对使用时间序列建模的用户行为的检测的制作方法
【专利说明】对使用时间序列建模的用户行为的检测
【背景技术】
[0001] 计算设备的响应能力是其性能的重要特性。理想地，计算设备能够尽快地对用户 作出响应。
[0002] 例如，存储设备试图尽可能高效和快速地提供对其存储的数据的访问。目前，固态 驱动器（SSD)已逐渐流行，这归因于它们相对于硬盘驱动器（HDD)来说接近于零的数据访 问时间延迟（DATD)性能。然而，相对于SSD来说，HDD仍然在较低成本的情况下提供较高的 容量存储。因此，HDD由于它们的高容量和耐久性而保持流行。实际上，很多已知的产品， 诸如固态混合驱动器（SSHD)目前提供SSD和HDD的组合作为一种存储器解决方案。
[0003] HDD-般具有高DATD，因为它们频繁地被置于待机模式以便节省电力等。例如，移 动设备，诸如笔记本电脑、无线网络附加存储（NAS)或任意其他移动设备，频繁地使用侵略 性的HDD待机策略。HDD在头部不接触磁盘的各种运动期间还可出于数据安全的原因而被 置于待机模式。
[0004] 遗憾的是，当响应于数据访问请求而退出待机模式时，HDD可花费长时间以使得驱 动器重新旋转启动。此外，随着硬盘驱动容量的增加，当跳出待机模式时DATD也可能提高。
[0005] 因此，期望提供可最小化HDD的DATD的方法和系统。还期望提供可提高任何计算 设备的响应能力的方法和系统，特别是在空闲时间段后。
【附图说明】
[0006] 现在将参考附图描述实现本发明的各种特征的系统和方法，其中：
[0007] 图1示出了其中可实现本发明的实施例的示例性系统；
[0008] 图1A示出了根据本发明的实施例的被配置为预测用户数据请求的示例性控制 器；
[0009] 图2示出了示例性用户行为模式；
[0010] 图3示出了通过本发明的一些实施例的基于时间序列建模的示例性预测访问事 件；
[0011] 图4示出了由一些实施例所使用的用于预测各种数据访问事件的示例性时间序 列建模；
[0012] 图5示出了由一些实施例所预测的数据访问事件和实际用户数据请求的示例图； 以及
[0013] 图6示出了示例性过程流。
【具体实施方式】
[0014] 概述-预测用户行为和数据访问请求
[0015] 本发明的实施例基于预测数据访问请求何时可能发生来改进访问已存储的数据 的数据访问时间延迟。在一些实施例中，存储设备观测用户行为并使用时间序列建模来预 测或预期用户何时可能访问存储系统。一些实施例在包括仅一个或多个硬盘驱动器或与其 他类型存储设备组合的存储设备上实施。实施例可采用软件、固件等来实施用于预期何时 可能发生数据访问请求的预测算法。
[0016] 为了说明的目的，现在将参考包括一个或多个硬盘驱动器的网络附加存储来描述 一个示例。那些本领域技术人员将认识到实施例可以在多种多样的存储器类型上实施，诸 如直接附加存储，存储区域网络等。
[0017] 现在将描述某些实施例。这些实施例仅以示例的方式呈现，并不是想要限制本发 明的范围。实际上，本文描述的新颖方法和系统可以以多种其他形式实施。此外，可以在本 文所描述的方法和系统的形式上作出各种省略、替换和改变，而不脱离本发明精神。为了说 明实施例中的一些，现在将参考附图。
[0018] 图1示出了示例性系统。图1A示出了根据本发明的实施例的被配置为预测用户 数据请求的示例性控制器。图2示出了示例性用户行为模式，其可通过实施例进行分析和 预测。图3示出了通过本发明一些实施例的基于时间序列建模的示例性预测访问事件。图 4示出了由一些实施例所使用的用于预测各种数据访问事件的示例性时间序列建模。图5 示出了由一些实施例所预测的数据访问事件和实际用户数据请求的示例图。图6示出了示 例性过程流。现在将在下文进一步描述图1-5。
[0019] 示例性系统-图1
[0020] 图1示出了本发明的实施例的示例性系统。本发明的实施例可在任意类型的存储 设备或提供文件通知服务的设备上实施。为了说明的目的，示出了示例性系统100,其具有 经由网络106为客户端（或主机设备）104服务的网络附加存储（NAS) 102。该系统100还 可用在其中期望预测能力的其他设备中，诸如移动设备、媒体流/回放设备、笔记本电脑、 平板电脑、桌上型计算机、智能电视或其他类型的电子设备。现在将在下文简略描述具有这 些部件的示例性实施例。
[0021] 示例性存储设备-NAS102
[0022] NAS102是文件级存储设备，其能够连接至网络（诸如网络106)，并作为文件服 务器提供对在其存储介质中存储的文件的访问。在一个实施例中，利用已知的硬件、软件 和固件实现NAS102。例如，在一个实施例中，NAS102被配置为具有嵌入式操作系统的装 置。NAS102可以支持多种操作系统，诸如UNIX、LINUX、Windows等。如将进一步描述的， NAS102还可以包括多种存储介质，诸如布置在独立磁盘冗余阵列（RAID)中的一个或多个 硬盘。此外，NAS102可以支持多种协议，诸如NFS、SMB/CIFS、AFP等。
[0023] 如图所示，NAS102可以包括网络接口 110、控制器112、存储接口 114以及磁盘存 储阵列116。将在下文简略描述这些部件。
[0024] 网络接口 110充当NAS102至/从网络106的网络通信接口。例如，在一个实施 例中，网络接口 110可以包括一个或多个千兆以太网、以太网、通用串行总线（USB)或其他 用于与网络106通信的接口。这样的部件对于那些本领域技术人员来说是公知的。
[0025] 控制器112
[0026] 控制器112表示管理NAS102的磁盘116并将它们向客户端104呈现为一个逻辑 单元或卷的硬件和软件。在一些实施例中，控制器112还可以包括一个或多个其他部件以 补充其操作，诸如片上RAID控制器、存储器或磁盘高速缓存等。此外，在本实施例中，控制 器112被配置为观察与来自客户端104的数据请求相关的用户行为，检测在该行为中的模 式，并预测各种未来数据请求。控制器112然后可以经由存储接口 114管理或操纵各个磁 盘116的操作和功率状态。在一些实施例中，控制器112采用时间序列建模以预测未来数 据请求并相应地管理磁盘116以改进它们的数据访问时间和/或最小化它们的DATD。下文 进一步描述时间序列建模算法和实施方式的示例。
[0027]存储接口 114
[0028] 存储接口 114充当控制器112和磁盘206之间的接口。存储接口 114可支持多种 通信，诸如SAS、SATA、SCSI等。
[0029]磁盘116
[0030] 磁盘116表不NAS102的用于设备存储数据的存储介质和相关的电子器件。在一 个实施例中，磁盘116可以被实施为硬盘驱动器，诸如由西部数据技术公司提供的那些硬 盘。当然，在其他实施例中，NAS102可以包括其他类型的存储介质和设备，诸如固态驱动 器、混合驱动器等。能够被配置为RAID的一部分的任意类型的存储驱动器可以被实施为本 发明的实施例的一部分。
[0031] 可替代地，如上文所述，在其他实施例中，系统100可以包括直接附加存储设备或 外部驱动器。例如，系统100可以包括一个或多个外部驱动器，诸如西部数据技术公司提供 的MyBook或Passport设备。
[0032] 客户端104
[0033] 客户端104表示可在NAS102上存储和/或访问文件的各种客户端设备。例如， 客户端104可以是桌上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能电话等。实施例支持能够访问 存储在NAS102上的文件的任意设备。
[0034]网络 106
[0035] 网络106为系统100的部件间的数据通信提供通信基础设施。网络106可以包括 已知的网络元件，诸如集线器、交换机、路由器、防火墙等，以使这些通信便利和安全。在实 施例中，网络106可以包括局域网、广域网等。此外，网络106可以包括有线和无线链路或 部件以承载其通信。
[0036] 实施时间序列建模的示例性控制器-图1A
[0037] 图1进一步，图1A示出了被配置为基于时间序列建模预测未来数据请求的控制 器112的更详细的框图。在一些实施例中，控制器112可以实现时间序列建模器，其包括四 个主要部件：（1)事件记录器118 ; (2)检测算法120 ; (3)预测器算法122 ; (4)功率管理器 124。现在将更进一步地描述这些部件。
[0038] 事件记录器118
[0039] 事件记录器118记录与从客户端104接收的数据请求相关的信息。事件记录器118 可以记录数据请求的多个方面，诸如请求的日期/时间、文件类型、文件大小等。事件记录 器118可以以多种多样的方式在控制器112中实施。例如，事件记录器118可以是控制器 112内的固件，其被配置为执行记录数据请求的功能。作为另一示例，事件记录器118可以 是在控制器112中运行的