CN111399748B - 一种数据放置方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种数据放置方法、装置和计算机可读存储介质,所述方法包括:接收对象进入存储系统的请求;基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种数据放置方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着云计算、大数据、移动、社交媒体等新领域的突破,催生了数据的大爆炸,存储需求增长迅速。存储系统除了必须要满足上层业务的容量需求外,还需要满足这些业务的性能需求,同时保障数据的可靠性。
在存储系统中,文件被映射为一个或多个数据块(本文中称为对象),数据放置策略负责为对象选择合适的对象存储设备存放,在需要访问对象时要快速定位到对象所在的对象存储设备以快速完成对象读写操作,它对系统访问性能有关键性的影响。数据放置策略通常分为两类:启发式方法和分布式算法。
在启发式方法中,一些系统会监控每个存储设备的负载,将存储设备的负载情况作为为对象选择存储设备的依据。但存储设备具有较多的负载指标项,在衡量存储设备负载时,需采用一定算法对这些指标项进行加权,不同算法的选择效果差异较大。此外,在启发式方法中,一些系统会根据文件的访问热度,动态的调整文件的副本个数,每间隔一个周期就会根据需求来增加或者删除文件副本。频繁增删文件副本,会在系统内引入容量和带宽资源浪费,同时难于维护副本一致性,增加了系统的复杂性。
可见,相关技术存在如下缺点:将存储设备的负载情况作为为对象选择存储设备的依据时,需采用一定算法对存储设备的负载指标项进行加权,不同算法的选择效果差异较大。系统较大时,有很多临时不确定的动态因素会对系统性能产生影响,如存储节点硬盘亚健康、存储节点网络亚健康的影响等等。动态因素的加入,导致为对象选择存储设备时,并不一定本地存储设备或者本地机架就有更低的访问时延和网络带宽。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例期望提供一种数据放置方法、装置和计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种数据放置方法,该方法包括:
接收对象进入存储系统的请求;
基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
可选的,所述为所述对象选择相应的存储设备之前,该方法还包括:
记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息。
其中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象操作的时延信息。
其中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象大小区间的时延信息。
其中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的对象读写时延信息。
可选的,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,该方法还包括:
对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
可选的,所述为所述对象选择相应的存储设备之后,该方法还包括:
确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
本发明实施例还提供了一种数据放置装置,该装置包括:
接收模块,用于接收对象进入存储系统的请求;
处理模块,用于基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
本发明实施例还提供了一种数据放置装置,该装置包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,
其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行上述方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明实施例提供的数据放置方法、装置和计算机可读存储介质,接收对象进入存储系统的请求;基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。本发明实施例根据存储设备的最近预设时间内的(历史)读写时延信息选择存储设备,可选择自身服务能力稳定并且良好的存储设备存储数据,保证系统性能,且可提高用户的体验。
此外,本发明实施例还基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新,保证了读写时延信息的准确性,进而保证系统性能可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例所述数据放置方法流程示意图;
图2为本发明实施例所述数据放置装置结构示意图一;
图3为本发明实施例所述数据放置装置结构示意图二;
图4为本发明实施例一所述记录读写时延信息示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行描述。
本发明实施例提供了一种数据放置方法,如图1所示,该方法包括:
步骤101:接收对象进入存储系统的请求;
步骤102:基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
本发明实施例根据存储设备的最近预设时间内的(历史)读写时延信息选择存储设备,可选择自身服务能力稳定并且良好的存储设备存储数据,保证系统性能,且可提高用户的体验。
一个实施例中,所述为所述对象选择相应的存储设备之前,该方法还包括:
记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内(5分钟或10分钟等)的读写时延信息。
一个实施例中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象操作(读、写操作)的时延信息。
一个实施例中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象大小区间{(0,8KB],(8KB,64KB],(64KB,1MB],(1MB,4MB]}的时延信息。
一个实施例中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的对象读写时延信息。
一个实施例中,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,该方法还包括:
对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
一个实施例中,所述为所述对象选择相应的存储设备之后,该方法还包括:
确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
为了实现上述方法,本发明实施例还提供了一种数据放置装置,如图2所示,该装置包括:
接收模块201,用于接收对象进入存储系统的请求;
处理模块202,用于基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
一个实施例中,如图3所示,所述装置还包括记录模块203,用于所述处理模块202为所述对象选择相应的存储设备之前,记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息。
一个实施例中,所述记录模块203记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象操作的时延信息。
一个实施例中,所述记录模块203记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
记录最近预设时间内针对不同对象大小区间的时延信息。
一个实施例中,所述记录模块203记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,包括:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的对象读写时延信息。
一个实施例中,所述记录模块203记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,还用于对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
一个实施例中,所述处理模块202为所述对象选择相应的存储设备之后,还用于确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
本发明实施例还提供了一种数据放置装置,该装置包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,
其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行:
接收对象进入存储系统的请求;
基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
所述为所述对象选择相应的存储设备之前,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
记录最近预设时间内针对不同对象操作的时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
记录最近预设时间内针对不同对象大小区间的时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的对象读写时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
所述为所述对象选择相应的存储设备之后,所述处理器还用于运行所述计算机程序时,执行:
确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
需要说明的是:上述实施例提供的装置在进行数据放置时,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分处理。另外,上述实施例提供的装置与相应方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
在示例性实施例中,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备,如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,执行:
接收对象进入存储系统的请求;
基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备。
所述为所述对象选择相应的存储设备之前,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
记录最近预设时间内针对不同对象操作的时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
记录最近预设时间内针对不同对象大小区间的时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的对象读写时延信息。
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
所述为所述对象选择相应的存储设备之后,所述计算机程序被处理器运行时,还执行:
确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
下面结合场景实施例对本发明进行描述。
本实施例提供一种基于历史反馈信息的数据放置策略(方法),在为对象选择存储设备时直接基于存储设备的最近一段时间的读写时延信息进行选择。
存储设备节点内的读写时延信息间接反映该设备自身的服务能力,客户端从该存储设备访问对象时还会受到网络链路状况等各种因素影响。因此,在记录对象的读写时延信息时:
因读写操作的时延差异较大,时延信息针对不同对象操作进行记录;对象操作可包含{读、写}操作;
因不同对象(数据块)大小的时延差异较大,时延信息针对不同对象大小区间进行记录;对象大小区间可包含{(0,8KB],(8KB,64KB],(64KB,1MB],(1MB,4MB]};
因网络链路状况等因素对时延影响较大,需分别记录存储设备对同一节点、同一交换机、不同交换机上的客户端的对象读写时延信息;存储设备类型可包含与客户端在同一节点、在同一交换机、在不同交换机三种情况;
因读写时延信息随存储设备的负载、网络链路状况动态调整,仅需记录最近周期内的对象读写时延信息;时间周期可为:最近第两个周期、或最近一个周期等。
实施例一
该实施例假设存储系统里包含40个存储设备DEV1~DEV40,其中DEV1~DEV10在同一交换机SW1、DEV11~DEV20在同一交换机SW2、DEV21~DEV30在同一交换机SW3、DEV31~DEV40在同一交换机SW4,如图4所示。将系统初始读写时延信息均初始化为0。
某个业务写对象Obj1请求从客户端DEV1进入存储系统,该对象大小为64KB,此时首先查询该存储节点DEV1(同节点)的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值{A1}为0,查询同交换机的存储节点DEV2~DEV10的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值{A2}~{A10}均为0,查询不同交换机DEV11~DEV40的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值{A11}~{A40}均为0,则优先选择DEV1存放该对象第一个副本、从同交换机的存储节点随机选择DEV3存放该对象第二个副本、从不同交换机的存储节点随机选择DEV11存放该对象第三个副本。写完该对象后,客户端DEV1根据存储节点的实际响应时间更新写时延时间{A1}、{B3}、{C11}的值。
系统运行一段时间后,某个业务写对象Objm请求从客户端DEV11进入存储系统,该对象大小为32KB,此时首先查询该存储节点DEV11(同节点)的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值{A11}为2ms、查询同交换机的存储节点DEV12~DEV20的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值{A12}~{A20}中最小两个值A14、A15分别为4ms和5ms、查询不同交换机DEV1~DEV10和DEV21~DEV40的最近周期内的对象读写时延信息(最近一个周期)的值中最小两个值A2、A40分别为3ms和3ms,则选择DEV11、DEV2、DEV40存放该对象三个副本(选择时延值小的存储设备)。写完该对象后,客户端DEV1根据存储节点的实际响应时间更新写时延时间{A11}、{C3}、{C40}的值,时延值更新为:(查询到的最近周期内的对象读写时延信息+此次写对象的实际响应时间)/2。
系统运行一段时间后,某个业务读对象Objn请求从客户端DEV21进入存储系统,读对象大小为32KB,先查询该读对象Objn三个副本所在位置DEV21、DEV25、DEV40,然后查询这三个存储节点DEV21(同节点)、DEV25(同交换机)、DEV40(不同交换机)的最近周期内的对象读时延信息(最近一个周期)的值A21、B25、C40分别为5ms、1ms、7ms,则选择从DEV25读取该对象副本(选择时延值小的存储设备)。读完该对象后,客户端DEV21根据存储节点的实际响应时间更新读时延时间{B25}的值,时延值更新为(查询到的最近周期内的对象读写时延信息+此次读对象的实际响应时间)/2。
本发明实施例根据存储设备的最近预设时间内的(历史)读写时延信息选择存储设备,可选择自身服务能力稳定并且良好的存储设备存储数据,保证系统性能,且可提高用户的体验。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种数据放置方法,其特征在于,该方法包括:
接收对象进入存储系统的请求;
基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备,用于为所述对象选择相应的存储设备的所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息为上一次记录的存储设备的最近预设时间内的读写时延信息与上一次操作对象的响应时间的平均值;其中,
所述为所述对象选择相应的存储设备之前,该方法还包括:
记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息;
所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息时,该方法包括:
分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的针对不同对象大小区间和/或针对不同对象操作的时延信息;
所述基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备,包括:
针对所述请求对应的对象操作,选择对应对象操作的读写时延最小的存储设备,和/或针对所述请求对应的对象大小,选择对应对象大小区间的读写时延最小的存储设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息之前,该方法还包括:
对所述存储系统的读写时延信息进行初始化。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述为所述对象选择相应的存储设备之后,该方法还包括:
确定此次操作所述对象的响应时间;
基于所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息和所述响应时间,对所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息进行更新。
4.一种数据放置装置,其特征在于,该装置包括:
接收模块,用于接收对象进入存储系统的请求;
处理模块,用于基于所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息,为所述对象选择相应的存储设备,用于为所述对象选择相应的存储设备的所述存储设备的最近预设时间内的读写时延信息为上一次记录的存储设备的最近预设时间内的读写时延信息与上一次操作对象的响应时间的平均值;
记录模块,用于所述处理模块为所述对象选择相应的存储设备之前,记录所述存储系统中存储设备的最近预设时间内的读写时延信息;其中,
所述记录模块,具体用于:分别记录最近预设时间内的存储设备对同一节点、同一交换机,以及不同交换机上的客户端的针对不同对象大小区间和/或针对不同对象操作的时延信息;
所述处理模块,具体用于:针对所述请求对应的对象操作,选择对应对象操作的读写时延最小的存储设备,和/或针对所述请求对应的对象大小,选择对应对象大小区间的读写时延最小的存储设备。
5.一种数据放置装置,其特征在于,该装置包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,
其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
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