CN110764701B - 控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了控制方法。该方法包括：当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。还公开了对应的控制装置。通过上述方案，能够保证存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。

Description

控制方法和装置
技术领域
本发明涉及存储系统控制技术，具体涉及控制方法和装置。
背景技术
SAN(Storage Area Network，存储区域网络)存储系统通过FCP(Fibre ChannelProtocol，光线信道协议)、ISCSI(Internet Small Computer System Interface，互联网小型计算机系统接口)等网络和协议提供块存储服务，一台存储系统的性能都有上限，当给多台主机同时提供服务时，主机产生的IO(Input/Output，输入/输出)负载不能在主机之间自动平衡，为此需要存储系统提供性能限制控制，即性能的服务质量控制。现有存储系统一般是通过限制指定对象的最大IOPS(Input/Output Operations Per Second，每秒输入/输出次数)或最大MBPS(Million Bits Per Second，兆比特每秒)来实现性能控制，所述对象类型包括逻辑卷、主机、存储池等，该方法能够控制每个对象的最大负载。根据存储系统及所述对象所在的存储池的最大性能，以及每个对象的负载优先级，限制每个对象的最大输入输出性能，避免任意时刻被任意一个对象抢占完存储系统的性能从而其他对象的性能严重下降或波动的情况。但是所述限制最大IOPS或最大MBPS的方法仍然存在不足，即当主机发起的IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，不能保证每个对象的最低IOPS、最低带宽和最大平均延迟，在保证每个要控制的对象的性能不超过最大值的情况下，并不确定或并不保证任意一个要控制的对象的性能能够高于最低性能目标。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种控制方法和装置，其能够保证全部具有最低性能目标的存储对象的性能能够高于最低性能目标。
为了达到本申请的目的，本发明实施例提供了一种控制方法，该方法包括：
当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
在一个可选的实施例中，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤包括：
检测在存储系统中是否有存储对象的最低性能目标未设置；
如果有未设置其最低性能目标的存储对象，则筛选出第一存储对象；其中，第一存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒；
调节第一存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒为止。
在一个可选的实施例中，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒，则检测是否有第二存储对象；其中，第二存储对象具有最低性能目标且其性能超过其最低性能目标；
如果有第二存储对象，则调节第二存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到全部第二存储对象的性能降低到其最低性能目标为止。
在一个可选的实施例中，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则检测是否有第三存储对象；其中，第三存储对象不具有最低性能目标，并且第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例高于第一阈值；
如果有第三存储对象，则调节第三存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例不高于第一阈值为止。
在一个可选的实施例中，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象或者第三存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则按照具有最低性能目标的存储对象的性能与其最低性能目标的比例为第二阈值来计算其输入/输出等待时间；
按照计算出的输入/输出等待时间来调节具有最低性能目标的存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止。
在一个可选的实施例中，调节第一存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第一存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第一存储对象。
在一个可选的实施例中，调节第二存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第二存储对象，则按照其性能高于最低性能目标的幅度由高到低的顺序依次调节每个第二存储对象。
在一个可选的实施例中，调节第三存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第三存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第三存储对象。
在一个可选的实施例中，调节第四存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个具有最低性能目标的存储对象，则按照其优先级由低到高的顺序依次调节除了具有最高优先级的具有最低性能目标的存储对象以外的每个具有最低性能目标的存储对象。
为了达到本申请的目的，本发明实施例提供了一种控制装置，该装置包括存储器和处理器；
存储器用于存储计算机可读指令；
处理器用于读取计算机可读指令，以执行如下操作：
当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
通过上述方案，可以在主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，在监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能的同时调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的控制方法的流程图；
图2为本发明的可选实施例提供的控制方法的流程图；
图3为本发明的可选实施例提供的控制方法的流程图；
图4为本发明的可选实施例提供的控制方法的流程图；
图5为本发明的可选实施例提供的控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的控制装置的框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
SAN(Storage Area Network，存储区域网络)存储系统通过FCP(Fibre ChannelProtocol，光线信道协议)、ISCSI(Internet Small Computer System Interface，互联网小型计算机系统接口)等网络和协议提供块存储服务，一台存储系统的性能都有上限，当给多台主机同时提供服务时，主机产生的IO(Input/Output，输入/输出)负载不能在主机之间自动平衡，为此需要存储系统提供性能限制控制，即性能的服务质量控制。现有存储系统一般是通过限制指定对象的最大IOPS(Input/Output Operations Per Second，每秒输入/输出次数)或最大MBPS(Million Bits Per Second，兆比特每秒)来实现性能控制，所述对象类型包括逻辑卷、主机、存储池等，该方法能够控制每个对象的最大负载。根据存储系统及所述对象所在的存储池的最大性能，以及每个对象的负载优先级，限制每个对象的最大输入输出性能，避免任意时刻被任意一个对象抢占完存储系统的性能从而其他对象的性能严重下降或波动的情况。但是所述限制最大IOPS或最大MBPS的方法仍然存在不足，即当主机发起的IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，不能保证每个对象的最低IOPS、最低带宽和最大平均延迟，在保证每个要控制的对象的性能不超过最大值的情况下，并不确定或并不保证任意一个要控制的对象的性能能够高于最低性能目标。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种控制方法，如图1所示，该方法包括步骤S101。
步骤S101，当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
通过上述方案，可以在主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，在监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能的同时调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
在一个可选的实施例中，如图2所示，步骤S101包括步骤S1011-步骤S1013。
步骤S1011，检测在存储系统中是否有存储对象的最低性能目标未设置。
步骤S1012，如果有未设置其最低性能目标的存储对象，则筛选出第一存储对象；其中，第一存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒。
步骤S1013，调节第一存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒为止。
在一个可选的实施例中，如图3所示，步骤S101还包括步骤S1014-步骤S1015。
步骤S1014，如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒，则检测是否有第二存储对象；其中，第二存储对象具有最低性能目标且其性能超过其最低性能目标。
步骤S1015，如果有第二存储对象，则调节第二存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到全部第二存储对象的性能降低到其最低性能目标为止。
在一个可选的实施例中，如图4所示，步骤S101还包括步骤S1016-步骤S1017。
步骤S1016，如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则检测是否有第三存储对象；其中，第三存储对象不具有最低性能目标，并且第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例高于第一阈值。其中，第一阈值是预设的，用于评估第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例。
步骤S1017，如果有第三存储对象，则调节第三存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标或者第三存储对象的每秒输入/输出次数为止，或者直到兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例不高于第一阈值为止。
在一个可选的实施例中，如图5所示，步骤S101还包括步骤S1018-步骤S1019。
步骤S1018，如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象或者第三存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则按照具有最低性能目标的存储对象的性能与其最低性能目标的比例为第二阈值来计算其输入/输出等待时间。其中，第二阈值是预设的，用来评估具有最低性能目标的存储对象的性能与其最低性能目标的比例。在步骤S1018中，依据具有最低性能目标的存储对象的性能与其最低性能目标的比例不低于第二阈值，来计算输入输出等待时间。
步骤S1019，按照计算出的输入/输出等待时间来调节具有最低性能目标的存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止。
在一个可选的实施例中，步骤S101包括：
如果有多个第一存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第一存储对象。
在一个可选的实施例中，步骤S101包括：
如果有多个第二存储对象，则按照其性能高于最低性能目标的幅度由高到低的顺序依次调节每个第二存储对象。
在一个可选的实施例中，步骤S101包括：
如果有多个第三存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第三存储对象。
在一个可选的实施例中，步骤S101包括
如果有多个具有最低性能目标的存储对象，则按照其优先级由低到高的顺序依次调节除了具有最高优先级的具有最低性能目标的存储对象以外的每个具有最低性能目标的存储对象。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种控制装置，如图6所示，该装置包括存储器10和处理器20。
存储器10用于存储计算机可读指令；
处理器20用于读取计算机可读指令，以执行如下操作：
当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
通过上述方案，可以在主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，在监测存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能的同时调节存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但上述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种控制方法，其特征在于，包括：
当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测所述存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使所述存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标；
其中，所述调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤包括：
检测在所述存储系统中是否有存储对象的最低性能目标未设置；
如果有未设置其最低性能目标的存储对象，则筛选出第一存储对象；其中，第一存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒；
调节所述第一存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到所述第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒为止。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且所述第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒，则检测是否有第二存储对象；其中，所述第二存储对象具有最低性能目标且其性能超过其最低性能目标；
如果有第二存储对象，则调节所述第二存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到全部所述第二存储对象的性能降低到其最低性能目标为止。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则检测是否有第三存储对象；其中，所述第三存储对象不具有最低性能目标，并且所述第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例高于第一阈值；
如果有第三存储对象，则调节所述第三存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到所述第三存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒与全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒的比例不高于第一阈值为止。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的步骤还包括：
如果有具有最低性能目标的存储对象的性能未达到最低性能目标并且没有第一存储对象或者第二存储对象或者第三存储对象的输入/输出等待时间能够受到调节，则按照具有最低性能目标的存储对象的性能与其最低性能目标的比例为第二阈值来计算其输入/输出等待时间；
按照计算出的输入/输出等待时间来调节所述具有最低性能目标的存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节所述第一存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第一存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第一存储对象。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述调节所述第二存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第二存储对象，则按照其性能高于最低性能目标的幅度由高到低的顺序依次调节每个第二存储对象。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述调节所述第三存储对象的输入/输出等待时间的步骤，包括：
如果有多个第三存储对象，则按照其性能由高到低的顺序依次调节每个第三存储对象。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述按照计算出的输入/输出等待时间来调节所述具有最低性能目标的存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止的步骤，包括：
如果有多个具有最低性能目标的存储对象，则按照其优先级由低到高的顺序依次调节除了具有最高优先级的具有最低性能目标的存储对象以外的每个具有最低性能目标的存储对象。
9.一种控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机可读指令；
所述处理器用于读取所述计算机可读指令，以执行如下操作：
当主机发起的输入输出IO负载的总和大于存储系统的性能上限时，通过监测所述存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象各自的性能，调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间，以使所述存储系统中的每个具有最低性能目标的存储对象的性能高于各自的最低性能目标；
其中，所述调节所述存储系统中的存储对象的输入/输出等待时间的操作包括：
检测在所述存储系统中是否有存储对象的最低性能目标未设置；
如果有未设置其最低性能目标的存储对象，则筛选出第一存储对象；其中，第一存储对象的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒；
调节所述第一存储对象的输入/输出等待时间，直到全部具有最低性能目标的存储对象的性能达到最低性能目标为止，或者直到所述第一存储对象的输入/输出等待时间使其每秒输入/输出次数或者兆比特每秒不大于全部的未设置其最低性能目标的存储对象的平均的每秒输入/输出次数或者兆比特每秒为止。
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