CN102915275A - 一种自动精简配置系统 - Google Patents

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何牧军
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Abstract

本发明提供了一种自动精简配置系统，基于存储系统，其包括：各个服务器端节点和分别与其通信的客户端节点；所述服务器端节点包括：配置信息端口和主动调整模块；所述客户端节点包括：用户态工具、守护进程单元、和GUI界面接口单元；所述配置信息端口分别与所述用户态工具和所述守护进程单元进行数据交互；所述主动调整模块分别与守护进程单元和GUI界面接口单元进行数据交互。本发明提供的自动精简配置系统，以模块化方式实现在存储系统的主机端与客户端，而非传统方式实现在设备端，这极大减少了设备端产生海量碎片的可能性，提高了设备的访问性能。

Description

一种自动精简配置系统
技术领域
本发明属于磁盘存储领域，具体涉及一种自动精简配置系统。
背景技术
自动精简配置(Thin Provisioning)技术中，为用户创建逻辑单元数(LogicalUnit Number，LUN)时，并不给用户分配实际的物理空间；当用户向LUN中写入数据时，LUN按数据的大小为输入输出(Input Output，IO)指令分配物理空间，随着用户写入的数据增加，物理空间动态增长。磁盘存储时会涉及如下两个质量属性：IO性能和磁盘空间利用率。
其中，IO性能与数据实际存储的物理空间的分散程度相关，当数据实际存储的物理空间是连续的，其IO性能较佳，反之，当数据实际存储的物理空间是分散的，其IO性能较差，物理空间越分散，IO性能下降越快。磁盘空间利用率与分配粒度相关，通常来讲，分配粒度越大磁盘空间利用率越低。
申请号为CN201010508078.6的、名称为“自动精简配置方法和装置”的发明申请中通过例通过LUN向PVG请求得到第一分配粒度的逻辑空间，并采用第二分配粒度为IO指令分配逻辑空间。但这仍会造成随着使用容量的不断增加，数据分布碎片化，极大影响存储性能的问题。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供了一种自动精简配置系统，解决了随着使用容量的不断增加，数据分布碎片化，影响存储性能的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种自动精简配置系统，基于存储系统，其包括：各个服务器端节点和分别与其通信的客户端节点；其改进之处在于，所述服务器端节点包括：配置信息端口和主动调整模块；所述客户端节点包括：用户态工具、守护进程单元、和GUI界面接口单元；所述配置信息端口分别与所述用户态工具和所述守护进程单元进行数据交互；所述主动调整模块分别与守护进程单元和GUI界面接口单元进行数据交互。
本发明提供的优选技术方案中，所述配置信息端口，包括：依次设置的容量模块、精简比例模块和状态信息模块。
本发明提供的第二优选技术方案中，所述容量模块，根据客户端节点使用的容量情况，有针对性的配置预分配信息；所述精简比例模块，用于计算客户端虚拟的逻辑容量与客户端实际配置的容量比率；所述状态信息模块，用于存储其他相关的信息配置；其中，预分配信息包括：字节、inode和quota；其他相关的信息配置；包括：是否打开重删、快照、CDP和分级存储。
本发明提供的第三优选技术方案中，所述主动调整模块包括：在线扩容组件和空间分配组件。
本发明提供的第四优选技术方案中，所述在线扩容组件，在不影响客户端业务访问前提下，动态地将容量与性能进行扩展；所述空间分配组件，在不同客户端节点之间动态分配存储空间。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述用户态工具，包括：依次设置的查询模块、组成模块和其他模块。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述查询模块，检查存储系统的磁盘空间占用情况；所述组成模块，查看文件和目录使用的存储空间情况；所述其他模块，包括：IOPS统计、数据网络流量监控和数据网卡负载监控功能。
本发明提供的第七优选技术方案中，所述守护进程单元，包括：告警模块和配置反馈模块。
本发明提供的第八优选技术方案中，所述告警模块，对客户端节点收集到的信息进行分析，对可能造成风险的行为进行告警；配置反馈模块，将客户端节点收集到的信息及时反馈到服务端节点。
本发明提供的第九优选技术方案中，造成风险的行为包括：存储空间不足和存储性能明显下降。
本发明提供的第十优选技术方案中，所述GUI界面接口单元，包括：监控接口和管理接口。
本发明提供的较优选技术方案中，所述监控接口，用于显示监控信息；所述管理接口，用于管理客户端节点的各个模块。
本发明提供的第二较优选技术方案中，所述自动精简配置系统应用于：Solaris、SUSE、RedHat、Windows、AIX、HP-UX和NetWare。
与现有技术比，本发明提供的一种自动精简配置系统，解决了随着使用容量的不断增加，数据分布碎片化，影响存储性能的问题；而且，实现了自动精简配置，监控各种配置信息，包括容量、精简比例、状态等；在存储设备动态扩容之后，能够反映到主机端，并动态调整存储容量服务配置；还有，客户端支持多种用户态工具；再者，本系统以模块化方式实现在存储系统的主机端与客户端，而非传统方式实现在设备端，这极大减少了设备端产生海量碎片的可能性，提高了设备的访问性能。
附图说明
图1为自动精简配置系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种自动精简配置系统，基于存储系统，其包括：各个服务器端节点和分别与其通信的客户端节点；所述服务器端节点包括：配置信息端口和主动调整模块；所述客户端节点包括：用户态工具、守护进程单元、和GUI界面接口单元；所述配置信息端口分别与所述用户态工具和所述守护进程单元进行数据交互；所述主动调整模块分别与守护进程单元和GUI界面接口单元进行数据交互。
所述配置信息端口，包括：依次设置的容量模块、精简比例模块和状态信息模块。
所述容量模块，根据客户端节点使用的容量情况，有针对性的配置字节、inode、quota等预分配信息；所述精简比例模块，用于计算客户端虚拟的逻辑容量与客户端实际配置的容量比率；所述状态信息模块，用于存储其他相关的信息配置，主要涉及是否打开重删、快照、CDP、分级存储等高级功能。所述主动调整模块包括：在线扩容组件和空间分配组件。
所述在线扩容组件，在不影响客户端业务访问前提下，动态地将容量与性能进行扩展；所述空间分配组件，在不同客户端节点之间动态分配存储空间。
所述用户态工具，包括：依次设置的查询模块、组成模块和其他模块。
所述查询模块，检查存储系统的磁盘空间占用情况；所述组成模块，查看文件和目录使用的存储空间情况。所述其他模块，包括：IOPS统计、数据网络流量监控、数据网卡负载监控等功能。
所述守护进程单元，包括：告警模块和配置反馈模块。
所述告警模块，对客户端节点收集到的信息进行分析，对可能造成风险的行为进行告警；配置反馈模块，将客户端节点收集到的信息及时反馈到服务端节点。
造成风险的行为包括：存储空间不足和存储性能明显下降。
所述GUI界面接口单元，包括：监控接口和管理接口。
所述监控接口，用于显示监控信息；所述管理接口，用于管理客户端节点的各个模块。
所述自动精简配置系统应用于：Solaris、SUSE、RedHat、Windows、AIX、HP-UX和NetWare。
下面通过实施例对自动精简配置系统做进一步描述。
本系统包括两个部分：一部分实现在客户端，一部分实现在服务端。服务端包括配置信息端口与主动模块端口：配置信息端口通过通信总线与客户端保持容量信息、精简配置信息等状态信息的同步；主动调整模块则负责传达在线扩容、空间分配等指令。客户端与服务端通过标准协议进行数据通信，客户端包括用户态工具、守护进程、GUI界面接口：用户态工具实现对系统中常用命令的封装，守护进程通过通信端口将告警信息、配置变更信息与服务端保持同步；提供监控、管理接口供GUI界面使用。
涉及到的专有功能描述如下：
容量模块：针对客户端需要使用的容量情况，有针对性的进行配置。
精简比例模块：指客户端虚拟的逻辑容量与客户端实际配置的容量比率。
状态信息模块：存储系统中其他相关的信息。
在线扩容组件：支持不影响客户端业务访问前提下，动态地将容量与性能进行扩展。
空间分配组件：在不同客户端节点之间动态分配存储空间。
查询模块：在用户态运行的查询程序，检查文件系统的磁盘空间占用情况。可以利用该命令来获取文件系统被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息
组成模块：在用户态运行的对文件和目录使用的空间查看程序。
告警模块：对客户端节点收集到的信息进行分析，对可能造成风险的行为进行告警，如存储空间不足、存储性能明显下降等。
配置反馈模块：将客户端节点收集到的信息及时反馈到服务端节点。
监控接口：实现在图形界面下显示监控信息。
管理接口：实现在图形界面下管理客户端各功能模块。
需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (13)

1.一种自动精简配置系统，基于存储系统，其包括：各个服务器端节点和分别与其通信的客户端节点；其特征在于，所述服务器端节点包括：配置信息端口和主动调整模块；所述客户端节点包括：用户态工具、守护进程单元、和GUI界面接口单元；所述配置信息端口分别与所述用户态工具和所述守护进程单元进行数据交互；所述主动调整模块分别与守护进程单元和GUI界面接口单元进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配置信息端口，包括：依次设置的容量模块、精简比例模块和状态信息模块。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述容量模块，根据客户端节点使用的容量情况，有针对性的配置预分配信息；所述精简比例模块，用于计算客户端虚拟的逻辑容量与客户端实际配置的容量比率；所述状态信息模块，用于存储其他相关的信息配置；其中，预分配信息包括：字节、inode和quota；其他相关的信息配置；包括：是否打开重删、快照、CDP和分级存储。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主动调整模块包括：在线扩容组件和空间分配组件。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述在线扩容组件，在不影响客户端业务访问前提下，动态地将容量与性能进行扩展；所述空间分配组件，在不同客户端节点之间动态分配存储空间。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户态工具，包括：依次设置的查询模块、组成模块和其他模块。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述查询模块，检查存储系统的磁盘空间占用情况；所述组成模块，查看文件和目录使用的存储空间情况；所述其他模块，包括：IOPS统计、数据网络流量监控和数据网卡负载监控功能。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述守护进程单元，包括：告警模块和配置反馈模块。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述告警模块，对客户端节点收集到的信息进行分析，对可能造成风险的行为进行告警；配置反馈模块，将客户端节点收集到的信息及时反馈到服务端节点。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，造成风险的行为包括：存储空间不足和存储性能明显下降。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GUI界面接口单元，包括：监控接口和管理接口。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述监控接口，用于显示监控信息；所述管理接口，用于管理客户端节点的各个模块。
13.根据权利要求1-12任一项所述的系统，其特征在于，所述自动精简配置系统应用于：Solaris、SUSE、RedHat、Windows、AIX、HP-UX和NetWare。
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