一种远程数据库响应性能测试比较系统及方法

摘要

本发明具体公开了一种远程数据库响应性能测试比较系统及方法，包括控制系统、数据发送模块和数据相应模块，所述的控制系统包括：FPGA板卡、待测的服务器和上位机，所述的FPGA板卡通过RJ45接口与待测服务器相连，所述的FPGA板卡通过SPI接口与上位机相连；所述的数据发送模块包括IP_hdr_ctrl模块，IP_data_ctrl模块，IP_pkt_gen_ctrl模块，Link_ctrl模块，Rate_ctrl模块和Pkt_seng_module模块，所述的响应分析模块包括：TCP_link_pkt模块，TCP_link_parser模块，DB_ACK_parser模块和Result_analysis模块。

主权项

一种远程数据库响应性能测试比较系统的比较方法，其特征在于：所述系统包括一个FPGA板卡，其特征在于：FPGA板卡包括若干RJ45接口、数据发送模块、数据库响应分析模块和测试数据包生成模块，所述的若干RJ45接口与对应的待测服务器相连，所述的FPGA板卡通过PCI接口与上位机相连；所述测试数据包生成模块，用于产生测试所用的数据包，这些数据包在PCI总线的控制下能够产生用于测试的数据包；所述的数据发送模块的作用主要是通过RJ45接口向待测服务器发送数据；所述的数据库响应分析模块的主要作用统计响应速度，发送和接收时间，返回的结果，延时信息；用于分析FPGA探测到的服务器返回的信息；数据发送模块包括IP_hdr_ctrl模块，IP_data_ctrl模块，IP_pkt_gen_ctrl模块，Link_ctrl模块，Rate_ctrl模块和Pkt_seng_module模块；IP_hdr_ctrl模块主要完成数据包头部的产生，IP_data_ctrl模块主要完成数据包负载的产生，IP_pkt_gen_ctrl模块主要是控制IP_hdr_ctrl模块和IP_data_ctrl模块，Link_ctrl模块主要启动IP_pkt_gen_ctrl模块，Rate_ctrl模块主要控制数据的发送速度，Pkt_seng_module模块主要发送上一步所产生的数据包；所述的响应分析模块包括：TCP_link_pkt模块，TCP_link_parser模块，DB_ACK_parser模块和Result_analysis模块；TCP_link_pkt模块主要侦听网络接口和接收并判断数据包是否为TCP连接数据包，TCP_link_parser模块主要接收数据包后解析并控制TCP连接，DB_ACK_pkt检测收到的数据包是否为数据库响应数据包，Result_analysis模块主要接收信息，并且对信息进行初步的分析；测试数据包生成模块工作过程：步骤(1)：在测试开始时，系统上电，TCP连接模块产生用于TCP三次握手协议所用的数据包，并且发送；FPGA收到服务器发送的握手协议数据之后，对其进行分析，重复此过程，直至TCP连接建立；步骤(2)：TCP连接建立之后，数据包头产生模块和数据负载产生模块开始进行工作，分别产生随机的测试数据MAC，设定协议和源、目的IP以及随机的数据库增删改查操作的数据；步骤(3)：把数据包头和数据负载合并成为完整的数据包，并且加上NF工程的头部和结尾，这些数据包将被存进FIFO，等待速率控制模块和发送模块进行调用；步骤(4)：速率控制模块将控制数据包的转发速度；性能测试的关键点也是速率控制模块；速率控制模块提取前一模块FIFO中的数据包，并且按照既定的转发速度向下一个模块发送数据包，从而达到控制数据包发送速度的目的；以下数据速率控制模块的测试功能：(4.1)以设定的速率进行数据库服务器连接测试；只发送数据库的连接请求，通过发送请求检测设定速率下服务器的连接响应速度，从而测试数据库服务器的连接成功率；(4.2)以设定的速率发送数据库操作请求，通过接收模块解析测试设定速率下数据库操作的正确性；(4.3)以最大的发送速率对数据库服务器进行负载的测试；系统最大的数据发送速率位1Gbps，在这样的速率下可以测试数据库服务器在高负载情况下的稳定性、访问的持久性以及吞吐量；(4.4)以递增的速率进行数据库服务器请求，解析模块通过数据库返回包的时间间隔和发送间隔的比较，从而确定服务器最大的负载；(4.5)以设定的模式发送单一请求；再次模式下连续发送一系列的单一数据请求包，通过多次测试评估数据库服务器在某一操作下的平均响应时间；数据发送模块的步骤包括：步骤一：上电就绪，等待上位机对FPGA配置完成；步骤二：启动TCP_link_gen模块，产生TCP连接所需要的三次握手协议的数据包，并通过Pkt_send_module发送；步骤三：TCP_link_pkt模块侦听网络接口，捕获服务器响应的TCP连接数据包，确认TCP连接完成之后，向Link_ctrl模块发送TCP连接完成信息；步骤四：Link_ctrl模块启动IP_pkt_gen_ctrl模块；步骤五：在IP_pkt_gen_ctrl模块控制下，IP_hdr_ctrl和IP_data_ctrl分别完成数据包头部和数据包负载的产生，并且结合产生完整的待测试的数据包；步骤六：Rate_ctrl模块控制数据的发送速度，Pkt_seng_module发送上一步所产生的数据包；响应分析模块的步骤包括：步骤七：TCP_link_pkt接收并判断数据包是否为TCP连接数据包，若是则转发至步骤八，否则，转发数据包至步骤九；步骤八：TCP_link_parser接收数据包后解析并控制TCP连接，直至TCP连接完成，然后发送link_ctrl完成信息；步骤九：DB_ACK_pkt检测收到的数据包是否为数据库响应数据包，若是则传至步骤十，否则就丢弃；步骤十：DB_ACK_parser主要用于解析确认包的数据，把数据库中返回的信息进行有效的提取；步骤十一：Result_analysis模块接收步骤十的信息，并且对信息进行初步的分析；部分信息则将通过PCI接口传至上位机。