專利名稱：用于存儲i/o需求錄制與壓力模擬驗證的方法
用于存儲j/ο需求錄制與壓力模擬驗證的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及VDI環(huán)境下用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法。
背景技術(shù)：
在桌面虛擬化(VDI)方案中，所有用戶的桌面操作系統(tǒng)及用戶數(shù)據(jù)均存儲在數(shù)據(jù)中心的存儲陣列(獨立的存儲或數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的本地磁盤陣列)上，存儲陣列的I/o性能是直接影響桌面操作系統(tǒng)使用性能的一個關(guān)鍵因素，在VDI方案設(shè)計過程中需要綜合考慮成本、存儲陣列的I/O性能、容量等因素，以求在這幾個因素之間取得一個平衡。當(dāng)前各解決方案廠商在方案設(shè)計過程中針對存儲陣列I/O需求的收集與存儲方案設(shè)計大都采用如 下方法一、存儲陣列I/O性能需求收集方法主要有如下兩種(I )、在單臺終端上利用Windows系統(tǒng)的性能計數(shù)器收集桌面用戶的存儲I/O性能需求，這種方法需要管理人員在多臺終端上手工設(shè)置性能計數(shù)器以收集性能需求數(shù)據(jù)，操作繁雜，且通過Windows性能計數(shù)器收集的數(shù)據(jù)只能查看，無法直接用于壓力驗證測試；(2)、使用專用的軟件(該軟件基于Windows系統(tǒng)的麗I接口實現(xiàn))對桌面用戶的存儲I/o性能需求進(jìn)行收集與記錄，這種方法可以實現(xiàn)在中心控制臺統(tǒng)一收集多個桌面用戶的I/o性能需求數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)也只能被簡單應(yīng)用于查看單臺機(jī)器的I. O使用情況，無法做到數(shù)據(jù)的回放利用。二、存儲方案設(shè)計方法主要有如下兩種(I)、基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的設(shè)計方法，這種方法是根據(jù)以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方案設(shè)計，而經(jīng)驗數(shù)據(jù)大都是基于傳統(tǒng)的PC應(yīng)用模式的數(shù)據(jù)，且不同客戶的應(yīng)用特點不一，對存儲陣列的I/O性能需求也不一樣，因此基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的設(shè)計方法不能真實反應(yīng)桌面虛擬化方案中用戶I/O性能需求，使得設(shè)計的方案存在資源過剩、資源不足等問題，從而影響方案的整體成本及整體性能。(2)、基于背景技術(shù)中第一點所述的需求收集方法收集的數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行設(shè)計，這種方法存在一些不足，如平均值無法體現(xiàn)用戶需求的峰谷規(guī)律；另外，存儲陣列都配有Cache，用于對用戶的I/O操作進(jìn)行臨時緩存和合并，以提高響應(yīng)速度并降低對硬盤的I/O需求，因為每塊機(jī)械硬盤的IOPS性能有限，若沒有Cache，則需要的硬盤數(shù)量將會大大增加(一個存儲陣列至少需要2塊硬盤組成，存儲整列是硬盤根據(jù)一定的排列形成)。但不同型號的存儲陣列的存儲處理器(SP)的處理能力不同、Cache不同，因此對用戶I/O操作的臨時緩存和合并能力也不同，換句話，相同的用戶需求在不同型號的存儲陣列上所需的硬盤數(shù)量等也將產(chǎn)生較大的差異，因此這種設(shè)計方法不能準(zhǔn)確計算出存儲的配置需求，也只能在收集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，因此同樣存在資源過剩、資源不足等問題。公開號為102393829A，
公開日為2012-03-28的發(fā)明專利《一種面向嵌入式系統(tǒng)的磁盤I/o測試系統(tǒng)》，首先，該專利所采用的技術(shù)方案是針對常規(guī)模式下嵌入式產(chǎn)品的I/O獲取，其I/O獲取是直接面對物理硬件層，而云計算虛擬化模式，在硬件層面上又增加了虛擬操作系統(tǒng)層，因此在云計算虛擬化模式下，常規(guī)的I/o獲取工具無法直接獲取虛擬環(huán)境下底層的物理硬件層1/0，因為虛擬操作系統(tǒng)層調(diào)用物理硬件層過程會損耗I/O資源，這個損耗的I/o資源通過常規(guī)的I/O獲取工具是無法獲取。而本發(fā)明面對的是云計算虛擬化模式下的I/o獲取，和常規(guī)模式下的I/O計算工具有著本質(zhì)上的區(qū)別，除了需要計算從物理層到虛擬化操作系統(tǒng)層的1/0，還需要獲取虛擬化層上的虛擬桌面的1/0，通過這兩個層級上的I/o來計算最終的I/O需求。其次，該專利所采用的技術(shù)方案只是獲取總得I/O需求，而本發(fā)明具備I/o錄制功能，即可對虛擬桌面的任何占用I/O的進(jìn)程進(jìn)行錄制，可以區(qū)別每個進(jìn)程在實際應(yīng)用過程中，所占用的1/0，實現(xiàn)I/O需求的分類。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的 用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，包括如下步驟步驟I、客戶終端在VDI環(huán)境下，在客戶終端上采集客戶應(yīng)用過程中對虛擬桌面下占用磁盤I/o的各進(jìn)程進(jìn)行錄制，錄制所述各進(jìn)程在客戶應(yīng)用過程中的I/O資源需求，并將所述I/o資源需求記錄在錄制文件中，每個客戶終端均保存一份所述錄制文件，將所述錄制文件發(fā)送至服務(wù)器；所述I/o資源需求在錄制文件中的格式根據(jù)需要自定義；步驟2、所述服務(wù)器將各所述錄制文件匯總成總錄制文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件發(fā)送至壓力驗證終端；所述壓力驗證終端為承載有復(fù)數(shù)臺虛擬機(jī)的物理宿主主機(jī)，所述虛擬機(jī)是基于虛擬化操作系統(tǒng)上的虛擬機(jī)；為每臺虛擬機(jī)分配存儲陣列上不同LUN上的虛擬磁盤，所述存儲陣列為所述物理宿主主機(jī)的存儲陣列；步驟3 :各所述虛擬機(jī)按照所述總錄制文件中記錄的I/O資源需求通過多線程操作模擬位于不同LUN上的虛擬磁盤的讀寫操作，從而執(zhí)行壓力模擬驗證；步驟4:各所述虛擬機(jī)將執(zhí)行結(jié)果分別保存在回放文件中，然后將各所述回放文件發(fā)送至服務(wù)器；所述執(zhí)行結(jié)果在所述回放文件中的格式根據(jù)需要自定義；步驟5 :所述服務(wù)器將各所述回放文件匯總成總回放文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件和所述總回放文件進(jìn)行分析，給出所述壓力模擬驗證終端上各所述虛擬機(jī)的資源配置狀況是否能滿足客戶終端的資源需求的結(jié)論，為I/o存儲方案設(shè)計提供依據(jù)。進(jìn)一步地，所述步驟I中的I/O資源需求包括客戶終端的I/O請求類型、I/O請求隊列、I/o請求執(zhí)行時序、每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間。進(jìn)一步地，所述步驟4中的執(zhí)行結(jié)果包括所述虛擬機(jī)的I/O請求類型、I/O請求隊列、I/o請求執(zhí)行時序、每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間。進(jìn)一步地，所述步驟3具體為所述壓力驗證終端上的虛擬機(jī)讀取所述總錄制文件的I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序，通過虛擬機(jī)中的虛擬磁盤控制器和虛擬磁盤驅(qū)動，向所述虛擬磁盤發(fā)送所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序；所述虛擬磁盤在接收到所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序后，按照所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序在虛擬磁盤上執(zhí)行同樣的操作，得到所述虛擬機(jī)的每個I/O請求延時和每個I/O的請求響應(yīng)時間，從而執(zhí)行所述壓力模擬驗證。進(jìn)一步地，所述步驟5中服務(wù)器將所述總錄制文件和所述總回放文件進(jìn)行分析，具體為將所述總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間與所述總回放文件中執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間分別對比；若虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求延時小于或等于總錄制文件中I/O資源需求的每個I/O請求延時，且虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/O請求響應(yīng)時間小于或等于總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求響應(yīng)時間，則可以做出判定結(jié)論，所述壓力模擬驗證終端上各所述虛擬機(jī)的資源配置狀況能滿足客戶終端的資源需求；反之，則不滿足。進(jìn)一步地，所述客戶終端采集所述I/O資源需求的時間段能根據(jù)需要自定義。本發(fā)明具有如下優(yōu)點真實錄制不同客戶終端的存儲I/O資源需求，并將存儲I/O資源需求按定義好的格式保存在錄制文件中，然后通過壓力驗證終端回放所述錄制文件來模擬真實的壓力，真實體現(xiàn)不同類型、不同配置的存儲I/o的虛擬桌面負(fù)載能力，保證虛擬桌面用戶體驗，避免資源過剩或資源不足，為存儲方案設(shè)計提供有利依據(jù)，保證所設(shè)計的存儲方案的適用性；同時，需求錄制與多線程壓力回放模擬自動化，降低需求收集及方案設(shè)計工作量。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明?！?br> 圖I為本發(fā)明方法結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式請參閱圖1，對本發(fā)明具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，具體步驟如下步驟I、客戶終端在VDI環(huán)境下，在客戶終端上采集客戶應(yīng)用過程中對虛擬桌面下占用磁盤I/o的各進(jìn)程進(jìn)行錄制，錄制所述各進(jìn)程在客戶應(yīng)用過程中的I/O資源需求，并將所述I/o資源需求記錄在錄制文件中，每個客戶終端均保存一份所述錄制文件，將所述錄制文件發(fā)送至服務(wù)器；所述I/o資源需求在錄制文件中的格式根據(jù)需要自定義；所述客戶終端采集所述I/o資源需求的時間段能根據(jù)需要自定義；所述I/O資源需求包括客戶終端的I/o請求類型、I/O請求隊列、I/O請求執(zhí)行時序、每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間；在本實施例中，客戶終端的數(shù)量至少為一臺，但數(shù)量越多，所采集到的I/o資源需求越真實體現(xiàn)真正的I/O資源需求；步驟2、所述服務(wù)器將各所述錄制文件匯總成總錄制文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件發(fā)送至壓力驗證終端；所述壓力驗證終端為承載有復(fù)數(shù)臺虛擬機(jī)的物理宿主主機(jī)，所述虛擬機(jī)是基于虛擬化操作系統(tǒng)上的虛擬機(jī)；為每臺虛擬機(jī)分配存儲陣列上不同LUN上的虛擬磁盤，所述存儲陣列為所述物理宿主主機(jī)的存儲陣列；所述LUN的全稱是LogicalUnit Number,中文邏輯單元號,是存儲陣列中一個磁盤空間的號碼。所述總錄制文件可在服務(wù)器端進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成服務(wù)器可識別的播放格式，例如服務(wù)器端的操作系統(tǒng)為windows系統(tǒng)，則可以轉(zhuǎn)換為windows識別的1/0播放格式,如big格式,轉(zhuǎn)換過程為本領(lǐng)域CN 102915270 A
書
明
說
4/4頁
現(xiàn)有技術(shù)；步驟3、各所述虛擬機(jī)按照所述總錄制文件中記錄的I/O資源需求通過多線程操作模擬位于不同LUN上的虛擬磁盤的讀寫操作，從而執(zhí)行壓カ模擬驗證；具體地，所述壓カ驗證終端上的虛擬機(jī)讀取所述總錄制文件的I/O請求類型、I/·O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序，通過虛擬機(jī)中的虛擬磁盤控制器和虛擬磁盤驅(qū)動，向所述虛擬磁盤發(fā)送所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序；所述虛擬磁盤在接收到所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序后，按照所述I/O請求類型、I/o請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序在虛擬磁盤上執(zhí)行同樣的操作，得到所述虛擬機(jī)的每個I/o請求延時和每個I/O的請求響應(yīng)時間，從而執(zhí)行所述壓カ模擬驗證。步驟4、各所述虛擬機(jī)將執(zhí)行結(jié)果分別保存在回放文件中，然后將各所述回放文件發(fā)送至服務(wù)器；所述執(zhí)行結(jié)果在所述回放文件中的格式根據(jù)需要自定義；所述執(zhí)行結(jié)果在回放文件中的格式根據(jù)需要自定義；所述執(zhí)行結(jié)果包括所述虛擬機(jī)的I/O請求類型、I/O請求隊列、I/o請求執(zhí)行時序、每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間；步驟5、所述服務(wù)器將各所述回放文件匯總成總回放文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件和所述總回放文件進(jìn)行分析，具體為將所述總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間與所述總回放文件中執(zhí)行結(jié)果的每個I/O請求延時以及每個I/o請求響應(yīng)時間分別對比；若虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求延時小于或等于總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求延吋，且虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/O請求響應(yīng)時間小于或等于總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求響應(yīng)時間，則可以做出判定結(jié)論，所述壓カ模擬驗證終端上各所述虛擬機(jī)的資源配置狀況能滿足客戶終端的資源需求；反之，則不滿足，為I/o存儲方案設(shè)計提供依據(jù)。所述資源配置狀況包括虛擬磁盤提供的I/o總數(shù)、I/O讀寫請求延時、和I/O讀寫響應(yīng)時間。需要說明的是，本發(fā)明可以通過所述服務(wù)器控制采集和驗證，在所述服務(wù)器下達(dá)采集指令后，在客戶終端上采集客戶應(yīng)用過程中應(yīng)用對磁盤的I/o資源需求；在服務(wù)器下達(dá)開始測試驗證指令后執(zhí)行壓カ模擬驗證。本發(fā)明具有如下優(yōu)點真實錄制不同客戶終端的存儲I/O資源需求，并將存儲I/O資源需求按定義好的格式保存在錄制文件中，然后通過壓カ驗證終端回放所述錄制文件來模擬真實的壓力，真實體現(xiàn)不同類型、不同配置的存儲I/o的虛擬桌面負(fù)載能力，保證虛擬桌面用戶體驗，避免資源過剩或資源不足，為存儲方案設(shè)計提供有利依據(jù)，保證所設(shè)計的存儲方案的適用性；同吋，需求錄制與多線程壓力回放模擬自動化，降低需求收集及方案設(shè)計工作量。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟I、客戶終端在VDI環(huán)境下，在客戶終端上采集客戶應(yīng)用過程中對虛擬桌面下占用磁盤I/o的各進(jìn)程進(jìn)行錄制，錄制所述各進(jìn)程在客戶應(yīng)用過程中的I/O資源需求，并將所述I/o資源需求記錄在錄制文件中，每個客戶終端均保存一份所述錄制文件，將所述錄制文件發(fā)送至服務(wù)器；所述I/o資源需求在錄制文件中的格式根據(jù)需要自定義； 步驟2、所述服務(wù)器將各所述錄制文件匯總成總錄制文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件發(fā)送至壓力驗證終端；所述壓力驗證終端為承載有復(fù)數(shù)臺虛擬機(jī)的物理宿主主機(jī)，所述虛擬機(jī)是基于虛擬化操作系統(tǒng)上的虛擬機(jī)；為每臺虛擬機(jī)分配存儲陣列上不同LUN上的虛擬磁盤，所述存儲陣列為所述物理宿主主機(jī)的存儲陣列； 步驟3 :各所述虛擬機(jī)按照所述總錄制文件中記錄的I/O資源需求通過多線程操作模擬位于不同LUN上的虛擬磁盤的讀寫操作，從而執(zhí)行壓力模擬驗證； 步驟4:各所述虛擬機(jī)將執(zhí)行結(jié)果分別保存在回放文件中，然后將各所述回放文件發(fā)送至服務(wù)器；所述執(zhí)行結(jié)果在所述回放文件中的格式根據(jù)需要自定義； 步驟5 :所述服務(wù)器將各所述回放文件匯總成總回放文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件和所述總回放文件進(jìn)行分析，給出所述壓力模擬驗證終端上各所述虛擬機(jī)的資源配置狀況是否能滿足客戶終端的資源需求的結(jié)論，為I/O存儲方案設(shè)計提供依據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于所述步驟I中的I/O資源需求包括客戶終端的I/O請求類型、I/O請求隊列、I/O請求執(zhí)行時序、每個I/o請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于所述步驟4中的執(zhí)行結(jié)果包括所述虛擬機(jī)的I/O請求類型、I/O請求隊列、I/O請求執(zhí)行時序、每個I/o請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于所述步驟3具體為所述壓力驗證終端上的虛擬機(jī)讀取所述總錄制文件的I/O請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序，通過虛擬機(jī)中的虛擬磁盤控制器和虛擬磁盤驅(qū)動，向所述虛擬磁盤發(fā)送所述I/O請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序；所述虛擬磁盤在接收到所述I/o請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序后，按照所述I/O請求類型、I/O請求隊列以及I/O請求執(zhí)行時序在虛擬磁盤上執(zhí)行同樣的操作，得到所述虛擬機(jī)的每個I/o請求延時和每個I/O的請求響應(yīng)時間，從而執(zhí)行所述壓力模擬驗證。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于所述步驟5中服務(wù)器將所述總錄制文件和所述總回放文件進(jìn)行分析，具體為將所述總錄制文件中I/o資源需求的每個I/O請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間與所述總回放文件中執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求延時以及每個I/O請求響應(yīng)時間分別對比；若虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求延時小于或等于總錄制文件中I/O資源需求的每個I/O請求延時，且虛擬機(jī)的執(zhí)行結(jié)果的每個I/o請求響應(yīng)時間小于或等于總錄制文件中I/O資源需求的每個I/O請求響應(yīng)時間，則可以做出判定結(jié)論，所述壓力模擬驗證終端上各所述虛擬機(jī)的資源配置狀況能滿足客戶終端的資源需求；反之，則不滿足。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，其特征在于所述客戶終端采集所述I/o資源需求的時間段能根據(jù)需要自定義。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于存儲I/O需求錄制與壓力模擬驗證的方法，首先在VDI環(huán)境下，真實錄制不同客戶終端的存儲I/O資源需求，并將錄制文件通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)至壓力驗證終端，回放總錄制文件模擬真實的壓力，并生成回放文件，所述服務(wù)器將所述總錄制文件和總回放文件進(jìn)行分析，給出所述壓力模擬驗證終上各虛擬機(jī)的資源配置狀況是否能滿足客戶終端的資源需求的結(jié)論，為I/O存儲方案設(shè)計提供依據(jù)，避免資源過?；蛸Y源不足，保證所設(shè)計的存儲方案的適用性；同時，需求錄制與多線程壓力回放模擬自動化，降低需求收集及方案設(shè)計工作量。
文檔編號G06F11/36GK102915270SQ20121034292
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者張輝 申請人:福建升騰資訊有限公司