CN110489062A - 一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统，属于磁盘扩容领域，要解决的技术问题为如何在减少运维成本的前提下满足数据库磁盘空间增长，该方法针对OpenStack虚拟机环境上的数据库实例，通过磁盘预测模块监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容，基于LVM技术、通过磁盘扩容模块进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。该系统包括判断模块、磁盘预测模块和磁盘扩容模块。
Description
技术领域
本发明涉及磁盘扩容领域，具体地说是一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统。
背景技术
随着用户不断增加，与之关联的数据库在运行过程中，数据也会不断地增长、同时会不断地对磁盘空间产生需求，如果磁盘空间比较紧张，或者数据库访问频繁，为了避免出现磁盘空间满、造成数据库服务的中断的问题，常用的做法是用不断地获取数据库实例的剩余可用磁盘空间，还需要定期去清理数据库日志，此种情况下，一是需要随时监控可用磁盘空间，且此种情况系统运维成本较高，二是随着数据量的增大，清理数据库日志，但是数据库的数据增长不能清理，磁盘总会有占满的情况发生，就需要进行磁盘空间的扩容。
因此，如何在减少运维成本的前提下满足数据库磁盘空间增长的需求，是需要解决技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统，来解决如何在减少运维成本的前提下满足数据库磁盘空间增长的问题。
第一方面，本发明提供一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，针对OpenStack虚拟机环境上的数据库实例，通过磁盘预测模块和磁盘扩容模块对数据库磁盘进行扩容，所述扩容方法包括如下步骤：
S100、提示用户是否开启磁盘预测模块，如果开启，执行步骤S200，如果不开启，执行步骤S400；
S200、设置报警天数阈值，所述报警天数阈值为预测的数据库磁盘占满天数的阈值；
S300、通过磁盘预测模块监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容；
S400、判断是否进行磁盘扩容，如果是，执行步骤S500；
S500、基于LVM技术，通过磁盘扩容模块进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
在上述实施方式中，利用OpenStack虚拟机磁盘能够进行扩容特性，数据库实例部署在OpenStack虚拟机上，利用LVM技术对数据库磁盘进行扩容，来满足数据库数据磁盘空间增长的需求。
作为优选，步骤S300中磁盘预测模块基于指数平滑预测算法，在一个清理数据库日志周期内，采集数据库磁盘增长量数据和时间节点序列以监控数据库磁盘的单位时间增长量，并预测数据库磁盘可用空间的剩余使用时间以预测数据库磁盘占满的天数。
在上述实施方式中，方便用户进行数据库磁盘的扩容，减少了随时监控磁盘使用率的运维成本。
作为优选，步骤S300包括如下分步骤：
S310、部署运维节点，所述运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
S320、通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
S330、对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
S340、以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量；
S350、根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则下，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
作为优选，步骤S340中基于三次指数平滑算法预测公式预测数据库磁盘增长量，所述预测公式为：
其中，t表示访问数据库磁盘的时间段，α表示平滑值。
作为优选，步骤S500包括如下分步骤：
S510、通过terraform openstack provider创建扩展的数据库磁盘；
S520、将扩展的数据库磁盘挂载到指定需要扩容的数据库实例的虚拟机上；
S530、获取挂载所述扩展的数据库磁盘的盘符；
S540、对于扩展的数据库磁盘的盘符，创建新物理分区，；
S550、将新物理分区扩展到原有数据库磁盘的逻辑卷组；
S560、扩展原有数据库磁盘的逻辑卷，逻辑卷的路径为数据盘，得到扩容后数据库磁盘；
S570、修改扩容后数据库磁盘的文件格式。
在上述实施方式中，将数据库实例数据库磁盘以逻辑卷组的方式挂载到数据库数据目录，与操作系统盘进行分离，方便进行数据库磁盘的管理。
作为优选，步骤S570中，通过如下步骤修改扩容后数据库磁盘的文件格式：
通过ansible工具中的filesystem模块修改文件格式，
或者，通过resize2fs命令重新加载逻辑卷的大小；
所述resize2fs命令的内容为：resize2fs/dev/vg-mysql/lv-mysql。
作为优选，步骤S510和步骤S520均通过terraform脚本执行。
作为优选，步骤S530至步骤S570均通过ansible自动化脚本执行。
第二方面，本发明提供一种基于OpenStack环境的磁盘扩容系统，用于执行如第一方面任一项所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法；
所述扩容系统包括：
判断模块，所述判断模块用于提示用户是否开启磁盘预测模块、设置报警天数阈值，并用于判断是否进行磁盘扩容；
磁盘预测模块，所述磁盘预测模块用于监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容；
磁盘扩容模块，所述磁盘扩容模块用于基于LVM技术进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
作为优选，所述磁盘预测模块为具有如下功能的模块：
部署运维节点，所述运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量；
根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
本发明的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统具有以下优点：
1、可自动预测数据库磁盘的增长量，减少监控磁盘使用率的运维成本；
2、对数据库数据磁盘自动进行扩容，满足数据库数据磁盘空间增长的需求，减少手工扩容出错率，同时保证数据库服务不宕机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为实施例1一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
本发明实施例提供一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统，用于解决如何在减少运维成本的前提下满足数据库磁盘空间增长的技术问题。
实施例1：
本发明的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，针对OpenStack虚拟机环境上的数据库实例，通过磁盘预测模块和磁盘扩容模块对数据库磁盘进行扩容。
该扩容方法包括如下步骤：
S100、提示用户是否开启磁盘预测模块，如果开启，执行步骤S200，如果不开启，执行步骤S400；
S200、设置报警天数阈值，所述报警天数阈值为预测的数据库磁盘占满天数的阈值；
S300、通过磁盘预测模块监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容；
S400、判断是否进行磁盘扩容，如果是，执行步骤S500；
S500、基于LVM技术，通过磁盘扩容模块进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
其中，步骤S300中磁盘预测模块基于指数平滑预测算法，在一个清理数据库日志周期内，采集数据库磁盘增长量数据和时间节点序列以监控数据库磁盘的单位时间增长量，并预测数据库磁盘可用空间的剩余使用时间以预测数据库磁盘占满的天数。具体通过如下分步骤实现：
S310、部署运维节点，该运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
S320、通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
S330、对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
S340、以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量，预测公式为：
其中，t表示访问数据库磁盘的时间段，α表示平滑值；
S350、根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则下，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
步骤S500包括如下分步骤：
S510、基于terraform脚本、通过terraform openstack provider创建扩展的数据库磁盘；
S520、通过terraform脚本将扩展的数据库磁盘挂载到指定需要扩容的数据库实例的虚拟机上；
S530、通过编写的ansible自动化脚本获取挂载所述扩展的数据库磁盘的盘符；
S540、对于扩展的数据库磁盘的盘符，通过编写的ansible自动化脚本创建新物理分区，例如，扩展的数据库磁盘的盘符为/dev/vdd，创建的新物理分区则为/dev/vdd1；
S550、通过编写的ansible自动化脚本将新物理分区扩展到原有数据库磁盘的逻辑卷组，例如，数据库磁盘卷组为vg-mysql，需要扩展上一步创建的物理分区/dev/vdd1到逻辑卷组vg-mysql，采用命令vgextend vg-mysql"/dev/vdd1"；
S560、通过编写的ansible自动化脚本扩展原有数据库磁盘的逻辑卷，逻辑卷的路径为数据盘，得到扩容后数据库磁盘，例如，扩展/dev/vg-mysql/lv
-mysql逻辑卷，采用ansible工具中的lvol模块扩展逻辑卷相关参数，该方法等同于采用命令lvextend-l+100％FREE/dev/vg-mysql/lv-mysql，使得逻辑卷有足够的空间扩展；
S570、通过编写的ansible自动化脚本修改扩容后数据库磁盘的文件格式，采用ansible工具中的filesystem模块修改文件格式，即等同于采用resize2fs命令重新加载逻辑卷的大小，resize2fs命令的内容为：resize2fs/dev/vg-mysql/lv-mysql，让逻辑卷大小生效。
该方法支持数据库数据所在磁盘容量的使用率增长预测，通知用户需要扩容，磁盘无感知扩容，确保数据库服务不中断。
实施例2：
本发明的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容系统，包括判断模块、磁盘预测模块和磁盘扩容模块。
其中，判断模块用于提示用户是否开启磁盘预测模块、设置报警天数阈值，并用于判断是否进行磁盘扩容。
磁盘预测模块用于监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
磁盘扩容模块用于基于LVM技术进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
磁盘预测模块基于指数平滑预测算法，在一个清理数据库日志周期内，采集数据库磁盘增长量数据和时间节点序列以监控数据库磁盘的单位时间增长量，并预测数据库磁盘可用空间的剩余使用时间以预测数据库磁盘占满的天数。
其具有如下功能：
(S1)部署运维节点，所述运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
(S2)通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
(S3)对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
(S4)以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量；
(S5)根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则下，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
上述预测公式为：
其中，t表示访问数据库磁盘的时间段，α表示平滑值。
磁盘扩容模块具有如下功能：
(L1)通过terraform openstack provider创建扩展的数据库磁；
(L2)将扩展的数据库磁盘挂载到指定需要扩容的数据库实例的虚拟机上；
(L3)获取挂载所述扩展的数据库磁盘的盘符；
(L4)对于扩展的数据库磁盘的盘符，创建新物理分区，例如，扩展的数据库磁盘的盘符为/dev/vdd，创建的新物理分区则为/dev/vdd1；
(L5)将新物理分区扩展到原有数据库磁盘的逻辑卷组，例如，数据库磁盘卷组为vg-mysql，需要扩展上一步创建的物理分区/dev/vdd1到逻辑卷组vg-mysql，采用命令vgextend vg-mysql"/dev/vdd1"；
(L6)扩展原有数据库磁盘的逻辑卷，逻辑卷的路径为数据盘，得到扩容后数据库磁盘，例如，扩展/dev/vg-mysql/lv
-mysql逻辑卷，采用ansible工具中的lvol模块扩展逻辑卷相关参数，该方法等同于采用命令lvextend-l+100％FREE/dev/vg-mysql/lv-mysql，使得逻辑卷有足够的空间扩展；
(L7)修改扩容后数据库磁盘的文件格式，采用ansible工具中的filesystem模块修改文件格式，即等同于采用resize2fs命令重新加载逻辑卷的大小，resize2fs命令的内容为：resize2fs/dev/vg-mysql/lv-mysql，让逻辑卷大小生效。
其中，步骤(L1)和，步骤(L2)均通过terraform脚本执行。
步骤，步骤(L3)至步骤，步骤(L7)均通过ansible自动化脚本执行。
该系统可实现实施例1公开的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于针对OpenStack虚拟机环境上的数据库实例，通过磁盘预测模块和磁盘扩容模块对数据库磁盘进行扩容，所述扩容方法包括如下步骤：
S100、提示用户是否开启磁盘预测模块，如果开启，执行步骤S200，如果不开启，执行步骤S400；
S200、设置报警天数阈值，所述报警天数阈值为预测的数据库磁盘占满天数的阈值；
S300、通过磁盘预测模块监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容；
S400、判断是否进行磁盘扩容，如果是，执行步骤S500；
S500、基于LVM技术，通过磁盘扩容模块进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
2.根据权利要求1所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S300中磁盘预测模块基于指数平滑预测算法，在一个清理数据库日志周期内，采集数据库磁盘增长量数据和时间节点序列以监控数据库磁盘的单位时间增长量，并预测数据库磁盘可用空间的剩余使用时间以预测数据库磁盘占满的天数。
3.根据权利要求2所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S300包括如下分步骤：
S310、部署运维节点，所述运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
S320、通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
S330、对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
S340、以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量；
S350、根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则下，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
4.根据权利要求3所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S340中基于三次指数平滑算法预测公式预测数据库磁盘增长量，所述预测公式为：
其中，St表示平滑值，t表示数据库磁盘增长量的时间，α表示平滑值。
5.根据权利要求1所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S500包括如下分步骤：
S510、通过terraform openstack provider创建扩展的数据库磁盘；
S520、将扩展的数据库磁盘挂载到指定需要扩容的数据库实例的虚拟机上；
S530、获取挂载所述扩展的数据库磁盘的盘符；
S540、对于扩展的数据库磁盘的盘符，创建新物理分区，；
S550、将新物理分区扩展到原有数据库磁盘的逻辑卷组；
S560、扩展原有数据库磁盘的逻辑卷，逻辑卷的路径为数据盘，得到扩容后数据库磁盘；
S570、修改扩容后数据库磁盘的文件格式。
6.根据权利要求5所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S570中，通过如下步骤修改扩容后数据库磁盘的文件格式：
通过ansible工具中的filesystem模块修改文件格式，
或者，通过resize2fs命令重新加载逻辑卷的大小；
所述resize2fs命令的内容为：resize2fs/dev/vg-mysql/lv-mysql。
7.根据权利要求5所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S510和步骤S520均通过terraform脚本执行。
8.根据权利要求5所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法，其特征在于步骤S530至步骤S570均通过ansible自动化脚本执行。
9.一种基于OpenStack环境的磁盘扩容系统，其特征在用于执行如权利要求1-8任一项所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法；
所述扩容系统包括：
判断模块，所述判断模块用于提示用户是否开启磁盘预测模块、设置报警天数阈值，并用于判断是否进行磁盘扩容；
磁盘预测模块，所述磁盘预测模块用于监控数据库磁盘的单位时间增长量、并预测数据库磁盘占满的天数，当数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容；
磁盘扩容模块，所述磁盘扩容模块用于基于LVM技术进行数据库磁盘的脚本化自动扩容。
10.根据权利要求9所述的一种基于OpenStack环境的磁盘扩容系统，其特征在于所述磁盘预测模块为具有如下功能的模块：
部署运维节点，所述运维节点用于采集数据库性能数据和数据库磁盘空间大小；
通过运维节点采集数据库实例的当前时间节点的数据库磁盘使用数据；
对不同时间节点的数据库磁盘使用数据进行预处理，计算在固定天数不同时间段内数据库磁盘增长量数据；
以一个日志清理时间为周期，将周期内固定天数不同时间段的数据库磁盘增长量数据进行预处理，基于三次指数平滑算法预测数据库磁盘增长量；
根据数据库磁盘增长量，在清理数据库日志得到多余部分磁盘空间的原则，计算数据库磁盘使用剩余时间，并在数据库磁盘占满的天数达到报警天数阈值时，通知用户进行磁盘扩容。
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| CN201910793938.6A Pending CN110489062A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种基于OpenStack环境的磁盘扩容方法及系统 |
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