[發明專利]基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調度方法

在審

• 申請號: 202011213358.4
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112328176A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 常旭;陜振
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F16/176
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發明涉及一種基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調度方法，屬于計算機存儲技術領域。本發明實現了多控磁盤陣列的NFS共享的智能調度，使每個存儲節點的每個控制器都可以掛載共享文件夾，而通過控制器負載壓力感知，可以隨時對NFS共享文件夾掛載的控制器進行調整，從而提升多控磁盤陣列NFS協議的訪問性能。

技術領域

本發明屬于計算機存儲技術領域，具體涉及一種基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調度方法。

背景技術

隨著計算機存儲技術的發展和普及，國產磁盤陣列硬件形態從單控、雙控再到多控的技術性飛躍。多控磁盤陣列在使用NFS協議進行共享時，需要頻繁對控制器進行讀寫I/O操作，因此當并發用戶數越來越多的時候，控制器資源不足就會成為整個系統的性能瓶頸。

現有多控磁盤陣列中，NFS共享文件夾都只掛載到每個存儲節點內的單一控制器上，并且不能通過感知控制器負載壓力而對掛載文件夾的所在的控制器進行動態調整。

在長期的使用過程中，這樣就會出現某一個控制器壓力巨大而另外一個控制器壓力很小的情況，對于終端應用來說，負載壓力很大的控制器，很可能導致應用讀取數據出現卡頓、寫入速度很低等情況，而其他控制器負載壓力一直很低，但卻幫不上忙，最終的結果就是不能充分地利用多控磁盤陣列控制器多的優勢。

如何充分利用多控磁盤陣列各個控制器的資源，更加充分的發揮多控磁盤陣列的性能，是一個亟待解決的問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何解決現有技術中多控磁盤陣列系統中通過NFS共享文件夾I/O效率需要提高的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于多控磁盤陣列NFS共享的智能調度方法，包括以下步驟：

首先構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點，共四個存儲節點，即存儲節點1～4；

其次，構建客戶端和智能調度模塊，在客戶端上使用NFS協議，通過智能調度模塊可訪問到任意一個存儲節點中的數據，智能調度模塊安裝在任意一個存儲節點上；

每個存儲節點具有兩個控制器，每個控制器上都可創建共享文件夾，共享文件夾再通過NFS協議，經由網絡被客戶端訪問到，因此，所述共享文件夾為NFS共享文件夾；

所述智能調度模塊還用于通過各個控制器上報的負載壓力權值決定在哪個控制器上新創建一個NFS共享文件夾；

在初始狀態下，若8個控制器都未被使用，如果需要創建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上線使用，并且已經有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載壓力權值從而確定在哪個控制器上建立第16個共享文件夾。

優選地，計算每個控制器的負載壓力權值的方法如下：

需要計算的每個控制器負載壓力指標包含四種：CPU負載即CPU平均使用率、網絡I/O負載即帶寬資源使用率、磁盤負載、內存資源使用率。

優選地，單個控制器的負載壓力權值的計算方式如下：

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