CN1506823A - 服务器总体性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器总体性能的测试方法，首先选择影响服务器性能的至少一个硬件作为测试对象；然后将该测试对象的相关硬件作为测试项；确定该测试项的性能指标；对测试项进行加压测试，同时记录性能指标的变化；最后分析性能指标的变化情况，得出测试结论。本发明所提供的测试服务器总体性能的方法，既可以单独向特定硬件加压，以观察***整体性能变化指标，又可以综合各测试项一起测试，向各测试项加载不同压力，观察***整体性能变化指标，从而得出***整体性能指标，反映出影响服务器***整体性能的具体硬件。

Description

服务器总体性能的测试方法

技术领域

本发明涉及一种服务器总体性能的测试方法，尤其涉及一种基于硬件的服务器性能的测试方法，通过加压测试，测试出服务器***的性能，以及影响***整体性能的瓶颈硬件。

背景技术

服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端计算机提供各种共享服务的高性能计算机。它在网络操作***的控制下，将与其相连的硬盘、磁盘、打印机、Modem及专用通讯设备，供网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。

作为整个网络运行的基石，服务器发挥着举足轻重的作用，作为网络的节点，存储、处理网络上大量的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。

服务器的构成与个人计算机相似，有处理器、硬盘、内存、***总线等，是针对具体的网络应用而特别制定的。信息技术的进步，使网络的作用越来越明显，因此对服务器的处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面的性等要求也越来越高。于是如何对服务器进行科学有效的测试成为当前普遍关心的议题。

当前，市面上提供了许多服务器基准测试软件，不同的基准测试，测量服务器不同方面性能。一类为整体测试软件，它们的工作原理为：运行一段应用程序，查看相应的测试报告，得出服务器的高级性能，比如支持的客户端数量，CPU的运算速度，文件访问的时间等高级性能，这些指标反映的是服务器的整体性能，而不能反映影响***整体性能的具体硬件。

另一类为部件测试，是为测量某一单独部件或子***的性能而设计的。部件测试允许对处理器、内存、磁盘子***的性能进行隔离测试，但只提供了某些特定信息，并不能反应出各部件间的相互作用，以及相互协作时的性能好坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为提供一种服务器总体性能的测试方法，把各部件间的相互作用考虑在内，通过对影响***整体性能的具体硬件的加压测试，来反映服务器***的相互协作性能。

本发明提供一种服务器总体性能的测试方法，包括如下步骤：

选择影响服务器性能的至少一个硬件作为测试对象；将该测试对象的相关硬件作为测试项；确定该测试项的性能指标；对测试项进行加压测试，同时记录性能指标的变化；及分析性能指标的变化情况，得出测试结论。

附图说明

图1是本发明所提供的服务器总体性能的测试方法的流程图；

图2是本发明实施例对CPU性能测试的流程图；

图3是本发明实施例对硬盘性能测试的流程图；

图4是本发明实施例对网络性能测试的流程图；

图5是本发明实施例对内存性能测试的流程图；及

图6是本发明实施例对高速缓存性能测试的流程图。

其中，附图标记说明如下：

步骤110--选择影响服务器性能的至少一个硬件作为测试对象，步骤111--将该测试对象的相关硬件作为测试项，步骤112--确定该测试项的性能指标，步骤113--对测试项进行加压测试，同时记录性能指标的变化情况，步骤114--分析性能指标的变化情况，得出测试结论，步骤211--测试项为内存、硬盘、网络套接字，步骤212--性能指标为CPU吞吐率、CPU占用率、处理器队列长度以及输入/输出(I/O)中断时间，步骤213--逐渐加大内存的缓冲区大小、运行的线程数量、硬盘、网络套接字的传输数据量及同时运行的线程数量，并记录性能指标的变化，步骤214--分析CPU吞吐率、CPU占用率、处理器队列长度以及输入/输出(I/O)中断时间等指标变化情况，得出测试结论，步骤311--测试项为内存、硬盘，步骤312--测试指标为磁盘处理时间，磁盘处理队列长度，磁盘处理数据量，磁盘寻道时间，步骤313--逐渐加大内存的缓冲区大小、运行的线程数量、硬盘、网络套接字的传输数据量及同时运行的线程数量，并记录性能指标的变化，步骤314--分析磁盘处理时间，磁盘处理队列长度，磁盘处理数据量，磁盘寻道时间等指标变化情况，得出测试结论，步骤411--测试项为内存、硬盘、网络套接字、高速缓存测试项，步骤412--性能指标为CPU占用率，磁盘工作时间、服务器的工作队列长度，内存页交换频率，数据传输速率，步骤413--逐渐加大内存、高速缓存的缓冲区大小、运行的线程数量、硬盘、网络套接字的传输数据量及同时运行的线程数量并记录性能指标的变化，步骤414--分析CPU占用率，磁盘工作时间、服务器的工作队列长度，内存页交换频率，数据传输速率等指标变化情况，得出测试结论，步骤511--测试项为内存、网络套接字，硬盘，步骤512--性能指标为页交换频率、可用的物理内存数量，步骤5 13一逐渐加大内存、高速缓存的缓冲区大小、同时运行的线程数量、硬盘的传输数据量及同时运行的线程数量，并记录性能指标的变化，步骤514--分析页交换频率、可用的物理内存量等性能指标，得出测试结论，步骤611--测试项为内存、高速缓存、硬盘、辅助设备，步骤612--性能指标为命中缓存的缓存复制读取百分比、缓存清空到磁盘上的页数速率、缓存清空到磁盘上的速率，步骤613--逐渐加大缓冲区大小、同时运行的线程数量、并减少辅助设备测试项的刷新时间，同时记录性能指标的变化，步骤614--分析命中缓存的缓存复制读取百分比、缓存清空到磁盘上的页数速率、缓存清空到磁盘上的速率等性能指标，得出测试结论。

具体实施方式

服务器的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。为了优化服务器的整体***性能，***平衡是很重要的，影响服务器性能的硬件主要为：内存(Memory)，高速缓存(Cache)，处理器(CPU)，硬盘(Hard Disk)，以及网络(Network)。中央处理器、局部内存和输入/输出(I/O)设备必须协同工作才能为最终用户提供一个有效的工作环境。如果***的某一方面成了瓶颈，***的整体性能必定会受到影响。

进行服务器性能测试时，其核心便是确定***性能评测指标，如何给***加压，以及如何给出性能报告，从而反映出影响***整体性能的具体硬件。针对以上问题，通过设计各硬件的测试项，可控的线程数量，传输的字节数量，给特定硬件加压，来解决***性能测试中遇到的问题。同时监控***的关键性能参数，例如将内存，处理器，高速缓存，服务器，文件***等相关指标的变化情况，作为***性能的评测参数，通过组织以上参数得出***的性能报告，提供用户基于硬件级的服务器***性能报告。

根据本发明所提供的一种测试服务器总体性能的方法，请参照图1是本发明所提供的服务器总体性能的测试方法的流程图。首先，选择影响服务器性能的至少一个硬件作为测试对象(步骤110)；将该测试对象的相关硬件作为测试项(步骤111)；确定该测试项的性能指标(步骤112)；对测试项进行加压测试，同时记录性能指标的变化(步骤113)；分析性能指标的变化情况，得出测试结论(步骤114)。

其中，本发明中的测试项包括，CPU、内存(Memory)、硬盘(HardDisk)、网络性能(Network)、高速缓存(Cache)、网络套接字(Net Socket)、辅助设备(Ancillary)。

相应的性能指标包括，CPU吞吐率(I/O Data bytes/sec，I/O other databytes/sec，I/O data operations/sec，I/O other operations/sec等)、CPU占用率(％processor time)、处理器的对列长度(％processor time)、输入/输出(I/O)中断时间(interrupt/sec，％interrupt time)、磁盘处理时间(％DiskTime)、磁盘处理队列长度(Physical Disk\AVG.Disk Queue，PhysicalDisk\AVG.Disk Queue Length)、磁盘处理数据量(Avg.Disk Bytes/Transfer)、磁盘寻道次数(Avg.Disk sec/Transfer)、磁盘工作时间(PhysicalDisk\％DiskTime)、服务器的工作队列长度(Server Work Queues\Queue Length)、内存页交换频率(Memory\Pages/Sec)、数据传输速率(server/bytesreceive/sec，bytes Transmitted/sec，network interface\bytes sent/sec，bytesreceives/sec，Total/sec)、可用的物理内存数量(Available Mbytes)、命中缓存的缓存复制读数取百分比(Copy Read Hits)、缓存清空到磁盘上的页数速率(Data Flush Pages/sec0)、以及缓存内容清空到磁盘上的速率(Data Flushes/sec)。其中，数据传输速率中，总传输率(Total/sec)＝server/bytes receive/sec+bytes Transmitted/sec。

本发明所提供的测试服务器总体性能的方法，既可以选择某一单独硬件作为测试对象，向特定硬件加压，以观察***整体性能变化指标，从而得出特定硬件对***的影响，又可以综合各测试对象一起测试，向各测试项加载不同压力，观察***整体性能变化指标，从而得出***整体性能指标，以及影响***整体性能的瓶颈硬件。

当对特定硬件进行测试时，请参阅图2～图6对特定硬件进行测试的流程图，它们分别是对CPU、硬盘、网络性能、内存、以及高速缓存进行测试的流程图。

首先测试中央处理器CPU的性能。请参照图2，在服务器中，处理器的速度不能完全决定服务器***性能。***的体系结构，内主存的数量，速度，容量和磁盘驱动器的数目等，都是影响服务器***性能而必须考虑的因素，因此需要综合观察性能指标，才能得出***性能结论。测试对象为CPU的性能时，测试项为内存、硬盘、网络套接字(Net socket)(步骤211)，确定了测试项以后，便可确定性能指标(步骤212)，具体指标为CPU吞吐率(I/O Data bytes/sec，I/O other data bytes/sec，I/O dataoperations/sec，I/O other operations/sec等)、CPU占用率(％processor time)、处理器的对列长度(system\processor queue length，server work queues\queuelength)、输入/输出(I/O)中断时间(interrupt/sec，％interrupt time)的参数变化情况；然后对测试项进行加压测试，测试时将数据写入全部内存中(该数据由用户指定)，然后取反后重新写入，读出并校验。同时加大内存的缓冲区的大小，硬盘、网络套接字的传输字节数量，以及运行线程的数量，并记录性能指标的变化(步骤213)。主要测试关键为数据大小，同时运行的线程数量。数据越大，同时运行的线程数量越大越好。当测试时间结束时，也得出了性能指标的变化情况，通过分析性能指标变化情况，得出测试结论(步骤214)。先参看CPU吞吐率指标和CPU占用率指标，若CPU吞吐率高，并且CPU占用率低，说明CPU性能良好，并且与其它设备配合良好；若CPU吞吐率低，而CPU占用率过高，需要查看处理器队列长度、输入/输出(I/O)中断时间等变化指标的数值。如果***处理器队列长度(system\processor queue length)数值偏高，则因为线程竞争大多数处理器时间，表明CPU本身速度慢；如果处理器的队列长度(server work queues\queue length)数值偏高，表示由于网络处理繁忙，引起CPU阻塞。如果输入/输出(I/O)中断时间的数值偏高，则表明存在输入/输出(I/O)硬件问题，引起CPU阻塞。

请参照图3，这是本发明实施例对硬盘性能测试的流程图。测试对象为硬盘时，选择测试项为内存、硬盘(步骤311)。然后确定该测试项的性能指标(步骤312)，为磁盘处理时间(％Disk Time)、磁盘处理队列长度(Physical Disk\AVG.Disk Queue，Physical Disk\AVG.Disk QueueLength)、磁盘处理数据量(Avg.Disk Bytes/Transfer)、磁盘寻道次数(Avg.Disk sec/Transfer)。测试时将一定数据写入到文件，再进行文件读取，比较读写的一致性。同时逐渐加大内存的缓冲区大小、同时运行的线程数量、硬盘的传输数据量及同时运行的线程数量并记录性能指标的变化(步骤313)。主要测试关键为数据大小，同时运行的线程数量，数据越大越好，同时运行的线程数量越大越好。测试时间结束后，对所记录的性能指标进行分析，从而得出结论(步骤314)。若磁盘处理数据量较高，则说明磁盘性能良好；若磁盘处理数据量不高，则查看磁盘处理时间。若磁盘处理时间较高，则检查磁盘处理队列长度(Physical Disk\AVG.Disk Queue Length)，磁盘处理数据量(Avg.Disk sec/Transfer)，磁盘寻道次数(Avg.Disk Bytes/Transfer)。磁盘处理队列长度(Physical Disk\AVG.Disk Queue Length)计数器，查看正在等待磁盘访问的***请求数量，如果数值大则需要更换磁盘类型。磁盘处理数据量(Avg.Disk sec/Transfer)偏高则因为磁盘本身效率不高造成性能问题，需要更换盘片。磁盘处理数据量(Avg.Disk Bytes/Transfer)数值偏低则因为磁盘本身效率不高，造成性能问题。

请参照图4，这是本发明实施例对网络性能测试的流程图。测试对象为网络性能时，首先选择其测试项为内存，硬盘，网络套接字，高速缓存(步骤412)。然后确定测试项的性能指标为CPU占用率(Processor\％Processor Time)、磁盘工作时间(PhysicalDisk\％Disk Time)、Server的工作队列长度(Server Work Queues\Queue Length)、内存页交换频率(Memory\Pages/Sec)、数据传输速率(server/bytes receive/sec，bytesTransmitted/sec，network interface\bytes sent/sec，bytes receives/sec，Total/sec(总传输率＝server/bytes receive/sec+bytes Transmitted/sec)。然后进行加压测试，测试时将一定数据通过网络发送出去，再接受反馈数据，比较二者的一致性。同时逐渐加大内存、高速缓存的缓冲区大小、运行的线程数量、硬盘，网络套接字的传输数据量，及同时运行的线程数量，同时记录性能指标的变化情况(步骤413)。主要测试关键为数据大小，同时运行的线程数量。数据越大越好，同时运行的线程数量越大越好。然后对所得的性能指标的记录进行分析(步骤414)。考察网络性能，可以同时查看CPU占用率、磁盘工作时间，内存页交换频率、数据传输速率、以及服务器的工作队列长度。当总传输率减小，如果页交换频率明显增加，为内存太小影响效率。当CPU占用率数值偏高，则为CPU性能影响的效率。若CPU占用率(Processor\％Interrupt Time，Processor\Interrupts/sec)数值偏高，则因为网卡硬件性能不良引起，此种情况要同时考察数据传输速率(server/bytes receive/sec，bytes transmitted/sec，network interface\bytessent/sec，bytes receives/sec)数值，数据传输速率(server/bytes receive/sec)数值低，表明本机网卡处理能力不足，数据传输速率(network interface)数值低，表明网络性能不足。

请参照图5，这是本发明实施例对内存性能测试的流程图。内存性能的好坏直接影响着其它各个组件的运行的性能，内存性能主要受几个方面的影响，首先是读取速度，其次便是内存容量的增长以及相邻内存的读写速度与高速内存部件配合。测试对象为内存时，所选择的测试项为内存、硬盘、高速缓存(步骤511)。确定相应的测试指标(步骤512)为页交换频率(Memory\Pages/Sec)、可用的物理内存数量(AvailableMbytes)。测试在数据写过程中处理器抓住(snoop)和刷新(flush)指令预取队列的能力。其中对测试项进行加压测试时的加压方法为，同时加大内存、高速缓存的缓冲区大小，硬盘的传输数据量，以及运行线程的数量，并记录性能指标的变化(步骤513)。主要测试关键为高速缓存的缓冲区大小，同时运行的线程数量缓冲区越大越好，同时运行的线程数量越大越好。根据记录的测试指标的变化进行分析(步骤514)，该项的测试指标为页交换频率和可用的物理内存数量。页交换频率越少则显示内存的性能越好，相反，可用的物理内存数量越多则表示内存性能越好。

请参照图6，这是本发明实施例对高速缓存性能测试的流程图。高速缓存的关键所在是如何处理变化。测试对象为高速缓存时，高速缓存的测试项为内存、硬盘、高速缓存、辅助设备(Ancillary)(步骤611)。根据该测试项确定测试指标(步骤612)为，命中缓存的缓存复制读取百分比(Copy Read Hits)、缓存清空到磁盘上的页数速率(Data FlushPages/sec0)、缓存内容清空到磁盘上的速率(Data Flushes/sec)。主要是通过周期性清除高速缓存的内容，验证内存数据与高速缓存的内容同步速度。对测试项进行加压测试时，高速缓存的加压方法为逐渐加大缓冲区的大小，以及运行线程的数量，并且逐渐减少辅助设备的刷新时间，同时记录性能指标的变化情况(步骤613)。主要测试关键为设置刷新时间，同时运行的线程数量。刷新时间越短，同时运行的线程数量越大越好。再对性能指标进行分析，考察高速缓存时，主要查看命中缓存的缓存复制读取百分比，缓存清空到磁盘上的页数速率和缓存内容清空到磁盘上的速率等指标，以上三个指标反映出命中率，传输率性能。当命中缓存的缓存复制读取百分比高时，代表高速缓存性能良好。当缓存清空到磁盘上的页数速率，缓存内容清空到磁盘上的速率指标低时，代表高速缓存性能良好。

上述是对具体硬件的测试项加压的测试方法，通过性能指标的变化情况，得出特定硬件对***的影响。同样，本发明也可以综合所有测试项一起测试，向所有的测试项加压，记录整体性能指标的变化，从而得出***的整体性能指标，以及影响***性能的瓶颈硬件。

达成的功能效果

根据本发明提供的服务器***性能的测试法，既可以单独向特定硬件加压，观察***整体性能变化指标，从而得出特定硬件对***的影响，反映出影响***整体性能的具体硬件，又可以把各部件间的相互作用考虑在内，综合各测试项一起测试，向各测试项加载不同压力，观察***整体性能变化指标，从而得出***整体运行时的协作性能。

虽然本发明以前述的较佳实施例公开如上，然其并非限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作相应更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书要求保护的范围为准。

Claims (18)

1、一种服务器总体性能的测试方法，包括如下步骤：

选择影响服务器性能的至少一个硬件作为测试对象；

将该测试对象的相关硬件作为测试项；

确定该测试项的性能指标；

对测试项进行加压测试，同时记录性能指标的变化；及

分析性能指标的变化情况，得出测试结论。

2、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试对象可以选自中央处理单元、内存、硬盘、网络性能与高速缓存的组合中的任何一种。

3、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项可以选自中央处理单元、内存、硬盘、网络性能、高速缓存、网络套接字、辅助设备Ancillary组合中的任何一种。

4、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中若该测试对象为中央处理单元，则该测试项为内存、硬盘、网络套接字。

5、如权利要求4所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的加压方法为，同时加大内存的缓冲区大小，硬盘、网络套接字的传输数据量，以及运行线程的数量。

6、如权利要求4所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的性能指标包括中央处理单元吞吐率、中央处理单元占用率、处理器的对列长度、输入/输出中断时间。

7、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中若该测试对象为硬盘，则该测试项为内存、硬盘。

8、如权利要求7所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的加压方法为，同时加大内存的缓冲区的大小，硬盘的传输数据量，以及同时运行线程的数量。

9、如权利要求7所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的性能指标包括磁盘处理时间、磁盘处理队列长度、磁盘处理数据量、磁盘寻道时间。

10、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中若测试对象为网络性能，则该测试项为内存、硬盘、网络套接字、高速缓存。

11、如权利要求10所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的加压方法为同时加大内存、高速缓存的缓冲区大小，硬盘、网络套接字的传输数据量，以及运行线程的数量。

12、如权利要求10所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的性能指标包括磁盘工作时间、中央处理单元占用率、服务器的工作队列长度、内存页交换频率、数据传输速率。

13、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中若该测试对象为内存，则该测试项为内存、硬盘、高速缓存。

14、如权利要求13所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的加压方法为，同时加大内存、高速缓存的缓冲区大小，硬盘的传输数据量，以及运行线程的数量。

15、如权利要求13所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的性能指标包括，内存页交换频率、可用的物理内存数量。

16、如权利要求1所述的服务器总体性能的测试方法，其中若该测试对象为高速缓存，则该测试项为内存、硬盘、高速缓存、辅助设备Ancilary。

17、如权利要求16所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的加压方法为，逐渐加大缓冲区大小，以及运行线程的数量，并且逐渐减少辅助设备Ancillary的刷新时间。

18、如权利要求16所述的服务器总体性能的测试方法，其中该测试项的性能指标包括，命中缓存的缓存复制读数取百分比、缓存清空到磁盘上的页数速率、以及缓存内容清空到磁盘上的速率。

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