TCQAE2024存储系统读写速率测试方法

ICS35.220

CCSL63

CQAE

团体标准

T/CQAEXXXX—XXXX

存储系统读写速率测试方法

Testmethodsforreadandwriteratesofstoragesystems

（报批稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电子质量管理协会  发布

T/CQAEXXXX—XXXX

目次

前言..................................................................................II

1范围.................................................................................3

2规范性引用文件.......................................................................3

3术语和定义...........................................................................3

4符号和缩略语.........................................................................3

5测试环境.............................................................................3

5.1物理环境.........................................................................3

5.2硬件环境.........................................................................4

5.3软件环境.........................................................................4

6测试方法.............................................................................4

6.1块存储...........................................................................4

6.2文件存储.........................................................................4

6.3对象存储.........................................................................5

I

T/CQAEXXXX—XXXX

存储系统读写速率测试方法

1范围

本文件规定了存储系统的读写速率的测试方法。

本文件适用于块存储、文件存储和对象存储系统设计、开发、测试。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

读写速率readwriterate

单位时间内读和/或写的次数。

注：通常也叫每秒输入输出次数，即IOPS。

[来源：GB/T36355-2018，2.1.4]

3.2

存储系统storagesystems

一种用于保留和管理数据的集合体，包括硬件、软件以及管理这些资源的控制机制。其主要目标是

实现数据高效、安全存储以及方便的访问。存储系统可以是计算机系统一部分、也可以是外部网络附属

存储（NAS）、存储域网络（SAN）等更复杂配置。

3.3

I/O时延Input/OutputLatency

从发出I/O请求到接收到响应所需的时间。

3.4

块存储blockstorage

将划分为固定大小且带有唯一标识的数据块进行存储的一种方式。

3.5

文件存储filestorage

以文件的形式进行组织和保存数据的一种方式。

3.6

对象存储objectstorage

将数据以对象为基本单位进行组织和管理一种方式。

4符号和缩略语

下列缩略语适用于本文件。

I/O：输入/输出（Input/Output）

IOPS：每秒输入输出次数（InputOutputPerSecond）

EOF：写完即停（EndOfFile）

NAS:网络附属存储（NetworkAttachedStorage）

SAN:存储区域网络（StorageAreaNetwork）

5测试环境

5.1物理环境

3

T/CQAEXXXX—XXXX

符合存储系统工作物理环境。

5.2硬件环境

本文件要求的所有测试在未加特殊说明时，测试系统提供的硬件接口应与被测存储系统外部接口相

同，或能够完全兼容被测存储系统，如被测存储系统为集群，各节点硬件配置应保持一致。

5.3软件环境

本文件要求的所有测试在未加特殊说明时，均应在下述软件环境中进行。

a）软件环境至少包括操作系统和软件测试工具;

b）所用的软件测试工具应满足以下条件：

1）能够生成指定的测试负载和记录测试过程中的结果数据；

2）能够根据设置发送随机、顺序等I/O请求；

3）能够设置I/O的读写比例；

4）能够设置I/O的大小；

5）能够设置I/O的随机比例；

6）能够设置I/O读写的并发线程数量，测试软件的线程数建议不超过测试系统的逻辑核数；

7）能够设置队列深度；

8）能够设置I/O读写的模式（例如写完即停、覆盖写等）；

9）能够指定测试过程中所写入的数据量大小和地址范围；

10）能够针对不同的测试指标提供相应的输出信息。

6测试方法

6.1块存储

块存储测试项目按以下预置条件和测试步骤执行。

a）预置条件：

1)被测块存储系统应能正常工作；

2)设置测试负载的块大小为4KiB；

3)调整设置软件测试工具的进程/线程数，使之满足被测块存储系统要求达到I/O测试的时

延；

4)设置软件测试工具I/O读写比例为0/100，I/O随机比例为顺序，I/O读写模式为EOF；

5)设置测试数据量，数据量应不小于被测块存储系统内存容量的10倍；

6)利用软件测试工具对被测块存储系统进行数据写入操作。

b）测试步骤：

1)设置测试负载的读写比例，应包括为100/0和0/100，宜包括不限于50/50、70/30；

2)设置测试负载的块大小应包括不限于512B、4KiB、8KiB、32KiB、64KiB；

3)设置生成的测试负载中的读写方式为随机；

4)利用软件测试工具生成测试负载对被测块存储系统进行预热测试，预热时间不低于60秒；

5)利用软件测试工具生成测试负载对被测块存储系统开始I/O读写测试，测试时间不低于

600秒，采样频率不低于1次/秒，记录采样值中每连续20个值的平均值中的最大值为测

试结果；

6)重复测试步骤5）4次，取5次测试结果平均值作为此测试负载所对应的IOPS测试结果；

7)遍历步骤1）和2）中测试负载的读写比例和块大小并记录，结束本项测试。

6.2文件存储

文件存储测试项目按以下预置条件和测试步骤执行。

a）预置条件：

1)被测文件存储系统应能正常工作；

4

T/CQAEXXXX—XXXX

2)设置测试负载的文件大小为4KiB；

3)调整软件测试工具的进程/线程数，使之满足被测文件存储系统要求达到I/O测试的时延；

4)设置软件测试工具中文件的目录层级不低于10，目录下的成员数不低于1000；

5)设置软件测试工具的文件读写比例为0/100，I/O随机比例为顺序，I/O读写模式为EOF；

6)设置文件的写入数量，确保文件写入量不超过被测文件存储系统的存储空间大小（文件

写入量计算公式：写入量=挂载点数量（anchor）*目录下成员数量（width）的目录层

级（depth）^指数幂*文件写入数量（files）*单个文件大小（size））；

7)利用软件测试工具对被测文件存储系统进行数据写入操作。

b）测试步骤：

1)设置测试负载的读写比例，应包括为100/0和0/100，宜包括不限于50/50、70/30；

2)设置测试负载的文件IO大小包括不限于4KiB、8KiB；

3)设置软件测试工具的文件选择模式为“随机”，读写方式为“随机”；

4)利用软件测试工具生成测试负载对被测文件存储系统进行预热测试，预热时间不低于60

秒；

5)利用软件测试工具生成测试负载对被测文件存储系统开始读写测试，测试时间不低于600

秒，采样频率不低于1次/秒，记录采样值中每连续20个值的平均值中的最大值为测试

结果；

6)重复测试步骤5）4次，取5次测试结果平均值作为此测试负载所对应的IOPS测试结果；

7)遍历步骤1）和2）中测试负载的读写比例和文件大小并记录，结束本项测试。

6.3对象存储

对象存储测试项目按以下预置条件和测试步骤执行。

a)预置条件：

1)被测对象存储系统应能正常工作；

2)设置测试负载的对象大小为1MiB；

3)调整软件测试工具的进程/线程数，使之满足被测对象存储系统要求达到I/O测试的时延；

4)设置对象数据集大小，确保写入量大小小于等于被测对象存储系统的存储空间大小；

5)设置软件测试工具I/O读写比例为0/100，负载模式为顺序，I/O读写模式为EOF；

6)利用软件测试工具对被测对象存储系统进行数据写入操作。

b)测试步骤：