CN111046007A - 管理存储系统的方法、装置和计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于管理存储系统的方法、装置和计算机程序产品。一种用于管理存储系统的方法包括确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中该存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中该文件系统操作将存储器中存储的数据同步至多个存储设备中的至少一个存储设备中。该方法包括响应于该响应时间超过第一预定阈值，获取与该文件系统操作有关的跟踪信息。此外，该方法还包括通过分析跟踪信息来确定导致该文件系统操作超时的一个或多个因素。本公开的实施例能够自动确定导致存储系统中的文件系统操作超时的原因，从而提高存储系统的管理效率。

Description

管理存储系统的方法、装置和计算机程序产品
技术领域
本公开的实施例总体涉及数据存储领域，具体涉及用于管理存储系统的方法、装置和计算机程序产品。
背景技术
现代存储系统中通常部署有日志式文件系统(journaling file system)，其会将针对存储设备(例如，磁盘等)的写入动作完整记录在存储设备的日志区域中，以便有需要时能够回溯和跟踪。在诸如第三代扩展文件系统(EXT3)或第四代扩展文件系统(EXT4)的日志式文件系统中，用于将存储器中存储的文件数据同步到存储设备的文件系统操作(例如，fsync调用)可能具有较大的延迟。文件系统操作可能涉及存储系统中的多个组件，这导致当该存储系统被部署到用户的生产环境中并且发生文件系统操作响应超时时，通常很难跟踪问题的原因。在一些情况下，当文件系统操作响应超时时可能导致发起该操作的应用无法正常工作，并且还有可能影响到存储系统的其他业务。
发明内容
本公开的实施例提供了用于管理存储系统的方法、装置和计算机程序产品。
在本公开的第一方面，提供了用于管理存储系统的方法。该方法包括：确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中该存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中该文件系统操作将存储器中存储的数据同步至多个存储设备中的至少一个存储设备中；响应于该响应时间超过第一预定阈值，获取与该文件系统操作有关的跟踪信息；以及通过分析跟踪信息来确定导致该文件系统操作超时的一个或多个因素。
在本公开的第二方面，提供了一种用于管理存储系统的装置。该装置包括至少一个处理单元和至少一个存储器。至少一个存储器被耦合到至少一个处理单元并且存储用于由至少一个处理单元执行的指令。该指令当由至少一个处理单元执行时使得装置执行动作，该动作包括：确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中该存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中该文件系统操作将存储器中存储的数据同步至多个存储设备中的至少一个存储设备中；响应于该响应时间超过第一预定阈值，获取与该文件系统操作有关的跟踪信息；以及通过分析跟踪信息来确定导致该文件系统操作超时的一个或多个因素。
在本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令。该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所描述的方法的任意步骤。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本公开的实施例能够在其中被实施的示例环境的示意图；
图2示出了根据本公开的实施例的存储系统被划分成的多个输入/输出(I/O)操作层的示意图；
图3示出了根据本公开的实施例的跟踪模块的框图；
图4示出了根据本公开的实施例的分析模块的框图；
图5-6示出了根据本公开的实施例的与I/O操作重新排队有关的示例跟踪信息的示意图；
图7示出了根据本公开的实施例的与I/O操作拆分有关的示例跟踪信息的示意图；
图8示出了根据本公开的实施例的与I/O地址空间重叠有关的示例跟踪信息的示意图；
图9示出了根据本公开的实施例的用于管理存储系统的示例方法的流程图；以及
图10示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备的示意性框图。
在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
如上所述，在诸如EXT3或EXT4的日志式文件系统中，用于将存储器中存储的文件数据同步到存储设备的文件系统操作可能具有较大的延迟。文件系统操作可能涉及存储系统中的多个组件，这导致当该存储系统被部署到用户的生产环境中并且发生文件系统操作响应超时时，通常很难跟踪问题的原因。在一些情况下，当文件系统操作响应超时时可能导致发起该操作的应用无法正常工作，并且还有可能影响到存储系统的其他业务。
本公开的实施例提出了一种用于管理存储系统的方案，以解决上述问题和其他潜在问题中的一个或多个。根据该方案，当存储系统中发生的文件系统操作的响应时间超过预定阈值时，与该文件系统操作有关的跟踪信息被获取。通过分析所获取的跟踪信息能够确定导致该文件系统操作超时的一个或多个因素。以此方式，该方案能够自动确定导致存储系统中的文件系统操作超时的原因，从而提高存储系统的管理效率。此外，该方案使得能够针对所确定的原因来对存储系统进行有针对性的优化。
以下将以fsync操作作为文件系统操作的示例来详细描述本公开的实施例。然而，应当理解，这仅仅出于说明的目的而不暗示对本公开范围的任何限制。本公开的实施例也适用于其他的文件系统操作。
图1示出了本公开的实施例能够在其中被实施的示例环境100的示意图。如图1所示，环境100可以包括存储系统110和存储系统管理器120。应当理解，如图1所示的示例环境100的结构和功能仅用于示例的目的，而不暗示对于本公开的范围的任何限制。本公开的实施例可以被实施在具有不同结构和/或功能的环境中。
存储系统110例如可以包括处理器、存储器以及各种存储设备(图1中未示出)，其能够响应于用户请求将用户期望的数据存储到相应存储设备中，并且向用户提供针对这些数据的访问。应当理解，如图1所示的存储系统110可以是任何已有或将要开发的存储系统，其可以具有任意适合的结构并且包括任意数目的存储设备(诸如，磁盘等)。
存储系统管理器120可以用于管理存储系统110，其大体可以包括监测模块121、一个或多个跟踪模块122以及一个或多个分析模块123。存储系统管理120中的模块121-123可以被实现在单独的设备中或者分别被实现在不同的设备中。此外，尽管在图1中存储系统管理器120和存储系统110被示为彼此分离，但是应当理解，存储系统管理器120中的一个或多个模块例如可以作为插件被集成到存储系统110中。本公开的范围在此方面不受限制。
在一些实施例中，监测模块121可以被配置为检测存储系统110中发生的文件系统操作(例如，fsync操作)的响应时间。例如，监测模块121可以记录该文件系统操作的起始时间和结束时间，并且基于两者的差值来确定该文件系统操作的响应时间。当该响应时间超过预定阈值(本文中也称为“第一预定阈值”，例如30s)时，监测模块121可以启用一个或多个跟踪模块122以从存储系统110收集与文件系统操作有关的跟踪信息。在一些实施例中，为了不影响存储系统110本身的性能和存储空间，一个或多个跟踪模块122可以将所收集的跟踪信息存储到存储库130中。存储库130例如可以是单独的存储设备或者云存储系统。分析模块123可以从存储库130中获取跟踪信息，并且通过对跟踪信息进行分析来确定导致文件系统操作超时的一个或多个因素。
根据输入/输出(I/O)操作在存储系统110中所经历的路径，存储系统110可以被划分成多个I/O操作层。在此所述的“I/O操作层”指代I/O操作所经历的处理模块，多个I/O操作层也被称为I/O栈。图2示例性地示出了根据本公开的实施例的存储系统110被划分而成的多个I/O操作层的示意图。如图2所示，存储系统110例如可以被划分成应用层210、数据库层220、文件系统层230、盘阵列层240、多路径管理层250和设备驱动层260。例如，一个I/O操作可以由应用层210直接发起或者通过应用对数据库的操作而在数据库层220被发起。所发起的I/O操作可以经由一个或多个I/O操作层进行转发、拆分或合并，最终到达由设备驱动层260所管理的一个或多个存储设备以被执行。应当理解，在图2中所示的存储系统110的多个I/O操作层仅是示例性的，而不构成对本公开范围的任何限制。根据存储系统110的具体实现，存储系统110中的I/O操作层可以与如图2所示的那些不同。
在一些实施例中，如图1所示的跟踪模块122可以包括多个子模块。图3示出了根据本公开的实施例的跟踪模块122的框图。如图3所示，例如，跟踪模块122可以包括第一跟踪子模块301、第二跟踪子模块302和第三跟踪子模块303。第一跟踪子模块301也被称为应用跟踪子模块，其例如从如图2所示的应用层210和/或数据库层220获取与进程有关的跟踪信息(本文也被称为“第一跟踪信息”)。第二跟踪子模块302也被称为I/O栈跟踪子模块，其例如从盘阵列层240、多路径管理层250和/或设备驱动层260获取与各I/O层有关的跟踪信息(本文也被称为“第二跟踪信息”)。第三跟踪子模块303也被称为存储设备跟踪子模块，其例如从存储系统110中的多个存储设备来获取与该多个存储设备有关的跟踪信息(本文也被称为“第四跟踪信息”)。应当理解，图3中所示的跟踪模块122的子模块的数目仅是示例性的，而不暗示对本公开的范围的任何限制。在其他实施例中，跟踪模块122可以包括任意数目的子模块，或者如图3所示的多个跟踪子模块可以被合并成单个模块。
在一些实施例中，第一跟踪子模块301可以利用任何已有或将来开发的工具(例如，Linux内核中所支持的taskstat工具)来记录每个进程的I/O活动。例如，该子模块301可以收集每个进程在存储设备上的读/写吞吐以及每个进程所调用的读/写系统调用的数目。在一些实施例中，该子模块301可以统计每个进程所调用的fsync调用的数目。这些数据可以被用于分析当fsync调用的响应超时时哪些进程具有不寻常的I/O活动，并由此确定导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第二跟踪子模块302可以利用任何已有或将来开发的工具(例如，Linux内核中所支持的blktrace工具)来记录整个I/O栈中的每个I/O操作层的I/O活动。例如，该子模块302可以记录一个I/O在每个I/O操作层中的操作细节，诸如何时被发送至I/O请求队列、是否与其他I/O合并、是否发生I/O重新排队、何时被下发至下一I/O操作层以及何时被完成等等。这些信息可以被用于分析当fsync调用的响应超时时哪些I/O操作层具有不寻常的I/O活动，并由此确定导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第三跟踪子模块303可以利用任何已有或将来开发的工具来获取与该多个存储设备有关的跟踪信息。例如，第三跟踪子模块303可以周期性地从多个存储设备收集自动检测分析及报告(SMART)数据。
在一些实施例中，如图1所示的分析模块123可以包括多个子模块。图4示出了根据本公开的实施例的分析模块123的框图。如图4所示，例如，分析模块123可以包括第一分析子模块401、第二分析子模块402和第二分析子模块403。应当理解，图4中所示的分析模块123的子模块的数目仅是示例性的，而不暗示对本公开的范围的任何限制。在其他实施例中，分析模块123可以包括任意数目的子模块，或者如图4所示的多个分析子模块可以被合并成单个模块。
在一些实施例中，第一分析子模块401也被称为进程分析子模块，其例如对由如图3所示的应用跟踪子模块301所获取的与进程有关的第一跟踪信息进行分析，以确定导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，例如，第一分析子模块401可以通过分析第一跟踪信息来确定在预定时间间隔内所占用的I/O带宽超过预定阈值(本文称为“第二预定阈值”)的一个或多个进程。例如，第一分析子模块401可以利用任何已有或将来开发的工具(例如，iotop工具)来获取预定采样周期期间每个进程或线程的读/写带宽，并对这些进程或线程按读/写带宽的大小进行排序。在一些实施例中，当存在产生对外部存储设备的大量I/O操作但是并不会实际影响文件系统性能的工作负载时，第一分析子模块401可以排除产生这些工作负载的进程。在一些实施例中，在预定时间间隔内所占用的I/O带宽最大的进程或线程可以被认为是导致fsync调用超时的因素。
附加地或者备选地，第一分析子模块401可以通过分析第一跟踪信息来确定在预定时间间隔内发起fsync操作的次数超过预定阈值(本文中也被称为“第三预定阈值”)的进程。例如，第一分析子模块401可以利用任何已有或将来开发的工具(例如，iotop工具)来获取预定采样周期期间每个进程或线程发起fsync操作的次数，并对这些进程或线程按发起fsync操作的次数的多少进行排序。以此方式，能够容易地找出发起fsync操作的次数最多的那些进程或线程。在一些实施例中，在预定时间间隔内发起fsync操作的次数最多的进程或线程可以被认为是导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第二分析子模块402也被称为I/O栈分析子模块，其例如对由如图3所示的I/O栈跟踪子模块302所获取的与各I/O层有关的第二跟踪信息进行分析，以确定导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第二分析子模块402可以通过分析第二跟踪信息来确定多个I/O操作层中的每个I/O操作层的延迟，由此可以确定多个I/O操作层中延迟超过预定阈值(本文中也称为“第四预定阈值”)的一个或多个I/O操作层。例如，延迟最长的I/O操作层可以被认为是导致fsync调用超时的因素。
每个I/O操作层可以包括多个阶段。在一些实施例中，例如，第二分析子模块402可以进一步确定延迟最长的I/O操作层中的每个阶段的延迟时间，由此可以确定多个阶段中延迟超过预定阈值(本文中也称为“第五预定阈值”)的一个或多个阶段。例如，延迟最长的I/O操作层中的延迟最长的阶段可以被认为是导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第二分析子模块402可以基于预定I/O问题模型来对第二跟踪信息进行分析，以确定多个I/O操作层中的每个I/O操作层是否发生由预定I/O问题模型所指示的I/O问题。例如，I/O问题的示例可以包括但不限于：I/O操作被重新排队、I/O操作被拆分以及不同I/O操作的地址空间之间存在重叠等等。这些I/O问题可能是导致fsync调用超时的因素。以下针对每个I/O问题进行详细描述。
在一些实施例中，第二分析子模块402可以遍历第二跟踪信息以确定与I/O操作重新排队有关的信息。假设第二跟踪信息通过Linux内核中所支持的blktrace工具而被获得，其中与I/O操作重新排队有关的跟踪信息可以利用特定字符(例如，“R”)来被标记。该特定字符可以指示下一I/O操作层繁忙或者开始采用对I/O进行节流的策略，因此需要暂时避免更多的I/O从当前I/O操作层被下发。作为结果，I/O需要在当前I/O操作层的队列中被重新排队或者等待，直到底层设备空闲或者节流策略的结束。
图5和图6示出了根据本公开的实施例的与I/O操作重新排队有关的跟踪信息的示例。例如，图5示出了通过blktrace工具而获得的某个I/O操作层的跟踪信息的示例，其中可以看到有76970条利用特定字符“R”标记的跟踪信息并且有36875条利用特定字符“Q”被标记的信息，例如特定字符“Q”可以指示到达该I/O操作层的I/O请求队列的I/O的总数目。从图5所示的跟踪信息能够看出，在该I/O操作层中出现了太多被重新排队的I/O(因为76970>36875)。图6示出了I/O操作在某个I/O操作层中被反复重新排队的示例。例如，该I/O原本应当在10ms内处理完毕(即，下发到下一I/O操作层或下发至存储设备)，然而由于该I/O在当前I/O操作层中被反复重新排队(例如，由字符“R”所指示的)，导致该I/O在当前I/O操作层中的延迟达到150ms。通过识别某个I/O操作层中的I/O重新排队的问题可以确定在该I/O操作层之下的I/O操作层繁忙或者采用I/O节流策略，由此能够确定导致fsync调用超时的因素。
附加地或者备选地，在一些实施例中，第二分析子模块402可以遍历第二跟踪信息以确定与I/O操作拆分有关的信息。I/O操作的拆分指代一个I/O操作由于某些原因被拆分成多个单独的I/O操作，这通常会导致更多的处理开销从而降低系统性能。图7示出了根据本公开的实施例的与I/O操作拆分有关的跟踪信息的示例。如图7所示，I/O操作“2130638324+9”(其中，“2130638324”指代该I/O的起始偏移地址，并且“9”指代该I/O所针对的目标数据的大小)被拆分成“2130638324+1”和“2130638325+8”。通过识别I/O操作拆分的问题能够标识出导致fsync调用超时的因素。
附加地或者备选地，在一些实施例中，第二分析子模块402可以遍历第二跟踪信息以确定与I/O地址空间重叠有关的信息。I/O地址空间重叠指代不同I/O操作的地址空间之间存在重叠而没有被充分合并的情况，这通常会导致更多的处理开销从而降低系统性能。图8示出了根据本公开的实施例的与I/O地址空间重叠有关的跟踪信息的示例。如图8所示，I/O操作“41064920+56”与I/O操作“41064968+112”存在地址空间重叠，因为I/O操作“41064920+56”的结束地址为“41064976”，其在I/O操作“41064968+112”的起始地址“41064968”和结束地址“41065080”之间。除此之外图8中的其他I/O操作之间也存在地址空间重叠的问题。通过识别I/O地址空间重叠的问题能够标识出导致fsync调用超时的因素。
在一些实施例中，第三分析子模块403也被称为存储设备分析子模块，其例如对由如图3所示的存储设备跟踪子模块303所获取的与多个存储设备(例如，磁盘)有关的第三跟踪信息进行分析，以确定导致fsync调用超时的因素。在一些实施例中，第三分析子模块403可以通过分析由存储设备跟踪子模块303所获取的SMART数据来确定多个存储设备中出现异常的存储设备。例如，当某个磁盘的重分配扇区(“reallocate sectors”)的数目超过预定阈值时，可以指示该磁盘发生故障。如果该磁盘是fsync调用所涉及的磁盘之一，则该磁盘的故障可以被认为是导致fsync调用超时的因素。
图9示出了根据本公开的实施例的用于管理存储系统的示例方法900的流程图。例如，方法900可以由如图1所示的存储系统管理器120来执行。应当理解，方法900还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在910处，存储系统管理器120确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中该存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中该文件系统操作将存储器中存储的数据同步至多个存储设备中的至少一个存储设备中。
在920处，响应于响应时间超过第一预定阈值，存储系统管理器120获取与该文件系统操作有关的跟踪信息。
在930处，存储系统管理器120通过分析跟踪信息来确定导致文件系统操作超时的一个或多个因素。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以获取与在存储系统中运行的一个或多个进程有关的第一跟踪信息，并且通过分析第一跟踪信息来确定一个或多个因素。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以确定一个或多个进程中在预定时间间隔内所占用的输入/输出带宽超过第二预定阈值的进程，以作为一个或多个因素之一。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以确定一个或多个进程中在预定时间间隔内发起文件系统操作的次数超过第三预定阈值的进程，以作为一个或多个因素之一。
在一些实施例中，存储系统被划分成多个输入/输出(I/O)操作层，并且文件系统操作涉及多个I/O操作层中的一个或多个I/O操作层。存储系统管理器120可以获取与一个或多个I/O操作层有关的第二跟踪信息，并且通过分析第二跟踪信息来确定一个或多个因素。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以确定一个或多个I/O操作层中延迟超过第四预定阈值的I/O操作层，以作为一个或多个因素之一。
在一些实施例中，该I/O操作层包括多个阶段。存储系统管理器120可以确定多个阶段中延迟超过第五预定阈值的阶段，以作为一个或多个因素之一。
在一些实施例中，第二跟踪信息包括与一个或多个I/O操作层之一有关的第三跟踪信息。存储系统管理器120可以通过以下操作来确定一个或多个因素：获取指示预定I/O问题的发生的I/O问题模型；将第三跟踪信息与该I/O问题模型进行匹配；响应于第三跟踪信息与该I/O问题模型匹配，确定预定I/O问题在该I/O操作层中发生；以及基于在该I/O操作层发生的预定I/O问题来确定一个或多个因素。
在一些实施例中，预定I/O问题包括以下至少一项：I/O操作被重新排队；I/O操作被拆分；以及不同I/O操作的地址空间之间存在重叠。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以获取与多个存储设备有关的第四跟踪信息，并且通过分析第四跟踪信息来确定一个或多个因素。
在一些实施例中，存储系统管理器120可以通过以下操作来确定一个或多个因素：确定多个存储设备中性能低于第六预定阈值的存储设备；以及响应于该存储设备被包括在至少一个存储设备中，将该存储设备确定为一个或多个因素之一。
在一些实施例中，存储系统中的文件系统为日志式文件系统。
图10示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备1000的示意性框图。例如，如图1所示的存储系统管理器120可以由设备1000实施。如图10所示，设备1000包括中央处理单元(CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序指令或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还可存储设备1000操作所需的各种程序和数据。CPU 1001、ROM1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。
设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006，例如键盘、鼠标等；输出单元1007，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元1008，例如磁盘、光盘等；以及通信单元1009，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元1009允许设备1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各个过程和处理，例如方法900，可由处理单元1001执行。例如，在一些实施例中，方法900可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到设备1000上。当计算机程序被加载到RAM1003并由CPU 1001执行时，可以执行上文描述的方法900的一个或多个动作。
本公开可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (25)

1.一种用于管理存储系统的方法，包括：
确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中所述存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中所述文件系统操作将所述存储器中存储的数据同步至所述多个存储设备中的至少一个存储设备中；
响应于所述响应时间超过所述第一预定阈值，获取与所述文件系统操作有关的跟踪信息；以及
通过分析所述跟踪信息来确定导致所述文件系统操作超时的一个或多个因素。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与在所述存储系统中运行的一个或多个进程有关的第一跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个进程中在预定时间间隔内所占用的输入/输出(I/O)带宽超过第二预定阈值的进程，以作为所述一个或多个因素之一。
4.根据权利要求2所述的方法，其中通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个进程中在预定时间间隔内发起所述文件系统操作的次数超过第三预定阈值的进程，以作为所述一个或多个因素之一。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述存储系统被划分成多个I/O操作层，并且所述文件系统操作涉及所述多个I/O操作层中的一个或多个I/O操作层，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与所述一个或多个I/O操作层有关的第二跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
6.根据权利要求5所述的方法，其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个I/O操作层中延迟超过第四预定阈值的I/O操作层，以作为所述一个或多个因素之一。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述I/O操作层包括多个阶段，并且其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素还包括：
确定所述多个阶段中延迟超过第五预定阈值的阶段，以作为所述一个或多个因素之一。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二跟踪信息包括与所述一个或多个I/O操作层之一有关的第三跟踪信息，并且其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
获取指示预定I/O问题的发生的I/O问题模型；
将所述第三跟踪信息与所述I/O问题模型进行匹配；
响应于所述第三跟踪信息与所述I/O问题模型匹配，确定所述预定I/O问题在所述I/O操作层中发生；以及
基于在所述I/O操作层发生的所述预定I/O问题来确定所述一个或多个因素。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述预定I/O问题包括以下至少一项：
I/O操作被重新排队；
I/O操作被拆分；以及
不同I/O操作的地址空间之间存在重叠。
10.根据权利要求1所述的方法，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与所述多个存储设备有关的第四跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第四跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通过分析所述第四跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述多个存储设备中性能低于第六预定阈值的存储设备；以及
响应于所述存储设备被包括在所述至少一个存储设备中，将所述存储设备确定为所述一个或多个因素之一。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述存储系统中的文件系统为日志式文件系统。
13.一种用于管理存储系统的装置，包括：
至少一个处理单元；
至少一个存储器，所述至少一个存储器被耦合到所述至少一个处理单元并且存储用于由所述至少一个处理单元执行的指令，所述指令当由所述至少一个处理单元执行时，使得所述装置执行动作，所述动作包括：
确定存储系统中发生的文件系统操作的响应时间是否超过第一预定阈值，其中所述存储系统至少包括存储器和多个存储设备并且其中所述文件系统操作将所述存储器中存储的数据同步至所述多个存储设备中的至少一个存储设备中；
响应于所述响应时间超过所述第一预定阈值，获取与所述文件系统操作有关的跟踪信息；以及
通过分析所述跟踪信息来确定导致所述文件系统操作超时的一个或多个因素。
14.根据权利要求13所述的装置，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与在所述存储系统中运行的一个或多个进程有关的第一跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
15.根据权利要求14所述的装置，其中通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个进程中在预定时间间隔内所占用的输入/输出带宽超过第二预定阈值的进程，以作为所述一个或多个因素之一。
16.根据权利要求14所述的装置，其中通过分析所述第一跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个进程中在预定时间间隔内发起所述文件系统操作的次数超过第三预定阈值的进程，以作为所述一个或多个因素之一。
17.根据权利要求13所述的装置，其中所述存储系统被划分成多个输入/输出(I/O)操作层，并且所述文件系统操作涉及所述多个I/O操作层中的一个或多个I/O操作层，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与所述一个或多个I/O操作层有关的第二跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
18.根据权利要求17所述的装置，其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述一个或多个I/O操作层中延迟超过第四预定阈值的I/O操作层，以作为所述一个或多个因素之一。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述I/O操作层包括多个阶段，并且其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素还包括：
确定所述多个阶段中延迟超过第五预定阈值的阶段，以作为所述一个或多个因素之一。
20.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二跟踪信息包括与所述一个或多个I/O操作层之一有关的第三跟踪信息，并且其中通过分析所述第二跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
获取指示预定I/O问题的发生的I/O问题模型；
将所述第三跟踪信息与所述I/O问题模型进行匹配；
响应于所述第三跟踪信息与所述I/O问题模型匹配，确定所述预定I/O问题在所述I/O操作层中发生；以及
基于在所述I/O操作层发生的所述预定I/O问题来确定所述一个或多个因素。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述预定I/O问题包括以下至少一项：
I/O操作被重新排队；
I/O操作被拆分；以及
不同I/O操作的地址空间之间存在重叠。
22.根据权利要求13所述的装置，
其中获取所述跟踪信息包括：
获取与所述多个存储设备有关的第四跟踪信息；并且
其中确定所述一个或多个因素包括：
通过分析所述第四跟踪信息来确定所述一个或多个因素。
23.根据权利要求22所述的装置，其中通过分析所述第四跟踪信息来确定所述一个或多个因素包括：
确定所述多个存储设备中性能低于第六预定阈值的存储设备；以及
响应于所述存储设备被包括在所述至少一个存储设备中，将所述存储设备确定为所述一个或多个因素之一。
24.根据权利要求13所述的装置，其中所述存储系统中的文件系统为日志式文件系统。
25.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机存储介质中并且包括机器可执行指令，所述机器可执行指令在由设备执行时使所述设备执行根据权利要求1-12中的任一项所述的方法。
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