3.2 訪問(wèn)請(qǐng)求比例

    通過(guò)比較Plan9文件系統(tǒng)在1993年5月31日與1993年6月1日的快照，可以得到被訪問(wèn)的文件，同時(shí)可以確定對(duì)每個(gè)文件的訪問(wèn)類(lèi)型，根據(jù)需要，在對(duì)基本訪問(wèn)負(fù)載增強(qiáng)處理的過(guò)程中可以配置文件讀寫(xiě)的比例，實(shí)驗(yàn)中，將讀寫(xiě)比例設(shè)置為4:1，Pmax設(shè)置為10，Pmin設(shè)置為0.1，遞減速率D0設(shè)置為0.98，使得文件的讀寫(xiě)分布在500s左右的時(shí)間范圍內(nèi)按照一定的形式分布，將臨時(shí)文件與被讀的文件之間的比例設(shè)置為1:1。

    圖3 對(duì)比了基本訪問(wèn)負(fù)載增強(qiáng)前后的情況，可以看出，增強(qiáng)處理后，刪除請(qǐng)求與創(chuàng)建請(qǐng)求均增加了3449個(gè)，這也是臨時(shí)文件在系統(tǒng)中的個(gè)數(shù)，讀請(qǐng)求在增強(qiáng)處理后與寫(xiě)請(qǐng)求的比例為3.15:1，之所以比例與預(yù)設(shè)的4:1不同，是由于根據(jù)比例生成時(shí)，對(duì)某些文件會(huì)預(yù)期生成大量的讀請(qǐng)求;但按照算法生成時(shí)，在超過(guò)文件的創(chuàng)建時(shí)間和文件最近訪問(wèn)時(shí)間時(shí)，增強(qiáng)處理過(guò)程會(huì)結(jié)束。

圖3 訪問(wèn)請(qǐng)求增強(qiáng)前后對(duì)比

    在生成的讀寫(xiě)訪問(wèn)中，順序讀與順序?qū)懙谋壤�如圖4所示，由于在增強(qiáng)過(guò)程中臨時(shí)文件都是整個(gè)文件的讀寫(xiě)，所以把臨時(shí)文件的讀寫(xiě)當(dāng)成隨機(jī)讀寫(xiě)看待，在設(shè)置過(guò)程中，順序讀寫(xiě)與隨機(jī)讀寫(xiě)的比例設(shè)置為4:1，增強(qiáng)處理后，隨機(jī)讀個(gè)數(shù)為229142個(gè)，占讀請(qǐng)求總數(shù)的80.4%;隨機(jī)寫(xiě)請(qǐng)求個(gè)數(shù)為77134個(gè)，占寫(xiě)請(qǐng)求總數(shù)的85.2%，造成這種差異的原因是，順序讀寫(xiě)是針對(duì)一個(gè)文件而言的，而讀寫(xiě)請(qǐng)求在不同文件之間并不是平均分布，對(duì)其中一些文件的讀寫(xiě)請(qǐng)求頻繁，而對(duì)于另外的一些文件則讀寫(xiě)較少。

圖4 增強(qiáng)后順序讀寫(xiě)的比例

    從結(jié)果可以看到，DMStone能夠根據(jù)配置動(dòng)態(tài)生成符合用戶(hù)需求的訪問(wèn)負(fù)載，體現(xiàn)了真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景中的負(fù)載特性。

    3.3 訪問(wèn)分布

    為體現(xiàn)文件訪問(wèn)請(qǐng)求的突發(fā)特性，對(duì)于文件訪問(wèn)而言，按照一定的函數(shù)在一定時(shí)間區(qū)域內(nèi)分布，實(shí)驗(yàn)中參數(shù)設(shè)置與上一實(shí)驗(yàn)相同，即Pmax設(shè)置為10，Pmin設(shè)置為0.1，遞減速率D0設(shè)置為0.98，這樣設(shè)置使得每秒中訪問(wèn)量最多為10個(gè)，兩個(gè)訪問(wèn)之間最大時(shí)間間隔為10s，我們對(duì)經(jīng)過(guò)增強(qiáng)處理的訪問(wèn)負(fù)載進(jìn)行了分析，對(duì)其中一個(gè)訪問(wèn)請(qǐng)求數(shù)較多的文件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，每隔10s統(tǒng)計(jì)這個(gè)文件的讀訪問(wèn)總數(shù)，得到這個(gè)文件的訪問(wèn)的分布按照規(guī)律周期性出現(xiàn)文件訪問(wèn)密集區(qū)域，其中，一個(gè)周期的分布情況如圖5所示。

圖5 文件訪問(wèn)在一段時(shí)間上的分布

    圖5 中時(shí)間分布為相對(duì)時(shí)間，如同預(yù)期，對(duì)一個(gè)文件的訪問(wèn)能夠按照指定參數(shù)體現(xiàn)訪問(wèn)請(qǐng)求的突發(fā)特性，在訪問(wèn)的集中區(qū)域，10s之內(nèi)對(duì)此文件的訪問(wèn)請(qǐng)求有68個(gè);在大部分的時(shí)間區(qū)域內(nèi)，訪問(wèn)呈分散分布。

    3.4 分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)測(cè)結(jié)果

    3.4.1 數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)能力測(cè)試

    用DMStone對(duì)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)AIP進(jìn)行了性能測(cè)試，AIP是一個(gè)基于策略的分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它依據(jù)用戶(hù)制定的數(shù)據(jù)管理策略，判斷數(shù)據(jù)的價(jià)值，并將數(shù)據(jù)在不同存儲(chǔ)層級(jí)之間進(jìn)行遷移，將AIP運(yùn)行在前面實(shí)驗(yàn)中生成的文件系統(tǒng)場(chǎng)景之上。

    在實(shí)驗(yàn)中，使用三級(jí)存儲(chǔ)池，其中假設(shè)主存儲(chǔ)的容量為9GB，使用的兩條數(shù)據(jù)遷移策略?xún)?nèi)容如下:

    •策略A:當(dāng)主存儲(chǔ)池的空間利用率大于95%時(shí)，將最近訪問(wèn)時(shí)間是10天以前的文件遷移到二級(jí)存儲(chǔ)池，直到主存儲(chǔ)池的空間利用率小于85%，遷移過(guò)程中，按照文件從大到小的順序遷移文件;

    •策略B:將最近訪問(wèn)時(shí)間是150天以前的文件，從二級(jí)存儲(chǔ)池遷移到三級(jí)存儲(chǔ)池中。

    實(shí)驗(yàn)中，每隔40s記錄3個(gè)層級(jí)存儲(chǔ)池的空間使用情況，如圖6所示，在分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)AIP遷移策略的管理下，文件在不同存儲(chǔ)池之間動(dòng)態(tài)遷移，隨著遷移策略的執(zhí)行，主存儲(chǔ)池空間使用率減少，而二級(jí)、三級(jí)存儲(chǔ)池中的空間使用率增加，使得數(shù)據(jù)得以在不同存儲(chǔ)池中分布，說(shuō)明DMStone生成的文件系統(tǒng)場(chǎng)景能夠體現(xiàn)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境情況，并最終體現(xiàn)分級(jí)存儲(chǔ)的效果。

圖6 存儲(chǔ)池空間使用變化情況

    3.4.2 I/O響應(yīng)能力評(píng)測(cè)

    為了對(duì)AIP的文件I/O性能進(jìn)行評(píng)測(cè)，我們通過(guò)DMStone分別對(duì)使用AIP和不使用AIP時(shí)文件系統(tǒng)的I/O性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)使用AIP的情況，在運(yùn)行DMStone之前，我們將文件場(chǎng)景中最近訪問(wèn)時(shí)間是100天以前的文件遷移到二級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備中，以模擬AIP應(yīng)用后的場(chǎng)景，DMStone在兩種情況下均運(yùn)行30分鐘，在運(yùn)行過(guò)程中，每隔10s統(tǒng)計(jì)1次10s內(nèi)訪問(wèn)請(qǐng)求的平均響應(yīng)時(shí)間，并在運(yùn)行結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)其中讀寫(xiě)比例、平均每秒的訪問(wèn)請(qǐng)求個(gè)數(shù)、1s內(nèi)最大請(qǐng)求數(shù)及所有請(qǐng)求的平均響應(yīng)時(shí)間，其中，響應(yīng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖7所示。

圖7 運(yùn)行AIP與不運(yùn)行AIP時(shí)I/O請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間對(duì)比

    將DMStone運(yùn)行在不同情況下，可以評(píng)測(cè)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)是否會(huì)對(duì)原系統(tǒng)造成較大影響，從而確定分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)是否適合相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，在運(yùn)行AIP時(shí)，測(cè)試得到所有請(qǐng)求的平均響應(yīng)時(shí)間為0.375ms;而不運(yùn)行AIP時(shí)，平均響應(yīng)時(shí)間為0.365ms，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看到，應(yīng)用AIP后，幾乎不會(huì)對(duì)原系統(tǒng)的I/O性能造成影響，說(shuō)明AIP適宜應(yīng)用在DMStone所模擬的場(chǎng)景中。

4 結(jié)論

    已有分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)評(píng)測(cè)方法通過(guò)播放一段時(shí)間的文件訪問(wèn)請(qǐng)求生成文件系統(tǒng)場(chǎng)景，因?yàn)閺氐缀雎粤私�期未被訪問(wèn)的文件而與分級(jí)存儲(chǔ)的真實(shí)場(chǎng)景不符，本文提出了一個(gè)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)性能測(cè)試工具DMStone，它使用文件系統(tǒng)快照生成某一時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)，并根據(jù)后續(xù)相鄰快照間的差異提取訪問(wèn)負(fù)載的特征，進(jìn)而生成后續(xù)的I/O負(fù)載。

    使用Plan9文件系統(tǒng)快照的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DMStone能夠提供某一時(shí)刻完整的文件系統(tǒng)狀態(tài)，涵蓋近期訪問(wèn)過(guò)的和長(zhǎng)期不用的所有文件，此外，DMStone能夠保證后續(xù)文件訪問(wèn)的局部性與真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景相符合，我們應(yīng)用DMStone對(duì)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)AIP進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)證了DMStone性能測(cè)試的有效性。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。

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本文標(biāo)題：DMStone:一個(gè)分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)性能測(cè)試工具（下）

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