CN106354590A - 磁盘检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁盘检测方法，所述方法包括：获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。本发明还公开了一种磁盘检测装置。本发明无需考虑磁盘的I/O模型、型号和品牌等因素，能够提供慢盘识别的准确性，从而保证RAID处于最佳工作状态。

Description

磁盘检测方法和装置

技术领域

本发明涉及存储领域，尤其涉及一种磁盘检测方法和装置。

背景技术

磁盘是存储领域中用于存放数据的硬件设备。磁盘目前主要有磁介质机械硬盘(简称机械硬盘)和固态磁盘(也叫固态硬盘)两种。磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks，独立冗余磁盘阵列的简称)，简单的说，是一种把多块独立的磁盘按不同的方式组合起来形成一个磁盘组，可以通过多个磁盘同时读取或者存储数据，从而提供比单个磁盘更高的性能。

多个磁盘中性能最差的磁盘会严重影响RAID的性能。比如：一个RAID由Disk1、Disk2和Disk3三个磁盘组成，对RAID的一次写操作，如果组成一个RAID的成员盘具有相同的I/O模型，则RAID的一次写操作被分为三个大小相同的I/O到三个磁盘上处理，Disk1的延迟时间为100ms，Disk2的延迟时间为100ms，Disk3的延迟时间为500ms，那么这次写操作反馈给主机端的延迟时间将是500ms。

我们定义这种延迟较大，影响RAID性能的磁盘为慢盘。准确识别RAID中的慢盘，对于提升RAID整体性能来说至关重要。目前，业界对于慢盘的识别主要采取以下方案：

方案一：逐个统计每个磁盘的I/O延迟时间，将I/O延迟时间划分为若干个区间，对每个区间设置门限值。当有I/O在磁盘得到执行后，计算I/O的延迟时间，将执行I/O次数划分到对应的区间内。当某个区间的I/O个数超过门限值时，则判定该磁盘为慢盘。

方案二，通过监控磁盘的自我检测、分析与报告技术S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)对磁盘的某些属性进行监控，设置门限值，当指定属性值超过门限值时，设置磁盘为慢盘或者故障盘。

然而，当磁盘应用在RAID中时，方案一存在明显的缺陷：未考虑磁盘的I/O模型。举例来说，当拆分到RAID上的I/O都是较大的I/O时，磁盘处理I/O的时间必然会相对较长；或者当磁盘已经满负荷运行时，如果处理器仍然不断的下发I/O给磁盘，磁盘不能及时响应后续的I/O从而导致后续I/O被统计为延迟时间较大，在这些情况下，很可能导致RAID的成员盘都被误判为慢盘，从而影响RAID的正常服务。方案二，则受不同品牌、型号、甚至固件的影响较大，当不同品牌的磁盘混用在一个RAID中时，尤其当不同级别定位的磁盘混用时，性能最差的磁盘S.M.A.R.T可能无异常或者未到门限值而被继续使用，从而导致整个RAID不能工作在最佳状态。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种磁盘检测方法和装置，旨在提高慢盘识别的准确性。

为实现上述目的，本发明提供的一种磁盘检测方法，所述方法包括以下步骤：获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计多个延迟时间所在预设区间的次数；根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

优选地，所述根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘的步骤包括：判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值；如果所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定述待判断慢盘为慢盘。

优选地，所述根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的步骤包括：根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

优选地，所述根据磁盘的延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的步骤包括：根据磁盘的均延迟时间获得RAID的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中所述比值预设阈值大于1。

优选地，所述获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间的步骤之前包括：重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种磁盘检测装置，所述装置包括：获得模块，用于获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计模块，用于统计多个延迟时间所在预设区间的次数；计算模块，用于根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；第一判断模块，用于根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；第二判断模块，用于如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大区间所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

优选地，所述第二判断模块包括：判断单元，用于判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值；判定单元，用于如果所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定述待判断慢盘为慢盘。

优选地，所述第一判断模块还用于根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

优选地，所述第一判断模块包括：获得单元，用于根据磁盘的平均延迟时间获得RAID的平均延迟时间；判断单元，用于根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中所述比值预设阈值大于1。

优选地，所述装置还包括：重置模块，用于重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。

本发明通过获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。通过上述方式，本发明在预置时间内根据获得磁盘处理I/O的平均延迟时间确定待判断慢盘，再根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间判定所述待判断慢盘是否为慢盘，无需考虑磁盘的I/O模型、型号和品牌等因素，能够提高慢盘识别的准确性，从而保证RAID处于最佳工作状态。

附图说明

图1为本发明磁盘检测方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例中根据所述待判断慢盘的次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘的一种流程示意图；

图3为本发明磁盘检测方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明实施例中根据磁盘的延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的一种流程示意图；

图5为本发明磁盘检测方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明磁盘检测装置第一实施例的功能模块示意图；

图7为本发明实施例中第二判断模块的细化功能模块示意图；

图8为本发明实施例中第一判断模块的细化功能模块示意图；

图9为本发明磁盘检测装置第三实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种磁盘检测方法。

请参照图1，图1为本发明磁盘检测方法第一实施例的流程示意图。

在本实施例中，该磁盘检测方法包括：

步骤S10，获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；

在用户可以通过配置菜单设置识别出RAID中慢盘的时间或者频率，比如设置一个月识别一次，一天识别一次或者半年识别一次。当然也可以不识别RAID中慢盘，对某个磁盘进行识别。具体实施中所述预置时间还可以出厂预设。在更多的实施中还可以不预设预置时间，比如在用户需要识别出RAID中慢盘时，通过配置菜单实时设置时间段或者默认获得磁盘开始使用到需要识别出慢盘之前的时间段。

在预置时间内获得RAID中每个磁盘多次处理输入/输出I/O的延迟时间。磁盘处理I/O的延迟时间是指终端下发给磁盘处理I/O的请求时间到磁盘根据请求对应处理I/O的响应时间。本实施例中本发明终端或者本发明软件可以记录每一个下发给磁盘处理的I/O请求的时刻为t₁，硬盘收到I/O后响应的时刻为t₂，那么这个磁盘处理I/O的延迟时间T＝t₂-t₁。当然还可以记录每一个下发给磁盘处理的I/O请求到硬盘接收到该请求的时间为t₁ ^，，硬盘收到所述I/O请求到响应的时间为t₂ ^，，那么这个磁盘处理I/O的延迟时间T＝t₁ ^，+t₂ ^，。具体实施中还可以不获得RAID中每个磁盘每次处理输入/输出I/O的延迟时间，比如在用户指定获得RAID中多个磁盘进行识别时，获得用户指定的多个磁盘每次处理输入/输出I/O的延迟时间。获得所述延迟时间后进入步骤S20。

步骤S20，统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；

为了统计每个磁盘的I/O延迟时间的分布情况，用户还可以通过配置菜单对磁盘处理I/O的延迟时间设置多个预设区间X₁～X_n，比如本实施例中将磁盘处理I/O的延迟时间划分为6个区间：X₁[0,10ms)、X₂[10ms,100ms)、X₃[100ms,500ms)、X₄[500ms,1s)、X₅[1s,5s)、X₆[5s,∞)，每个区间可以对应的记录磁盘处理I/O的延迟时间分别发生的次数x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，即根据在步骤S10获得磁盘每次处理I/O的延迟时间，判断处理I/O的延迟时间在预设区间的哪个区间，对应记录每个区间发生的次数。如果在预置时间内获得磁盘处理一个I/O延迟时间是450ms，那么这个延长时间属于X₃，则x₃的值为1。当然用户也可以不通过配置菜单对磁盘处理I/O的延迟时间设置多个预设区间X₁～X_n，比如在预置时间内，统计完磁盘所有的延迟时间时，根据延迟时间的长度自动划分区域，比如统计完成的所有延迟时间最小为5ms，最大为2s，则可以划分区域为[0,10ms)，[10ms,50ms)，[50ms,1s)，[1s,2s)，[2s,∞)。

本发明可以在预置时间内记录每个磁盘每次处理I/O的延迟时间和同时统计每个磁盘处理I/O的延迟时间对应预设区间的次数；也可以先记录每个磁盘每次处理I/O的延迟时间，记录完成后再根据获得的磁盘处理I/O的延迟时间T以及预先划分的预设区间，统计每个磁盘处理I/O在对应预设区间的次数。统计所述次数后进入步骤S30。

步骤S30，根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；

根据步骤S10统计的磁盘处理I/O的所有延迟时间计算获得每个磁盘处理I/O的平均延迟时间，计算公式如下：

$T_{avgnew}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i/n,$

其中，T_avgnew为磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_i为磁盘第i次处理I/O的延迟时间，n为总次数，可以根据步骤S20统计预设区间的次数获得，本实施例中总次数n＝x₁+x₂+x₃+x₄+x₅+x₆。当然还可以只根据步骤S10统计的磁盘处理I/O的所有延迟时间，对所有的延迟时间进行计数获得总次数。

具体实施中，如果在每一次下发给磁盘处理I/O请求时，都进行计算获得磁盘处理I/O的平均延迟时间，硬盘处理I/O的平均延迟等于总I/O延迟时间除以总I/O次数。总延迟时间等于总次数乘以旧平均延迟时间再加上当前延迟时间T_n；总次数等于旧次数加当前延迟时间的次数：1。其计算公式如下所示：

T_avgnew＝(Count*T_avgold)/(Count+1)，

其中，T_avgnew为当前磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_avgold为更新之前磁盘已完成的处理I/O的平均延迟时间，Count为更新之前统计的总次数。当然还可以采用公式：T_avgnew＝((n-1)*T_avgold+T_n)/n进行计算，其中，T_avgnew为当前磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_avgold为更新之前磁盘已完成的处理I/O的平均延迟时间，n为统计的总次数，T_n为第n次记录的处理I/O的延迟时间。本领域人员还可以根据上述描述对计算公式进行其他变化，此处不一一赘述。获得所述平均延迟时间后进入步骤S40。

步骤S40，根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；

根据步骤S30获得的所述平均延迟时间进行初步筛选，确定RAID中可能是慢盘的磁盘，定义为待判断慢盘。比如判断所有磁盘的平均延迟时间是是否大于预设阈值，比如根据磁盘的品牌、类型和使用时间等参数对平均延迟时间设置一时间阈值，如果步骤S30获得某个磁盘的平均延迟时间大于该时间阈值，则确定该磁盘为待判断慢盘。当然还可以判断RAID中部分磁盘的平均延迟时间是是否大于预设阈值，确定部分磁盘中的待判断慢盘。判断出待判断慢盘后进入步骤S50。如果判断所述磁盘为正常磁盘，则返回步骤S10或者结束流程。

具体实施中还可以根据步骤S20获得的次数进行判断确定RAID中待判断慢盘，比如在本实施例中可以将延迟时间划分的6个区域中第5个和第6个区域的次数占该磁盘总次数的比例是否查过预设比例阈值，即判断划分的区域中时间较大区间的次数所占的比例是否超过预设比例阈值。如果超过预设比例阈值，则确定该磁盘为待判断慢盘。

步骤S50，根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

根据步骤S40确定RAID中的待判断慢盘，判断出待判断慢盘的预设区间中统计次数最大所对应的区间，然后根据待判断慢盘的统计次数最大所对应的区间判断所述待判断慢盘是否为慢盘。比如判断所述待判断慢盘预设区间中次数最大区间占总次数的百分比是否大于预设的百分比，如果所述待判断慢盘预设区间中次数最大区间占总次数的百分比大于预设的百分比，则判定所述待判断慢盘为慢盘。

在判定出慢盘后，则可以对所述慢盘进行对应处理，比如可以对所述慢盘写入数据，但是需要读取该慢盘的数据时，采用降级读的方式，读取其中的数据；或者读取RAID中其它磁盘的数据之后，通过逻辑计算获得要在慢盘中读的数据；或者将慢盘作为备份盘等。

本领域技术人员可以理解的是步骤S20可以不在步骤S10和步骤S30之间执行，可以只要在步骤S50之前执行即可。当然本领域技术人员还可以根据本发明实施例的描述做其他步骤或者条件变换。

本发明通过获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。通过上述方式，本发明在预置时间内根据获得磁盘处理I/O的平均延迟时间确定待判断慢盘，再根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间判定所述待判断慢盘是否为慢盘，无需考虑磁盘的I/O模型、型号和品牌等因素，能够提高慢盘识别的准确性，从而保证RAID处于最佳工作状态。

请参照图2，图2为本发明实施例中根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘的一种流程示意图。

基于本发明磁盘检测方法第一实施例，步骤S50包括：

步骤S51，判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值；

根据步骤S40确定RAID中的待判断慢盘和步骤S20统计的预设区间对应的次数，判断出待判断慢盘的统计次数最大所对应的区间，然后判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值。比如在本实施例中待判断慢盘在预设区间的分布情况为x₁＝10，x₂＝10，x₃＝100，x₄＝5，x₅＝1，x₆＝1，次数最大的区间为X₃[100ms,500ms)；其他磁盘在预设区间的分布情况为x₁＝100，x₂＝10，x₃＝12，x₄＝5，x₅＝0，x₆＝0，次数最大的区间为X₁[0,10ms)，判断待判断慢盘的X₃区间和其他磁盘的X₁区间从而得到判断结果。如果判断结果为所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则进入步骤S52。否则进入步骤S53。

步骤S52，判定所述待判断慢盘为慢盘；

根据步骤S51的判断结果，如果判断结果为所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，比如本实施例中X₃的左端值为500ms大于X₁的右端值10ms，则判定所述待判断慢盘为慢盘。

步骤S53，判定所述待判断慢盘不是慢盘。

根据步骤S51的判断结果，如果判断结果为所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值小于或等于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定所述判断磁盘不是慢盘。判断完成后可以输出判断结果或者重新执行判断流程。

请参阅图3，图3为本发明磁盘检测方法第二实施例的流程示意图。

基于本发明磁盘检测方法第一实施例，所述方法还包括：

步骤S60，根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

本步骤可以是步骤S40的一种实施方式。在具体实施中，用户可以根据各个磁盘的品牌、类型和使用时间等参数在通过配置菜单划分区间时，给每个区间指定一门限值，当然还可以自动根据各个磁盘的品牌、类型和使用时间等参数给每个区间指定一门限值。具体实施中还可以只给某一个区间指定门限值。根据步骤S20统计所述延迟时间所在预设区间的次数，判断各个预设区间的次数是否超过所述预设区间对应的门限值。如果某个磁盘的某个预设区间的次数超过其对应的门限值，则确定该磁盘为待判断慢盘。

请参阅图4，图4为本发明实施例中根据磁盘的延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的一种流程示意图。

基于本发明磁盘检测方法第一实施例，步骤S40还可以包括：

步骤S41，根据磁盘的平均延迟时间获得RAID的平均延迟时间；

根据步骤S10获得的所有磁盘处理I/O的平均延迟时间计算获得所述RAID的平均延迟时间，当然还可以不根据所有磁盘的平均延迟时间计算。RAID的平均延迟时间可以等于各个磁盘的延迟时间的和除以磁盘的总数量，计算公式如下所示：

T_raid＝∑_x＝1…NT_x/N，

其中，T_raid为RAID的平均延迟时间，T_x为第x个磁盘的平均延迟时间，N为RAID中参与计算的磁盘总数量。N可以是RAID中所有盘的数量。

具体实施中计算RAID的平均延迟时间还可以采用扣除待判断慢盘的数据的方法，其计算公式如下所示：

T_raid＝(∑_{x＝1…(k-1)(k+1)…N}T_x-T_k)/(N-1)，

其中，T_raid为RAID的平均延迟时间，T_x为第x个磁盘的平均延迟时间，T_k是待判断慢盘的平均延迟时间，N为RAID中参与计算的磁盘总数量。N可以是RAID中所有盘的数量。当然还可以通过其他方式获得所述RAID的平均延迟时间。

获得所述RAID的平均延迟时间后进入步骤S42。

步骤S42，根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

根据步骤S41获得所述RAID的平均延迟时间，计算磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值，根据获得的所述比值对比与预设比值的大小判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中，所述预设比值大于1。如果磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值大于预设比值，则确定所述磁盘为待判断慢盘。具体实施中还可以不计算所述磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值，比如直接选择平均延迟时间最大的磁盘作为待判断慢盘。

请参阅图5，图5为本发明磁盘检测方法第三实施例的流程示意图。

基于本发明磁盘检测方法第一实施例，在步骤S10之前还可以包括：

步骤S70，重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。

在终端开始判断RAID中慢盘时，获得预置时间内RAID中磁盘处理I/O的延迟时间之前，还可以重置RAID中所有磁盘中所述延迟时间的记录信息。将记录的I/O延迟时间和统计各个区间的次数重置为0。

本发明通过在开始判断慢盘之前重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。本发明能够消除磁盘中历史数据的影响，保证判断结果的正确性。

本发明进一步提供一种磁盘检测装置。

参照图6，图6为本发明磁盘检测装置第一实施例的功能模块示意图。

在本实施例中，该磁盘检测装置包括：

获得模块10，用于获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间。

在用户可以通过配置菜单设置识别出RAID中慢盘的时间或者频率，比如设置一个月识别一次，一天识别一次或者半年识别一次。当然也可以不识别RAID中慢盘，对某个磁盘进行识别。具体实施中所述预置时间还可以出厂预设。在更多的实施中还可以不预设预置时间，比如在用户需要识别出RAID中慢盘时，通过配置菜单实时设置时间段或者默认获得磁盘开始使用到需要识别出慢盘之前的时间段。

在预置时间内获得RAID中每个磁盘多次处理输入/输出I/O的平均延迟时间。磁盘处理I/O的延迟时间是指终端下发给磁盘处理I/O的请求时间到磁盘根据请求对应处理I/O的响应时间。本实施例中本发明终端或者本发明软件可以记录每一个下发给磁盘处理的I/O请求的时刻为t₁，硬盘收到I/O后响应的时刻为t₂，那么这个磁盘处理I/O的延迟时间T＝t₂-t₁。当然还可以记录每一个下发给磁盘处理的I/O请求到硬盘接收到该请求的时间为t₁ ^，，硬盘收到所述I/O请求到响应的时间为t₂ ^，，那么这个磁盘处理I/O的延迟时间T＝t₁ ^，+t₂ ^，。具体实施中还可以不获得RAID中每个磁盘每次处理输入/输出I/O的延迟时间，比如在用户指定获得RAID中多个磁盘进行识别时，获得用户指定的多个磁盘每次处理输入/输出I/O的延迟时间。

统计模块20，用于统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数。

为了统计每个磁盘的I/O延迟时间的分布情况，用户还可以通过配置菜单对磁盘处理I/O的延迟时间设置多个预设区间X₁～X_n，比如本实施例中将磁盘处理I/O的延迟时间划分为6个区间：X₁[0,10ms)、X₂[10ms,100ms)、X₃[100ms,500ms)、X₄[500ms,1s)、X₅[1s,5s)、X₆[5s,∞)，每个区间可以对应的记录磁盘处理I/O的延迟时间分别发生的次数x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆，即根据在获得模块10获得磁盘每次处理I/O的延迟时间，判断处理I/O的延迟时间在预设区间的哪个区间，对应记录每个区间发生的次数。如果在预置时间内获得磁盘处理一个I/O延迟时间是450ms，那么这个延长时间属于X₃，则x₃的值为1。当然用户也可以不通过配置菜单对磁盘处理I/O的延迟时间设置多个预设区间X₁～X_n，比如在预置时间内，统计完磁盘所有的延迟时间时，根据延迟时间的长度自动划分区域，比如统计完成的所有延迟时间最小为5ms，最大为2s，则可以划分区域为[0,10ms)，[10ms,50ms)，[50ms,1s)，[1s,2s)，[2s,∞)。

本发明可以在预置时间内记录每个磁盘每次处理I/O的延迟时间和同时统计每个磁盘处理I/O的延迟时间对应预设区间的次数；也可以先记录每个磁盘每次处理I/O的延迟时间，记录完成后再根据获得的磁盘处理I/O的延迟时间T以及预先划分的预设区间，统计每个磁盘处理I/O在对应预设区间的次数。

计算模块30，用于根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间。

根据获得模块10统计的磁盘处理I/O的所有延迟时间和在统计模块20统计的所述次数计算获得每个磁盘处理I/O的平均延迟时间，计算公式如下：

$T_{avgnew}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{T}_i/n,$

其中，T_avgnew为磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_i为磁盘第i次处理I/O的延迟时间，n为总次数，可以根据统计模块20统计预设区间的次数获得，。本实施例中总次数n＝x₁+x₂+x₃+x₄+x₅+x₆。当然还可以只根据获得模块10统计的磁盘处理I/O的所有延迟时间，对所有的延迟时间进行计数获得总次数。

具体实施中，如果在每一次下发给磁盘处理I/O请求时，都进行计算获得磁盘处理I/O的平均延迟时间，硬盘处理I/O的平均延迟等于总I/O延迟时间除以总I/O次数。总延迟时间等于总次数乘以旧平均延迟时间再加上当前延迟时间T_n；总次数等于旧次数加当前延迟时间的次数：1。其计算公式如下所示：

T_avgnew＝(Count*T_avgold)/(Count+1)，

其中，T_avgnew为当前磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_avgold为更新之前磁盘已完成的处理I/O的平均延迟时间，Count为更新之前统计的总次数。当然还可以采用公式：T_avgnew＝((n-1)*T_avgold+T_n)/n进行计算，其中，T_avgnew为当前磁盘处理I/O的平均延迟时间，T_avgold为更新之前磁盘已完成的处理I/O的平均延迟时间，n为统计的总次数，T_n为第n次记录的处理I/O的延迟时间。本领域人员还可以根据上述描述对计算公式进行其他变化，此处不一一赘述。

第一判断模块40，用于根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为RAID中待判断慢盘。

根据计算模块30获得的所述平均延迟时间进行初步筛选，确定RAID中可能是慢盘的磁盘，定义为待判断慢盘。比如判断所有磁盘的平均延迟时间是是否大于预设阈值，比如根据磁盘的品牌、类型和使用时间等参数对平均延迟时间设置一时间阈值，如果计算模块30获得某个磁盘的平均延迟时间大于该时间阈值，则确定该磁盘为待判断慢盘。当然还可以判断RAID中部分磁盘的平均延迟时间是是否大于预设阈值，确定部分磁盘中的待判断慢盘。

具体实施中还可以根据统计模块20获得的次数进行判断确定RAID中待判断慢盘，比如在本实施例中可以将延迟时间划分的6个区域中第5个和第6个区域的次数占该磁盘总次数的比例是否查过预设比例阈值，即判断划分的区域中时间较大区间的次数所占的比例是否超过预设比例阈值。如果超过预设比例阈值，则确定该磁盘为待判断慢盘。

第一判断模块40还用于根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

在具体实施中，用户可以根据各个磁盘的品牌、类型和使用时间等参数在通过配置菜单划分区间时，给每个区间指定一门限值，当然还可以自动根据各个磁盘的品牌、类型和使用时间等参数给每个区间指定一门限值。具体实施中还可以只给某一个区间指定门限值。根据统计模块20统计所述延迟时间所在预设区间的次数，判断各个预设区间的次数是否超过所述预设区间对应的门限值。如果某个磁盘的某个预设区间的次数超过其对应的门限值，则确定该磁盘为待判断慢盘。

第二判断模块50，用于根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

根据第一判断模块40确定RAID中的待判断慢盘，判断出待判断慢的预设区间盘的统计次数最大所对应的区间，然后根据待判断慢盘的统计次数最大所对应的区间判定所述待判断慢盘是否为慢盘。比如判断所述待判断慢盘预设区间中次数最大区间占总次数的百分比是否大于预设的百分比，如果所述待判断慢盘预设区间中次数最大区间占总次数的百分比大于预设的百分比，则判定所述待判断慢盘为慢盘。

在判定出慢盘后，则可以对所述慢盘进行对应处理，比如可以对所述慢盘写入数据，但是需要读取该慢盘的数据时，采用降级读的方式，读取其中的数据；或者读取RAID中其它磁盘的数据之后，通过逻辑计算获得要在慢盘中读的数据；或者将慢盘作为备份盘等。

本发明通过获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。通过上述方式，本发明在预置时间内根据获得磁盘处理I/O的平均延迟时间确定待判断慢盘，再根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间判定所述待判断慢盘是否为慢盘，无需考虑磁盘的I/O模型、型号和品牌等因素，能够提高慢盘识别的准确性，从而保证RAID处于最佳工作状态。

图7为本发明实施例中第二判断模块的细化功能模块示意图。

基于本发明磁盘检测装置第一实施例，第二判断模块50包括：

判断单元51，用于判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值。

根据第一判断模块40确定RAID中的待判断慢盘和统计模块20统计的预设区间对应的次数，判断出待判断慢盘的统计次数最大所对应的区间，然后判断所述待判断慢盘的统计次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值。比如在本实施例中待判断慢盘在预设区间的分布情况为x₁＝10，x₂＝10，x₃＝100，x₄＝5，x₅＝1，x₆＝1，次数最大的区间为X₃[100ms,500ms)；其他磁盘在预设区间的分布情况为x₁＝100，x₂＝10，x₃＝12，x₄＝5，x₅＝0，x₆＝0，次数最大的区间为X₁[0,10ms)，判断待判断慢盘的X₃区间和其他磁盘的X₁区间从而得到判断结果。

判定单元52，用于如果所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定述待判断慢盘为慢盘。

根据判断单元51的判断结果，如果判断结果为所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，比如本实施例中X₃的左端值为500ms大于X₁的右端值10ms，则判定所述待判断慢盘为慢盘。如果判断结果为所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值小于或等于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定所述判断磁盘不是慢盘。判断完成后可以输出判断结果或者重新执行判断流程。

图8为本发明实施例中第一判断模块的细化功能模块示意图。

基于本发明磁盘检测装置第一实施例，第一判断模块40包括：

获得单元41，用于根据磁盘的平均延迟时间获得RAID的平均延迟时间。

根据获得模块10获得的所有磁盘处理I/O的平均延迟时间计算获得所述RAID的平均延迟时间，当然还可以不根据所有磁盘的平均延迟时间计算。RAID的平均延迟时间可以等于各个磁盘的延迟时间的和除以磁盘的总数量，计算公式如下所示：

T_raid＝∑_x＝1…NT_x/N，

其中，T_raid为RAID的平均延迟时间，T_x为第x个磁盘的平均延迟时间，N为RAID中参与计算的磁盘总数量。N可以是RAID中所有盘的数量。

具体实施中计算RAID的平均延迟时间还可以采用扣除待判断慢盘的数据的方法，其计算公式如下所示：

T_raid＝(∑_{x＝1…(k-1)(k+1)…N}T_x-T_k)/(N-1)，

其中，T_raid为RAID的平均延迟时间，T_x为第x个磁盘的平均延迟时间，T_k是待判断慢盘的平均延迟时间，N为RAID中参与计算的磁盘总数量。N可以是RAID中所有盘的数量。当然还可以通过其他方式获得所述RAID的平均延迟时间。

判断单元42，用于根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

根据获得单元41获得所述RAID的平均延迟时间，计算磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值，根据获得的所述比值对比所述比值与预设比值的大小判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中，所述预设比值大于1。如果磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值大于预设比值，则确定所述磁盘为待判断慢盘。具体实施中还可以不计算所述磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值，比如直接选择平均延迟时间最大的磁盘作为待判断慢盘。

图9为本发明磁盘检测装置第三实施例的功能模块示意图。

基于本发明磁盘检测装置第一实施例，所述装置包括：

重置模块60，用于重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。

在终端开始判断RAID中慢盘时，获得预置时间内RAID中磁盘处理I/O的延迟时间之前，还可以重置RAID中所有磁盘中所述延迟时间的记录信息。将记录的I/O延迟时间和统计各个区间的次数重置为0。

本发明通过在开始判断慢盘之前重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。本发明能够消除磁盘中历史数据的影响，保证判断结果的正确性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁盘检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；

统计所述多个延迟时间所在预设区间的次数；

根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；

根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；

如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘的步骤包括：

判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值；

如果所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定述待判断慢盘为慢盘。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的步骤包括：

根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据磁盘的延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘的步骤还包括：

根据磁盘的平均延迟时间获得RAID的平均延迟时间；

根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中所述比值预设阈值大于1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间的步骤之前包括：

重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。

6.一种磁盘检测装置，其特征在于，所述装置包括：

获得模块，用于获得预置时间内磁盘阵列RAID中磁盘处理多个输入/输出I/O的延迟时间；

统计模块，用于统计多个延迟时间所在预设区间的次数；

计算模块，用于根据所述多个延迟时间计算获得所述磁盘的平均延迟时间；

第一判断模块，用于根据磁盘的平均延迟时间判断所述磁盘是否为待判断慢盘；

第二判断模块，用于如果所述磁盘是待判断慢盘，则根据所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的预设区间，判断所述待判断慢盘是否为慢盘。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块包括：

判断单元，用于判断所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值是否大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值；

判定单元，用于如果所述待判断慢盘的所述次数最大所对应的区间的左端值大于其他磁盘的所述次数最大所对应的区间的右端值，则判定述待判断慢盘为慢盘。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块还用于根据所述预设区间的次数和所述预设区间对应的次数预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块包括：

获得单元，用于根据磁盘的平均延迟时间获得RAID的平均延迟时间；

判断单元，用于根据磁盘的平均延迟时间与RAID的平均延迟时间的比值和所述比值对应的比值预设阈值判断所述磁盘是否为待判断慢盘，其中所述比值预设阈值大于1。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

重置模块，用于重置RAID中磁盘的输入/输出I/O的延迟时间的记录信息。