[發(fā)明專利]外部高速緩存設(shè)備上的管理程序I/O分級

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310576297.1
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103823786A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·J·貝維里吉
• 申請（專利權(quán)）人: 威睿公司
• 主分類號: G06F15/16
• 分類號: G06F15/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 酆迅;李崢宇

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2012年11月19日提交的美國臨時專利申請序列號No.61/728,207的優(yōu)先權(quán)、并且要求于2012年12月17日提交的美國專利申請序列號No.US13/717,584的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及I/O管理，更具體地，涉及外部高速緩存設(shè)備上的管理程序I/O分級。

背景技術(shù)

在虛擬化計算機系統(tǒng)中管理輸入/輸出操作是一種困難的挑戰(zhàn)，尤其是，在配置有主機計算機的集群的系統(tǒng)中更是如此，其中主機計算機的每個集群具有運行于其上的一個或者多個虛擬機（VM）、以及用于該VM的系統(tǒng)軟件（通常被稱作“管理程序（hypervisor）”）。傳統(tǒng)存儲設(shè)備通常努力跟上由運行在主機計算機的集群中的數(shù)百甚至數(shù)千VM所生成的存儲I/O請求的流。

解決此問題的傳統(tǒng)技術(shù)包括，使用具有特別設(shè)計的高速緩存機制的存儲設(shè)備、以及具有在靠近于主機計算機設(shè)置的一個或者多個較高速度的存儲設(shè)備的多層級（multi-tierred）存儲設(shè)備。這些系統(tǒng)可以足夠處理存儲I/O請求的流，但是它們可能是昂貴的并且需要復(fù)雜的實現(xiàn)。出于這些原因，傳統(tǒng)系統(tǒng)沒有隨著運行在主機計算機集群中的VM的數(shù)量而良好地伸縮。另外通常的情況是，這些系統(tǒng)被設(shè)計以處理峰值工作負(fù)載以滿足專為其指定的服務(wù)水平協(xié)議（SLA），作為結(jié)果，這些系統(tǒng)長時間地處于欠載（under-utilized）。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提供了如權(quán)利要求書中所述的計算機系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的其他特征在從屬權(quán)利要求書闡明，并且說明如下所示。

在一個方面中，提供了一種具有多個主機計算機的計算機系統(tǒng)，每個所述主機計算機具有運行于其中的一個或者多個虛擬機（VM）、以及支持所述VM的系統(tǒng)軟件，所述計算機系統(tǒng)包括：第一共享存儲設(shè)備，連接至所述主機計算機中的每個主機計算機；以及第二共享存儲設(shè)備，具有比所述第一共享存儲設(shè)備更大的容量以及更高的輸入/輸出等待時間，其中所述系統(tǒng)軟件配置用于以寫回模式來將將被寫入到所述第二共享存儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)高速緩存在所述第一共享存儲設(shè)備中。

在一個示例中，由所述系統(tǒng)軟件以相對于當(dāng)所述數(shù)據(jù)在所述第一共享存儲設(shè)備中被高速緩存時，異步地將所述第一共享存儲設(shè)備中所高速緩存的所述數(shù)據(jù)拷貝到所述第二共享存儲設(shè)備之中。

在一個示例中，支持VM的系統(tǒng)軟件被配置以：通過向所述第一共享存儲設(shè)備發(fā)出寫入請求，和在接收到來自所述第一共享存儲設(shè)備的寫入應(yīng)答時向所述VM轉(zhuǎn)發(fā)所述寫入應(yīng)答，來處理所述VM的寫入輸入/輸出操作。

在一個示例中，支持VM的系統(tǒng)軟件被配置以：通過基于讀取數(shù)據(jù)是否在所述第一共享存儲設(shè)備中被高速緩存而向所述第一共享存儲設(shè)備和所述第二共享存儲設(shè)備中的一個發(fā)出讀取請求，來處理所述VM的讀取輸入/輸出操作。

在一個示例中，所述主機計算機中的每一個主機計算機中的所述系統(tǒng)軟件被配置以：拷貝被高速緩存的所述數(shù)據(jù)、從而以第一速率進入所述第二共享存儲設(shè)備，所述第一速率基本上匹配于第二速率，所述第二速率是基于所述系統(tǒng)軟件已經(jīng)將所述數(shù)據(jù)高速緩存到所述第一共享存儲設(shè)備之中的速率。

在一個示例中，所述第二速率是所述系統(tǒng)軟件已經(jīng)將所述數(shù)據(jù)高速緩存到所述第一共享存儲設(shè)備之中的速率的移動平均。

在一個示例中，所述第一共享存儲設(shè)備是固態(tài)驅(qū)動陣列，而所述第二共享存儲設(shè)備是基于旋轉(zhuǎn)盤的存儲陣列。

在一個方面，提供了一種具有包括第一主機計算機和第二主機計算機的多個主機計算機的計算機系統(tǒng)，所述主機計算機中的每個主機計算機具有運行于其中的一個或者多個虛擬機（VM）、以及支持所述VM的系統(tǒng)軟件，所述計算機系統(tǒng)包括：第一共享存儲設(shè)備，連接至所述主機計算機中的每個主機計算機；以及第二共享存儲設(shè)備，具有比所述第一共享存儲設(shè)備更大的容量以及更高的輸入/輸出等待時間，并且配置有用于運行在所述主機計算機中的所述VM的數(shù)據(jù)存儲，其中每個主機計算機中的所述系統(tǒng)軟件被配置以：將將被寫入到所述數(shù)據(jù)存儲之中的數(shù)據(jù)高速緩存到所述第一共享存儲設(shè)備之中，以及拷貝在所述第一共享存儲設(shè)備中被高速緩存的所述數(shù)據(jù)由此以第一速率進入所述第二共享存儲設(shè)備，所述第一速率基本上匹配于第二速率，所述第二速率是基于所述系統(tǒng)軟件已經(jīng)將所述數(shù)據(jù)高速緩存到所述第一共享存儲設(shè)備之中的速率。

在一個示例中，所述第一主機計算機的所述系統(tǒng)軟件配置以：基于由全部所述主機計算機的所述系統(tǒng)軟件向其報告的速率的平均，來計算針對全部所述主機計算機的所述第二速率。