CN108804037A - 基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法及系统,方法包括获取存储设备产生的历史性能数据信息;利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;将计算结果作为数据样本进行存储。本发明通过箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,从而得到异常值,克服了现有技术中缺乏对异常值分析的缺陷,提高了历史性能数据分析的准确性,根据分析结果,能够准确的掌握存储设备的现状,便于对存储设备未来运行状况的预测。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,具体地说是基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法及系统。
背景技术
随着科学计算和网络应用的快速发展,产生的信息量越来越多,数据的存储越来越被人们所关注,因此存储部件在整个计算机体系中所处的地位越来越重要。存储已经由单一的磁盘、磁带转向磁盘阵列,进而发展到当前流行的存储网络,如NAS(NetworkStorage Technologies,网络存储技术)、SAN(Storage Area Network,存储区域网络)和ISCSI(Internet Small Computer System Interface,互联网小型计算机系统接口)等。大规模的数据应用需求不断涌现,海量数据及其应用也成为一个新的发展方向,数据存储已经对人们的工作和生活产生了巨大的影响,而其中对于存储设备的各项性能数据分析也自然越来越重要。
存储设备的历史性能数据为存储设备各项性能数据保存下来的历史记录,通过分析历史性能数据,可以有效的监控存储设备运行的情况、分析存储设备的优劣、进行存储设备未来运行状况的预测,因此一种合理的统计存储设备历史性能数据的方法尤为重要。
通常情况,统计的历史性能数据往往是一个波动的数值。现有技术中对存储设备历史性能数据的统计和分析采用均值统计法,该方法缺乏对异常值的分析,因而数据处理的结果不准确,不能准确的反应存储设备的现状。
发明内容
本发明实施例中提供了基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法及系统,以解决现有技术中对存储设备历史性能数据的处理结果不准确,影响对存储设备现状准确掌握的问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:
本发明第一方面提供了基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,包括以下步骤:
获取存储设备产生的历史性能数据信息;
利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;
将计算结果作为数据样本进行存储。
结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述方法还包括步骤:
利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示。
结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述历史性能数据信息包括历史性能数据和产生数据的时间,所述历史性能数据包括IOPS(I/O persecond,每秒最大输入/输出数)读数据、IOPS写数据、IOPS读写数据总值、MBPS(MB per second,每秒最大带宽数)数据和延时数据。
结合第一方面,在第一方面第一种可能的实现方式中,所述历史性能数据的四分位数包括上四分位数、中位数、下四分位数,利用四分位数和最值,得到异常值。
结合第一方面,在第一方面第二种可能的实现方式中,在利用箱型图理论进行计算之前,还包括设定时间段来获取计算数据的步骤。
结合第一方面,在第一方面第二种可能的实现方式中,所述计算结果为在设定时间段内,每个历史性能数据的四分位数、上边缘、下边缘和异常值。
结合第一方面,在第一方面第二种可能的实现方式中,所述将计算结果作为数据样本进行存储具体为:
将设定时间段内,每个历史性能数据的计算结果作为一个数据样本;
以时间为标准,对每个数据样本进行存储。
本发明第二方面提供了一种基于箱型图处理存储设备历史性能数据的系统,所述系统包括
信息获取模块,用于获取存储设备产生的历史性能数据信息;
第一数据处理模块,利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;
存储模块,用于将计算结果作为数据样本进行存储。
结合第二方面,在第二方面第一种可能的实现方式中,所述系统还包括第二数据处理模块,所述第二数据处理模块利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示。
本发明第二方面的所述处理存储设备历史性能数据的系统能够实现第一方面及第一方面的各实现方式中的方法,并取得相同的效果。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是发明所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
1、通过箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,从而得到异常值,克服了现有技术中缺乏对异常值分析的缺陷,提高了历史性能数据分析的准确性,根据分析结果,能够准确的掌握存储设备的现状,便于对存储设备未来运行状况的预测。
2、将对历史性能数据的处理结果通过图形展示工具,以箱型图的形式展现出来,在查询历史性能数据的信息时,能够对分析处理的结果直观显示,实用性强。
3、利用箱型图进行数据处理时,利用实际数据,不需要事先假定数据服从特定的分布形式,没有对数据作任何限制性要求,客观真实的表现数据形状的本来面貌并识别出相应的异常值。
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,对于本领域普通技术人员而言,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是本发明所述方法实施例1的流程示意图;
图2是本发明所述箱型图表示的数据意义示意图;
图3是本发明所述方法实施例2的流程示意图;
图4是本发明的图形展示工具展示的历史性能数据箱型图的示意图;
图5是本发明所述系统实施例1的结构示意图;
图6是本发明所述系统实施例2的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示,基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,包括以下步骤:
S1,获取存储设备产生的历史性能数据信息;
存储设备在正常运行时,都会产生一些实时的性能数据,包括IOPS读数据、IOPS写数据、IOPS读写数据总值、MBPS数据和延时数据。历史性能数据信息除历史性能数据外,还包括产生该历史性能数据对应的时间。将数据产生的时间和对应的历史性能数据存储至数据库中。
IOPS数据用来衡量大量小文件并发随机读写的环境,存储设备所能提供的最大文件并发数,如数据库应用;MBPS用来衡量大量大文件顺序读写时,存储设备所能提供的最大带宽,如视频制作应用;存储设备的延时是指从接收到数据包到开始向目的端口发送数据包之间的时间间隔,一般对于系统相应时间要求较高的应用场景,如银行业务。
S2,利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,得到异常值;
在计算之前设置计算数据获取的时间段,作为一个样本数据,例如将十分钟设为一个时间段,利用箱型图理论计算时,统计每十分钟内的数据作为一个箱型图的计算数据。
统计学中,把所有数值由小到大排列并分成四等份,处于三个分割点位置的数值就是四分位数,记为上四分位数、中位数、下四分位数。
上四分位数等于该样本中所有数值由小到大排列后第75%的数字;中位数等于该样本中所有数值由小到大排列后第50%的数字;下四分位数等于该样本中所有数值由小到大排列后第25%的数字。
如图2所示,箱型图中除四分位数外还包括上边缘、下边缘和异常值。上边缘用Max表示,满足Max=Q3+1.5*IQR,其中IQR(Inter Quartile Range)为四分位距;下边缘用Min表示,满足Min=Q1-1.5*IQR。四分位距等于上四分位数与下四分位数的差值。所有大于Max和小于Min的数据均为异常值。
S3,将计算结果作为数据样本进行存储。
计算结果为在设定时间段内,每个历史性能数据的四分位数、上边缘、下边缘和异常值。将设定时间段内,每个历史性能数据的计算结果作为一个数据样本;以时间为标准,对每个数据样本进行存储。
如图3所示,在上述实施例的基础上,对存储设备历史性能数据的处理还包括步骤S4,利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示。
通过High Charts等现有的免费开源图形显示插件,将5个性能数据(IOPS读数据、IOPS写数据、IOPS读写数据总值、MBPS数据和延时数据)各自的6个值(四分位数、上边缘、下边缘和异常值数据),在某一设定时间段内,共30个参数,利用箱型图进行展示。
如图4所示,五个箱型图(横坐标1-5)分别代表IOPS读数据、IOPS写数据、IOPS读写数据总值、MBPS、时延五类性能数据,每个箱型图数据的来源取自设定时间段内所有数据库中相应类型的存储数值。且High Charts支持通过鼠标放置图表直接显示出统计的IOPS读/写/总值、MBPS、时延五种性能类型中四分位数、上边缘、下边缘和异常值数据的具体数据,实现对所查询的时间内存储设备性能的直观了解。
如图5所示,基于箱型图处理存储设备历史性能数据的系统包括信息获取模块1、第一数据处理模块2和存储模块3,信息获取模块1用于获取存储设备产生的历史性能数据信息;第一数据处理模块2,利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;存储模块3用于将计算结果作为数据样本进行存储。
如图6所示,系统还包括第二数据处理模块4,利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示,实现对所查询的时间内存储设备性能的直观了解。
以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:包括以下步骤:
获取存储设备产生的历史性能数据信息;
利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;
将计算结果作为数据样本进行存储。
2.根据权利要求1所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:所述方法还包括步骤:
利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示。
3.根据权利要求1或2所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:所述历史性能数据信息包括历史性能数据和产生数据的时间,所述历史性能数据包括IOPS读数据、IOPS写数据、IOPS读写数据总值、MBPS数据和延时数据。
4.根据权利要求1或2所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:所述历史性能数据的四分位数包括上四分位数、中位数、下四分位数,利用四分位数以及上边缘、下边缘,得到异常值。
5.根据权利要求1或2所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:在利用箱型图理论进行计算之前,还包括设定时间段来获取计算数据的步骤。
6.根据权利要求5所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:所述计算结果为在设定时间段内,每个历史性能数据的四分位数、上边缘、下边缘和异常值。
7.根据权利要求6所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的方法,其特征是:所述将计算结果作为数据样本进行存储具体为:
将设定时间段内,每个历史性能数据的计算结果作为一个数据样本;
以时间为标准,对每个数据样本进行存储。
8.基于箱型图处理存储设备历史性能数据的系统,其特征是:所述系统包括
信息获取模块,用于获取存储设备产生的历史性能数据信息;
第一数据处理模块,利用箱型图理论,计算历史性能数据的四分位数,并得到异常值;
存储模块,用于将计算结果作为数据样本进行存储。
9.根据权利要求8所述的基于箱型图处理存储设备历史性能数据的系统,其特征是:所述系统还包括第二数据处理模块,所述第二数据处理模块利用图形展示工具,对样本中的数据以箱型图的形式展示。
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