SPC-1测试介绍

SPC-1存储性能测试标准的由来

这里我们首先来了解一下SPC存储性能测试的背景知识，SPC组织是存储领域性能测试权威机构，是由众多业内厂商组成的一个非营利性组织，核心成员主要包括IBM，HP，Oracle，希捷,富士通，日立，Netapp以及华为赛门铁克等厂商。

由于存储系统应用环境复杂，单纯的某项指标的测试往往不足以反映该存储系统在生产环境业务应用中的使用性能，为此，SPC组织针对业界典型的各类应用业务作了大量的调查分析工作，针对较为普遍的在线类业务、大规模文件处理类业务、面向文件系统的备份和恢复类业务分别推出了SPC-1、SPC-2、SPC-3BR三种测试规范和相应的测试工具，为客户采购存储系统时，评估存储系统的性能和性价比提供了现实可行的理论依据和测试工具。

其中SPC-1测试则针对存储子系统在执行关键业务应用时的性能表现。这些应用主要以随机I / O操作为特点，包括查询和更新操作。这一类应用的例子包括OLTP、数据库操作和邮件服务器运作等。由于中高端存储系统往往在用户的系统环境中担当关键业务应用的数据基础平台，也因此，SPC-1测试结果对于中高端存储系统来说有较强的参考意义。

由于在线业务具有如下特征：对读写反应时间敏感；工作负载动态变化；存储空间可靠性要求高；用户访问行为多样化；要求数据持续保存而不损坏或丢失等。针对在线应用环境的特征，SPC设计了八种模拟用户数据访问行为的I / O流，并通过并通过BSU（Business Scaling Units，事务扩展单元）来控制模拟应用的I / O请求的规模，通过ASU（Applications Storage Units，应用存储单元）来描述响应I / O请求的存储配置，这些元素共同组成了SPC-1的基准测试模型。

测试流程介绍

SPC-1正式的测试流程主要包括了metrics测试、repeat1测试、repeat2测试、persistence1测试及设备下电再上电后的persistence2测试这四个测试环节，具体测试流程参考下图所示：

▲SPC-1测试流程

在SPC-1测试过程中不能被打断,其中metrics和repeat测试主要测试存储系统的性能和稳定性,persistence测试主要测试设备下电再上电后的数据一致性与可靠性。

▲SPC-1 Metrics测试环节

Metrics测试首先按系统能达到的最大负载进行长时间稳定性测试(Sustainablity Test Phase)，通过延迟曲线以评判其性能稳定性;之后进入IOPS测

试阶段(IOPS Test Phase)，会获取100%负载时的IOPS值，作为系统最高IOPS 值体现在测试报告中;最后进入负载递减测试阶段(Response Time Ramp Test Phase)，负载会按照95%，90%，80%，50%，10%这种贴近OLTP类真实应用的负载周期变化规律进行梯度递减，测试IOPS和响应时间的变化趋势，详细记录各负载点的性能与延迟变化情况，会重点关注10%负载时的平均延迟。从OLTP 类应用的需求考虑，以上测试均需要保证系统的I / O平均延迟小于30ms才算通过。

▲SPC-1 Repeat测试环节

Repeat测试包含Repeatability Test Phase#1和Repeatability Test Phase#2两次测试，每次Repeat测试会度量Metrics测试中所获得的最高IOPS和10%低负载时的平均响应时间是否可以重现，且误差不能大于5%，确保Metrics测试阶段获得的存储系统性能结果是可以重复获得，而非昙花一现。

应用存储区域(ASU)与模拟工作负载

SPC基准模拟了三个不同的应用存储区域(临时存储区域(ASU1)、固定存储区域(ASU2)以及日志存储区域(ASU3))。因为在实际应用中，不同的存储区域承担的I / O负载的类型的大小也是不同的，所以SPC对三个存储区域的I / O数据流特征进行了不同的定义。其中ASU1包含4类I / O流,ASU2包含3类,ASU3包含1类。每个I / O流都具有特定的I / O大小、读写比例、访问方式、访问区域、访问强度等定义,具体见下面的I / O流特性表格：

▲I / O流特性表格

由于ASU1、ASU2、ASU3分别模拟了三类不同的工作负载，在测试过程中，分别给这三类工作负载划分了一定的容量空间，以下则是三类不同的应用区域的具体容量比例划分。