[發(fā)明專利]基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調(diào)度方法

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• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112328176A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常旭;陜振
• 申請（專利權(quán)）人: 北京計算機技術(shù)及應(yīng)用研究所
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F16/176
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

首先構(gòu)建一種多控磁盤陣列，該多控磁盤陣列通過4個雙控磁盤陣列構(gòu)成，每個雙控磁盤陣列具有兩個控制器，因此總共具有8個控制器，每個雙控磁盤陣列作為一個存儲節(jié)點，共四個存儲節(jié)點，即存儲節(jié)點1～4；

其次，構(gòu)建客戶端和智能調(diào)度模塊，在客戶端上使用NFS協(xié)議，通過智能調(diào)度模塊可訪問到任意一個存儲節(jié)點中的數(shù)據(jù)，智能調(diào)度模塊安裝在任意一個存儲節(jié)點上；

每個存儲節(jié)點具有兩個控制器，每個控制器上都可創(chuàng)建共享文件夾，共享文件夾再通過NFS協(xié)議，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)被客戶端訪問到，因此，所述共享文件夾為NFS共享文件夾；

所述智能調(diào)度模塊還用于通過各個控制器上報的負(fù)載壓力權(quán)值決定在哪個控制器上新創(chuàng)建一個NFS共享文件夾；

在初始狀態(tài)下，若8個控制器都未被使用，如果需要創(chuàng)建16個共享文件夾，則每個控制器平均分配兩個共享文件夾；

若多控磁盤陣列已經(jīng)上線使用，并且已經(jīng)有15個共享文件夾都在被使用，若用戶需要再建立一個共享文件夾，則通過計算每個控制器的負(fù)載壓力權(quán)值從而確定在哪個控制器上建立第16個共享文件夾。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計算每個控制器的負(fù)載壓力權(quán)值的方法如下：

需要計算的每個控制器負(fù)載壓力指標(biāo)包含四種：CPU負(fù)載即CPU平均使用率、網(wǎng)絡(luò)I/O負(fù)載即帶寬資源使用率、磁盤負(fù)載、內(nèi)存資源使用率。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，單個控制器的負(fù)載壓力權(quán)值的計算方式如下：

若控制器的CPU平均使用率為10％，內(nèi)存資源使用率60％，帶寬資源使用率為30％，磁盤負(fù)載為40％，此控制器的負(fù)載壓力權(quán)值計算方法為：去掉百分號后對數(shù)字進行累加，因此控制器的負(fù)載壓力權(quán)值為10+60+30+40＝140，負(fù)載壓力權(quán)值越高說明控制器的負(fù)載壓力越大；將第16個共享文件夾創(chuàng)建在負(fù)載壓力最小的控制器上，并通過NFS協(xié)議共享給用戶。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在構(gòu)建客戶端和智能調(diào)度模塊后，還在各個控制器中均設(shè)置一個壓力負(fù)載模塊，用于監(jiān)控各個控制器的負(fù)載壓力情況，然后根據(jù)每個控制器的負(fù)載壓力，動態(tài)地調(diào)整具有NFS共享文件夾的控制器，實現(xiàn)將負(fù)載壓力大的控制器上的NFS共享文件夾遷移到另一個負(fù)載壓力小的控制器上；

此壓力負(fù)載模塊安裝到所有存儲節(jié)點的所有控制器上，其中只有一個控制器中的壓力負(fù)載模塊處于工作狀態(tài)，其他七個控制器中的壓力負(fù)載模塊均處于不工作的狀態(tài)，當(dāng)正在工作的壓力負(fù)載模塊所在的控制器發(fā)生故障時，其他7個控制器能夠檢測到此控制器發(fā)生故障，然后在這7個控制器中隨機激活一個壓力負(fù)載模塊接續(xù)工作。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓力負(fù)載模塊實現(xiàn)NFS共享文件夾遷移的具體方式為：在多控磁盤陣列在正常工作的情況下，各個控制器將負(fù)載壓力權(quán)值信息持續(xù)上傳到其壓力負(fù)載模塊，壓力負(fù)載模塊對所收集的負(fù)載壓力權(quán)值信息進行分析。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，壓力負(fù)載模塊將對負(fù)載壓力權(quán)值大于等于第一預(yù)設(shè)閾值的控制器再進行分析，若控制器大于等于第一預(yù)設(shè)閾值的控制器為兩個，則還選取控制器權(quán)值最小的兩個進行分析；再計算負(fù)載壓力權(quán)值最大的控制器與負(fù)載壓力權(quán)值最小的控制器的權(quán)值的第一差值，然后計算負(fù)載壓力權(quán)值第二大的控制器與負(fù)載壓力權(quán)值第二小的負(fù)載壓力權(quán)值的第二差值，兩個第一差值中若有大于第二預(yù)設(shè)閾值的，則進行NFS共享文件夾的漂移切換，否則維持原狀。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，4個雙控磁盤陣列通過萬兆交換網(wǎng)絡(luò)進行連接。

8.一種用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項所述方法的智能調(diào)度系統(tǒng)。

9.一種如權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法在計算機存儲技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

10.一種如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)在計算機存儲技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。