一种硬盘数据一致性测试方法与装置与流程

本发明涉及计算机领域，更具体地，特别是指一种硬盘数据一致性测试方法与装置。

背景技术：

随着信息技术的高速发展，数据呈爆炸式的增长，nvmessd(非易失性内存储器扩展的固态硬盘)已成为主流的企业级数据存储载体。判断ssd是否稳定可用的重要依据之一是数据一致性，而通常测试ssd数据一致性的方法仅仅是对单一namespace(命名空间)进行简单的数据读写，这种简单的测试方法不足以验证ssd的数据一致性是否达到使用要求。

针对现有技术中ssd数据一致性验证方法不能满足使用需求的问题，目前尚未有有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种硬盘数据一致性测试方法与装置，能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性，提升硬盘的校验质量水平。

基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种硬盘数据一致性测试方法，包括：

删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；

在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；

通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；

读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性。

在一些实施方式中，多个命名空间均具有连续的逻辑块地址。

在一些实施方式中，第一组命名空间和第二组命名空间在硬盘的逻辑块地址上连续地交替设置，使得第一组命名空间中的每个在硬盘的逻辑块地址上仅与第二组命名空间相邻，并且第二组命名空间中的每个在硬盘的逻辑块地址上仅与第一组命名空间相邻。

在一些实施方式中，读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性包括：从第一组命名空间中读取存储于逻辑块地址两端的具有预定阈值长度的端点数据，并校验端点数据的数据一致性。

在一些实施方式中，第一写入方式和第二写入方式包括以下之一：顺序写入、随机写入；并且第一写入方式不同于第二写入方式。

在一些实施方式中，第一参数和第二参数包括随机生成的以下至少之一项目：块大小、队列深度；并且第一参数中的任何项目在数值上均不同于第二参数的对应项目。

在一些实施方式中，还包括：在读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性之后，还读取第二组命名空间中的数据并校验数据一致性。

在一些实施方式中，硬盘包括用作非易失性内存储器扩展的固态硬盘。

本发明实施例的第二方面提供了一种硬盘数据一致性测试装置，包括：

初始化模块，用于删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；

稳定模块，用于在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；

写入模块，用于通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；

校验模块，用于读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性。

本发明实施例的第三方面提供了一种计算机，包括：

处理器；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行上述的硬盘数据一致性测试方法。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的硬盘数据一致性测试方法与装置，通过删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性的技术方案，能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性，提升硬盘的校验质量水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的硬盘数据一致性测试方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性的方法的一个实施例。图1示出的是本发明提供的硬盘数据一致性测试方法的流程示意图。

所述硬盘数据一致性测试方法，如图1所示，包括：

步骤s101：删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；

步骤s103：在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；

步骤s105：通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；

步骤s107：读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

在一些实施方式中，多个命名空间均具有连续的逻辑块地址。

每个命名空间都在硬盘上占据连续的区域；通常来说逻辑块地址和物理地址是相对应的，即逻辑块地址相邻的情况下物理地址也相邻。因此每个命名空间也都仅在硬盘内占据一段，不会出现一个命名空间段内还有其他命名空间地址的情况。

在一些实施方式中，第一组命名空间和第二组命名空间在硬盘的逻辑块地址上连续地交替设置，使得第一组命名空间中的每个在硬盘的逻辑块地址上均与且仅与第二组命名空间相邻，并且第二组命名空间中的每个在硬盘的逻辑块地址上均与且仅与第一组命名空间相邻。

第一组命名空间和第二组命名空间在逻辑块地址上(以及物理地址上)交替设置，这使得硬盘中产生第一组命名空间和第二组命名空间之间的边缘。多个边缘有利于更好的校验硬盘的整体品质。

在一些实施方式中，读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性包括：从第一组命名空间中读取存储于逻辑块地址两端的具有预定阈值长度的端点数据，并校验端点数据的数据一致性。

本发明实施例使用不同的方法分别向第一组命名空间和第二组命名空间写入数据，并且着重校验端点数据的数据一致性来确定ssd整体的数据一致性。事实上，现有技术中时有出现写入数据影响被写入数据附近数据的情况，尤其是在两方数据制式不同时这种影响变得更加明显。本发明实施例意在执行针对性检测以排除易于出现这种降低数据一致性和存储品质的ssd，提高校验质量水平。

在一些实施方式中，第一写入方式和第二写入方式包括以下之一：顺序写入、随机写入；并且第一写入方式不同于第二写入方式。

在一些实施方式中，第一参数和第二参数包括随机生成的以下至少之一项目：块大小、队列深度；并且第一参数中的任何项目在数值上均不同于第二参数的对应项目。

在一些实施方式中，方法还包括：在读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性之后，还读取第二组命名空间中的数据并校验数据一致性。

在一些实施方式中，硬盘包括用作非易失性内存储器扩展的固态硬盘。

根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

下面根据具体实施例进一步阐述本发明的具体实施方式，按顺序执行以下步骤：

1.删除ssd默认的namespace。

2.连续创建10个namespace1-10，并且使得各个namespace的format(格式)类型不一致，例如可以在512bformat、4kformat等不同format中选取。

3.对10个namespace都进行满容量顺序写，写2遍，使盘达到steadystate(稳定状态)。steadystate下的ssd具有稳定的读写响应，是测试的基准。

4.对namespace1、3、5、7、9进行满盘顺序写，顺序写的参数要设置为随机blocksize(块大小)、随机iodepth(队列深度)，并且保证各namespce写入数据的模式不一致。

5.对namespace2、4、6、8、10进行满盘随机写，随机写的参数要设置为随机blocksize、随机iodepth并且与上一步骤的随机数值不同，保证各namespce写入数据的模式不一致。本步骤和上一步骤的满盘顺序写和满盘随机写也可以交换，只要二者不同即可。

6.对namespace1、3、5、7、9之前写入的数据进行读取校验，测试对namespace2、4、6、8、10写入数据时是否损坏了namespace1、3、5、7、9上的数据，重点关注相邻namespace的边界lba(logicalblockaddress，逻辑块地址)上的数据是否受到了损坏。

7.对namespace2、4、6、8、10之前写入的数据进行读取校验。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的硬盘数据一致性测试方法，通过删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性的技术方案，能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性，提升硬盘的校验质量水平。

需要特别指出的是，上述硬盘数据一致性测试方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于硬盘数据一致性测试方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性的装置的一个实施例。硬盘数据一致性测试装置包括：

初始化模块，用于删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；

稳定模块，用于在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；

写入模块，用于通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；

校验模块，用于读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种能够针对不同硬件的布线设计自动生成驱动层面的配置文件的计算机一个实施例。计算机包括：

处理器；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行上述的硬盘数据一致性测试方法。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的硬盘数据一致性测试装置和计算机，通过删除硬盘已有的所有命名空间并重新创建格式类型互不相同的多个命名空间，以及根据逻辑块地址将多个命名空间划分为第一组命名空间和第二组命名空间；在多个命名空间中多次执行全盘写入操作直到硬盘达到稳定状态；通过基于第一参数的第一写入方式向第一组命名空间中写满数据，并通过基于第二参数的第二写入方式向第二组命名空间中写满数据；读取第一组命名空间中的数据并校验数据一致性的技术方案，能够使用复杂场景以更高的精度来验证硬盘的数据一致性，提升硬盘的校验质量水平。

需要特别指出的是，上述硬盘数据一致性测试装置和计算机的实施例采用了所述硬盘数据一致性测试方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述硬盘数据一致性测试方法的其他实施例中。当然，由于所述硬盘数据一致性测试方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述硬盘数据一致性测试装置和计算机也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。