[發明專利]一種基于令牌桶算法的IOPS控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201711183823.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107959635B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 朱行武
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: H04L12/819
• 分類號: H04L12/819;H04L12/841;H04L29/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種基于令牌桶算法的IOPS控制方法，在Ceph存儲集群卷IOPS控制過程中，通過本方案公開的細化時間粒度的令牌桶算法，可以抑制讀寫壓力在IOPS限定值上下波動、讀寫調度時間過長等隨機擾動因素對卷IOPS控制的影響，顯著地降低實際IOPS波動幅度，從而提高Ceph存儲集群中對卷IOPS控制的魯棒性及控制精度；本發明還公開了一種基于令牌桶算法的IOPS控制裝置、設備及計算機可讀存儲介質，同樣可以實現上述技術效果。

技術領域

本發明涉及IOPS控制技術領域，更具體地說，涉及一種基于令牌桶算法的IOPS控制方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

目前，Ceph存儲集群對卷的一種IOPS控制方法是基于令牌桶算法實現的。具體控制方法如下：IOPS令牌桶中的每一個令牌代表允許進行一次讀寫操作。當執行一次讀寫操作時，首先要去IOPS令牌桶中申請一支令牌，如果申請不到，本次讀寫便會被阻塞，直到獲取到對應的令牌后，本次讀寫才會繼續執行。如此，可以通過控制令牌桶的令牌數來控制IOPS。但是這種基于令牌桶算法的Ceph存儲集群卷IOPS控制方法，在讀寫過程中隨機擾動因素影響下，實際IOPS控制效果與預期值偏差較大，魯棒性較差，不適用于實際生產環境。

因此，如何降低在隨機擾動因素下IOPS令牌桶中的令牌累積量，從而抑制擾動因素對實際IOPS控制的影響，是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于令牌桶算法的IOPS控制方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質，以降低在隨機擾動因素下IOPS令牌桶中的令牌累積量，從而抑制擾動因素對實際IOPS控制的影響。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種基于令牌桶算法的IOPS控制方法，包括：

確定每秒內IOPS令牌桶的時間粒度值；

利用所述時間粒度值以及每秒的令牌添加最大值，確定每秒內的時間間隔值及每個時間間隔添加的令牌值；

利用所述每秒的時間間隔值及每個時間間隔添加的令牌值，向所述IOPS令牌桶添加令牌，以在執行存儲讀寫操作時向所述IOPS令牌桶申請令牌。

其中，利用所述時間粒度值以及每秒的令牌添加最大值，確定每秒內的時間間隔值及每個時間間隔添加的令牌值，包括：

利用所述時間粒度值N確定每秒內的時間間隔值1/N；

根據所述時間粒度值N以及每秒的令牌添加最大值V，確定每個時間間隔添加的令牌值V/N。

其中，本方案還包括：

檢測所述IOPS令牌桶內的令牌數是否大于最大令牌閾值；

若是，則發出提示信息。

其中，本方案還包括：

確定所述IOPS令牌桶的IOPS最大上浮比率Ratio_MAX；

Ratio_MAX＝α/N；其中，α為令牌桶容納系數，N為時間粒度值N；

若所述IOPS最大上浮比率Ratio_MAX大于預定上浮比率閾值，則按照預定規則調整所述時間粒度值N。

一種基于令牌桶算法的IOPS控制裝置，包括：

第一確定模塊，用于確定每秒內IOPS令牌桶的時間粒度值；

第二確定模塊，用于利用所述時間粒度值以及每秒的令牌添加最大值，確定每秒內的時間間隔值及每個時間間隔添加的令牌值；