模拟有读取错误的故障块设备？

Question

我正在寻找一种更简单的方法来针对有故障的块设备测试我的应用程序，这些设备在读取某些块时会生成 I/O 读取错误。尝试使用具有已知坏块的物理硬盘是一种痛苦，我想找到一种软件解决方案（如果存在）。

我确实找到了 Linux 磁盘故障模拟驱动程序，它允许创建一个可配置为的接口当读取某些范围的块时会生成错误，但它适用于 2.4 Linux 内核，并且尚未针对 2.6 进行更新。

完美的是一个lostup和循环驱动程序，它还允许您将其配置为在尝试从给定的一组块读取时返回读取错误。

Answer 1

它不是您正在寻找的环回设备，而是设备映射器。

使用 dmsetup 创建由“错误”目标支持的设备。它将显示在 /dev/mapper/ 中。

设备映射器演示文稿 (PDF) 的第 7 页正是您所需要的寻找：

dmsetup create bad_disk << EOF
  0 8       linear /dev/sdb1 0
  8 1       error
  9 204791 linear /dev/sdb1 9
EOF

或者省略 sdb1 部分并将“错误”目标作为块 0 - 8 的设备（而不是 sdb1 ）以制作纯错误磁盘。

另请参阅设备映射器附录来自“RHEL 5
逻辑卷管理器管理”。

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还有一个flakey目标 - 有时会成功的线性和错误的组合。还有一个延迟来引入故意延迟测试。

Answer 2

使用 Linux 的内置故障注入功能似乎是个好主意。

博客：http://blog.wpkg.org/2007/11/ 08/使用故障注入/
参考： https://www.kernel.org/doc/Documentation /故障注入/故障注入.txt

Answer 3

使用块设备的最简单方法是使用 nbd。

从 git://github.com/yoe/nbd.git 下载用户层源代码并修改 nbd-server.c 在您希望它失败的任何区域上读取或写入失败，或者以可控的随机模式失败，或者基本上任何您想要的失败。

Answer 4

我想详细说明彼得·科德斯的回答。

在 bash 中，使用 ext4 在环回设备上设置一个映像，然后向其中写入一个名为 binary.bin 的文件。

imageName=faulty.img
mountDir=$(pwd)/mount

sudo umount $mountDir ## make sure nothing is mounted here

dd if=/dev/zero of=$imageName bs=1M count=10
mkfs.ext4 $imageName
loopdev=$(sudo losetup -P -f --show $imageName); echo $loopdev
mkdir $mountDir
sudo mount $loopdev $mountDir
sudo chown -R $USER:$USER mount

echo "2ed99f0039724cd194858869e9debac4" | xxd -r -p > $mountDir/binary.bin

sudo umount $mountDir

在python3中（因为bash很难处理二进制数据）在binary.bin中搜索神奇的二进制数据，

import binascii

with open("faulty.img", "rb") as fd:
    s = fd.read()
    
search = binascii.unhexlify("2ed99f0039724cd194858869e9debac4")

beg=0
find = s.find(search, beg); beg = find+1; print(find)

start_sector = find//512; print(start_sector)

然后返回bash安装错误的块设备

start_sector=## copy value from variable start_sector in python
next_sector=$(($start_sector+1))
size=$(($(wc -c $imageName|cut -d ' ' -f1)/512))
len=$(($size-$next_sector))

echo -e "0\t$start_sector\tlinear\t$loopdev\t0" > fault_config
echo -e "$start_sector\t1\terror" >> fault_config
echo -e "$next_sector\t$len\tlinear\t$loopdev\t$next_sector" >> fault_config

cat fault_config | sudo dmsetup create bad_drive
sudo mount /dev/mapper/bad_drive $mountDir

的文件来测试有故障的块设备

cat $mountDir/binary.bin

最后，我们可以通过读取产生错误

cat: /path/to/your/mount/binary.bin: Input/output error

：完成测试后清理

sudo umount $mountDir
sudo dmsetup remove bad_drive
sudo losetup -d $loopdev
rm fault_config $imageName