[發明專利]一種基于TCMU虛擬磁盤分布式塊存儲系統的性能優化方法

有效

• 申請號: 201710453951.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107256131B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張朝潞
• 申請（專利權）人: 深圳市云舒網絡技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 深圳市鼎智專利代理事務所(普通合伙) 44411
• 代理人: 徐永雷

本發明提供一種基于TCMU虛擬磁盤分布式塊存儲系統的性能優化方法，該方法主要通過將TCMU定制為并發請求模式，由用戶空間數據請求處理程序來進行數據序列化，并通過并發的方式將數據請求發送到后端存儲設備，后端存儲設備處理完請求將結果返回給用戶空間數據請求處理程序，處理程序再將處理結果序列化后返回前端，避免老數據覆蓋新數據的問題。采用本發明性能優化方案主要通過將TCMU的數據請求處理過程切分成串行處理和并行處理兩部分，減少串行處理時間，最大化并行處理，充分利用CPU、內存、網絡和磁盤，通過此方案可大大提高基于TCMU的數據請求處理性能。

技術領域

本發明涉及數據存儲技術領域，具體的說是涉及一種基于TCMU虛擬磁盤分布式塊存儲系統的性能優化方法。

背景技術

在云計算技術高速發展的今天，隨著計算虛擬化，軟件定義存儲，軟件定義網絡等技術的日趨成熟，存儲在整個云計算生態中扮演越來越重要角色。ServerSAN是軟件定義存儲的一種形態，ServerSAN是由多個獨立服務器存儲組成的一個存儲資源池，具有兼容的訪問接口(塊或文件)，有著良好的性價比和擴展性。對于文件接口，通常有比較成熟的NFS、SMB等文件傳輸協議，也有用戶空間文件系統Fuse能輕易實現文件接口。但是塊接口往往是一個難題，iSCSI也是一款成熟的塊但其規范比較全面及完善，但比較難以用作實現塊接口，近年來Linux內核合入類似Fuse模塊的虛擬塊設備模塊TCMU，可以在用戶空間處理塊設備請求。基于TCMU模塊，能夠輕易實現塊請求處理。

磁盤、網絡是現代計算機體系中最慢的兩個模塊，而ServerSAN存儲系統剛好即使用了網絡傳輸數據，又使用了磁盤存儲數據，而且TCMU目前是以同步請求方式將數據轉發到用戶空間處理程序，這導致前端虛擬塊設備性能堪憂，所以ServerSAN存儲系統的性能往往面臨巨大的挑戰。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題在于提供了一種基于TCMU虛擬磁盤分布式塊存儲系統的性能優化方法。

為解決上述技術問題，本發明通過以下方案來實現：一種基于TCMU虛擬磁盤分布式塊存儲系統的性能優化方法，該方法是通過將TCMU的數據請求處理過程切分成串行處理和并行處理兩部分，減少串行處理時間，最大化并行處理，充分利用CPU、內存、網絡和磁盤，提高基于TCMU的數據請求處理性能，所述方法包括以下步驟：

步驟一，通過將TCMU定制為并發請求模式；

步驟二，由用戶空間數據處理程序來進行數據序列化；

步驟三，通過并發的方式將數據請求發送到后端存儲設備；

步驟四，后端存儲設備處理完請求，將結果返回給用戶空間數據處理程序；

步驟五，數據處理程序再將處理結果序列化后返回前端，避免老數據覆蓋新數據；

所述數據處理程序包括：

命令收發模塊，用于控制數據接收和發送命令；

命令處理模塊，用于控制數據處理的命令；

數據處理模塊，用于對接收后的數據串行處理或并行處理；

數據復制模塊，用于復制接收后的數據；

數據收發模塊，用于接收和發送數據。

進一步的，步驟一至步驟五的數據處理和發送過程如下：

過程一，啟動數據收發模塊，調用共享內存中的數據；

過程二，共享內存中的數據被調用后，數據處理程序接收數據，并作串行處理；

過程三，數據處理模塊對數據進行編號，并作串行處理；

過程四，數據處理模塊對編好號的數據作并行處理；