CN106874110A - 一种集群存储系统的节能方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种集群存储系统的节能方法和装置，该节能方法包括：将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括：服务分区；获取服务分区的存储空间的使用率信息；根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。本发明根据分区的容量变化，自动变化分区的状态以在读写操作时，仅向一个分区写数据，其他分区根据状态执行相应的节能方式，从而达到节能的需求。

Description

一种集群存储系统的节能方法和装置
技术领域
本发明涉及集群领域，具体来说，涉及一种集群存储系统的节能方法和装置。
背景技术
随着信息技术的发展，数据存储量也呈现出快速增长的势头，导致集群存储系统不断扩大，从而使得集群硬件的能量消耗也不断增长，因此，如何最大程度地节约硬件耗能，提高能量利用率，成为一个亟待解决的问题。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种集群存储系统的节能方法和装置，能够将存储集群划分为多个分区，根据每个分区不同的工作状态，动态地实施不同的硬件节能方案，从而有效减少集群中硬件的能量损耗，提高集群硬件的能耗比。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种集群存储系统的节能方法。
该节能方法包括：将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括：服务分区；获取服务分区的存储空间的使用率信息；根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
根据本发明的一个实施例，多种不同工作状态的分区进一步包括：等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
根据本发明的一个实施例，根据使用率信息，调整多个分区的工作状态包括：将服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；在使用率大于第一阈值的情况下，将服务分区的工作状态调整为切换分区的工作状态，并且将等待分区的工作状态调整为服务分区的工作状态。
根据本发明的一个实施例，根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
根据本发明的一个实施例，根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式包括：在分区为临时分区、等待分区的情况下，执行浅度节能模式；在分区为关闭分区、不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
根据本发明的另一方面，提供了一种集群存储系统的节能装置。
该节能装置包括：划分模块，用于将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括：服务分区；获取模块，用于获取服务分区的存储空间的使用率信息；调整模块，用于根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
根据本发明的一个实施例，多种不同工作状态的分区进一步包括：等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
根据本发明的一个实施例，调整模块包括：比较模块，用于将服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；切换模块，用于在使用率大于第一阈值的情况下，将服务分区的工作状态调整为切换分区的工作状态，并且将等待分区的工作状态调整为服务分区的工作状态。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：执行模块，用于根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
根据本发明的一个实施例，执行模块包括：第一执行模块，用于在分区为临时分区、等待分区的情况下，执行浅度节能模式；
第二执行模块，用于在分区为关闭分区、不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
本发明的有益技术效果在于：
本发明通过将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括服务分区，随后获取服务分区的存储空间的使用率信息，最后根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作，从而根据分区的容量变化，自动变化分区的状态以在读写操作时，仅向一个分区写数据，其他分区根据状态执行相应的节能方式，从而达到节能的需求。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的集群存储系统的节能方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的集群存储系统中分区之间状态流转过程图；
图3是根据本发明实施例的集群存储系统的节能装置的框图。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种集群存储系统的节能方法。
如图1所示，根据本发明实施例的集群存储系统的节能方法包括：
步骤S101，将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括：服务分区；
步骤S103，获取服务分区的存储空间的使用率信息；
步骤S105，根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
通过本发明的上述方案，能够通过将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括服务分区，随后获取服务分区的存储空间的使用率信息，最后根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作，从而根据分区的容量变化，自动变化分区的状态以在读写操作时，仅向一个分区写数据，其他分区根据状态执行相应的节能方式，从而达到节能的需求。
根据本发明的一个实施例，多种不同工作状态的分区进一步包括：等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
在该实施例中，如图2所示，将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，其中，多种不同工作状态的分区包括：服务分区、等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区，如，将多个分区比作多个人物，其分区的不同工作状态就好像多个人物扮演的多个角色，从而将分区进行功能分区的划分，其对应的各个工作状态如下：
服务分区：当前工作分区，新文件的创建都在该分区，该集群中只有一个服务分区；
切换分区：上一个工作分区，目前正进行收尾处理，该集群中只有一个切换分区；
等待分区：下一个工作分区，等待切换至服务分区，其没有临时读请求时所有磁盘、CPU、风扇等处于节能模式，例如，CPU和风扇的转速降低至正常转速的一半，一旦有访问自动唤醒，当然可以理解，其节能模式的具体设置可根据实际需求进行设定，本发明对此不作限定；
关闭分区：关闭工作分区中的节点，所有的节点都为关机状态，不提供服务；
巡检分区：该状态下的分区进行巡检工作，该巡检工作具体包括：1、非正常读写数据的发现与修复；2、集群中的垃圾回收；3、集群中磁盘坏道的检查；
临时分区：关闭分区临时读数据时进行开启，以提供服务；
不可用分区：集群中启动失败的分区，进入不可用状态，需要人工开启或修复；
常驻服务分区：存储常用文件，其不进行角色切换，一直处于正常工作状态。
根据本发明的一个实施例，根据使用率信息，调整多个分区的工作状态包括：将服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；在使用率大于第一阈值的情况下，将服务分区的工作状态调整为切换分区的工作状态，并且将等待分区的工作状态调整为服务分区的工作状态。
在该实施例中，如图2所示，图2中的1-10为状态机线，其表示分区的工作状态进行切换时的条件，其具体含义如下：
状态机线1、2、3表示服务分区的使用空间达到一定比例(如已使用存储空间的80％，可根据实际需求对存储空间的使用比例进行设置)时，从关闭分区、临时分区、巡检分区中选择一个为等待分区，例如，根据本发明的一个实施例，选择关闭分区、临时分区、巡检分区中空闲容量最大的作为等待分区，若关闭分区、临时分区、巡检分区中已用容量达到一定比例之后(如95％，可根据实际需求进行设置)，将不再选择其作为等待分区，以避免分区在关闭和开启之间来回流转；
状态机线4、5表示服务分区的使用空间达到切换比例(如已使用存储空间的85％，可根据实际需求进行设置)时，同时，4线和5线同时发生切换，即将等待分区的工作状态切换至服务分区的工作状态，并且同时将服务分区的工作状态切换为切换分区的工作状态；
状态机线6、9表示当分区完成收尾工作，将切换分区的工作状态和临时分区的工作状态切换为关闭分区的工作状态，其具体的收尾工作包括：客户端缓存数据都刷回，暂时超时时间策略后续增加查询命令，其中，超时时间可根据实际需求进行设置；无法正常读写的数据、无法正常工作的磁盘、无法正常工作的节点修复完成；分区内的存储服务可以安全退出；关闭集群中的多个分区内的机器；
状态机线11表示巡检完成或者巡检时间超时，将会将巡检转换为关闭分区；
状态机线8表示用户访问一个关闭分区中的数据时，将会将其转换为临时分区；
状态机线10、12表示定期选择一个关闭分区或临时分区作为巡检分区，巡检需要做如下的工作：扫描磁盘、检查并修复对象、上报相应的巡检进度和状态；
状态机线7表示如果启动一个关闭分区失败，则将该分区转换为不可用分区。
根据本发明的一个实施例，根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
根据本发明的一个实施例，根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式包括：在分区为临时分区、等待分区的情况下，执行浅度节能模式；在分区为关闭分区、不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
在该实施例中，通过对于集群中多个分区实施硬件节能的方案，从而达到了非关机的节能方式，同时，对硬件节能设置三个节能等级，其三个节能等级包括：正常工作(或不节能)、浅度节能、深度节能，其具体如下：
正常工作，该分区中的所有机器及存储服务均正常进行，例如，集群中的常驻分区、服务分区、切换分区、巡检分区；
浅度节能，一般情况下不对分区中的磁盘进行输入/输出操作，该节能模式下响应读写请求，但是延迟会高于正常工作的等级，在有读写操作的情况下可以自动将磁盘唤醒，风扇和磁盘的转速不全速运行，例如，集群中的临时分区、等待分区；
深度节能，分区中的磁盘不响应任何读写请求，直到该分区状态发生变化，如客户端访问该分区内的节点，需要向管理发送启动该分区的请求并等待直至该分区状态成功转变，在该节能模式下，将风扇和磁盘设置成不转或者慢速转动，例如，集群中的关闭分区。
根据本发明的实施例，还提供了一种集群存储系统的节能装置。
如图3所示，根据本发明实施例的集群存储系统的节能装置包括：
划分模块31，用于将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括：服务分区；
获取模块32，用于获取服务分区的存储空间的使用率信息；
调整模块33，用于根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
根据本发明的一个实施例，多种不同工作状态的分区进一步包括：等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
根据本发明的一个实施例，调整模块33包括：比较模块(未示出)，用于将服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；切换模块(未示出)，用于在使用率大于第一阈值的情况下，将服务分区的工作状态调整为切换分区的工作状态，并且将等待分区的工作状态调整为服务分区的工作状态。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：执行模块(未示出)，用于根据分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
根据本发明的一个实施例，执行模块包括：第一执行模块(未示出)，用于在分区为临时分区、等待分区的情况下，执行浅度节能模式；
第二执行模块执行模块，用于在分区为关闭分区、不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过将集群划分为多个分区，其中，多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且多种不同工作状态的分区包括服务分区，随后获取服务分区的存储空间的使用率信息，最后根据使用率信息，调整多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作，从而大幅降低了大规模存储系统的能耗，在能量不足的情况下，能够充分利用能量正常进行工作，最大限度地提高了能量的利用率。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集群存储系统的节能方法，其特征在于，包括：
将集群划分为多个分区，其中，所述多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且所述多种不同工作状态的分区包括：服务分区；
获取所述服务分区的存储空间的使用率信息；
根据所述使用率信息，调整所述多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
2.根据权利要求1所述的节能方法，其特征在于，所述多种不同工作状态的分区进一步包括：
等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
3.根据权利要求2所述的节能方法，其特征在于，根据所述使用率信息，调整所述多个分区的工作状态包括：
将所述服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；
在所述使用率大于第一阈值的情况下，将所述服务分区的工作状态调整为所述切换分区的工作状态，并且将所述等待分区的工作状态调整为所述服务分区的工作状态。
4.根据权利要求2所述的节能方法，其特征在于，根据所述分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
5.根据权利要求4所述的节能方法，其特征在于，根据所述分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式包括：
在所述分区为所述临时分区、所述等待分区的情况下，执行浅度节能模式；
在所述分区为所述关闭分区、所述不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
6.一种集群存储系统的节能装置，其特征在于，包括：
划分模块，用于将集群划分为多个分区，其中，所述多个分区被配置为多种不同工作状态的分区，并且所述多种不同工作状态的分区包括：服务分区；
获取模块，用于获取所述服务分区的存储空间的使用率信息；
调整模块，用于根据所述使用率信息，调整所述多个分区的工作状态，并且选取调整工作状态后的多个分区中的服务分区进行存储操作。
7.根据权利要求6所述的节能装置，其特征在于，所述多种不同工作状态的分区进一步包括：
等待分区、切换分区、关闭分区、临时分区、巡检分区、常驻分区、不可用分区。
8.根据权利要求7所述的节能装置，其特征在于，所述调整模块包括：
比较模块，用于将所述服务分区的存储空间的使用率和阈值进行比较；
切换模块，用于在所述使用率大于第一阈值的情况下，将所述服务分区的工作状态调整为所述切换分区的工作状态，并且将所述等待分区的工作状态调整为所述服务分区的工作状态。
9.根据权利要求7所述的节能装置，其特征在于，进一步包括：
执行模块，用于根据所述分区的工作状态，执行分区的工作状态所对应的节能模式。
10.根据权利要求9所述的节能装置，其特征在于，所述执行模块包括：
第一执行模块，用于在所述分区为所述临时分区、所述等待分区的情况下，执行浅度节能模式；
第二执行模块，用于在所述分区为所述关闭分区、所述不可用分区的情况下，执行深度节能模式。
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