软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器的制作方法

文档序号:11829216阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,该软件定义混合储存系统包括至少一硬盘与一固态硬盘,其特征在于,该软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器包含一队列管理模块、一工作负载特性数据库及一流量监控模块,其中:

该队列管理模块用以管理队列、读取请求与写入请求,该队列管理模块包含一请求接收子模块、一请求控制子模块及一请求调度子模块,其中,

该请求接收子模块用以暂时储存该些读取请求与写入请求;

该请求控制子模块用以创建工作负载队列、依照一调度器配置功能以动态配置该些工作负载队列与安排该些读取请求与写入请求到该些工作负载队列中;

该请求调度子模块用以创建设备队列,并调度来自该工作负载队列的每一读取请求或写入请求到一特定的设备队列中;

该工作负载特性数据库用以储存工作负载的特性以供存取;

该流量监控模块用以监控及持续记录该软件定义混合储存系统的一性能参数的值,并提供该些性能参数的值给该请求控制子模块;

其中该调度器配置功能对每一工作负载队列,基于该工作负载特性数据库提供的该些特性与接收到的该些性能参数的值,计算一队列深度与一等待时间,以调整该软件定义混合储 存系统的性能参数值在未来落于设定给该性能参数的一性能保证值与一性能调节值之间。

2.根据权利要求1所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,进一步包含一流量模型模块,该流量模型模块用以模型化来自该工作负载的该些请求的储存流量,并在未来的一特定的时间点上提供该些特性的预测储存流量。

3.根据权利要求1所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,该些特性为读取/写入比率、合并比率、固态硬盘命中率及储存块大小。

4.根据权利要求3所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,该性能参数为每秒输入输出操作次数、流通量、延迟时间或前述三者的组合。

5.根据权利要求3所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,该性能保证值与性能调节值由该工作负载的服务层级协议或服务质量需求所定义。

6.根据权利要求4所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,每一工作负载队列被归类为深层次、中等层次或浅层次,每一等待时间被归类为长延时、中等延时或短延时,其中深层次工作负载队列的队列深度较中等层次工作负载队列的队列深度容纳更多读取请求或写入请求;中等层次工作负载队列的队列深度较浅层次工作负载队列的队列深度容纳更多读取请求或写入请求;储存块大小为一中等大小;长延时长于中等延时;中等延时长于短延时。

7.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负 载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值接近或低于性能保证值、该读取/写入比率大于或等于1,且储存块大小大于或等于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为短延时。

8.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值接近或低于能保证值、该读取/写入比率大于或等于1,且该储存块大小小于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为深层次,且对每一工作负载队列的等待时间定为中等延时。

9.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值接近或低于性能保证值,且该读取/写入比率小于1,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为短延时。

10.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近或低于各自的性能保证值、该接收的延迟时间值接近或低于性能保证值、该读取/写入比率大于或等于1,且该储存块大小大于或等于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为浅层次,且对每一工作负 载队列的等待时间设定为短延时。

11.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近或低于各自的性能保证值、该接收的延迟时间值接近或低于性能保证值、该读取/写入比率大于或等于1,且该储存块大小小于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为中等延时。

12.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近或低于各自的性能保证值、该接收的延迟时间值接近或低于性能保证值,且该读取/写入比率小于1,则该工作负载队列的队列深度设定为浅层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为短延时。

13.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值、该读取/写入比率大于或等于1,且该储存块大小大于或等于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为中等延时。

14.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值、该读取/写入比率大 于或等于1,且该储存块大小小于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为深层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为长延时。

15.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值、该读取/写入比率小于1,且该储存块大小大于或等于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为短延时。

16.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近各自的性能调节值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值、该读取/写入比率小于1,且该储存块大小小于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为中等层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为中等延时。

17.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近或低于各自的性能保证值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值,且该储存块大小大于或等于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为浅层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为短延时。

18.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作 负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该接收的每秒输入输出操作次数或流通量的值接近或低于各自的性能保证值、该接收的延迟时间值不接近或低于性能保证值,且该储存块大小小于该中等大小,则该工作负载队列的队列深度设定为浅层次,且对每一工作负载队列的等待时间设定为中等延时。

19.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该固态硬盘命中率增加,则该工作负载队列的队列深度维持相同或变得更浅,且对每一工作负载队列的等待时间维持相同或变得更短,否则该工作负载队列的队列深度维持相同或变得更深,且对每一工作负载队列的等待时间维持相同或变得较长。

20.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,如果该合并比率增加,则该工作负载队列的队列深度维持相同或变得更浅,且对每一工作负载队列的等待时间维持相同或变得更短,否则该工作负载队列的队列深度维持相同或变得更深,且对每一工作负载队列的等待时间维持相同或变得较长。

21.根据权利要求6所述的软件定义混合储存系统中工作负载感知的输入输出调度器,其特征在于,该中等大小为8KB。

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