[發(fā)明專利]一種存儲系統(tǒng)中處理突發(fā)I/O的QoS控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011635190.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112698790B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏金雷;竇洋
• 申請（專利權(quán)）人: 浪潮云信息技術(shù)股份公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 闞恭勇

1.一種存儲系統(tǒng)中處理突發(fā)I/O的QoS控制方法，其特征在于，

1）通過判斷存儲客戶端不同I/O的標(biāo)簽和次數(shù)區(qū)分優(yōu)先級；

2）使用構(gòu)造Huffman樹生成Huffman編碼，依據(jù)碼長作為權(quán)重分配不同IOPS資源；

具體為：

① 按照客戶端程序id統(tǒng)計隊列中I/O數(shù)量，同一客戶端id日id1的I/O數(shù)量在t1時間里累計，得到統(tǒng)計數(shù)量sum1記為w1(1w1)，w1和下面的w2調(diào)整為同一數(shù)量級（|w1-w2|10^1）

② 從I/O請求報文中解析出所攜帶的用戶信息，根據(jù)事先定義好的用戶優(yōu)先級，賦予不同的I/O請求以權(quán)重，記為w2(1w2),

最終的權(quán)重w記為log2(w1*w2)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

當(dāng)不同的客戶端程序突然發(fā)起讀寫請求時，把I/O按順序排進(jìn)隊列然后發(fā)送給存儲引擎去讀寫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

I/O經(jīng)過Huffman樹編碼控制器，通過請求的優(yōu)先級標(biāo)簽和請求次數(shù)作為權(quán)重，構(gòu)造Huffman樹，根據(jù)權(quán)重構(gòu)造的Huffman樹進(jìn)行Huffman編碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

依據(jù)碼長作為優(yōu)先級，實時調(diào)整對不同客戶端IOPS資源分配，控制對不同的程序?qū)崿F(xiàn)QoS控制，優(yōu)先處理緊急的I/O請求，同時不會對其他優(yōu)先級I/O完全阻截，即其他優(yōu)先級的I/O請求根據(jù)編碼的碼長作為權(quán)重分配IOPS資源，其他優(yōu)先級的I/O請求所占權(quán)重不超過n1/n ,n1為請求碼長，n為總碼長，碼長一定會大于0，因此請求不會被完全阻塞；

在Huffman編碼中，權(quán)重越大的節(jié)點(diǎn)，它的碼長越短，相反的權(quán)重越小的節(jié)點(diǎn)它的碼長越長；根據(jù)Huffman樹的碼長來確定客戶端I/O的優(yōu)先級，設(shè)為p1，p2…，碼長越短客戶端的它的優(yōu)先級越高；相反，碼長越長的I/O客戶端優(yōu)先級越低。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

在存儲系統(tǒng)服務(wù)端，提供兩個控制模塊，第一個控制模塊由隊列結(jié)構(gòu)構(gòu)成；第二個控制模塊由Huffman樹結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

步驟如下：

1）客戶端發(fā)起請求；

2）不同的客戶端請求進(jìn)入不同的IOPS信道，IOPS信道受各信道資源控制可調(diào)節(jié)；

3）根據(jù)門限規(guī)則判斷是否是突發(fā)I/O；

4）如果是突發(fā)I/O在進(jìn)入請求隊列的時候同時向Huffman樹編碼控制器反饋信息；

5）在突發(fā)模式下，由構(gòu)造的Huffman樹發(fā)送控制信號，調(diào)整各信道資源；

6）如果不符合突發(fā)模式，則所有請求按照FIFO原則進(jìn)出隊列并依次訪問內(nèi)存或者磁盤。

7.一種存儲系統(tǒng)中處理突發(fā)I/O的QoS控制系統(tǒng)，其特征在于，

由IOPS控制器，Huffman樹編碼控制器，請求隊列模塊組成；

其中，

IOPS控制器，依據(jù)碼長作為優(yōu)先級，調(diào)整對不同客戶端IOPS資源分配：

① 按照客戶端程序id統(tǒng)計隊列中I/O數(shù)量，同一客戶端id日id1的I/O數(shù)量在t1時間里累計，得到統(tǒng)計數(shù)量sum1記為w1(1w1)，w1和下面的w2調(diào)整為同一數(shù)量級（|w1-w2|10^1）；

② 從I/O請求報文中解析出所攜帶的用戶信息，根據(jù)事先定義好的用戶優(yōu)先級，賦予不同的I/O請求以權(quán)重，記為w2(1w2)，

最終的權(quán)重w記為log2(w1*w2)；

Huffman樹編碼控制器，通過請求的優(yōu)先級標(biāo)簽和請求次數(shù)作為權(quán)重，構(gòu)造Huffman樹，根據(jù)權(quán)重構(gòu)造的Huffman樹進(jìn)行Huffman編碼；

請求隊列模塊，當(dāng)不同的客戶端程序突然發(fā)起讀寫請求時，把I/O按順序排列后發(fā)送給存儲引擎去讀寫。