CN104699540A - 一种存储资源均衡方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种存储资源均衡方法及装置，所述方法应用于虚拟化平台中的控制器，所述方法包括：检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；根据存储池的存储状态确认存储池属于待迁移队列或目标队列；将所述待迁移队列中存储池中的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。本发明可实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，避免虚拟机业务中断的情况。

Description

一种存储资源均衡方法及装置

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种存储资源均衡方法及装置。

背景技术

随着数据中心的规模和功能日趋复杂，如何能够充分挖掘现有的资源以适应更高的业务需求，成为企业数据中心的重要任务。目前的虚拟化平台可实现存储虚拟化，即将物理存储资源虚拟成一个个“存储池”，其中每个存储池可服务于多个虚拟机，从而来提高存储资源的整体利用率，同时降低了管理成本。

现有技术中，虚拟化平台中的控制器通常按照管理员制定的管理策略来为虚拟机分配指定的存储池。当由于某个存储池同时为多个虚拟机提供服务，或者该存储池中的某个虚拟机存储的数据量过大，导致该存储池的可用存储空间不能保证虚拟机正常运行时，该存储池中的部分虚拟机会被暂停存储，从而会造成部分虚拟机的业务中断。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种存储资源均衡方法及装置来解决虚拟化平台中因存储池可用存储空间不足造成的虚拟机业务中断的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种存储资源均衡方法，所述方法应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，所述方法包括：

检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

进一步的，所述根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，包括：

当存储池的可用空间小于第一预设阈值时，确定所述存储池属于待迁移队列；

当存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，确定所述存储池属于目标队列。

进一步的，所述将所述待迁移队列中的存储池上部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移，包括：

按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序；

根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

进一步的，所述按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序，包括：

优先迁移在所述待迁移队列中处于离线状态的虚拟机和/或优先迁移在所述待迁移队列中存储空间最大的虚拟机；

所述根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池，包括：

根据存储池的优先级和/或可用空间排列所述目标队列中存储池的接收顺序，根据所述迁移顺序和所述接收顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

进一步的，所述方法还包括：

在可用空间大于等于第三预设阈值的存储池中，查找处于暂停状态的虚拟机；

当确定所述处于暂停状态的虚拟机的暂停原因是无可用空间时，将所述暂停状态的虚拟机恢复运行。

基于相同的构思，本发明还提供一种存储资源均衡装置，所述装置应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，所述装置包括：

状态检测单元，用于检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

队列划分单元，用于根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

虚拟机迁移单元，用于将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

进一步的，所述队列划分单元，具体用于：

在存储池的可用空间小于第一预设阈值时，确定所述存储池属于待迁移队列；

在存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，确定所述存储池属于目标队列。

进一步的，所述虚拟机迁移单元，包括：

排序子单元，用于按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序；

迁移子单元，用于根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

进一步的，所述排序子单元，具体用于优先迁移在所述待迁移队列中处于离线状态的虚拟机和/或优先迁移在所述待迁移队列中存储空间最大的虚拟机；

所述迁移子单元，具体用于根据存储池的优先级和/或可用空间排列所述目标队列中存储池的接收顺序，根据所述迁移顺序和所述接收顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

进一步的，所述装置还包括：

状态恢复单元，用于在可用空间大于等于第三预设阈值的存储池中，查找处于暂停状态的虚拟机，当确定所述处于暂停状态的虚拟机的暂停原因是无可用空间时，将所述暂停状态的虚拟机恢复运行。

由此可见，本发明的虚拟化平台可通过控制器检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态，并根据存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，然后将待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向目标队列中的存储池迁移，从而实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，因此可避免虚拟机业务中断的情况。

附图说明

图1是本发明一种示例性实施方式中的存储系统架构图；

图2是本发明一种示例性实施方式中的一种存储资源均衡方法的处理流程图；

图3是本发明一种示例性实施方式中的另一种存储资源均衡方法的处理流程图；

图4a是本发明一种示例性实施方式中迁移前的存储池状态示意图；

图4b是本发明一种示例性实施方式中迁移后的存储池状态示意图；

图5是本发明一种示例性实施方式中存储资源均衡装置所在的控制器的硬件结构图；

图6是本发明一种示例性实施方式中的一种存储资源均衡装置的逻辑结构图。

具体实施方式

请参见图1，是本发明一种示例性实施方式中的存储系统架构图，该存储系统可搭建在物理服务器集群上，该系统包括虚拟化平台及虚拟的存储池群。所述虚拟化平台安装于所述物理服务器上，负责实现对物理服务器的硬件资源的逻辑封装。虚拟化平台可以将一台物理服务器虚拟化为多个逻辑的虚拟机；并通过虚拟化平台上的控制器对虚拟机进行创建、克隆、开启、删除、暂停、停止等操作，虚拟机可用于为不同用户提供服务；所述存储池群是所有物理存储资源的集合，通过虚拟化技术可将该存储池群分成一个个虚拟的存储池，用于为所述虚拟机提供存储空间，其中每个存储池可以为多个虚拟机提供服务。

所述控制器可以是物理服务器集群中的一台具有管理功能的服务器。虚拟化平台通常是通过管理员在控制器上写入控制策略来实现将虚拟机分配到存储池。当某存储池上分配的虚拟机数量过多，或是某台虚拟机占用的存储空间过大时，会使该存储池的可用空间不足，因而无法支持部分虚拟机的正常运行，从而导致虚拟机业务中断。

为了解决上述问题，本发明的虚拟化平台可通过控制器检测虚拟化平台连接的存储池的存储状态，并根据存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，然后将待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向目标队列中的存储池迁移，从而实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，因此可避免虚拟机业务中断的情况。

请参考图2，是本发明一种示例性实施方式中的一种存储资源均衡方法的处理流程图，该方法应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，在该虚拟化平台中自动均衡存储资源的方法包括：

步骤201、控制器检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

控制器可以按照预设的时间间隔检测虚拟化平台连接的存储池的存储状态，例如检测每个存储池的可用空间，或是存储使用率等等。

步骤202、控制器根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

在本发明可选的实施例中，控制器可以根据存储池的可用空间来对存储池进行分组。例如，当一存储池的可用空间小于第一预设阈值时，可认为该存储池的可用空间不足，因此可将该存储池加入待迁移队列；当另一存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，可认为该存储池的可用空间充足，因此可将该存储池加入目标队列，从而可将所有存储池按照存储状态进行区分。其中，第一预设阈值和第二预设阈值可以由管理员设置具体数值，也可以是默认设置的数值，第一预设阈值小于等于第二预设阈值。当第一预设阈值等于第二预设阈值时，说明所有存储池将被分为两组，即待迁移队列和目标队列；当第一预设阈值小于第二预设阈值时，说明所有存储池除了被分到待迁移队列和目标队列以外，还有部分存储池处于临界状态，既无需进行虚拟机迁移，也不接收新的虚拟机。需要说明的是，在实际应用中，判断存储池的可用空间是否充足，可以通过多种检测条件来实现，例如检测该存储池的可用存储空间的大小，或者通过检测该存储池的存储使用率的高低，也可以同时通过检测上述两项来判断该存储池的可用空间是否充足，具体检测条件可由用户来设置，此处不做限制。

步骤203、控制器将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

在本发明可选的实施例中，控制器可按照预设策略排列待迁移队列中的虚拟机的迁移顺序。实际应用过程中，可以为用户提供一些优先迁移的条件，例如，优先迁移离线状态的虚拟机，因为虚拟机迁移过程中会短时间影响虚拟机的业务，而离线状态的虚拟机由于当前没有处理业务，所以迁移离线状态的虚拟机不会影响正常业务；或者优先迁移占用存储空间最大的虚拟机，因为占用存储空间最大的虚拟机通常在整个存储池中占据较大的存储比例，所以迁移占用存储空间最大的虚拟机会使资源均衡的效率更高。用户可以将上述两个条件结合、或任选其一进行迁移排序。例如，优先迁移离线状态的虚拟机时，若在待迁移队列中同时存在多个离线状态的虚拟机，则控制器进一步可以将上述多个离线状态的虚拟机按照占用存储空间的大小进行排序，并先迁移占用空间最大的虚拟机，从而有效降低该虚拟机对应的存储池的空间使用率，在不影响正常业务的情况下，最高效率的完成虚拟机迁移。此外还可以根据实际应用需要，通过其他方式对虚拟机进行排序，此处不一一例举。

由于目标队列中也可能存在多个存储池，存储池接收迁移的虚拟机时，为了进一步提高迁移效率，可以对存储池进行接收排序。在本发明可选的实施例中，控制器可以使用存储池的优先级、存储池的可用空间作为接收排序的条件来对目标队列中的所有存储池进行排序。例如按照管理员为每个存储池设置的优先级排序，优先级越高的存储池就优先接收迁移的虚拟机；或者是按照存储池的可用空间进行排序，可用空间最大的存储池可以优先接收迁移的虚拟机；亦或是根据用户实际需求，将上述两个条件结合使用进行接收排序，具体方法此处不做限制。通过上述排序方法可以合理接收迁移的虚拟机，并有效提高迁移效率。

由于传统的解决方案是通过管理员手动将该存储池中的虚拟机迁移到可用空间较大的存储池中，但手动均衡方式的操作量很大，并且迁移效率较低。本发明的虚拟化平台可通过控制器检测所述虚拟化平台中所有存储池的存储状态，并根据存储池的存储状态将存储池加入待迁移队列或目标队列，然后将待迁移队列中存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移，从而实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，因此可避免虚拟机业务中断的情况，并能够提高迁移效率，减少手动操作。

通常存储池的可用空间不足时，会导致该存储池中的虚拟机被暂停处理业务，即便后续该存储池的可用空间充足时，被暂停的虚拟机也无法恢复运行，从而会影响虚拟机正常服务。为解决这一问题，在本发明可选的实施例中，控制器还可以在检测到存储池的可用空间均大于等于第三预设阈值时，认为该存储池具有充足的可用空间，因此控制器可通过检查虚拟机的状态标识来查找处于暂停状态的虚拟机。当控制器找到处于暂停状态的虚拟机后，可进一步判断该虚拟机的暂停原因。通常暂停原因有可能是管理员手动暂停，也可能是因为可用空间不足而暂停，由于不同暂停原因对应的原因标志位也不同，因此控制器可以通过原因标志位查找到由于无可用空间而被暂停的虚拟机，然后控制器可将所述暂停状态的虚拟机恢复运行，从而实现自动恢复虚拟机业务的目的。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下基于图1的存储系统架构，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

假设该虚拟化平台中设置有10台虚拟机，即虚拟机1、虚拟机2至虚拟机10。控制器根据管理员预设的控制策略将这10台虚拟机分配到存储池群中的三个存储池中，即虚拟机1至虚拟机6对应存储池A，虚拟机7至虚拟机9对应存储池B，虚拟机10对应存储池C，其中每个存储池的总空间为100，为了减少判断过程，本实施例中可将可用空间对应第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值均设置为60。该存储系统中存储资源自动均衡的处理过程如图3所示，其中包括：

步骤301、控制器按照预设时间间隔检测所有存储池的可用空间；

管理员可以在控制器中设置时间间隔为60秒，那么该控制器可以每60秒对存储池A、存储池B、存储池C进行可用空间的检测，则该检测周期中各个存储池的存储状态如图4a所示，其中存储池A的可用空间为40，存储池B的可用空间为70，存储池C的可用空间为90。

步骤302、控制器判断每个存储池的可用空间是否小于60，若小于，则转步骤303；若不小于，则转步骤305；若均小于，则转步骤308；

步骤303、控制器将可用空间小于60的存储池加入待迁移队列，转步骤304；

根据图4a可知，存储池A的可用空间小于60，因此控制器可以将存储池A加入待迁移队列。

步骤304、控制器对待迁移队列中的虚拟机排列迁移顺序；

由于虚拟机1至虚拟机6都被部署在存储池A中，为了提高迁移效率，控制器可将虚拟机排序迁移。具体排序方法可以是先迁移离线状态的虚拟机，若同时有多个离线状态的虚拟机，则最先迁移离线状态且空间占用最大的虚拟机。

步骤305、控制器将可用空间大于等于60的存储池加入目标队列，转步骤306；

根据图4a可知，存储池B、存储池C的可用空间均大于60，因此控制器可以将存储池B、存储池C加入目标队列。

步骤306、控制器对目标队列中的存储池排序；

由于存储池B、存储池C都可以接收待迁移的虚拟机，但是存储池C的可用空间大于存储池B，因此可以将存储池C作为第一目标存储池，存储池B则为第二目标存储池。

步骤307、控制器按照迁移顺序将待迁移队列中的虚拟机迁移到目标存储池；

控制器按照待迁移队列中的迁移顺序将待迁移队列中的虚拟机逐一迁移到目标存储池。其中控制器可以先将待迁移的部分虚拟机迁移到第一目标存储池，若第一目标存储池达到迁移上限的时候，将后续的待迁移的虚拟机迁移到第二目标存储池。迁移后的结果可如图4b所示，其中存储池A的可用空间为60，存储池B的可用空间为70，存储池C的可用空间为70。

步骤308、控制器查找由于可用空间不足而暂停的虚拟机，转步骤309；

当控制器检测的存储池的可用空间都大于等于60时，可以认为所有存储池的可用空间都充足，足以支持所有虚拟机的运行。因此控制器可以通过虚拟机的状态标识来筛选处于暂停状态的虚拟机，并通过判断这些虚拟机的原因标志位来判断出由于可用空间不足而暂停的虚拟机。

步骤309、控制器恢复虚拟机的运行；

控制器可将这些由于可用空间不足而暂停的虚拟机恢复运行，从而可以避免管理员手动恢复虚拟机的运行，提高了管理效率。

由此可见，本发明的虚拟化平台可通过控制器检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态，并根据存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，然后将待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向目标队列中的存储池迁移，从而实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，因此可避免虚拟机业务中断的情况。

基于相同的构思，本发明还提供一种存储资源均衡装置，所述装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，本发明的存储资源均衡装置作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在控制器的CPU将存储器中对应的计算机程序指令读取后运行而成。

请参考图5及图6，是本发明一种示例性实施方式中的一种存储资源均衡装置600，所述装置应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，所述装置基本运行环境包括CPU，存储器以及其他硬件，从逻辑层面上来看，所述装置600包括：

状态检测单元601，用于检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

队列划分单元602，用于根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

虚拟机迁移单元603，用于将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

可选的，所述队列划分单元602，具体用于：

在存储池的可用空间小于第一预设阈值时，确定所述存储池属于待迁移队列；

在存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，确定所述存储池属于目标队列。

可选的，所述虚拟机迁移单元603，包括：

排序子单元6031，用于按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序；

迁移子单元6032，用于根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

可选的，所述排序子单元6031，具体用于优先迁移在所述待迁移队列中处于离线状态的虚拟机和/或优先迁移在所述待迁移队列中存储空间最大的虚拟机；

所述迁移子单元6032，具体用于根据存储池的优先级和/或可用空间排列所述目标队列中存储池的接收顺序，根据所述迁移顺序和所述接收顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

可选的，所述装置还包括：

状态恢复单元604，用于在可用空间大于等于第三预设阈值的存储池中，查找处于暂停状态的虚拟机，当确定所述处于暂停状态的虚拟机的暂停原因是无可用空间时，将所述暂停状态的虚拟机恢复运行。

由此可见，本发明的虚拟化平台可通过控制器检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态，并根据存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，然后将待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向目标队列中的存储池迁移，从而实现虚拟化平台中存储资源的自动均衡，进而保证存储池具有可用存储空间，因此可避免虚拟机业务中断的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种存储资源均衡方法，其特征在于，所述方法应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，所述方法包括：

检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列，包括：

当存储池的可用空间小于第一预设阈值时，确定所述存储池属于待迁移队列；

当存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，确定所述存储池属于目标队列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待迁移队列中的存储池上部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移，包括：

按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序；

根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序，包括：

优先迁移在所述待迁移队列中处于离线状态的虚拟机和/或优先迁移在所述待迁移队列中存储空间最大的虚拟机；

所述根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池，包括：

根据存储池的优先级和/或可用空间排列所述目标队列中存储池的接收顺序，根据所述迁移顺序和所述接收顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在可用空间大于等于第三预设阈值的存储池中，查找处于暂停状态的虚拟机；

当确定所述处于暂停状态的虚拟机的暂停原因是无可用空间时，将所述暂停状态的虚拟机恢复运行。

6.一种存储资源均衡装置，其特征在于，所述装置应用于虚拟化平台中的控制器，所述虚拟化平台连接多个存储池，每个存储池中部署一个或多个虚拟机，所述装置包括：

状态检测单元，用于检测所述虚拟化平台连接的存储池的存储状态；

队列划分单元，用于根据存储池的存储状态确定存储池属于待迁移队列或目标队列；

虚拟机迁移单元，用于将所述待迁移队列中的存储池中部署的虚拟机向所述目标队列中的存储池迁移。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述队列划分单元，具体用于：

在存储池的可用空间小于第一预设阈值时，确定所述存储池属于待迁移队列；

在存储池的可用空间大于等于第二预设阈值时，确定所述存储池属于目标队列。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述虚拟机迁移单元，包括：

排序子单元，用于按照预设策略排列所述待迁移队列中所有虚拟机的迁移顺序；

迁移子单元，用于根据所述迁移顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述排序子单元，具体用于优先迁移在所述待迁移队列中处于离线状态的虚拟机和/或优先迁移在所述待迁移队列中存储空间最大的虚拟机；

所述迁移子单元，具体用于根据存储池的优先级和/或可用空间排列所述目标队列中存储池的接收顺序，根据所述迁移顺序和所述接收顺序将所述待迁移队列中的虚拟机迁移到所述目标队列中的存储池。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

状态恢复单元，用于在可用空间大于等于第三预设阈值的存储池中，查找处于暂停状态的虚拟机，当确定所述处于暂停状态的虚拟机的暂停原因是无可用空间时，将所述暂停状态的虚拟机恢复运行。