存储QoS控制策略的实现方法及装置的制造方法

文档序号:8942780阅读:520来源:国知局
存储QoS控制策略的实现方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及存储技术领域,尤其涉及一种存储QoS控制策略的实现方法及装置。
【背景技术】
[0002]QoS (Quality of Service,服务质量)作为网络的一种网络安全机制,能够为指定的网络通信提供更好的服务能力,QoS主要衡量指标有1PS(Input/Output Operat1nsPer Second,每秒进行读写操作的次数)上下限,MBPS (Mill1n bits per second,兆位每秒)上下限,权重share,延时latency上限等。存储系统中,通常采用竞争的方式确定各应用I/O (Input/Output,输入/输出)下发到硬件的顺序,这样将会无法保证某个或某些应用I/O的服务质量,为了保证一些应用I/O的服务质量,在将I/O下发到硬件前需要对其进行调度或流控的处理,所以将QoS的概念引入到存储系统中,即存储QoS。存储QoS在保障应用的1PS、MBPS或时延的情况下,合理分配存储系统的资源,使应用之间资源隔离的同时提升单个或某些应用的性能,进而保证服务质量。现有技术中存储QoS控制策略主要为存储QoS服务层以各卷(应用)的单个I/O为粒度,根据预设算法排列下发是顺序,例如,SFQ (Start-time Fair Queuing,时间公平队列)等,其算法为存储QoS服务层根据设置的1PS下限、MBPS下限或权重等计算每个I/O的时间戳,并进行标记,然后按照时间戳的先后对每个I/O排序,再按照排好的顺序下发到底层硬件。
[0003]现有技术中至少存在如下问题:存储QoS服务层以各卷的单个I/O为粒度排序下发,很容易使不同卷的I/O频繁的交叉排列,进而导致存储系统每处理一次1/0,CPU就需要进行一次切换,CPU每次切换大约需要100ns,所以现有技术中存储QoS控制策略的方法降低存储系统的处理效率。

【发明内容】

[0004]本发明的实施例提供一种存储QoS控制策略的实现方法及装置,能够解决现有技术中存储QoS控制策略以各卷的单个I/O为粒度排序下发,降低存储系统的处理效率的问题。
[0005]为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]第一方面,本发明的实施例提供一种存储QoS控制策略的实现方法,包括:
[0007]确定单位时间内处理输入/输出1/0的数量;
[0008]当接收到各卷需要下发的1/0消息时,确定当前需要下发1/0所属卷的权重比值;
[0009]根据所述权重比值和所述单位时间内处理1/0的数量确定1/0下发序列中属于相同卷1/0连续排列的数量值;
[0010]确定所述1/0下发序列,以便于根据所述1/0下发序列的顺序下发所述当前需要下发的1/0,所述I/O下发序列中属于相同卷的1/0连续排列的个数等于所述数量值。
[0011]结合第一方面,在第一方面的第一种实现方式中,所述确定当前需要下发1/0所属卷的权重比值包括:
[0012]根据所述当前需要下发I/O所属卷的兆位每秒MBPS或每秒进行读写操作的次数1PS确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值。
[0013]结合第一方面或第一方面的第一种实现方式,在第一方面的第二种实现方式中,在所述确定当前需要下发I/o所属卷的权重比值之前,所述方法还包括:
[0014]判断所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期是否已经启动,所述时延周期为各卷需要下发的I/O等待排序的时间;
[0015]当所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期未启动时,启动所述时延周期;
[0016]当所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期已经启动时,等待所述时延周期结束后,执行所述步骤确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值。
[0017]结合第一方面的第二种实现方式,在第一方面的第三种实现方式中,所述判断所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期是否已经启动包括:
[0018]判断是否存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O ;
[0019]当存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O时,确定所述时延周期已经启动;
[0020]当不存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O时,确定所述时延周期未启动。
[0021]第二方面,本发明的实施例提供一种存储QoS控制策略的实现装置,包括:
[0022]确定单元,用于确定单位时间内处理输入/输出I/O的数量;
[0023]所述确定单元还用于当接收到各卷需要下发的I/O消息时,确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值;
[0024]所述确定单元还用于根据所述权重比值和所述单位时间内处理I/O的数量确定I/O下发序列中属于相同卷I/O连续排列的数量值;
[0025]所述确定单元还用于确定所述I/O下发序列,以便于根据所述I/O下发序列的顺序下发所述当前需要下发的1/0,所述I/O下发序列中属于相同卷的I/O连续排列的个数等于所述数量值。
[0026]结合第二方面,在第二方面的第一种实现方式中,所述确定单元具体用于根据所述当前需要下发I/O所属卷的兆位每秒MBPS或每秒进行读写操作的次数1PS确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值。
[0027]结合第二方面或第二方面的第一种实现方式,在第二方面的第二种实现方式中,所述装置还包括:
[0028]判断单元,用于判断所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期是否已经启动,所述时延周期为各卷需要下发的I/O等待排序的时间;
[0029]启动单元,用于当所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期未启动时,启动所述时延周期。
[0030]等待单元,用于当所述当前需要下发I/O所属卷的时延周期已经启动时,等待所述时延周期结束后,执行所述步骤确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值。
[0031]结合第二方面的第二种实现方式,在第二方面的第三种实现方式中,所述判断单元具体用于判断是否存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O ;
[0032]所述确定单元还用于当存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O时,确定所述时延周期已经启动;以及,用于当不存在属于所述当前需要下发I/O所属卷且未下发的I/O时,确定所述时延周期未启动。
[0033]本发明实施例提供的一种存储QoS控制策略的实现方法及装置,本发明中确定单位时间内处理I/O的数量;然后当接收到各卷需要下发的I/O消息时确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值,并根据权重比值和单位时间内处理I/O的数量确定I/O下发序列中属于相同卷I/O连续排列的数量值;再确定I/O下发序列,以便于根据I/O下发序列的顺序下发当前需要下发的1/0,/0下发序列中属于相同卷的I/O连续排列的个数等于数量值。如此,本发明中根据权重比值和单位时间内处理I/o的数量确定I/O下发序列中属于相同卷I/o连续排列的个数,实现以卷为粒度基于时间片进行1的排序下发,从而避免确定的I/O下发序列中不同卷的I/o频繁的交叉排列,进而在下发I/O时减少CPU的切换次数,提升1处理的效率,同时减少切换开销。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0035]图1为本发明一实施例提供的方法流程图;
[0036]图2为本发明又一实施例提供的方法流程图;
[0037]图3、图4为本发明又一实施例提供的装置结构示意图;
[0038]图5为本发明又一实施例提供的服务器结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0040]为使本发明技术方案的优点更加清楚,下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
[0041]本发明实施例所述的方法用于存储QoS服务层,存储QoS服务层的上层与虚拟机的虚拟磁盘vDi sk连接,来接收各卷需要下发的I/0消息,下层通过接口与底层硬件连接,来向底层硬件下发通过存储QoS控制策略排序后的1/0,以及接收底层硬件的反馈等。
[0042]本发明一实施例提供一种存储QoS控制策略的实现方法,如图1所示,所述方法包括:
[0043]101、确定单位时间内处理I/O的数量。
[0044]其中,单位时间内处理I/O的数量可以根据存储系统实际运行状态确定,例如I/O下发速率和I/o读写速率等等,并可以根据存储实际运行状态变化进行适时调整。
[0045]102、当接收到各卷需要下发的I/O消息时,确定当前需要下发I/O所属卷的权重比值。
[0046]其中,I/O消息中携带I/O的相关信息,例如,I/O所属卷、读或写的地址等。当前需要下发I/o所属卷的权重比值可以根据I/O所属卷的MBPS或1PS确定,还可以通过可以实现的其他方式确定,在此不做限定
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