CN112000294A

CN112000294A - 一种io队列深度调节方法、装置及相关组件

Info

Publication number: CN112000294A
Application number: CN202010868246.6A
Authority: CN
Inventors: 宋成磊
Original assignee: Beijing Inspur Data Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Inspur Data Technology Co Ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2020-11-27

Abstract

本申请公开了一种IO队列深度调整方法，包括：为每个IO通道分配最低IO队列深度，以便将存储系统的资源划分为独立资源和公共资源；判断所有IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道；若是，为向待调整IO通道下发的IO指令分配公共资源，并调节待调整IO通道的IO队列深度。本申请能够提高IO通道的资源利用率，对负载较大的IO通道增加了IO队列深度，提高后端的处理速度，使硬盘发挥最优性能。本申请还公开了一种IO队列深度调整装置、电子设备及计算机可读存储介质，具有以上有益效果。

Description

一种IO队列深度调节方法、装置及相关组件

技术领域

本申请涉及存储系统领域，特别涉及一种IO队列深度调节方法、装置及相关组件。

背景技术

存储系统中可能有成千块硬盘，数千个IO通道，目前对于各个IO通道的资源分配，通常都是采取均衡分配资源的方式，分配的资源和IO队列深度成正比，队列深度预置得大，就需要分配更多的资源。存储系统无法预知IO的下发方式，在一些IO指令集中下发到固定几个硬盘的情境下，可能导致有些硬盘因为IO队列深度不够不能完全发挥性能，而同时又有些硬盘处于空闲状态，造成资源浪费。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种IO队列深度调整方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够提高IO通道的资源利用率，对负载较大的IO通道增加了IO队列深度，提高后端的处理速度，使硬盘发挥最优性能。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种IO队列深度调整方法，包括：

为每个IO通道分配最低IO队列深度，以便将存储系统的资源划分为独立资源和公共资源；

判断所有所述IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道；

若是，为向所述待调整IO通道下发的IO指令分配所述公共资源，并调节所述待调整IO通道的IO队列深度。

优选的，所述为每个IO通道分配最低IO队列深度的过程具体包括：

根据所述存储系统的资源大小为每个IO通道分配最低IO队列深度。

优选的，所述调整条件为所述IO通道中的活跃IO指令数量和等待IO指令数量均超过各自对应的预设数量。

优选的，所述为向所述待调整IO通道下发的IO指令分配所述公共资源之后，该IO队列深度调整方法还包括：

判断所述公共资源的大小是否满足预设值；

当所述公共资源的大小满足所述预设值，重新为向所述待调整IO通道下发的IO指令分配所述公共资源，并调节所述待调整IO通道的IO队列深度。

优选的，该IO队列深度调整方法还包括：

根据IO类型设置IO指令的优先级，其中，所述IO类型为特权的IO指令的优先级高于所述IO类型为普通的IO指令的优先级；

所述调整条件还包括存在所述IO类型为特权的IO指令。

优选的，该IO队列深度调整方法还包括：

当存在所述IO类型为特权的IO指令，停止为所述IO类型为普通的IO指令分配所述公共资源。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种IO队列深度调整装置，包括：

分配模块，用于为每个IO通道分配最低IO队列深度，以便将存储系统的资源划分为独立资源和公共资源；

判断模块，用于判断所有所述IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道，若是，触发调节模块；

所述调节模块，用于为向所述待调整IO通道下发的IO指令分配所述公共资源，并调节所述待调整IO通道的IO队列深度。

优选的，所分配模块具体用于：

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电子设备，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时实现如上文任意一项所述的IO队列深度调整方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的IO队列深度调整方法的步骤。本申请提供了一种IO队列深度调整方法，首先为各个IO通道分配最低IO阵列深度，由于IO阵列深度和资源成正比，因此，保证了极端情况下空闲通道也可以获取存储系统中的资源的同时，存储系统中剩余的资源可以作为公共资源在后续被调用，然后判断是否存在满足调整条件的待调整IO通道，如果存在，则为该待调整IO通道对应的IO指令分配上述公共资源，并调整该待调整IO通道的IO队列深度，一方面提高了IO通道的资源利用率，另一方面对负载较大的IO通道增加了IO队列深度，提高了后端的处理速度，使硬盘发挥最优性能。本申请还提供了一种IO队列深度调整装置、电子设备及计算机可读存储介质，具有和上述IO队列深度调整方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种IO队列深度调整方法的步骤流程图；

图2为本申请所提供的一种IO队列深度调整装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种IO队列深度调整方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够提高IO通道的资源利用率，对负载较大的IO通道增加了IO队列深度，提高后端的处理速度，使硬盘发挥最优性能。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种IO队列深度调整方法的步骤流程图，该IO队列深度调整方法包括：

S101：为每个IO通道分配最低IO队列深度，以便将存储系统的资源划分为独立资源和公共资源；

具体的，存储系统中包括多个IO通道，每个IO通道的IO队列深度和该IO通道需要的资源成正比，IO队列深度预置的越大，需要的资源就越多。本实施例首先为每个IO通道分配一个最低IO队列深度，保证极端情况下空闲IO通道也可以获取资源，由于初始设置的IO队列深度低，因此每一IO通道需要的资源也相对较少，这样就可以把初始状态下存储系统分配给IO通道的资源看作独立资源，除独立资源外剩下的资源看作公共资源以便后续调用。

作为一种优选的实施例，可以根据存储系统中可分配总资源的大小来确定每个IO通道的最低IO队列深度，若存储系统中可分配总资源较大，那么最低IO阵列深度也可预置较大，满足实际工程需要即可，本实施例对最低IO队列深度的具体数值不做限定。

S102：判断所有IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道，若是，执行S103；

S103：为向待调整IO通道下发的IO指令分配公共资源，并调节待调整IO通道的IO队列深度。

具体的，首先判断所有IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道，这里的调整条件可以为IO通道中活跃IO指令数量和等待IO指令数量均超过各自对应的预设数量，即该IO通道的负载较大，此时该IO通道可以看作待调整IO通道。可以理解的是，下发IO指令是需要配置一定的资源的，由于待调整IO通道当前负载压力大，其初始分配的资源可能无法支撑对新下发的IO指令的处理，因此，若仍向该待调整IO通道下发IO指令，则应为该新下发的IO指令分配公共资源，并调节该调整IO通道的IO队列深度，以便提高后端处理速度，充分发挥性能。采用本申请的方案，根据IO通道的实际IO指令数量，动态进行资源分配，提高IO通道的资源利用率。

作为一种优选的实施例，为待调整IO通道对应的IO指令分配公共资源之后，该IO队列深度调整方法还包括：

判断公共资源的大小是否满足预设值；

相应的，为待调整IO通道对应的IO指令分配公共资源的过程具体包括：

当公共资源的大小满足预设值，重新为待调整IO通道对应的IO指令分配公共资源。

具体的，若在分配过一次资源后，该待调整IO通道仍不能及时处理其内部的IO指令，则再次为该IO通道分配资源，在此次分配资源的过程中，需要查看全局资源利用情况，对存储系统中可用公共资源的多少进行判定，在可用的公共资源充足的情况下，即其他IO通道不繁忙时，增大该待调整IO通道的IO队列深度，为向该待调整IO通道下发的IO指令再次分配资源，在可用的公共资源较少的情况下，即其他IO通道都很繁忙，则不再为该待调整IO通道分配资源。

可以理解的是，每个IO通道自身可以判断其自身是否满足调整条件，若是，生成调整指令，当存储系统中特定的功能模块收到该调整指令后，为待调整IO通道分配公共资源。

可见，本实施例中首先为各个IO通道分配最低IO阵列深度，由于IO阵列深度和资源成正比，因此，保证了极端情况下空闲通道也可以获取存储系统中的资源的同时，存储系统中剩余的资源可以作为公共资源在后续被调用，然后判断是否存在满足调整条件的待调整IO通道，如果存在，则为该待调整IO通道对应的IO指令分配上述公共资源，并调整该待调整IO通道的IO队列深度，一方面提高了IO通道的资源利用率，另一方面对负载较大的IO通道增加了IO队列深度，提高了后端的处理速度，使硬盘发挥最优性能。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该IO队列深度调整方法还包括：

根据IO类型设置IO指令的优先级，其中，IO类型为特权的IO指令的优先级高于IO类型为普通的IO指令的优先级；

调整条件还包括存在IO类型为特权的IO指令。

作为一种优选的实施例，该IO队列深度调整方法还包括：

当存在IO类型为特权的IO指令，停止为IO类型为普通的IO指令分配公共资源。

具体的，IO指令排队过程中，可以根据IO指令的类型设置优先级，按照优先级将对应的IO指令下发到IO通道中。IO指令的类型可以通过IO指令中的标识体现，可以将其类型分为普通IO指令和特权IO指令，特权IO指令的优先级高于普通IO指令，当判定存在IO类型为特权的IO指令，此时需要对其对应的IO通道进行调整，因此，存在IO类型为特权的IO指令也可以看作是一种调整条件，优先为特权IO指令分配公共资源，调节对应的IO通道的IO队列深度，且停止普通IO指令申请资源，即在特权IO指令下发完成前，不再下发普通IO指令，保证优先处理特权IO指令。

请参照图2，图2为本申请所提供的一种IO队列深度调整装置的结构示意图，该IO队列深度调整装置包括：

分配模块1，用于为每个IO通道分配最低IO队列深度，以便将存储系统的资源划分为独立资源和公共资源；

判断模块2，用于判断所有IO通道中是否存在满足调整条件的待调整IO通道，若是，触发调节模块3；

调节模块3，用于为向待调整IO通道下发的IO指令分配公共资源，并调节待调整IO通道的IO队列深度。

作为一种优选的实施例，所分配模块1具体用于：

根据存储系统的资源大小为每个IO通道分配最低IO队列深度。

作为一种优选的实施例，调整条件为IO通道中的活跃IO指令数量和等待IO指令数量均超过各自对应的预设数量。

作为一种优选的实施例，该IO队列深度调整装置还包括：

资源大小判断模块，用于判断公共资源的大小是否满足预设值；

当公共资源的大小满足预设值，重新为待调整IO通道对应的IO指令分配公共资源，并调节待调整IO通道的IO队列深度。

作为一种优选的实施例，该IO队列深度调整装置还包括：

设置模块，用于根据IO类型设置IO指令的优先级，其中，IO类型为特权的IO指令的优先级高于IO类型为普通的IO指令的优先级；

调整条件还包括存在IO类型为特权的IO指令。

作为一种优选的实施例，调节模块3还用于：

另一方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上文任意一个实施例所描述的IO队列深度调整方法的步骤。

对于本申请所提供的一种电子设备的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种电子设备具有和上述IO队列深度调整方法相同的有益效果。

另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一个实施例所描述的IO队列深度调整方法的步骤。

对于本申请所提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种计算机可读存储介质具有和上述IO队列深度调整方法相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种IO队列深度调整方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的IO队列深度调整方法，其特征在于，所述为每个IO通道分配最低IO队列深度的过程具体包括：

3.根据权利要求1所述的IO队列深度调整方法，其特征在于，所述调整条件为所述IO通道中的活跃IO指令数量和等待IO指令数量均超过各自对应的预设数量。

4.根据权利要求1所述的IO队列深度调整方法，其特征在于，所述为向所述待调整IO通道下发的IO指令分配所述公共资源之后，该IO队列深度调整方法还包括：

判断所述公共资源的大小是否满足预设值；

5.根据权利要求1-4任意一项所述的IO队列深度调整方法，其特征在于，该IO队列深度调整方法还包括：

所述调整条件还包括存在所述IO类型为特权的IO指令。

6.根据权利要求5所述的IO队列深度调整方法，其特征在于，该IO队列深度调整方法还包括：

7.一种IO队列深度调整装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的IO队列深度调整装置，其特征在于，所分配模块具体用于：

9.一种电子设备，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时实现如权利要求1-6任意一项所述的IO队列深度调整方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的IO队列深度调整方法的步骤。