CN105407059A - 一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法 - Google Patents

一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法，该QoS调度器包括IO存储队列集、监视单元和QoS调度单元；本申请中，QoS调度器中的IO存储队列集包括N个IO存储队列，并且每一个IO存储队列与每台服务器之间一一对应，每一个IO存储队列存储与其对应的服务器发送过来的IO数据，而监视单元则可以对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行调整，得到相应的QoS调度策略，后续便可根据上述QoS调度策略，依次对各个IO存储队列中存储的IO数据进行处理，从而避免了服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢，消除了原先IO请求处理进程的混乱局面。

Description

一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法。
背景技术
目前，SAN(SAN，即StorageAreaNetwork，存储区域网络)是一种高速存储网络，通常以SCSI协议(SCSI，即SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口)作为存储访问协议，支持服务器与存储设备之间的直接高速数据传输。然而，目前的SCSI目标器只支持采用“先来先服务”的方式，对服务器发送的IO(IO，即Input/Output，输入输出)请求进行处理。这样，如果存在两个或两个以上的服务器在同一时段内，向SCSI目标器发起IO请求，则会导致服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢，导致了IO请求处理进程的混乱。
综上所述可以看出，如何避免服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法，避免了服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢。其具体方案如下：
一种应用于SCSI目标器的QoS调度器，所述SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块；所述QoS调度器包括：
IO存储队列集，用于与所述接口模块连接，包括N个IO存储队列，N为正整数，当所述接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至相应的IO存储队列，其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；
监视单元，用于对当前所述IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；
QoS调度单元，用于根据所述QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
优选的，所述SCSI目标器为LIO、SCST或TGT。
优选的，所述接口模块为ISCSI接口或FC接口。
优选的，所述QoS调度器还包括：
控制器，用于为用户提供QoS管理接口，通过所述QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用所述QoS调整命令，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
优选的，所述QoS调度单元，还用于根据所述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
本发明还公开了一种应用于SCSI目标器的QoS调度方法，所述SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块；所述QoS调度方法包括：
当所述接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至IO存储队列集中相应的IO存储队列，所述IO存储队列集包括N个IO存储队列，N为正整数；其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；
对当前所述IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；
根据所述QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
优选的，所述SCSI目标器为LIO、SCST或TGT。
优选的，所述接口模块为ISCSI接口或FC接口。
优选的，所述QoS调度方法还包括：
为用户提供QoS管理接口，通过所述QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用所述QoS调整命令，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
优选的，所述QoS调度方法还包括：
根据所述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
本发明中，QoS调度器包括IO存储队列集、监视单元和QoS调度单元；其中，IO存储队列集用于与接口模块连接，包括N个IO存储队列，当接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至相应的IO存储队列，其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；监视单元用于对当前IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；QoS调度单元用于根据QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。可见，本发明中，QoS调度器中的IO存储队列集包括N个IO存储队列，并且每一个IO存储队列与每台服务器之间一一对应，每一个IO存储队列存储与其对应的服务器发送过来的IO数据，而监视单元则可以对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行调整，得到相应的QoS调度策略，后续便可根据上述QoS调度策略，依次对各个IO存储队列中存储的IO数据进行处理，从而避免了服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢，消除了原先IO请求处理进程的混乱局面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种QoS调度器的应用结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种具体的QoS调度器的应用结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种应用于SCSI目标器的QoS调度方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种应用于SCSI目标器的QoS调度器，SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块；具体的，上述SCSI目标器为LIO(即Linux-IOTarget)、SCST(即GenericSCSITargetSubsystemForLinux)或TGT(即LinuxSCSITargetFramework)。另外，上述接口模块具体可以是ISCSI接口(ISCSI，即InternetSmallComputerSystemInterface)或FC接口(FC，即FibreChannel)。需要说明的是，上述QoS指的是QualityofService，即服务质量。
参见图1所示，本实施例中公开的QoS调度器包括：
IO存储队列集11，用于与接口模块连接，包括N个IO存储队列，N为正整数，当接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至相应的IO存储队列；
其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系，本实施例中，服务器的个数小于或等于N，并且每一台服务器均有一个IO存储队列与其对应；
监视单元12，用于对当前IO存储队列集11和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对IO存储队列集11中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略。
例如，可以根据上述实时监视结果，并结合IO请求的紧急程度或终端用户的重要性等因素，对IO存储队列集11中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略。
QoS调度单元13，用于根据QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集11的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
本发明实施例中，QoS调度器包括IO存储队列集、监视单元和QoS调度单元；其中，IO存储队列集用于与接口模块连接，包括N个IO存储队列，当接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至相应的IO存储队列，其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；监视单元用于对当前IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；QoS调度单元用于根据QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
可见，本发明实施例中，QoS调度器中的IO存储队列集包括N个IO存储队列，并且每一个IO存储队列与每台服务器之间一一对应，每一个IO存储队列存储与其对应的服务器发送过来的IO数据，而监视单元则可以对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行调整，得到相应的QoS调度策略，后续便可根据上述QoS调度策略，依次对各个IO存储队列中存储的IO数据进行处理，从而避免了服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢，消除了原先IO请求处理进程的混乱局面。
本发明实施例公开了一种具体的应用于SCSI目标器的QoS调度器，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
参见图2所示，为了方便用户根据个人的实际应用需要，对各种IO请求的优先级进行人工调整，本实施例中，QoS调度器还可以进一步包括控制器14，该控制器14具体用于为用户提供QoS管理接口，通过QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用QoS调整命令，对IO存储队列集11中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
相应的，QoS调度单元13还可以进一步用于根据上述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集11的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
本发明实施例还公开了一种应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其中，SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块。具体的，上述SCSI目标器为LIO、SCST或TGT。另外，上述接口模块具体可以是ISCSI接口或FC接口。
参见图3所示，上述QoS调度方法包括：
步骤S31：当接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至IO存储队列集中相应的IO存储队列，该IO存储队列集包括N个IO存储队列，N为正整数；其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系。
步骤S32：对当前IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略。
步骤S33：根据QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
为了方便用户根据个人的实际应用需要，对各种IO请求的优先级进行人工调整，上述QoS调度方法还可以进一步包括：为用户提供QoS管理接口，通过QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用QoS调整命令，对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
相应的，上述QoS调度方法还包括：根据上述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
本发明实施例中，当接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至IO存储队列集中相应的IO存储队列；对当前IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；根据QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至SCSI指令处理模块，以使SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至存储模块。
可见，本发明实施例中，每一个IO存储队列与每台服务器之间一一对应，每一个IO存储队列存储与其对应的服务器发送过来的IO数据，另外，可以对IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行调整，得到相应的QoS调度策略，后续便可根据上述QoS调度策略，依次对各个IO存储队列中存储的IO数据进行处理，从而避免了服务器之间发生对系统处理能力资源的自然争抢，消除了原先IO请求处理进程的混乱局面。
最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种应用于SCSI目标器的QoS调度器及调度方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种应用于SCSI目标器的QoS调度器，其特征在于，所述SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块；所述QoS调度器包括：
IO存储队列集，用于与所述接口模块连接，包括N个IO存储队列，N为正整数，当所述接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至相应的IO存储队列，其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；
监视单元，用于对当前所述IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；
QoS调度单元，用于根据所述QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
2.根据权利要求1所述的应用于SCSI目标器的QoS调度器，其特征在于，所述SCSI目标器为LIO、SCST或TGT。
3.根据权利要求1所述的应用于SCSI目标器的QoS调度器，其特征在于，所述接口模块为ISCSI接口或FC接口。
4.根据权利要求1至3任一项所述的应用于SCSI目标器的QoS调度器，其特征在于，还包括：
控制器，用于为用户提供QoS管理接口，通过所述QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用所述QoS调整命令，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
5.根据权利要求4所述的应用于SCSI目标器的QoS调度器，其特征在于，所述QoS调度单元，还用于根据所述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
6.一种应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其特征在于，所述SCSI目标器包括接口模块、SCSI指令处理模块和存储模块；所述QoS调度方法包括：
当所述接口模块接收到服务器发送的IO数据时，将该IO数据保存至IO存储队列集中相应的IO存储队列，所述IO存储队列集包括N个IO存储队列，N为正整数；其中，服务器与IO存储队列之间呈一一对应关系；
对当前所述IO存储队列集和存储系统的运行状态进行实时监视，根据实时监视结果，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，得到相应的QoS调度策略；
根据所述QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
7.根据权利要求6所述的应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其特征在于，所述SCSI目标器为LIO、SCST或TGT。
8.根据权利要求6所述的应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其特征在于，所述接口模块为ISCSI接口或FC接口。
9.根据权利要求6至8任一项所述的应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其特征在于，还包括：
为用户提供QoS管理接口，通过所述QoS管理接口获取用户根据自身需要发送的QoS调整命令，并利用所述QoS调整命令，对所述IO存储队列集中每一个IO存储队列的调度优先级进行相应的调整，相应地得到符合用户需求的QoS调度策略。
10.根据权利要求9所述的应用于SCSI目标器的QoS调度方法，其特征在于，还包括：
根据所述符合用户需求的QoS调度策略中记录的每一个IO存储队列的调度优先级的高低顺序，依次从所述IO存储队列集的各个IO存储队列中取出相应的IO数据，并将该IO数据下发至所述SCSI指令处理模块，以使所述SCSI指令处理模块对该IO数据进行相应的处理并将处理结果发送至所述存储模块。
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