CN103365803A - 访问控制方法、服务器装置和存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了访问控制方法、服务器装置和存储装置,一种控制从在服务器装置执行的虚拟机对存储装置的访问的方法,该方法包括:通过使用虚拟机标识符并且通过参考存储装置来获取与虚拟机标识符对应的服务级别,该虚拟机标识符标识虚拟机并且是连同输入/输出命令一起从虚拟机输出的,该存储装置存储虚拟机标识符与服务级别之间的对应关系;以及在至少服务器装置或存储装置中根据所获取的服务级别执行来自虚拟机的输入/输出命令。

Description

访问控制方法、服务器装置和存储装置
技术领域
此处讨论的实施例涉及一种从服务器装置上的虚拟机对存储装置的访问的控制方法以及服务器装置和存储装置。
背景技术
传统上存在包括提供虚拟服务器的多个服务器和存储装置的计算机系统。当执行从多个服务器对存储装置的数据访问时,根据所执行的数据访问的总数来分配计算机系统的吞吐量。为此,随着所执行的数据访问的数量增加,每次数据访问的执行时间变长。结果,降低了计算机系统的吞吐量。
关于以上技术,已知如下计算机系统:其考虑到提供虚拟服务器的服务器和存储系统两者来控制其作为整体计算机系统的性能。该计算机系统将服务器的设置与存储装置的设置相关联,服务器的设置通过根据与每个虚拟服务器相关的I/O优先级控制对每个虚拟服务器的I/O处理,调整虚拟服务器之间的I/O处理性能。
另外,已知如下管理服务器:其根据到移动之后的虚拟机中的阵列组或来自该阵列组的输入/输出(I/O)移动虚拟机。该管理服务器计算移动之后的虚拟机的预测I/O量,并且当连接到移动后的虚拟机的阵列组的最大I/O量超过预测I/O量时,管理服务器搜索最大I/O量小于预测I/O量的阵列组。
[专利文献1]日本特开专利公布第2010-108409号
[专利文献2]日本特开专利公布第2010-108114号
发明内容
因此,本发明的一方面的目的是提供一种在每个虚拟机中控制从虚拟机对存储装置的数据访问的访问控制方法。
根据实施例的一方面,访问控制方法是从在服务器装置中执行的虚拟机对存储装置的访问的控制方法,并且执行以下处理。
基于连同输入/输出命令一起从虚拟机输出的、用于标识虚拟机的虚拟机标识符,通过参考存储装置来获取与虚拟机标识符对应的服务级别,该存储装置存储虚拟机标识符与服务级别之间的对应关系。
在至少服务器装置或存储装置中,根据所获取的服务级别来执行来自虚拟机的输入/输出命令。
附图说明
图1是描述存储系统100的概况的图;
图2是示出存储系统200的配置的示例的图;
图3是描述存储系统200的概况的图;
图4是示出服务级别管理表400的示例的图;
图5是示出虚拟服务器管理表500的示例的图;
图6是示出在物理服务器210中提供的一级队列331的示例的图;
图7是示出在存储装置中提供的二级队列341的示例的图;
图8是示出由虚拟服务器发送的I/O请求包800的示例的图;
图9是示出由物理服务器210执行的虚拟服务器的监视处理的流程图;
图10A是示出由物理服务器210执行的I/O请求的执行处理的流程图;
图10B是示出由物理服务器210执行的I/O请求的执行处理的流程图;
图11是示出由系统管理服务器250执行的服务级别管理表400的监视处理的流程图;
图12是示出由系统管理服务器250执行的虚拟服务器管理表500的监视处理的流程图;
图13是示出由存储装置220执行的服务级别管理表400的监视处理的流程图;
图14A是示出由存储装置220执行的I/O请求的执行处理的流程图;
图14B是示出由存储装置220执行的I/O请求的执行处理的流程图;以及
图14C是示出由存储装置220执行的I/O请求的执行处理的流程图。
具体实施方式
根据发明人的观察,为了防止计算机系统的吞吐量减小,例如,存储装置可以根据针对连接到存储装置的每个服务而定义的访问级别,执行对存储装置的数据访问的优先控制。
然而,当例如需要在由服务器提供的每个虚拟服务器中设置服务级别时,难以在存储装置中根据访问级别来执行对存储装置的数据访问的优先控制。
在以下描述中,基于图1至图14C来描述本发明的一个实施例。注意,下文中描述的实施例仅是示例,并且不旨在排除在以下描述中未指出的各种变型或技术应用。换言之,在不背离本实施例的主旨的情况下,本实施例可以以各种变型来实现,诸如实施例的组合。在图9至图14C的流程图中描述的处理过程不旨在限制处理的顺序。因此,如果可能,显然可改变处理顺序。
<<实施例>>
图1是描述根据一个实施例的存储系统100的概况的图。
存储系统100包括服务器装置110和存储装置120。服务器装置100和存储装置120相互连接以能够通过网络130彼此通信。
服务器装置110通过在设置于服务器装置110中的未示出的CPU(中央处理单元)中执行指定程序来提供一个或两个以上的虚拟机111-0、111-1、…和111-n。这里,n为1以上且是整数。虚拟机111-0、111-1、…和111-n中的任意虚拟机在下文中被称为“虚拟机111”。
服务器装置110可包括存储单元112、关于每个服务级别的队列113-0、113-1、…和113-m、控制器单元114和接口单元115。这里,m为1以上且是整数。关于每个服务级别的队列113-0、113-1、…和113-m中的、任意关于每个服务级别的队列在下文中被称为“关于服务级别的队列113”。
存储单元112将为虚拟机111设置的服务级别与标识虚拟机111的虚拟机标识符相关联地进行存储。诸如RAM(随机存取存储器)的存储器可用作存储单元112。
在操作控制器单元114时,关于每个服务级别的队列113针对与虚拟机111对应的每个服务级别来存储来自虚拟机111的输入/输出命令116并且被置于等待状态。
控制器单元114按照该队列的顺序,读取根据服务级别而存储在关于每个服务级别的队列113中的输入/输出命令116。
接口单元115将由控制器114读出的输入/输出命令116连同与虚拟机对应的虚拟机标识符一起发到存储装置120。
存储装置120可包括存储单元121、接口单元122、关于服务级别的队列123-0、123-1、…和123-j以及控制器单元124。这里,j为1以上且是整数。关于每个服务级别的队列123-0、123-1、…和123-j中的、任意关于每个服务级别的队列在下文中称为“关于每个服务级别的队列123”。
存储装置120还可包括存储器装置125。存储器装置125是用于存储任意数据的存储器装置。一个或两个以上的磁盘装置例如可用作存储器装置125。
存储单元121将为虚拟机111设置的服务级别与虚拟机标识符相关联地进行存储,该虚拟机标识符标识要在服务器装置110中执行的虚拟机111。诸如RAM的存储器可用作存储单元121。
接口单元122接收输入/输出命令116连同虚拟机标识符。
在操作控制器单元124时,关于每个服务级别的队列123针对与虚拟机标识符对应的每个服务级别来存储所接收到的输入/输出命令116并且被置于等待状态。
控制器单元124按照队列的顺序,读取根据服务级别而存储在关于每个服务级别的队列123中的输入/输出命令116,并且执行对存储器装置125的访问。
应注意,为了简化的目的,图1的示例示出了一个服务器装置110和一个存储装置120。然而,这不是旨在将存储系统100限制为具有图1所示的配置。服务器装置110可连接到多个存储装置120,或者存储装置120可连接到多个服务器装置110。
在以上配置中,服务器装置110和存储装置120中的至少一个例如通过使用虚拟机标识符并且通过参考存储单元112或121来获得与虚拟机标识符对应的服务级别,该虚拟机标识符标识虚拟机111并且是连同输入/输出命令116一起从虚拟机111输出的,存储单元112或121存储虚拟机标识符与服务级别之间的对应关系。
服务器装置110和存储装置120中的至少一个根据与虚拟机标识符对应的服务级别,执行来自虚拟机111的输入/输出命令116。
如上所述,根据由存储系统100实现的存储访问控制方法,可以实现针对每个虚拟机111控制从虚拟机111对存储装置120的数据访问的存储访问控制方法。
<<其它实施例>>
图2是示出根据另一实施例的存储系统200的配置的示例的图。
存储系统200包括物理服务器210、存储装置220和系统管理服务器250。物理服务器210、存储装置220和系统管理服务器250经由网络相互连接以能够相互进行通信。物理服务器210可通过使用专用的I/F而连接到存储装置220以能够彼此进行通信。
尽管图2示出了仅一个物理服务器210连接到存储装置220的情况,但是存储装置220可与多个物理服务器210连接。类似地,物理服务器可与多个存储装置220连接。
物理服务器210是信息处理器装置,该信息处理器装置包括处理器211、主存储器212、存储器装置213、网络I/F214和存储I/F215以及介质驱动装置216。这些装置连接到总线并且能够彼此交换数据。
处理器211是算术单元,其除了运行外围装置或各种类型的软件之外,还执行用于实现根据本实施例的存储控制的程序(诸如,存储在存储器装置213中的虚拟服务器管理程序)。
主存储器212是用于执行程序的易失性存储器装置。例如,RAM可用于主存储器212。
存储器装置213是非易失性存储器装置,其除了操作物理服务器210所需的程序和数据之外,还存储实现根据本实施例的存储控制的程序。例如,磁盘存储装置可用作存储器装置213。
存储器装置213可存储例如服务级别管理表、虚拟服务器管理表、虚拟服务器管理程序和I/O请求执行程序。物理服务器210在启动时从系统管理服务器250获得服务级别管理表和虚拟服务器管理表,并且可将这些表存储在存储器装置213中。
稍后在图3中描述服务级别管理表。稍后在图4中描述虚拟服务器管理表。虚拟服务器管理程序是用于实现稍后在图9中描述的处理的程序。I/O请求执行程序是用于实现稍后在图10A至图10B中描述的处理的程序。
网络I/F214是用以连接到网络260的装置。
存储I/F215是用于根据特定标准与存储装置220进行通信的I/F。作为存储I/F215,可使用光纤通道的HBA(主机总线适配器)或iSCSI(因特网小型计算机系统接口)的NIC(网络接口卡)。
存储I/F215包括例如处理器215a、存储器215b和I/F端口215c。处理器215a是算术单元,该算术单元用于执行根据特定标准实现与经由I/F端口215c连接的存储装置220通信所需的程序。处理器215a执行实现根据本实施例的存储控制的程序(诸如,存储在存储器装置213中的I/O请求执行程序)。存储器215b可存储稍后描述的一级队列(primaryqueue)330。
介质驱动装置216是如下装置:其将主存储器212或存储器装置213中的数据输出到诸如软盘、MO盘、CD-R或DVD-R的便携式记录介质或者从这些便携式记录介质读出程序和数据。
存储装置220包括活动控制器(active controller)230和队列控制器240。活动控制器230和队列控制器240经由内部总线221连接并且可彼此交换数据。
活动控制器230和队列控制器240可通过使用稍后在图4中描述的服务级别管理表400中设置的延迟标志而不同地使用。例如,活动控制器230可仅在延迟标志为开启(ON)时才将I/O请求传送到队列控制器240。
活动控制器230包括处理器231、缓冲存储器232、闪存233、网络I/F234、存储I/F235和介质驱动装置236。这些装置连接到总线并且能够彼此交换数据。
处理器231是计算装置,该计算装置除了执行用于控制存储器装置222的程序之外,还执行用于实现根据本实施例的存储控制的程序,诸如存储在闪存233中的服务级别同步程序和I/O控制程序。
缓冲存储器232是易失性存储装置,其用于存储由处理器231执行的程序和在稍后描述的并且在存储器装置222中的二级队列(secondaryqueue)340中所存储的数据部分。例如,RAM可用作缓冲存储器232。
闪存233是非易失性存储装置,其除了操作活动控制器230所需的程序和数据之外,还用于存储用以实现根据本实施例的存储控制的程序。
作为示例,服务级别管理表、虚拟服务器管理表、服务级别同步程序和I/O控制程序可存储在闪存233中。活动控制器230能够在例如启动时从系统管理服务器250获得服务级别管理表或虚拟服务器管理表并且将其存储在闪存233中。
应注意,服务级别同步程序是实现稍后描述的图13所示的处理的程序。I/O控制程序是用于实现稍后描述的图14A至图14C所示的处理的程序。
网络I/F234是实现到网络260的连接的装置。
I/F端口235是根据特定标准与存储I/F215进行通信的I/F。
介质驱动装置236是将缓冲存储器232或闪存233的数据输出到诸如软盘、MO盘、CD-R或DVD-R的便携式记录介质或者从这些便携式记录介质读出程序和数据的装置。
队列控制器240可包括与活动控制器230的配置相同的配置。例如,设置在队列控制器240中的处理器241、缓冲存储器242和闪存243可以是分别与设置在活动控制器230中的处理器231、缓冲存储器232和闪存234相同的装置。类似地,设置在队列控制器240中的网络I/F244、I/F端口245和介质驱动装置246可以是分别与设置在活动控制器230中的网络I/F234、I/F端口235和介质驱动装置236相同的装置。因此,省略了对队列控制器240的描述。
系统管理服务器250是信息处理器装置,该信息处理器装置包括处理器251、主存储器252、存储器装置253、网络I/F254和介质驱动装置255。这些装置连接到总线并且能够彼此交换数据。然而,该系统管理服务器250不限于为单个独立信息处理器装置。系统管理服务器250可例如由稍后描述的、由物理服务器210提供的虚拟服务器311来实现。
设置在系统管理服务器250中的处理器251、主存储器252和存储器装置253可以是分别与设置在物理服务器210中的处理器211、主存储器212和存储器装置213相同的装置。类似地,设置在系统管理服务器250中的网络I/F254和介质驱动装置255可以是分别与设置在物理服务器210中的网络I/F214和介质驱动装置216相同的装置。因此,省略了对处理器251、主存储器252、存储器装置253、网络I/F254和介质驱动装置255的详细描述。
应注意,存储器装置253可存储例如服务级别管理表、虚拟服务器管理表、用于服务级别管理表的管理程序和用于虚拟服务器管理表的管理程序。用于服务级别管理表的管理程序是用于实现稍后描述的图11所示的处理的程序。用于虚拟服务器管理表的管理程序是用于实现稍后描述的图12所示的处理的程序。
还应注意,非暂态介质可用作主存储器212、252、存储器215c、存储器装置213、253和缓冲存储器232、242、闪存233、243以及可由信息处理器装置读取的记录介质(诸如便携式记录介质)。
图3是描述存储系统200的概况的图。
物理服务器210通过执行指定程序来提供VMM(虚拟机监视器)310。该VMM310可提供一个或两个以上的虚拟服务器(VM:虚拟机)311。图3示出了VMM319提供三个虚拟服务器311VM01至VM03的示例。然而,这不旨在限制由VMM310提供的虚拟服务器311的数量。在以下描述中,(1)至(12)分别对应于图3中的(1)至(12)。
(1)当从虚拟服务器311接收到I/O请求时,VMM310将I/O请求传送到存储I/F215。存储I/F215将从VMM310接收到的I/O请求存储在临时队列320中,其中,在临时队列320中为每个虚拟服务器311设置输入/输出队列。
尽管图3中示出了使用三个临时队列321、322和323的示例,但是这不旨在限制所使用的临时队列320的数量。临时队列321是存储从VM01接收到的I/O请求并且存储要输出到VM01的响应的队列。临时队列322是存储从VM02接收到的I/O请求并且存储要输出到VM02的响应的队列。临时队列323是存储从VM03接收到的I/O请求并且存储要输出到VM03的响应的队列。应注意,图3中的COM01、02、…表示I/O请求,并且图3中的STS01、02、…表示对I/O请求的响应。
(2)存储I/F215提取存储在临时队列320中的I/O请求。存储I/F215将所提取的I/O请求存储在一级队列330中。一级队列330包括存储I/O请求的一级队列331和存储对I/O请求的响应的一级队列332。
一级队列331是针对虚拟服务器311的每个服务级别来存储I/O请求的队列,其中虚拟服务器311是I/O请求的请求源。稍后参照图6描述一级队列331的详细示例。由于一级队列332是由FIFO(先入先出)数据结构实现的单个队列,因此省略了对一级队列332的描述。
(3)对于每个请求源虚拟服务器311,存储I/F215从一级队列331提取与基于请求源虚拟服务器311的服务级别而确定的I/O请求的数量一样多的I/O请求,并且向存储装置220发出I/O请求。然而,在来自具有被设置到虚拟服务器管理表500(稍后在图5中描述)的、除0之外的I/O控制数的虚拟服务器311的I/O请求的情况下,通过从基于请求源虚拟服务器311的服务级别而确定的I/O请求的数量减去I/O控制数来获得存储I/F215发出的I/O请求的数量。
存储I/F215针对每个指定时段来计算每秒的传送数据量。当算出的传送数据量超过服务级别管理表400的性能限制时,存储I/F215基于所超过的量来计算I/O控制数。然后,存储I/F215在虚拟服务器管理表500中针对超过性能限制的虚拟服务器311设置所算出的I/O控制数。
(4)存储装置220中的活动控制器230将从物理服务器210接收到的I/O请求存储在二级队列340中。二级队列340包括存储I/O请求的二级队列341和存储I/O请求的执行结果的二级队列342。二级队列341是针对虚拟服务器311的每个服务级别来存储I/O请求的队列,该虚拟服务器311是I/O请求的请求源。稍后在图7中描述二级队列341的具体示例。二级队列342是类似于一级队列332的、由FIFO数据结构实现的单个队列,因此省略了详细描述。
(5)对于每个请求源虚拟服务器311,活动控制器320从二级队列342提取与基于请求源虚拟服务器311的服务级别而确定的I/O请求的数量一样多的I/O请求,并且执行I/O请求。活动控制器230将I/O请求的执行结果存储在二级队列342中。活动控制器230还从二级队列342提取响应并且将响应发送到物理服务器210。
活动控制器230和队列控制器240针对每个指定时段计算从接收到I/O请求到返回响应的响应时段的平均值或者平均响应时间。活动控制器230例如检测到平均响应时间超过在服务级别管理表400中设置的移交(handover)级别。在这样的情况下,活动控制器230将服务级别管理表400中与虚拟服务器311的服务级别对应的延迟标志设置为开启,该虚拟服务器311是平均响应时间超过移交级别的I/O请求的请求源。
当平均响应时间变为服务级别管理表400中的恢复级别时,活动控制器230和队列控制器240检测到平均响应时间变为恢复级别以下。在这样的情况下,活动控制器230和队列控制器240将在服务级别管理表400中与虚拟服务器311的服务级别对应的延迟标志设置为关闭(OFF),该虚拟服务器311是I/O请求的请求源。
(6)同时,当在服务级别管理表400中延迟标志被设置为开启时,活动控制器230将从延迟标志被设置为开启的服务级别的虚拟服务器311接收到的I/O请求传送到队列控制器240。
(7)队列控制器240将从活动控制器230接收到的I/O请求存储在二级队列350中。由于与二级队列340的配置相同的配置可用于二级队列350,因此省略了描述。
(8)对于每个请求源虚拟服务器311,队列控制器240从二级队列351提取与基于请求源虚拟服务器311的服务级别而确定的I/O请求的数量一样多的I/O请求,并且执行I/O请求。然后,队列控制器240将I/O请求的执行结果存储在二级队列352中。
(9)队列控制器240从二级队列352提取响应并且将响应输出到活动控制器230。活动控制器230将从队列控制器240接收到的响应输出到物理服务器210。
(10)当从存储装置220接收到响应时,存储I/F215将所接收到的响应存储在一级队列332中。然后,(11)存储I/F215从一级队列332提取响应并且将所提取的响应存储在临时队列320中。存储I/F215从临时队列320提取响应并且将该响应输出到VMM310。
(12)VMM310将从存储I/F215接收到的响应传送到虚拟服务器VM01至VM03中的任意虚拟服务器。
图4是示出服务级别管理表400的示例的图。
服务级别管理表400可包括服务级别、I/O优先数、性能限制、平均I/O响应时段、移交级别、恢复级别和延迟标志的信息。
服务级别是为每个虚拟服务器311设置的服务优先级。在本实施例中,使用三种类型,即“高”、“中”和“低”。“高”服务级别具有最高优先级并且“中”是次高优先级。“低”服务级别是最低优先级。
I/O优先数是针对每个服务级别而确定的、一次执行的I/O发出数量的上限值。
性能限制可包括写处理的性能限制和读处理的性能限制。性能限制是对于每个服务级别所允许的传送数据量(MB/S)的上限。
平均I/O响应时段是执行虚拟服务器311的I/O请求所需的平均时段(ms)。例如,物理服务器210可计算从发出I/O请求到接收到响应的时段的平均值作为平均I/O响应时段。存储装置220可计算从接收到I/O请求到输出对I/O请求的响应的时段的平均值作为平均I/O响应时段。
移交级别是用于确定是否从正常模式转移到负载分配模式的阈值,其中,在正常模式中,活动控制器对所有接收到的I/O请求进行处理,在负载分配模式中,将活动控制器对所接收到的I/O请求的一部分处理移交给队列控制器。移交级别可以以相对于平均I/O响应时段的分数来表示。
恢复级别是用于确定是否从负载分配模式转移回到正常模式的阈值。与移交级别类似,恢复级别也可以以相对于平均I/O响应时段的分数来表示。
延迟标志是用于确定活动控制器或队列控制器是否用于执行所接收到的I/O请求的标志。当延迟标志为关闭时,活动控制器执行所接收到的I/O请求。当延迟标志为开启时,队列控制器执行所接收到的I/O请求。
图5是示出虚拟服务器管理表500的示例的图。
虚拟服务器管理表500可包括物理服务器210、虚拟服务器、标识符、服务级别、平均I/O处理时段(物理服务器)、传送数据量、I/O控制数和平均I/O处理时段(存储装置)的信息。
物理服务器210是用于标识物理服务器的标识信息。
虚拟服务器是分配给在物理服务器210上操作的虚拟服务器311的唯一ID。
标识符是允许存储装置220标识作为所接收到的I/O请求的请求源的虚拟服务器311的信息。
服务级别是分配给虚拟服务器311的服务级别。
平均I/O处理时段(物理服务器)是完成响应于虚拟服务器311的I/O请求的处理所需的平均时段(ms)。对于该平均I/O处理时段(物理服务器),例如,可使用从物理服务器210(其从虚拟服务器311接收到I/O请求)向存储装置220发出I/O请求的时间点到物理服务器210从存储装置220接收到对I/O请求的响应的时间点的时段的平均值。
传送数据量可包括当I/O请求的处理是写处理时的数据传送量(MB/s)和当I/O请求的处理是读处理时的数据传送量(MB/s)。
I/O控制数是在具有超过服务级别管理表400中设置的性能限制的数据传送量的虚拟服务器311中下一次发出的I/O请求的数量被限制达到的数量。0以上的整数可用作I/O控制数。
平均I/O处理时段(存储装置)是完成响应于虚拟服务器311的I/O请求的处理所需的平均时段(ms)。对于该平均I/O处理时段(存储装置),例如,可使用从存储装置220接收到I/O请求的时间点到存储装置220将对I/O请求的响应发送到物理服务器210的时间点的平均时段。
图6是示出在物理服务器210中提供的一级队列331的示例的图。
一级队列331包括高级队列331a、中级队列331b和低级队列331c。在以下描述中,高级队列331a、中级队列331b和低级队列331c或者稍后在图7中描述的高级队列341a、中级队列341b和低级队列341c被统称为“关于每个级别的队列”。
高级队列331a是用于存储从服务级别被设置为“高”的虚拟服务器311接收到的I/O请求的队列。中级队列331b是用于存储从服务级别被设置为“中”的虚拟服务器311接收到的I/O请求的队列。低级队列331c是用于存储从服务级别被设置为“低”的虚拟服务器311接收到的I/O请求的队列。
高级队列331a、中级队列331b和低级队列331c中的每一个均提供有对于每个虚拟服务器311的单独队列,该单独队列仅存储从特定虚拟服务器311接收到的I/O请求。该单独队列可由FIFO数据结构来实现。作为示例,图6示出了高级队列331a,其包括存储从虚拟服务器VM01接收到的I/O请求的单独队列511和存储从虚拟服务器VM04接收到的I/O请求的单独队列512。
图7是示出在存储装置220中提供的二级队列341的示例的图。
类似于一级队列331,二级队列341包括高级队列341a、中级队列341b和低级队列341c。
高级队列341a是存储来自作为服务级别被设置为“高”的虚拟服务器311的请求源的I/O请求的队列。中级队列341b是存储来自作为服务级别被设置为“中”的虚拟服务器311的请求源的I/O请求的队列。低级队列341c是存储来自作为服务级别被设置为“低”的虚拟服务器311的请求源的I/O请求的队列。
高级队列341a、中级队列341b和低级队列341c中的每一个均提供有对于每个虚拟服务器311的单独队列,该单独队列仅存储从特定虚拟服务器311接收到的I/O请求。该单独队列可由FIFO数据结构来实现。作为示例,图7示出了高级队列341a,其包括存储来自为在物理服务器SV01中操作的虚拟服务器VM01的请求源的I/O请求的单独队列611和存储来自为在物理服务器SV02中操作的虚拟服务器VM02的请求源的I/O请求的单独队列612。
图8是示出由虚拟服务器311发送的I/O请求包800的示例的图。
对于I/O请求包800,可使用例如依照IEEE(电气和电子工程师协会)802.1格式的包。
在这样的情况下,I/O请求包800可包括目的地MAC(介质访问控制)地址、源MAC地址、标签报头、类型、数据和FCS(帧校验序列)的信息。
标签报头可包括TPID(标签协议标识符)和TCI(标签控制信息)。TCI可包括PCP(优先级代码点)、CFI(规范格式指示符)和VLAN ID信息。
图5所示的虚拟服务器311的标识符可被设置为VLAN ID。应注意,由于图8所示的I/O请求包800是依照IEEE802.1格式的包,因此省略了对I/O请求包800中包括的除VLAN ID之外的信息的说明。然而,这不是将I/O请求包800限制为具有依照IEEE802.1格式,而是可随着需要出现而预先确定I/O请求包800的格式。
图9是示出由物理服务器210执行的用于监视虚拟服务器311的处理的流程图。
物理服务器210在其启动时(步骤S900),从存储器装置213读出服务级别管理表400和虚拟服务器管理表500,并且将这些表布置在主存储器212中(步骤S901)。物理服务器210开始监视新启动的虚拟服务器311(步骤S902中为否)。新启动的虚拟服务器311在下文中被称为“新虚拟服务器”。
当检测到新虚拟服务器时(步骤S903为是),物理服务器210确定分配给所检测到的新虚拟服务器的唯一ID(步骤S904)。物理服务器210可以以如图5所示的诸如VM01、VM02、VM03、…的序列来自动确定虚拟服务器311的唯一ID。
然后,物理服务器210在未示出的显示装置上输出用于提示用户设置新虚拟服务器的服务级别的显示。当检测到用户已通过操作输入装置输入了新虚拟服务器的服务级别时,物理服务器210获得所输入的服务级别(步骤S905)。
物理服务器210将在步骤S904中确定的唯一ID和在步骤S905中获取的新虚拟服务器的服务级别连同物理服务器210的标识信息一起添加到主存储器212的虚拟服务器管理表500中(步骤S906)。
物理服务器210向系统管理服务器250通知在步骤S904中确定的新虚拟服务器的唯一ID和在步骤S905中获取的新虚拟服务器的服务级别连同物理服务器210的标识信息(步骤S907)。物理服务器210从系统管理服务器250请求新虚拟服务器的标识符(步骤S908)。此后,物理服务器210等待从系统管理服务器250接收新虚拟服务器的标识符(步骤S909为否)。
当从系统管理服务器250接收到新虚拟服务器的标识符时(步骤S909为是),物理服务器210将所接收到的标识符存储在主存储器212的虚拟服务器管理表500中(步骤S910)。物理服务器210将主存储器212的虚拟服务器管理表500的改变反映在存储装置213的虚拟服务器管理表500中,并且将处理移至步骤S903。
图10A和图10B是描述由物理服务器210进行的I/O请求执行的处理的流程图。在本实施例中,尽管存储I/F215执行图10A和图10B中的处理,但是该处理可通过使得物理服务器210中的处理器211执行指定程序来执行。以下描述以“物理服务器210”作为处理的主体来对处理进行说明。
物理服务器210通过启动定时器来开始测量指定时段(步骤S1001)。
当从虚拟服务器311接收到I/O请求时(步骤S1002),物理服务器210参考存储在主存储器212中的虚拟服务器管理表500。然后,物理服务器210获取作为I/O请求的请求源的虚拟服务器311的标识符和服务级别(步骤S1003)。在以下对处理的描述中,作为在步骤S1002中接收到的I/O请求的请求源的虚拟服务器311被称为“目标虚拟服务器”。
物理服务器210将在步骤S1003中获取的目标虚拟服务器的标识符设置在步骤S1002中所接收到的I/O请求包的指定位置处(步骤S1004),该指定位置例如为图8所示的VLAN ID的位置。
物理服务器210在来自包括在一级队列331中的高级队列、中级队列和低级队列当中的、与在步骤S1003中获取的服务级别对应的队列中,生成目标虚拟服务器的单独队列(步骤S1005)。然而,如果已存在目标虚拟服务器的单独队列,则物理服务器210跳过步骤S1005中的处理并且将处理移至步骤S1006。
然后,物理服务器210将I/O请求存储在与在步骤S1003中获取的服务级别对应的队列中所包括的、在步骤S1005中生成的单独队列中(步骤S1006)。
物理服务器210参考在步骤S1001中启动的定时器并且获取从指定时间点开始的逝去时间(步骤S1007)。
当在步骤S1007中获取的逝去时间小于特定时段时(步骤S1008为否),物理服务器210将处理移至步骤S1002。然后,物理服务器210重复从步骤S1002到S1008的处理。
当在步骤S1007中获取的逝去时间达到特定时段以上时(步骤S1008为是),物理服务器210结束时间测量并且将处理移至步骤S1009。物理服务器210计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量(步骤S1009)。
物理服务器210可基于在物理服务器210中进行操作的对于每个服务级别的虚拟服务器311的数量,计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量。作为示例,对以下条件下的情况进行说明:
接口中的最大I/O处理数量:100,000IOPS
具有“高”服务级别的虚拟服务器311的数量:2
具有“中”服务级别的虚拟服务器311的数量:5
具有“低”服务级别的虚拟服务器311的数量:2
关于每个服务级别的I/O优先数:图4中的I/O优先数
注意,最大I/O处理数量是在物理服务器210中实现的、通过与存储装置220的接口一次可处理的I/O数量的最大值。接口包括存储I/F215,诸如光纤通道的HBA和iSCSI的NIC。最大I/O处理数量可预先存储在存储器装置213中。在本实施例中标记的“IOPS”是表示以时间为单位处理的I/O请求数量的单位。
(1)物理服务器210首先参考存储在主存储器212中的服务级别管理表400,并且获取关于每个服务级别的I/O优先数。在本实施例中,“高”服务级别的I/O优先数是“4”,“中”服务级别的I/O优先数是“2”,并且“低”服务级别的I/O优先数是“1”。
(2)接下来,物理服务器210获取在物理服务器210中进行操作的对于每个服务级别的虚拟服务器311的数量。对于每个服务级别的虚拟服务器311的数量可例如从存储在主存储器212中的虚拟服务器管理表500获取。在本实施例中,在物理服务器210中进行操作的虚拟服务器311当中,具有“高”服务级别的虚拟服务器311的数量是2,具有“中”服务级别的虚拟服务器311的数量是5,并且具有“低”服务级别的虚拟服务器311的数量是2。
(3)然后,物理服务器210计算I/O分配常数。物理服务器210可通过使用以下等式来计算I/O分配常数。
“I/O分配常数”=“接口的最大I/O处理数量”÷(“具有“高”服务级别的I/O优先数”ד具有“高”服务级别的虚拟服务器311的数量”+“具有“中”服务级别的I/O优先数”ד具有“中”服务级别的虚拟服务器311的数量”+“具有“低”服务级别的I/O优先数”ד具有“低”服务级别的虚拟服务器311的数量”)……(1)
因此,在本实施例的情况下,物理服务器210可计算I/O分配常数为5,000IOPS(=100,000IOPS÷(4IO×2+2IO×5+1IO×2))。注意,本实施例中标记的“IO”表示I/O处理数量。
(4)物理服务器210计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量。物理服务器210可通过使用以下等式来计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量。
“对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量”=“I/O分配常数”ד对于每个服务级别的I/O优先数”……(2)
因此,在本实施例的情况下,物理服务器210可计算具有“高”服务级别的虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量为20,000IO(=4IO×5,000IOPS)。物理服务器210可计算具有“中”服务级别的虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量为10,000IO(=2IO×5,000IOPS)。物理服务器210可计算具有“低”服务级别的虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量为5,000IO(=1IO×5,000IOPS)。
当算出了对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量时,物理服务器210从I/O请求存储在一级队列331中的虚拟服务器311中选择任意虚拟服务器311(步骤S1010)。在以下处理描述中,所选择的虚拟服务器311被称为“所选择的虚拟服务器”。
注意,按照以下顺序来执行虚拟服务器311的选择:I/O请求存储在高级队列331a中的虚拟服务器331、I/O请求存储在中级队列331b中的虚拟服务器331和I/O请求存储在低级队列331c中的虚拟服务器311。如果存在I/O请求存储在高级队列331a中的多个虚拟服务器311,则在选择了所有这些虚拟服务器311之后,选择I/O请求存储在中级队列331b中的虚拟服务器331。
物理服务器210参考存储在主存储器212中的虚拟服务器管理表500,并且确认是否在所选择的虚拟服务器中设置了除0之外的I/O控制数(步骤S1011)。对于本实施例的I/O控制数,0被设置为初始值。
当为所选择的虚拟服务器设置了除0之外的I/O控制数时(步骤S1012为是),物理服务器210将处理移至步骤S1013。在这样的情况下,物理服务器210从在步骤S1009中算出的I/O请求的数量减去I/O控制数(步骤S1013)。例如,当在步骤S1009的示例中所选择的虚拟服务器的服务级别为“高”时,物理服务器210从20,000个IO减去I/O控制数。物理服务器210将处理移至步骤S1014。当在所选择的虚拟服务器中I/O控制数被设置为0时(步骤S1012为否),物理服务器210将处理移至步骤S1014。
物理服务器210提取与在步骤S1009算出的I/O请求的数量一样多的所选择的虚拟服务器的I/O请求,或者在执行步骤S1013中的处理的情况下,提取数量为在步骤S1013中所算出的数量的I/O请求。物理服务器210向存储装置220发出所提取的I/O请求(步骤S1014)。
物理服务器210将在步骤S1014中发出的I/O请求的处理类型和传送数据量存储在主存储器212的指定区域中(步骤S1015)。I/O请求的处理类型是在I/O请求中所请求的、诸如写处理或读处理的处理。I/O请求的传送数据量是当I/O请求的处理类型为写处理时要经受写处理的数据量或者当I/O请求的处理类型是读处理时要经受读处理的数据量。I/O请求的处理类型和传送数据量可从I/O请求包的报头部分获取。
此外,物理服务器210将在步骤S1014中发出I/O请求的发出时间存储在主存储器212的指定区域中(步骤S1016)。当完成了所发出的I/O请求的执行时,或者换言之,当从存储装置220接收到对I/O请求的响应时,物理服务器210将接收到响应的时间点作为I/O请求的完成时间存储在主存储器212的指定区域中(步骤S1017)。
物理服务器210根据在步骤S1016中所存储的发出时间与在步骤S1017中所存储的完成时间之间的差,计算在步骤S1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的每个I/O请求的响应时间。然后,物理服务器210根据算出的响应时间,计算在步骤S1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的I/O请求的平均响应时间(步骤S1018)。物理服务器210将算出的平均响应时间作为平均I/O处理时段(物理服务器)存储在主存储器212中所存储的虚拟服务器管理表500中。
物理服务器210计算在步骤S1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的I/O请求的传送数据量的和。物理服务器210计算在步骤S1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的I/O请求的响应时间的和。物理服务器210通过将传送数据量的和除以响应时间的和来计算每秒的传送数据量(步骤S1019)。物理服务器210还将算出的每秒的传送数据量作为传送数据量存储在主存储器212中所存储的虚拟服务器管理表500中。
物理服务器210参考主存储器212中所存储的服务级别管理表400,并且获取与所选择的虚拟服务器的服务级别对应的性能限制(步骤S1020)。当在步骤S1019中所算出的每秒的数据传送量超过在步骤S1020中所获取的性能限制时(步骤S1021为是),物理服务器210计算I/O控制数(步骤S1022)。物理服务器210可通过使用以下等式(3)来计算I/O控制数。
“I/O控制数”=(“传送数据量A”-“性能限制B”)÷(“传送数据量C”÷“I/O请求的数量D”)……(3)
这里,在以上等式(3)中,传送数据量A是在步骤S1019中算出的每秒的传送数据量。性能限制B是在存储在主存储器212中的服务级别管理表400中设置的性能限制。传送数据量C是在步骤1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的I/O请求的传送数据量的和。I/O请求的数量D是在步骤S1014中发出的I/O请求当中的、从存储装置220接收到响应的I/O请求的数量。
当计算I/O控制数时,物理服务器210将处理移至步骤S1023。在步骤S1019中算出的每秒的数据传送量不超过在步骤S1020中获取的性能限制的情况下(步骤S1021为否),物理服务器210将处理移至步骤S1023。
当在一级队列331中存在未发出的I/O请求时(步骤S1023和S1024为是),物理服务器210将处理移至步骤S1010。当在一级队列331中没有找到未发出的I/O请求时(步骤S1023和S1024为否),物理服务器210终止I/O请求执行的处理(步骤S1025)。
由物理服务器210执行的、用于监视服务级别管理表400的处理与存储装置220的处理相同。稍后在图13中描述由存储装置220执行的、用于监视服务级别管理表400的处理。
注意,尽管在步骤S1022中I/O控制数是在每秒的数据传送量超过性能限制时计算的,但是可在例如平均I/O处理时段(物理服务器)超过服务级别管理表400的平均I/O响应时间时计算I/O控制数。
图11是描述由系统管理服务器250执行的用于监视服务级别管理表400的处理的流程图。
系统管理服务器250在其启动时(步骤S1200),从存储器装置253读出服务级别管理表400。系统管理服务器250将所读出的服务级别管理表400布置在主存储器252的指定区域中(步骤S1201)。
系统管理服务器250监视存储在存储器装置253中的服务级别管理表400的改变(步骤S1202和S1203为否)。在该情况下,例如,系统管理服务器250定期地从存储器装置253读出服务级别管理表400,并且将该表与在步骤S1201中布置在主存储器252的指定区域中的服务级别管理表400进行比较。当在从存储器装置253读出的服务级别管理表400与布置在主存储器252的指定区域中的服务级别管理表400之间存在差别时,系统管理服务器250确定服务级别管理表400已改变。
当存储在存储器装置253中的服务级别管理表400已改变时(步骤S1202为是),系统管理服务器250将改变项反映在布置在主存储器252的指定区域中的服务级别管理表400中(步骤S1204)。系统管理服务器250向物理服务器210和存储装置220通知服务级别管理表400中的改变项。接收到该通知的物理服务器210将改变项反映在布置在主存储器212的指定区域中的服务级别管理表400中。以类似方式,接收到该通知的存储装置220将改变项反映在布置在缓冲存储器232的指定区域中的服务级别管理表400中。
当以上处理完成时,系统管理服务器250将处理移至步骤S1203,并且重复从步骤S1202到步骤S1204的处理。
图12是描述由系统管理服务器250执行的、用于监视虚拟服务器管理表500的处理的流程图。
系统管理服务器250在启动时(步骤S1300),从存储器装置253读出虚拟服务器管理表500。系统管理服务器500将读出的虚拟服务器管理表500布置在主存储器252的指定区域中(步骤S1301)。
然后,系统管理服务器250确认是否已从物理服务器210接收到新虚拟服务器的唯一ID和服务级别(步骤S1302和S1303为否)。
当已从物理服务器210接收到新虚拟服务器的唯一ID和服务级别时(步骤S1303为是),系统管理服务器250将处理移至步骤S1304。在这样的情况下,系统管理服务器250在存储在主存储器252中的虚拟服务器管理表500中添加新虚拟服务器的表区域(步骤S1304)。
然后,系统管理服务器250将在步骤S1302中从物理服务器210接收到的新虚拟服务器的唯一ID和服务级别反映在步骤1304中添加的新虚拟服务器的表区域中(步骤S1305)。
系统管理服务器250生成新虚拟服务器的标识符(步骤S1306)。作为示例,系统管理服务器250可通过以诸如“vLAN01”、“vLAN02”…的方式向字符串“vLAN”添加两位数字来生成标识符。
系统管理服务器250参考存储在主存储器252中的虚拟服务器管理表500,并且搜索与在步骤S1306中生成的标识符相同的标识符(步骤S1307)。
当与在步骤S1306中生成的标识符相同的标识符已用在虚拟服务器管理表500中时,系统管理服务器250确定该标识符是重复的(步骤S1308为是),并且将处理移至步骤S1309。系统管理服务器250生成新虚拟服务器的新标识符(步骤S1309)。然后,系统管理服务器250将处理移至步骤S1307。
当与在步骤S1306中生成的标识符相同的标识符未用在虚拟服务器管理表500中时,系统管理服务器250确定该标识符不是重复的(步骤S1308为否),并且将处理移至步骤S1310。系统管理服务器250将在步骤S1306或S1309中生成的标识符反映在主存储器252中所存储的虚拟服务器管理表500中(步骤S1310)。系统管理服务器250将主存储器252的虚拟服务器管理表500的改变反映在存储器装置253的虚拟服务器管理表500中。
系统管理服务器250向物理服务器210通知在步骤S1306或S1309中所生成的标识符(步骤S1311)。系统管理服务器250向存储装置220通知包括存储在缓冲存储器232中的虚拟服务器管理表500中的更新的更新信息(步骤S1312)。该更新信息可包括例如从物理服务器210接收的新虚拟服务器的唯一ID和服务级别以及在步骤S1306和S1309中生成的新虚拟服务器的标识符。
当以上处理完成时,系统管理服务器250将处理移至步骤S1302。
图13是描述由存储装置220执行的用于监视服务级别管理表400的处理的流程图。
存储装置220在启动时(步骤S1400),从闪存233读出服务级别管理表400。然后,存储装置220将所读出的服务级别管理表400布置在缓冲存储器232的指定区域中(步骤S1401)。
存储装置220确认是否已从系统管理服务器250接收到服务级别管理表400中的改变项(步骤S1402以及步骤S1403为否)。
当已从系统管理服务器250接收到服务级别管理表400中的改变项时(步骤S1403为是),存储装置220将处理移至步骤S1404。在这样的情况下,存储装置220将服务级别管理表400中改变的项反映在缓冲存储器232的处理区域中所存储的服务级别管理表400和闪存232中所存储的服务级别管理表400中。存储装置220将处理移至步骤S1402。
图14A、图14B和图14C是描述由存储装置220进行的I/O请求执行的处理的流程图。注意,由包括在存储装置220中的活动控制器230执行从步骤S1501到步骤S1511的处理,但是为了便于描述,存储装置220被描述为执行的主体。
存储装置220在启动时(步骤S1500),从闪存233读出虚拟服务器管理表500。存储装置220将所读出的虚拟服务器管理表500布置在缓冲存储器232的指定区域中(步骤S1501)。
存储装置220确认是否已从系统管理服务器250接收到虚拟服务器管理表500的更新信息(步骤S1502以及步骤S1503为否)。
当已从系统管理服务器250接收到虚拟服务器管理表500的更新信息时(步骤S1503为是),存储装置220将所接收到的更新信息反映在闪存233中所存储的虚拟服务器管理表500中(步骤S1504)。另外,存储装置220将所接收到的更新信息反映在缓冲存储器232中所存储的虚拟服务器管理表500中(步骤S1504)。
当启动定时器来测量指定时段时(步骤S1505),存储装置220确认是否已从物理服务器210接收到I/O请求(步骤S1506和步骤S1507为否)。
当从物理服务器210接收到I/O请求时(步骤S1507为是),存储装置220参考存储在缓冲存储器232中的虚拟服务器管理表500。存储装置220标识与包括在I/O请求中的标识符对应的虚拟服务器311以及虚拟服务器311的服务级别(步骤S1508)。此时与包括在I/O请求中的标识符对应的虚拟服务器311在下文中被称为“目标虚拟服务器”。包括在I/O请求中的标识符是包括在图8所示的VLAN ID中的信息。
存储装置220参考存储在缓冲存储器232中的服务级别管理表400并且获取在步骤S1508中标识的服务级别的延迟标志(步骤S1509)。当延迟标志为开启时(步骤S1510中为否),存储装置220将I/O请求传送到队列控制器240(步骤S1511)。然后,存储装置220将处理移至步骤S1512。在这样的情况下,存储装置220中的队列控制器240执行随后的处理。
当延迟标志为关闭时(步骤S1510中为是),存储装置220将处理移至步骤S1512。在这样的情况下,存储装置220中的活动控制器230执行随后的处理。在随后的处理中,活动控制器230和队列控制器240执行相同的处理,并且为此,执行处理的主体被描述为存储装置220。
存储装置220根据目标虚拟服务器的服务级别生成关于每个级别的队列,或者换言之,在高级队列、中级队列和低级队列中的任意队列中生成目标虚拟服务器的单独队列(S1512)。当目标虚拟服务器的单独队列已存在时,存储装置220可跳过步骤S1512并且将处理移至步骤S1513。存储装置220将目标虚拟服务器的I/O请求存储在目标虚拟服务器的单独队列中(步骤S1513)。
存储装置220参考在步骤S1505中启动的定时器并且获取从指定时间点开始的逝去时间(步骤S1514)。
当在步骤S1514中获取的逝去时间小于指定时段时(步骤S1515中为否),存储装置220将处理移至步骤S1506。存储装置220重复从步骤S1506至步骤S1515的处理。
当在步骤S1514中获取的逝去时间等于指定时段以上时(步骤S1515中为是),存储装置220终止时间测量并且将处理移至步骤S1516。在这样的情况下,存储装置220参考存储在缓冲存储器232中的服务级别管理表400,并且获取对于每个服务级别的I/O优先数(步骤S1516)。存储装置220计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量(步骤S1517)。可以以与在步骤S1009中的计算相同的方式来计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量。
存储装置220选择I/O请求存储在二级队列341中的虚拟服务器311中的任意虚拟服务器。选择方法与在步骤S1010中描述的方法相同。存储装置220提取并执行与在步骤S1517中算出的数量一样多的I/O请求(步骤S1518)。在以下对处理的描述中,在步骤S1518中所选择的虚拟服务器311被称为“所选择的虚拟服务器”。
存储装置220将在步骤S1518中执行的I/O请求的处理类型和传送数据数量存储在缓冲存储器232的指定区域中(步骤S1519)。I/O请求的处理类型和传送数据数量与在步骤S1015中描述的I/O请求的处理类型和传送数据数量相同。
存储装置220还将步骤S1518中的执行I/O请求的开始时间存储在缓冲存储器232的指定区域中(步骤S1520)。当I/O请求的执行完成时,存储装置220输出用于向物理服务器210通知对于I/O请求的处理完成的响应。当输出响应时,存储装置220将当前时间存储在缓冲存储器232的指定区域中(步骤S1521)。
存储装置220基于在步骤S1520中记录的开始时间与在步骤S1521中记录的完成时间之间的差,计算在步骤S1518中执行的I/O请求当中的、处理完成的每个I/O请求的响应时间。然后,存储装置220基于算出的响应时间,计算在步骤S1518中执行的I/O请求当中的、处理完成的I/O请求的平均响应时间(步骤S1522)。存储装置220将算出的平均响应时间反映在缓冲存储器232中所存储的虚拟服务器管理表500的平均I/O处理时段(存储装置)中(步骤S1522)。
存储装置220参考存储在缓冲存储器232中的服务级别管理表400,并且根据所选择的虚拟服务器的服务级别获取延迟标志(步骤S1523)。
当延迟标志为关闭时(步骤S1524中为是),存储装置220计算移交级别的平均I/O响应时段(步骤S1525)。可通过将均设置在缓冲存储器232中所存储的服务级别管理表400中的平均I/O响应时段与移交级别相乘来计算移交级别的平均I/O响应时段。
存储装置220将在步骤S1525中算出的移交级别的平均I/O响应时段与在步骤S1522中算出的对于所选择的虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)进行比较(步骤S1526)。
当对于所选择的虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)超过移交级别的平均I/O响应时段时(步骤S1527中为是),存储装置220将延迟标志设置为开启(步骤S1528)。然后,存储装置220将处理移至步骤S1533。当对于所选择的虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)为移交级别的平均I/O响应时段以下时(步骤S1527为否),存储装置220将处理移至步骤S1533。
同时,当延迟标志为开启时(步骤S1524为否),存储装置220计算恢复级别的平均I/O响应时段(步骤S1529)。可通过将均设置在缓冲存储器232中所存储的服务级别管理表400中的平均I/O响应时段与恢复级别相乘来计算恢复级别的平均I/O响应时段。
存储装置220将在步骤S1529中算出的恢复级别的平均I/O响应时段与在步骤S1522中算出的、处于与所选择的虚拟服务器相同的服务级别的每个虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)进行比较(步骤S1530)。
当处于与所选择的虚拟服务器相同的服务级别的所有虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)等于恢复级别的平均I/O响应时段以下时(步骤S1531为是),存储装置220将延迟标志设置为关闭(步骤S1532)。然后,存储装置220将处理移至步骤S1533。
当处于与所选择的虚拟服务器相同的服务级别的任意虚拟服务器的平均I/O处理时段(存储装置)超过恢复级别的平均I/O响应时段时(步骤S1531为否),存储装置220将处理移至步骤S1533。
当在二级队列341中存在未发出的I/O响应时,或者换言之,当存在存储I/O请求的单独队列时(步骤S1533以及步骤S1534为是),存储装置220将处理移至步骤S1518。
当在二级队列341中不存在未发出的I/O响应时,或者换言之,当不存在存储I/O请求的单独队列时(步骤S1533以及步骤S1534为否),存储装置220终止I/O请求执行处理(步骤S1535)。
注意,在步骤S1528中,虽然当平均I/O处理时段(存储装置)超过移交级别的平均I/O响应时段时延迟标志被设置为开启,但是这不是旨在将本发明限制于该设置。在步骤S1528中,例如,可在每秒的传送量超过移交级别的传送数据量时将延迟标志设置为开启。在这样的情况下,可通过与从步骤S1015至步骤S1019的处理类似的处理来计算每秒的传送数据量。可通过例如将均设置在服务级别管理表400中的性能限制与移交级别相乘来计算移交级别的传送数据量。类似地,在步骤S1532中,当每秒的传送数据量等于或小于恢复级别的传送数据量时,可将延迟标志设置为关闭。
如上所述,存储装置220标识与在所接收到的I/O请求中设置的标识符对应的虚拟服务器311的服务级别。然后,存储装置220将所接收到的I/O请求存储在与所标识的服务级别对应的、二级队列341中的关于每个级别的队列中。存储装置220还计算对于每个服务级别虚拟服务器311可执行的I/O请求的数量。然后,存储装置220从二级队列342获取并执行与所计算的数量一样多的I/O请求。以此方式,存储装置220可通过使用服务级别来控制对于每个虚拟服务器311从虚拟服务器311对存储装置220的数据访问。例如,存储装置220可执行优先化控制,该优先化控制通过为每个虚拟服务器311设置服务级别,针对从虚拟服务器311对存储装置220的数据访问来确定虚拟服务器311的优先顺序。
另外,对于每个服务级别,存储装置220具有正常模式和负载分配模式。当平均I/O处理时段(存储装置)超过移交级别时,存储装置220从正常模式切换到负载分配模式。在该情况下,由于存储装置220在队列控制器240中对从处于被切换到负载分配模式的服务级别的虚拟服务器311接收到的I/O请求执行处理,因此存储装置220可针对每个服务级别来对处理I/O请求所需的负载进行分配。此时,由于处理I/O请求所需的负载被分配给活动控制器230和队列控制器240,因此可减小超过移交级别的平均I/O处理时段(存储装置)。
当I/O请求超过服务级别管理表400中的性能限制时,物理服务器210根据超过的数量来计算I/O控制数,并且在接下来发出I/O请求时发出与从超过的I/O请求数量减去I/O控制数时所得到的数量一样多的I/O请求。结果,物理服务器210可针对每个服务级别来控制从虚拟服务器311对存储装置220的数据访问的性能,以使得其在包括服务级别管理表400中的性能限制的指定范围内。
如上所述,根据所公开的访问控制方法,可以提供针对每个虚拟机控制从虚拟机对存储装置的数据访问的访问控制方法。

Claims (9)

1.一种用于控制从在服务器装置中执行的虚拟机对存储装置的访问的方法,所述方法包括:
通过使用虚拟机标识符并且通过参考存储装置来获取与所述虚拟机标识符对应的服务级别,所述虚拟机标识符标识虚拟机并且是连同输入/输出命令一起从所述虚拟机输出的,所述存储装置存储所述虚拟机标识符与所述服务级别之间的对应关系;以及
在至少所述服务器装置或所述存储装置中根据所获取的服务级别执行来自所述虚拟机的所述输入/输出命令。
2.根据权利要求1所述的用于控制访问的方法,其中,
所述服务器装置和所述存储装置中的每一个均从管理服务器装置获取所述服务级别并且保持所述服务级别,以及
在至少所述服务器装置或所述存储装置中,对于每个服务级别,根据直到目前为止的所述输入/输出命令的执行状况来改变所述输入/输出命令的执行顺序。
3.根据权利要求1所述的用于控制访问的方法,还包括:
在所述服务器装置中:
将来自所述虚拟机的所述输入/输出命令存储在与所述虚拟机对应的关于每个服务级别的服务级别队列中;
以根据所述服务级别的可允许数量的队列的顺序读出存储在关于每个服务级别的队列中的所述输入/输出命令;以及
将所读取的输入/输出命令连同与所述虚拟机对应的虚拟机标识符一起发到所述存储装置。
4.根据权利要求1所述的用于控制访问的方法,还包括:
在所述存储装置中:
从所述服务器装置接收所述输入/输出命令连同所述虚拟机标识符;
针对与所述虚拟机标识符对应的服务级别,将所接收到的输入/输出命令存储在被置于等待状态的关于每个服务级别的输入/输出队列中;以及
以根据所述服务级别的可允许数量的队列的顺序读出存储在关于每个服务级别的输入/输出队列中的所述输入/输出命令,并且执行对存储装置的访问。
5.根据权利要求4所述的用于控制访问的方法,还包括:
在所述存储装置中:
包括对于每个服务级别的两种操作模式,所述两种操作模式包括正常模式和负载分配模式,在所述正常模式中,包括在所述存储装置中的特定控制器执行输入/输出处理,在所述负载分配模式中,包括在所述存储装置中的除所述特定控制器之外的控制器执行输入/输出命令;
对于每个虚拟机,监视所述输入/输出命令的平均处理时段;
当所述正常模式中的具有同一服务级别的任意虚拟机的平均处理时段超过第一阈值时,将具有所述同一服务级别的操作模式切换到所述负载分配模式;以及
当所述负载分配模式中的具有同一服务级别的所有虚拟机的平均处理时段下降到第二阈值以下时,将具有所述同一服务级别的操作模式切换到所述正常模式。
6.一种虚拟机在其中进行操作的服务器装置,所述服务器装置包括:
存储单元,用于将为所述虚拟机设置的服务级别与标识所述虚拟机的虚拟机标识符相关联地进行存储;
关于每个服务级别的队列,针对与所述虚拟机对应的每个服务级别来存储来自虚拟机的输入/输出命令,并且被置于等待状态;
控制器单元,用于以根据所述服务级别的队列的顺序读出存储在关于每个服务级别的队列中的所述输入/输出命令;以及
接口单元,用于发出所读取的输入/输出命令连同与所述虚拟机对应的虚拟机标识符。
7.根据权利要求6所述的服务器装置,其中,
所述控制器单元对于每个服务级别,根据到目前为止的所述输入/输出命令的执行状况来改变所述输入/输出命令的执行顺序。
8.一种存储装置,包括:
存储单元,用于将为虚拟机设置的服务级别与虚拟机标识符相关联地进行存储,所述虚拟机标识符标识在服务器装置中执行的所述虚拟机;
接口单元,用于接收所述输入/输出命令连同所述虚拟机标识符;
关于每个服务级别的输入/输出队列,用于针对与所述虚拟机标识符对应的每个服务级别来存储所接收到的输入/输出命令,并且被置于等待状态;以及
控制器单元,用于以根据所述服务级别的队列的顺序读出存储在关于每个服务级别的所述输入/输出队列中的所述输入/输出命令,并且执行对存储器装置的访问。
9.根据权利要求8所述的存储装置,其中,
所述控制器单元对于每个服务级别,根据直到目前为止的所述输入/输出命令的执行状况来改变所述输入/输出命令的执行顺序。
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