[發(fā)明專利]分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量保障方法、控制節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810935171.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN109254726A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余思;龔駿輝;彼得瓦曼;彭禹涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司;威廉馬什萊斯大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

本發(fā)明實(shí)施例公開了分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量保障方法、控制節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，用于降低網(wǎng)絡(luò)通信開銷。控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)剩余的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)、存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)距離達(dá)成下限保障所需的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)以及存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)需要目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)處理的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)計(jì)算目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的下限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)，根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的下限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)為存儲(chǔ)資源分配在目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上且在單位時(shí)間內(nèi)的下限令牌數(shù)，將下限令牌數(shù)發(fā)送給目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)獲取I/O請(qǐng)求隊(duì)列中第一存儲(chǔ)資源的第一I/O請(qǐng)求，若第一存儲(chǔ)資源在目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上的下限令牌數(shù)大于0，則處理第一I/O請(qǐng)求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量保障方法、控制節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

服務(wù)質(zhì)量(quality of service，QoS)，顧名思義，是為用戶提供的“服務(wù)質(zhì)量”，有時(shí)也稱為服務(wù)等級(jí)(service level agreement，SLA)。存儲(chǔ)系統(tǒng)在將I/O請(qǐng)求下發(fā)到存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)前需要進(jìn)行調(diào)度或流控的處理，從而保證不同應(yīng)用I/O的服務(wù)質(zhì)量不同，QoS現(xiàn)在流行的主要衡量指標(biāo)有上限流控(limit)、下限保障(reservation)、比例保障(share)等。簡而言之，QoS就是保障應(yīng)用的性能，將有限的存儲(chǔ)系統(tǒng)處理能力供用戶進(jìn)行合理的分配。

dmClock算法是一種細(xì)粒度的QoS控制算法，能夠支持下限保障、上限流控和比例保障三種特性。然而dmClock算法為在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中針對(duì)每個(gè)請(qǐng)求的tag計(jì)算，都需要獲取其他存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上處理請(qǐng)求個(gè)數(shù)，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間通信的開銷大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量保障方法、控制節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，能夠降低網(wǎng)絡(luò)通信開銷。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中服務(wù)質(zhì)量保障方法，應(yīng)用于控制節(jié)點(diǎn)側(cè)，該方法包括：控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)剩余的輸入輸出I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)、存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)距離達(dá)成下限保障所需的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)以及存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)需要目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)處理的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)獲得目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的下限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)。其中，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)包含提供存儲(chǔ)資源的N個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)為N個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)，其中，N為正整數(shù)。控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的下限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)為存儲(chǔ)資源分配在目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上且在單位時(shí)間內(nèi)的下限令牌數(shù)。控制節(jié)點(diǎn)將下限令牌數(shù)發(fā)送給目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。

實(shí)施第一方面所描述的方法，對(duì)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中每一個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，可以由控制節(jié)點(diǎn)為該存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)分配存儲(chǔ)資源在該存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上的令牌，因此該存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)只需要按照控制節(jié)點(diǎn)分配的令牌相應(yīng)調(diào)度并處理具有令牌的I/O請(qǐng)求，不具有令牌的I/O請(qǐng)求則該存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)對(duì)其暫不處理。與現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)每個(gè)請(qǐng)求的tag計(jì)算，都需要獲取其他節(jié)點(diǎn)上處理請(qǐng)求個(gè)數(shù)的信息不同，本發(fā)明實(shí)施例在計(jì)算存儲(chǔ)資源在目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上的令牌數(shù)時(shí)，只需要關(guān)注目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的能力以及存儲(chǔ)資源對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的需求即可，無需關(guān)注其他存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的能力，因此可以降低網(wǎng)絡(luò)通信開銷，在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)規(guī)模較大的情況下，通信開銷的降低會(huì)更加顯著；同時(shí)也會(huì)降低計(jì)算的復(fù)雜度。

可選的，控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)剩余的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)、存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)距離達(dá)成上限流控所需的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)、存儲(chǔ)資源在單位時(shí)間內(nèi)需要目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)處理的I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)以及目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的下限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)獲得目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的上限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)。控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)能夠?yàn)榇鎯?chǔ)資源處理的上限I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)為存儲(chǔ)資源分配在目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上且在單位時(shí)間內(nèi)的上限令牌數(shù)。控制節(jié)點(diǎn)將上限令牌數(shù)依次發(fā)送給目標(biāo)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。