1.Тестова система

Под термина "тестова система" разбираме съвкупността на програмно-апаратните средства (software & hardware).

В рамките на всяко едно сравнително тестване се използва една и съща компютърна конфигурация, за да могат да се съпоставят резултатите, освен в случаите, когато се изследва влиянието на тестовата система върху резултатите, показвани от тестваните устройства.

Hardware

BIOS-а и чипсета трябва да поддържат тествания твърд диск.

В зависимост от конкретната ситуация се допуска използването при тестването на интегриран или PCI IDE RAID контролер, а за тестовете на твърди дискове с интерфейс, различен от IDE - съответния контролер.

Тестваният твърд диск се свързва като Master на втори IDE канал, или по някакъв подобен начин, позволяващ му да не дели заявките с друго устройство.

Software

В момента се използва ОС Windows XP Professional с инсталиран Service Pack 1, разширяващ поддържаните обеми твърди дискове над 137 GB.

Когато е необходимо, се инсталират драйвери за съответните контролери, интерфейси и устройства.

Intel IO Meter

Теста IO Meter, за разлика от дисковите тестове на ZD WinBench, е напълно синтетичен тест, написан от програмистите на Intel преди няколко години, но все още много актуален, благодарение на изключително гъвкавата му система за конфигуриране. Тестът позволява да се тестват отделни дискове, дискови масиви в еднопроцесорни и многопроцесорни конфигурации, както и HDD от мрежови компютри, като могат да бъдат стартирани тестове на множество устройства едновременно.

При теста се използват няколко предварително дефинирани модела за достъп - File Server (дефинирана от Intel), Workstation и Database, дефинирани от авторитетния сайт StorageReview. Решението да се използват тези популярни модели е взето не случайно - освен чисто техническите причини (всеки би могъл да се запознае подробно с причините за избор на конкретните значения на параметрите на моделите на www.StorageReview.com, в раздела "Operating Systems and Benchmarks"), така всеки заинтересуван би могъл да повтори тестовете и да съпостави резултатите.

Моделите за достъп използват различни значения на няколко параметъра:

Access Patterns
% of Access Specification	Transfer Size Request	% Reads	% Random
File Server Access Pattern (as defined by Intel)
10%	0.5 KB	80%	100%
5%	1 KB	80%	100%
5%	2 KB	80%	100%
60%	4 KB	80%	100%
2%	8 KB	80%	100%
4%	16 KB	80%	100%
4%	32 KB	80%	100%
10%	64 KB	80%	100%
Workstation Access Pattern (as defined by StorageReview.com)
100%	8 KB	80%	80%
Database Access Pattern (as defined by Intel/StorageReview.com)
100%	8 KB	67%	100%

• Transfer Request Size - минималният блок от данни, към който може да се обръща теста.
• Percent Random/Sequential Distribution - процент на заявките, които могат да бъдат случайни (останалите са последователни).
• Percent Read/Write Distribution - процент заявки за четене на данни
• # of Outstanding I/Os - определя броя на едновременните заявки за вход/изход за съответния работник (според терминологията на IO Meter, задачите се изпълняват от виртуални "работници" - workers).

Специалистите от Storagereview, след много опити и наблюдения, са установили съответствието на величината на параметъра # of Outstanding I/Os и характера на използваното приложение. Поради тази причина, за да се емулира натоварването на няколко различни приложения, в различна степен използващи твърдия диск, се задават пет различни стойности на този параметър - от най-малките, симулиращи изпълнението на приложение от типа на Windows Calculator, до най-високите:

Loads
Linear	1 Outstanding I/O
Very Light	4 Outstanding I/Os
Light	16 Outstanding I/Os
Moderate	64 Outstanding I/Os
Heavy	256 Outstanding I/Os

Резултатите след изпълнението на теста:

• IOps - Total I/Os Per Second - среден брой на заявките, изпълнени за една секунда. Заявката включва позициониране на главата и четене/запис на блок със определени размери. Отделно се изчисляват стойностите Read IOps и Write IOps.
• MBps - Total MBs Per Second - когато моделът работи с блокове с един и същи размер (Workstation и Database), стойността е равна на произведението на Total I/Os Per Second на размера на блока. Стойностите са Read MBps и Write MBps.
• Average I/O Response Time - средно време за изпълнение на операциите. За линейното натоварване (1 outstanding I/O) то е равно на Total I/Os Per Second (Total I/Os Per Second = 1000 milliseconds / Average I/O Response Time). С нарастването на натоварването стойността се увеличава, но нелинейно. Резултатите зависят от firmware, шината, драйвера на ОС и самата ОС. Average Read Response Time и Average Write Response Time.
• Maximum Response Time - максимално време за изпълнение на операция. Извеждат се две стойности - Maximum Read Response Time и Maximum Write Response Time.
• % CPU Utilization - % на натоварване на CPU.
• CPU Effectiveness - I/Os per % CPU Utilization - % на ефективност на CPU.

За този тест HDD не се разделя на дялове и не се форматира.

Изпълняват 15-тте теста Intel IO Meter (5 нива на натоварване за всеки от трите модела за достъп). Времето за изпълнение на теста се фиксира равно на 10 минути, rump-up - 30 секунди.

HD Tach 2.61 (TCD Labs, Inc.)

Измерва се скоростта на запис (!), четене (Read burst speed), времето за достъп (Random Access Time). Програмата изчертава диаграма с двете криви - Sequential Read и Write. Изчислява се и стойността на CPU Utilization.

Тестовете се изпълняват върху неформатиран и ненацепен диск.

Ziff-Davis WinBench 99 v. 1.1.

Използват се тестовете Disk Inspection Tests и Disk WinMarks от Ziff-Davis WinBench 99 ver 1.1. При тестването могат да се избират произволни логически дялове, когато това е необходимо.

Disk Inspection Tests е комплекс от тестове, диагностициращи физическите характеристики на твърдия диск:

• Disk Transfer Rate - определя линейната скорост на четене (thousand bytes/sec - хиляди байта за секунда). Резултатите са два - скоростта в началото и края на диска.
• Disk Access Time - време за достъп до диска в милисекунди (ms). Получения резултат е сумарна стойност на времето за задържане (average latency) и средното време на търсене (average seek time).
• Disk CPU Utilization - измерва натоварването на процесора по време на обмен на данните (Percent Used).

Disk WinMarks е съставен от два теста - Business Disk WinMark и High-End Disk WinMark:

• Business Disk WinMark измерва скоростта на работа на диска с няколко офис-приложения (thousand bytes/sec).
• High-End Disk WinMark измерва скоростта при работа с няколко по-"сериозни" програми:
  • AVS/Express 3.4
  • Microsoft FrontPage 98
  • Bentley Systems MicroStation SE
  • Adobe Photoshop 4.0
  • Adobe Premiere 4.2
  • Sonic Foundry Sound Forge 4.0
  • Microsoft Visual C++ 5.0

Макар че приложенията от теста не са от най-новите версии, те са достатъчни за измерване производителността на дисковата подсистема, благодарение на това, че различните приложения по различен начин натоварват диска, без значение дали са от по-нова, или по-стара версия.

Посредством стандартните инструменти на ОС върху диска се създава един дял и се форматира с NTFS. Когато това е невъзможно, се използва софтуер от трети производител (напр., Maxtor). Стартира се теста Ziff-Davis Winbench, тестовете се изпълняват последователно и се повтарят три пъти с междинен рестарт между тях. Данните се записват в Excel таблица, която пресмята средно аритметичната стойност. След приключването на тестовете създаденият върху диска NTFS дял се заличава.

В случаите, когато се изследва влиянието на файловата система върху производителността на диска, върху диска се създава един дял и се форматира с FAT32, след което се повтарят всички тестове. След приключването на тестовете създаденият върху диска FAT 32 дял се заличава.

Disk Speed 32

Популярната тестова програма е написана от Виктор Гриненко, и измерва минималната и максималната стойност на скоростта на четене, изчертавайки графика на четене по стойноста на average read speed.

По време на теста може да се проследи и % на натоварване на процесора.

SiSoft Sandra 2003 Pro

Изпълнява се теста "File System Benchmark".

След изпълнението на теста се анализира стойността на HDD Mark (условни единици на теста, удобно за съпоставяне с други резултати). Недостатък - неизвестен алгоритъм, по който се изчислява стойността на Drive Index.

Drive!

Извършва се измерването на Read Speed, Cache Speed и Access Time. Програмата изчертава графики по време на работа, но може да изведе и числени стойности върху отделен екран.

По време на тестването върху специален индикатор се извежда и натоварването на процесора по време на изпълнение на операциите.

След като бъдат получени всички резултати и въведени в таблица, се изработват графиките с резултатите за тези стойности, които е необходимо.

Забележка: Методиката периодично се доработва и променя, възможно е някои от по-старите статии могат да не включват тестове, фигуриращи в сегашната редакция на документа.