用分布式的測試技術，搭建分布式測試環境，該分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點，測試節點用於對被測信息存儲系統的指定存儲空間進行負載測試，多個測試節點可以通過相同或不同的存儲協議對多個存儲空間進行並行負載測試，各個測試節點收集各自的測試結果，並轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果發送給管理節點；管理節點管控所有測試節點，發起並行測試，管理測試執行過程，收集所有所述測試節點發送的測試結果，並統計和報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。本發明針對信息存儲系統多協議並行服務，通過測試節點屏蔽不同存儲協議之間的IO差異，並向管理節點報告相應的底層數據塊IO讀寫性能，管理節點統計和報告被測信息存儲系統的綜合測試結果，通過對多種應用的並行測試來綜合評價被測的信息存儲系統，得出可比較的測試結果，因此，本發明解決對信息存儲系統多協議並行性能測試的需求，為用戶選擇信息存儲系統提供了評價指標和方法。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，圖1是本發明所述一種信息存儲系統的多協議並行測試方法的流程圖；圖2是本發明所述一種信息存儲系統的多協議並行測試系統的架構圖。
具體實施例方式參見圖1、圖2所示，本發明所述的一種信息存儲系統的多協議並行測試方法，包括如下步驟:S1:將信息存儲系統劃分成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務；信息存儲系統至少有一個控制器；將信息存儲系統通過存儲系統管理工具劃分成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過所述網絡層的相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務；網絡層包括被測信息存儲層的網絡適配層和應用伺服器的網絡適配層，如光纖接口、乙太網接口等，還包括網絡交換機，如SGbps光纖交換機和千兆乙太網交換機，涉及的軟體部分包括不同的協議和協議驅動。本實施例中，信息存儲系統只有一個控制器；控制器一般包括CPU、內存和總線，主要用於計算、傳輸數據等。將信息存儲系統的存儲空間分成存儲空間LV1、存儲空間LV2和存儲空間 LV3,所述存儲協議包括 iSCSI (Internet Small Computer System Interface,網際網路小型計算機系統接口 )協議、FC(Fibre Channel,光纖通道)協議和NFS (NetworkFileSystem,網絡文件系統)協議，存儲空間LVl通過iSCSI協議對外提供基於數據塊的IP存儲服務，存儲空間LV2通過FC協議對外提供基於數據塊的光纖存儲服務，存儲空間LV3通過NFS協議對外提供基於文件的網絡存儲服務。所述存儲空間LVl、所述存儲空間LV2和存儲空間LV3共用被測信息存儲系統的所述控制器的硬體資源。S2:搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點。節點是指物理設備端或軟體客戶端，物理設備端例如單獨的伺服器或PC機，這屬於現有技術的內容，在此不多做贅述。管理節點通常由一個獨立的節點組成，也可以由承擔測試的測試節點同時作為管理節點，一個承擔測試的測試節點同時作為管理節點能夠減少物理機器的數量，節約成本。本實施例中，所述管理節點為一個獨立的管理節點I ;所述測試節點為5個,包括測試節點21、測試節點22、測試節點23、測試節點24和測試節點25，所述管理節點I與所述測試節點21、所述測試節點22、所述測試節點23、所述測試節點24和所述測試節點25通過網絡進行通信和協調工作。搭建分布式測試環境的具體步驟如下:S21:根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個測試組由至少一個所述測試節點組成，同一組中的所述測試節點進行相同的負載測試工作；本實施例中，存儲空間LVl通過iSCSI協議提供給測試節點21和測試節點22使用，所述測試節點21和測試節點22構成一個測試組；存儲空間LV2通過FC協議提供給測試節點23使用，所述測試節點23構成一個測試組；存儲空間LV3通過NFS協議提供給測試節點24和測試節點25使用，所述測試節點24和測試節點25構成一個測試組。實際上，由於一個測試節點無法給海量的信息存儲系統發起足夠的測試負載，因此，對於海量的信息存儲系統，一般需要用多臺測試節點同時發送負載，以達到壓力測試的目的，實際測試時測試節點可以是幾十個甚至上百個。S22:在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境。S23:所述管理節點I對所述不同的測試組設置相應的所述負載測試參數；負載是指在性能測試中給被測信息存儲系統施加的壓力，測試參數是為了達到一定壓力而設置的變量。本實施例中，這三種不同應用的負載測試參數的測試開始時間、預熱時間、測試時間、結束時間和測試次數必須一致；然後，分別設置好這三種不同應用的負載測試參數，對於iSCSI協議測試主要包括被測空間(一般為被測信息存儲系統掛載到客戶端的裸盤，如F盤)、每次IO的數據塊大小(如1KB)、隊列深度(如64)、讀寫順序(如100%順序)、讀寫比例(如50%寫)和隨機比例(如100%隨機)；對於FC協議測試，由於它也是基於數據塊的IO操作，因此其測試的負載測試參數與iSCSI協議測試的負載測試參數相同；對於NFS協議的測試，由於它是基於文件的IO操作，因此其負載測試參數主要包括被測空間(一般為被測信息存儲系統掛載到客戶端的存儲空間並經過初始化後的文件目錄，如F盤下的nfstest目錄)、讀寫的文件大小(如10GB)、文件塊大小(如1MB)、文件數量(如100個)、共享或並發訪問模式(如並發訪問)。S3:所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試。
為了能夠統一測評被測信息存儲系統的性能，所述步驟S4中所有所述測試節點採用統一的評價指標進行並行負載測試，我們制定的統一評價指標只針對底層的數據塊。基於文件系統的協議，在本測試方法中，所述測試節點24、測試節點25也只針對其底層的數據塊進行統計和測試，從而屏蔽文件級IO和數據塊級IO的IO差異，並向管理節點報告相應的底層數據塊IO讀寫性能，實現統一的測評。管理節點I通過控制所有所述測試節點對被測信息存儲系統進行並行測試，並統計和報告測試結果來實現對整個測試的管理。S4:各個所述測試節點根據管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果，發送給所述管理節點；本實施例中，三種存儲協議同時對外提供不同的信息存儲服務時，三種存儲服務共享信息存儲系統的CPU、內存和網絡等資源；所述評價指標為IO吞吐率(被測信息存儲系統每秒能處理的IO數,單位為10PS,即Input/Output Per Second)、數據吞吐率(被測信息系統每秒能處理的數據量大小，單位為MBPS，即Million Bits PerSecond)，和IO響應時間(即被測信息存儲系統平均處理一個IO的時間，單位為ms，即Millisecond)。本實施例中，各個所述測試節點把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果發送給所述管理節點。作為其他實施方式，所述管理節點接收各個所述測試節點的並行負載測試結果，然後把該測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果。S5:所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果、並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果，本實施例中，所述信息存儲系統的綜合測試結果通過顯示設備顯示出來。本發明同時提供一種信息的存儲系統多協議並行測試系統，包括信息存儲配置裝置、測試環境搭建裝置、管理節點控制裝置、測試節點測試裝置和管理節點輸出裝置。信息存儲配置裝置，用於將信息存儲系統通過存儲系統管理工具劃分成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務。測試環境搭建裝置，用於搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點。測試環境搭建裝置包括測試組模塊，用於根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個所述測試組由至少一個所述測試節點組成；調試模塊，用於在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境；負載測試參數設置模塊，用於所述管理節點對不同的所述測試組設置對應的所述負載測試參數。管理節點控制裝置，用於所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試。測試節點測試裝置，用於各個所述測試節點根據所述管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果，發送給所述管理節點。管理節點輸出裝置，所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。
權利要求
1.一種信息存儲系統的多協議並行測試方法，其特徵在於，包括如下步驟: S1:將信息存儲系統劃分成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務； 52:搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節佔.53:所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試； 54:各個所述測試節點根據所述管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果，發送給所述管理節點； 55:所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。
2.根據權利要求1所述的測試方法，其特徵在於，所述步驟S2具體包括以下步驟: 521:根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個所述測試組由至少一個所述測試節點組成； 522:在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境； 523:所述管理節點對不同的所述測試組設置對應的所述負載測試參數。
3.根據權利要求1或2所述的測試方法，其特徵在於，所述步驟SI中的所述存儲協議包括iSCSI協議、FC協議和NFS協議。
4.根據權利要求1或2或3所述的測試方法，其特徵在於，所述評價指標包括IO吞吐率、數據吞吐率和IO響應時間。
5.根據權利要求1-4任一所述的測試方法，其特徵在於，所述測試組的負載測試參數包括測試開始時間、預熱時間、測試時間、結束時間和測試次數。
6.根據權利要求5所述的測試方法，其特徵在於，所述iSCSI協議和所述FC協議的負載測試參數分別還包括被測空間、每次IO的數據塊大小、隊列深度、讀寫順序、讀寫比例和隨機比例。
7.根據權利要求5所述的測試方法，其特徵在於，所述NFS協議的負載測試參數還包括被測空間、讀寫的文件大小、文件塊大小、文件數量和訪問模式。
8.根據權利要求1-7任一所述的測試方法，其特徵在於，所述信息存儲系統至少有一個控制器。
9.一種信息存儲系統的多協議並行測試系統，其特徵在於，包括 信息存儲配置裝置，用於將信息存儲系統配置成多個提供相同或不同存儲服務的存儲空間，各個所述存儲空間通過相同或不同的存儲協議能夠同時對外提供相同或不同的信息存儲服務； 測試環境搭建裝置，用於搭建分布式測試環境，所述分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點； 管理節點控制裝置，用於所述管理節點監控所有所述測試節點，並發起並行測試； 測試節點測試裝置，用於各個所述測試節點根據所述管理節點設置的負載測試參數對各自的存儲空間採用統一的評價指標進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果， 發送給所述管理節點；管理節點輸出裝置，所述管理節點統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。
10.根據權利 要求9所述的測試系統，其特徵在於，所述測試環境搭建裝置包括測試組模塊，用於根據所述存儲協議把所有所述測試節點分成至少一個測試組，每個所述測試組由至少一個所述測試節點組成； 調試模塊，用於在測試節點安裝所述存儲協議的驅動，調試測試環境； 負載測試參數設置模塊，用於所述管理節點對不同的所述測試組設置對應的所述負載測試參數。
全文摘要
本發明提供一種信息存儲系統的多協議並行測試方法及系統，搭建分布式測試環境，該分布式測試環境包括一個管理節點和至少兩個測試節點，測試節點可以通過相同的或不同的存儲協議對多個存儲空間進行並行負載測試，並把測試結果轉化成統一的以數據塊的形式描述的測試結果向管理節點提交；管理節點管控所有測試節點，發起並行測試，管理測試執行過程，統計所有所述測試節點發送的測試結果，並報告被測所述信息存儲系統的綜合測試結果。本發明針對信息存儲系統的多協議並行存儲服務，通過對多種協議的並行測試來綜合評價被測的信息存儲系統的服務質量，包括性能、功能和可靠性等，解決對信息存儲系統多協議並行測試的需求。
文檔編號H04L12/26GK103078763SQ20121054910
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者陽小珊, 邊紅麗, 羅洪元 申請人:北京尊冠科技有限公司