CN110908807A

CN110908807A - 一种io任务处理方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN110908807A
Application number: CN201911161196.1A
Authority: CN
Inventors: 曹立霞; 张端
Original assignee: Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Current assignee: Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Priority date: 2019-11-24
Filing date: 2019-11-24
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2039-11-24
Also published as: CN110908807B

Abstract

本申请公开了一种IO任务处理方法、装置、设备及可读存储介质。本申请一种IO任务处理方法，包括：获取客户端发送的IO任务；确定IO任务对应的第一文件描述符；根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务，也就是只利用与目标target绑定的epoll线程处理当前IO任务，即：一个IO任务只交由一个epoll线程处理，从而避免了锁的申请，也就节约了申请锁的时间，所以本申请能够节约处理IO任务的时间，提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。相应地，本申请公开的一种IO任务处理装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

Description

一种IO任务处理方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种IO任务处理方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

在现有技术中，为了提高服务端处理IO任务的能力，可以将一个IO任务分配给多个epoll线程处理。但多个epoll线程同时处理一个IO任务时，可能会涉及到相同的数据，因此为避免处理出错，需要对重复涉及的数据加锁。对数据加锁前需要申请锁，当某一数据正在被某一个epoll线程处理，那么其他epoll线程将申请不到锁，所以锁的申请会占用较多的时间。并且，一个IO任务的处理流程的不同阶段，需要多次进行锁的申请，因此会降低IO任务的处理效率和服务端的处理能力。

因此，如何提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种IO任务处理方法、装置、设备及可读存储介质，以提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。其具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种IO任务处理方法，包括：

获取客户端发送的IO任务；

确定所述IO任务对应的第一文件描述符；

根据所述第一文件描述符确定所述IO任务在tgt服务中的目标target；

利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务。

优选地，所述确定所述IO任务对应的第一文件描述符，包括：

从所述IO任务中解析获得所述第一文件描述符。

优选地，所述根据所述第一文件描述符确定所述IO任务在tgt服务中的目标target，包括：

查询所述tgt服务中的每个target对应的第二文件描述符；

若所述第二文件描述符与所述第一文件描述符一致，则所述第二文件描述符对应的target为所述目标target。

优选地，所述利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务，包括：

根据所述目标target的ID确定所述epoll线程，所述tgt服务中的target的ID与当前系统中的epoll线程相互绑定；

利用所述epoll线程处理所述IO任务。

优选地，还包括：

若所述IO任务处理完成，则利用所述epoll线程异步返回处理结果。

优选地，还包括：

若所述IO任务处理中断后恢复，则利用所述epoll线程继续处理所述IO任务。

优选地，所述方法应用于基于iSCSI技术实现的服务端。

第二方面，本申请提供了一种IO任务处理装置，包括：

获取模块，用于获取客户端发送的IO任务；

第一确定模块，用于确定所述IO任务对应的第一文件描述符；

第二确定模块，用于根据所述第一文件描述符确定所述IO任务在tgt服务中的目标target；

处理模块，用于利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务。

第三方面，本申请提供了一种IO任务处理设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的IO任务处理方法。

第四方面，本申请提供了一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的IO任务处理方法。

通过以上方案可知，本申请提供了一种IO任务处理方法，包括：获取客户端发送的IO任务；确定所述IO任务对应的第一文件描述符；根据所述第一文件描述符确定所述IO任务在tgt服务中的目标target；利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务。

可见，该方法在获取到客户端发送的IO任务后，首先确定IO任务对应的第一文件描述符；进而根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；最后利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务，也就是只利用与目标target绑定的epoll线程处理当前IO任务，即：一个IO任务只交由一个epoll线程处理，从而避免了锁的申请，也就节约了申请锁的时间，所以本申请能够节约处理IO任务的时间，提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。

相应地，本申请提供的一种IO任务处理装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请公开的一种IO任务处理方法流程图；

图2为本申请公开的一种IO任务处理过程示意图；

图3为本申请公开的一种IO任务处理装置示意图；

图4为本申请公开的一种IO任务处理设备示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前，现有技术在处理IO任务时，需要多次申请锁，而锁的申请会占用较多的时间。并且，一个IO任务的处理流程的不同阶段，需要多次进行锁的申请，因此会降低IO任务的处理效率和服务端的处理能力。为此，本申请提供了一种IO任务处理方案，能够使一个IO任务只交由一个epoll线程处理，从而避免了锁的申请，因此可提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。

参见图1所示，本申请实施例公开了一种IO任务处理方法，包括：

S101、获取客户端发送的IO任务；

S102、确定IO任务对应的第一文件描述符；

其中，IO任务可以是客户端发送的读数据或写数据的请求。第一文件描述符即FD(File Description)，其为当前IO任务涉及的数据的存储位置的相关信息。

在一种具体实施方式中，确定IO任务对应的第一文件描述符，包括：从IO任务中解析获得第一文件描述符。当客户端下发IO任务时，其中携带有当前需访问的数据的存储位置的相关信息，因此可从中获得第一文件描述符。

S103、根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；

其中，tgt全称为：Linux SCSI target framework，其为支持各种SCSI target驱动协议(iSCSI、Fibre Channel、SRP等)的创建和维护的SCSI target框架。

在一种具体实施方式中，根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target，包括：查询tgt服务中的每个target对应的第二文件描述符；若第二文件描述符与第一文件描述符一致，则第二文件描述符对应的target为目标target。

需要说明的是，本实施例应用于服务端，该服务端基于iSCSI技术实现。iSCSI技术主要是通过TCP/IP将储存设备(RBD)端做成具有iSCSI target(iSCSI目标)功能的磁盘存储端，再将前端引擎做成具有iSCSI initiator(iSCSI初始化用户)功能，且能够挂载使用iSCSI target的前端引擎，如此用户客户端发送IO任务至服务端，服务端便能够通过iSCSI协议来访问相应的磁盘。服务端包括储存设备(RBD)端和前端引擎，前端引擎实现有tgt服务。

也就是说，iSCSI可以将整个服务端分为两个部分，分别是：储存设备(RBD)端和前端引擎。目前也能够将Linux主机仿真为具有iSCSI target功能的磁盘存储端。

客户端可通过tgt服务访问底层储存设备(RBD)端，即底层librbd，实现对块设备的操作，储存设备(RBD)端包括多个块设备。其中，tgt服务包括多个target，一个target可以映射多个块设备，客户端可通过target来访问块设备。target为访问所使用的接口。

服务端的tgt服务中的每个target对应一个文件描述符，因此若target对应的文件描述符与IO任务中的文件描述符一致，说明当前IO任务需要通过该target来访问底层块设备。

S104、利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务。

在一种具体实施方式中，利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务，包括：根据目标target的ID确定epoll线程；利用epoll线程处理IO任务。其中，tgt服务中的target的ID与当前系统中的epoll线程相互绑定，也就是说，tgt服务中的每个target均被提前分配给某个epoll线程，因此当确定target时，自然可确定相应的epoll线程。

其中，可采用哈希算法绑定target和epoll线程。例如：对target的ID取模，若模值为1，则将当前target与第一epoll线程绑定；若模值为2，则将当前target与第二epoll线程绑定；其他以此类推，可将tgt服务中的每个target均与某个epoll线程绑定。此过程相当于将各个target划分为集合，每个集合对应一个epoll线程。

在本实施例中，若IO任务处理完成，则利用epoll线程异步返回处理结果。若IO任务处理中断后恢复，则利用epoll线程继续处理IO任务，从而使任一个IO任务从始至终均由同一个epoll线程处理，提高处理效率。

可见，本申请实施例在获取到客户端发送的IO任务后，首先确定IO任务对应的第一文件描述符；进而根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；最后利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务，也就是只利用与目标target绑定的epoll线程处理当前IO任务，即：一个IO任务只交由一个epoll线程处理，从而避免了锁的申请，也就节约了申请锁的时间，所以本申请能够节约处理IO任务的时间，提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。

按照本申请提供的方法可实现如下实施例。

请参见图2，在图2中，一个target绑定一个epoll线程。当获取到客户端发送的IO任务，则建立tgt服务的target链接(即确定当前IO任务在tgt服务中的目标target)，当登录(Login)该target链接时，确认该target链接的ID，并根据该ID确定相应的epoll线程。该ID与该epoll线程预先相互绑定。其中，由于target可看作访问接口，因此target也称为target链接。若target链接中断后重连，则继续利用之前的epoll线程处理IO任务。若IO任务处理完成，也利用之前的epoll线程异步返回处理结果，从而使一个IO任务始终由一个epoll线程处理，以避免IO任务处理过程中锁的竞争，从而提升服务端的性能和IO处理能力。

其中，本实施例运行于linux平台，target与epoll线程绑定，使得IO任务的处理和异步返回由同一个epoll线程处理，从而避免了IO任务处理过程中锁的竞争，增加了IO任务处理速度和效率，提升了服务端的性能和IO处理能力，服务端的可用性及性能稳定性也得到了提升。

下面对本申请实施例提供的一种IO任务处理装置进行介绍，下文描述的一种IO任务处理装置与上文描述的一种IO任务处理方法可以相互参照。

参见图3所示，本申请实施例公开了一种IO任务处理装置，包括：

获取模块301，用于获取客户端发送的IO任务；

第一确定模块302，用于确定IO任务对应的第一文件描述符；

第二确定模块303，用于根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；

处理模块304，用于利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务。

在一种具体实施方式中，第一确定模块具体用于：

从IO任务中解析获得第一文件描述符。

在一种具体实施方式中，第二确定模块具体用于：

查询tgt服务中的每个target对应的第二文件描述符；若第二文件描述符与第一文件描述符一致，则第二文件描述符对应的target为目标target。

在一种具体实施方式中，处理模块包括：

确定单元，用于根据目标target的ID确定epoll线程，tgt服务中的target的ID与当前系统中的epoll线程相互绑定；

处理单元，用于利用epoll线程处理IO任务。

在一种具体实施方式中，还包括：

返回模块，用于若IO任务处理完成，则利用epoll线程异步返回处理结果。

在一种具体实施方式中，还包括：

执行模块，用于若IO任务处理中断后恢复，则利用epoll线程继续处理IO任务。

在一种具体实施方式中，该装置应用于基于iSCSI技术实现的服务端。

其中，关于本实施例中各个模块、单元更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

可见，本实施例提供了一种IO任务处理装置，该装置在获取到客户端发送的IO任务后，首先确定IO任务对应的第一文件描述符；进而根据第一文件描述符确定IO任务在tgt服务中的目标target；最后利用与目标target绑定的epoll线程处理IO任务，也就是只利用与目标target绑定的epoll线程处理当前IO任务，即：一个IO任务只交由一个epoll线程处理，从而避免了锁的申请，也就节约了申请锁的时间，所以本申请能够节约处理IO任务的时间，提高IO任务的处理效率和服务端的处理能力。

下面对本申请实施例提供的一种IO任务处理设备进行介绍，下文描述的一种IO任务处理设备与上文描述的一种IO任务处理方法及装置可以相互参照。

参见图4所示，本申请实施例公开了一种IO任务处理设备，包括：

存储器401，用于保存计算机程序；

处理器402，用于执行所述计算机程序，以实现上述任意实施例公开的方法。

下面对本申请实施例提供的一种可读存储介质进行介绍，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种IO任务处理方法、装置及设备可以相互参照。

一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的IO任务处理方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的可读存储介质中。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种IO任务处理方法，其特征在于，包括：

获取客户端发送的IO任务；

确定所述IO任务对应的第一文件描述符；

利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务。

2.根据权利要求1所述的IO任务处理方法，其特征在于，所述确定所述IO任务对应的第一文件描述符，包括：

从所述IO任务中解析获得所述第一文件描述符。

3.根据权利要求2所述的IO任务处理方法，其特征在于，所述根据所述第一文件描述符确定所述IO任务在tgt服务中的目标target，包括：

查询所述tgt服务中的每个target对应的第二文件描述符；

4.根据权利要求3所述的IO任务处理方法，其特征在于，所述利用与所述目标target绑定的epoll线程处理所述IO任务，包括：

利用所述epoll线程处理所述IO任务。

5.根据权利要求1至4任一项所述的IO任务处理方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1至4任一项所述的IO任务处理方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的IO任务处理方法，其特征在于，所述方法应用于基于iSCSI技术实现的服务端。

8.一种IO任务处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取客户端发送的IO任务；

9.一种IO任务处理设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至7任一项所述的IO任务处理方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的IO任务处理方法。