[發明專利]一種磁盤陣列性能優化方法及系統

有效

• 申請號: 201510059613.7
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104778015B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李浩然
• 申請（專利權）人: 深圳神州數碼云科數據技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及磁盤存儲技術，尤其涉及一種預讀緩存的磁盤陣列性能優化方法及系統。

背景技術

RAID5，RAID6等算法對條帶內輸入輸出IO的數據大小和連續性很敏感。如果磁盤陣列RAID條帶內數據塊大并且連續，則算法過程產生的額外讀寫IO很少，性能高；如果raid條帶內數據塊小而且離散，則算法過程中產生的額外讀寫IO很多，最壞的情況是外部IO的4倍多，造成性能下降。如何將條帶內數據拼接成大的、連續的發送給RAID處理，成為優化RAID性能的主要手段。

通常拼條帶技術是在寫緩存(w_cache)基礎上做的。寫緩存的拼條帶效果由外部實際IO數據在一定時間內的積累決定。寫緩存拼條帶的實際效果在很多情況下都效果不佳，如會出現條帶內數據連續性很差，條帶數據被分為很多小段，最差的情況是小段數據跨條塊，導致一個IO要拆分為條塊內的兩個IO進行。如果對外部實際IO拼條帶的原始狀態不做分析和優化，則RAID拼條帶在實際使用中的性能提升有限。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種磁盤陣列性能優化方法及系統，采取預讀的方法將離散的回寫區間拼接為連續的回寫區間，降低了磁盤陣列底層實際的額外IO數，提高了磁盤陣列的IOPS(Input/Output Operations Per Second)性能。

根據上述目的，本發明提供了一種磁盤陣列性能優化方法，其特征在于，所述方法包括：

遍歷磁盤陣列條帶內的數據間隔區，如果存在多個數據間隔區，則判定進行預讀，執行下一步；

設定預讀區間，并生成預讀任務；

對所述條帶進行預讀；

預讀完成后，對預讀填充后的連續區間進行回寫。

其中，所述預讀區間的大小設定為不超過所述條帶內數據總和的大小。

其中，所述預讀區間的大小設定為預讀一次能夠填補的數據區域大于一個數據包空白區。

根據本發明的另一個方面，提供一種磁盤陣列性能優化系統，其特征在于，所述系統包括：

判斷單元，用于遍歷條帶內的數據間隔區，判斷是否進行預讀；

預讀設定單元，用于設定預讀區間，并生成預讀任務；

預讀單元，用于對所述條帶進行預讀；

回寫單元，用于在預讀完成后，對預讀填充后的連續區間進行回寫。

本發明的磁盤陣列性能優化方法及系統，通過判斷預讀能否優化磁盤陣列性能，采取預讀的方法將離散的緩沖塊拼接為連續的緩沖塊，降低了磁盤陣列底層實際的額外IO數，提高了磁盤陣列的IOPS性能。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：

圖1示出了本發明的磁盤陣列性能優化的方法的流程圖。

圖2示出了本發明的磁盤陣列性能優化系統的結構框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。

本發明的實施例的磁盤陣列性能優化方法，預先計算采用預讀的方法，能否降低底層磁盤陣列的IO次數，若能，則進行預讀，將條帶內離散的數據塊填充為連續的整數據塊。

圖1示出了本發明的磁盤陣列性能優化的方法的流程圖。

參照圖1，本發明實施例的磁盤陣列性能優化方法具體包括：

S1，遍歷磁盤陣列條帶內的數據間隔區，如果存在多個數據間隔區，則判定進行預讀，執行下一步；

S2，設定預讀區間，并生成預讀任務；

在本實施例中，預讀區間的大小設定為不超過所述條帶內數據總和的大小，或者預讀區間的大小設定為預讀一次能夠填補的數據區域大于一個數據包空白區。

S3，對所述條帶進行預讀；

S4，預讀完成后，對預讀填充后的連續區間進行回寫。

圖2示出了本發明的磁盤陣列性能優化系統的結構框圖。

本發明的另一個方面，提供一種磁盤陣列性能優化系統，所述系統包括：

判斷單元10，用于遍歷條帶內的數據間隔區，判斷是否進行預讀；

預讀設定單元20，用于設定預讀區間，并生成預讀任務；

預讀單元30，用于對所述條帶進行預讀；

回寫單元40，用于在預讀完成后，對預讀填充后的連續區間進行回寫。

本發明的磁盤陣列性能優化方法及系統，通過判斷預讀能否優化磁盤陣列性能，采取預讀的方法將離散的緩沖塊拼接為連續的緩沖塊，降低了磁盤陣列底層實際的額外IO數，提高了磁盤陣列的IOPS性能。

雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。