CN112463368A - 一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备 - Google Patents

一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备,该方法包括:响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回;响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量。通过使用本发明的方案,能够避免回调线程的卡顿造成后续业务的阻塞,有效的控制了逻辑卷上的IOPS和带宽上限,能允许系统出现临时的卡顿同时不影响qos的限制效果,保证了qos特性的稳定性,提高了用户体验和产品的竞争力。

Description

一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备
技术领域
本领域涉及计算机领域,并且更具体地涉及一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备。
背景技术
由于分布式存储对接场景的不断丰富,虚拟化使用场景也越来越多,由于虚拟机承载着不同的业务,普遍会存在着资源竞争的现象,严重时,一个吞吐量特别大的业务机,可能造成其他业务的严重卡顿,严重影响用户体验,目前虚拟机普遍承载的是银行、企业等重要的数据,若发生死机,可能造成不可估量的损失,因此对于虚拟机的资源控制必不可少。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法和设备,通过使用本发明的方法,能够避免回调线程的卡顿造成后续业务的阻塞,有效的控制了逻辑卷上的IOPS和带宽上限,能允许系统出现临时的卡顿同时不影响qos的限制效果,保证了qos特性的稳定性,提高了用户体验,提高了产品的竞争力。
基于上述目的,本发明的实施例的一个方面提供了一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法,包括以下步骤:
响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;
响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回;
响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;
响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量。
根据本发明的一个实施例,还包括:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新令牌桶中的令牌。
根据本发明的一个实施例,还包括:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新令牌桶中的令牌。
根据本发明的一个实施例,还包括:
监控令牌桶中的令牌数量并判断令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于阈值数量,将令牌桶中的令牌数量设为阈值数量。
根据本发明的一个实施例,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
本发明的实施例的另一个方面,还提供了一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的设备,设备包括:
加载模块,加载模块配置为响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;
检测模块,检测模块配置为响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回;
判断模块,判断模块配置为响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;
更新模块,更新模块配置为响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量。
根据本发明的一个实施例,还包括等待模块,等待模块配置为:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新令牌桶中的令牌。
根据本发明的一个实施例,还包括监控模块,监控模块配置为:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新令牌桶中的令牌。
根据本发明的一个实施例,还包括设置模块,设置模块配置为:
监控令牌桶中的令牌数量并判断令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于阈值数量,将令牌桶中的令牌数量设为阈值数量。
根据本发明的一个实施例,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
本发明具有以下有益技术效果:本发明实施例提供的控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法,通过响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回;响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量的技术方案,能够避免回调线程的卡顿造成后续业务的阻塞,有效的控制了逻辑卷上的IOPS和带宽上限,能允许系统出现临时的卡顿同时不影响qos的限制效果,保证了qos特性的稳定性,提高了用户体验,提高了产品的竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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实施例。
图1为根据本发明一个实施例的控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法的示意性流程图;
图2为根据本发明一个实施例的控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的设备的示意图;
图3为根据本发明一个实施例的控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法的流程解析示意图。
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,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
基于上述目的,本发明的实施例的第一个方面,提出了一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
如图1中所示,该方法可以包括以下步骤:
S1响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息,逻辑卷打开时从rados(作为Ceph分布式文件系统的一个子项目)加载qos(服务质量)信息,qos信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限;
S2响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回,当服务质量信息加载完成后,使用加压程序对客户端提供的逻辑卷进行加压,这时会在分布式存储底层数据库中产生大量的IO,IO会从分布式底层数据库向客户端返回;
S3响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌,建立服务质量队列,将返回的IO加入到该队列中,在队列中的IO按照加入队列的顺序依次进行处理,处理时需要判断当前的令牌桶中的令牌是否足够本次IO通过;
S4响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量,如果令牌桶中有足够的令牌,那么本次IO的请求就会通过,并消耗本次IO通过需要的令牌,更新令牌桶中令牌的数量后开始处理下一个IO请求。
通过本发明的技术方案,能够避免回调线程的卡顿造成后续业务的阻塞,有效的控制了逻辑卷上的IOPS和带宽上限,能允许系统出现临时的卡顿同时不影响qos的限制效果,保证了qos特性的稳定性,提高了用户体验,提高了产品的竞争力。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新令牌桶中的令牌。当令牌桶中的令牌不够本次IO请求通过时,获取上次的IO请求与再上次的IO请求的时间间隔T,然后获取本次IO请求与上次的IO请求的时间间T1,计算T-T1的时间内能产生多少令牌,然后判断这些待产生的令牌与令牌桶中的令牌能够使本次IO请求通过,如果能,则使本次IO请求在服务质量队列中等待T-T1的时间,待等待时间结束,使本次IO请求通过,并更新令牌桶中的令牌数量。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新令牌桶中的令牌。经过与上面相同的计算后发现在等待T-T1的时间后也不能产生足够的令牌,那么就让本次IO请求在服务质量队列中一直等待,并持续监控令牌桶中令牌的数量,一旦发现令牌桶中令牌的数量能够支持本次IO请求通过,那么使本次IO请求通过并更新令牌桶中令牌的数量。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
监控令牌桶中的令牌数量并判断令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于阈值数量,将令牌桶中的令牌数量设为阈值数量。持续监控令牌桶中令牌的数量并设定一个阈值上限,当监控到令牌桶中的令牌数量大于该上限阈值时,强行将令牌桶中的数量设定为该阈值数量。如果长时间没有IO请求,令牌桶中的令牌也会不断产生,如果令牌桶中积累了大量的令牌,当不断有IO请求到服务质量队列中时,令牌桶中的令牌足够每一个IO请求通过,那么会在短时间内使大量的IO请求通过,造成服务质量下降。
在本发明的一个优选实施例中,还包括:
当令牌桶中令牌足够,判断与上次io间隔时间内是否大于生产一次io请求所需令牌的时间,如果大于,则获取令牌并更新令牌桶中的令牌数。
在本发明的一个优选实施例中,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
实施例
参考图3,下面是本发明技术方案的一个具体实施例。
tick是产生一个令牌所需间隔,iops_buckets是桶内令牌数,iops_last_time是上次更新令牌时间,iops_limit是iops限制:qos_iops*IMAGE_IOPS_TOKEN_FACTOR=1000*qos_iops。
在IOPS限制下,一个请求需要1000个令牌,假设在t时刻之间来了一个请求,令牌数iops_buckets=0,上次更新令牌时间iops_last_time=0,本次请求需要令牌数:need_tokens=1000,dif_buckets_num=1000,需要sleep:1000000*dif_buckets_num/iops_limit-interval=dif_buckets_num*tick=1000*tick时间以等待令牌,等待1000*tick时间后到达t+1000。此时Iops_last_time=current_time–(iops_limit*interval%1000000)/iops_limit=current_time-(iops_limit*1000*(1000000/iops_limit)%1000000)/iops_limiut=current_time-0=t+1000。
获取令牌数=0+iops_limit*interval/1000000
=iops_limit*1000*(1000000/iops_limit)/1000000
=1000。
令牌足够请求通过,io请求通过。
此时Iops_last_time=t+1000
iops_buckets=0。
在(t+1000)*tick至(t+2000)tick之间又来了一个IO请求,时间为(t+1000+m+1/n)*tick,令牌数iops_buckets=0,上次更新令牌时间iops_last_time=t+1000,本次请求需要令牌数:need_tokens=1000,if_buckets_num=1000,需要sleep:1000000*dif_buckets_num/iops_limit-interval=dif_buckets_num*tick-(m+1/n)*tick=(1000-m-1/n)*tick时间以等待令牌。
在等待(1000-m-1/n)*tick时间后到达t+2000,此时Iops_last_time=current_time–(iops_limit*interval%1000000)/iops_limit=current_time-(iops_limit*1000*(1000000/iops_limit)%1000000)/iops_limiut=current_time-0=t+1000。
获取令牌数=0+iops_limit*interval/1000000
=iops_limit*1000*(1000000/iops_limit)/1000000
=1000。
令牌足够请求通过,io请求通过,此时Iops_last_time=t+2000
iops_buckets=0,………,依次类推,若业务压力一直稳定且大于限定的qos_iops限制,每1000*tick秒内即会返回一个IO,1秒内会有1/1000*tick
=qos_iops*IMAGE_IOPS_TOKEN_FACTOR*1000/1000000
=qos_iops个请求通过,流控值刚好为QOS设置的值。
通过本发明的技术方案,能够避免回调线程的卡顿造成后续业务的阻塞,有效的控制了逻辑卷上的IOPS和带宽上限,能允许系统出现临时的卡顿同时不影响qos的限制效果,保证了qos特性的稳定性,提高了用户体验,提高了产品的竞争力。
需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成,上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)等。上述计算机程序的实施例,可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外,根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序,该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时,执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
基于上述目的,本发明的实施例的第二个方面,提出了一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的设备,如图2所示,设备200包括:
加载模块,加载模块配置为响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;
检测模块,检测模块配置为响应于服务质量的信息加载完成,对逻辑卷进行加压并检测IO是否从分布式存储底层数据库中返回;
判断模块,判断模块配置为响应于检测到IO从分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;
更新模块,更新模块配置为响应于令牌桶中有足够的令牌,确认IO的请求通过并更新令牌桶中的令牌数量。
在本发明的一个优选实施例中,还包括等待模块,等待模块配置为:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新令牌桶中的令牌。
在本发明的一个优选实施例中,还包括监控模块,监控模块配置为:
响应于令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新令牌桶中的令牌。
在本发明的一个优选实施例中,还包括设置模块,设置模块配置为:
监控令牌桶中的令牌数量并判断令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于阈值数量,将令牌桶中的令牌数量设为阈值数量。
在本发明的一个优选实施例中,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
上述实施例,特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例,并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;
响应于所述服务质量的信息加载完成,对所述逻辑卷进行加压并检测IO是否从所述分布式存储底层数据库中返回;
响应于检测到IO从所述分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;
响应于所述令牌桶中有足够的令牌,确认所述IO的请求通过并更新所述令牌桶中的令牌数量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于所述令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达所述上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新所述令牌桶中的令牌。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于所述令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控所述令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到所述令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新所述令牌桶中的令牌。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
监控所述令牌桶中的令牌数量并判断所述令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于所述阈值数量,将所述令牌桶中的令牌数量设为所述阈值数量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
6.一种控制分布式块存储逻辑卷业务服务质量的设备,其特征在于,所述设备包括:
加载模块,所述加载模块配置为响应于逻辑卷打开,从分布式存储底层数据库中加载服务质量的信息;
检测模块,所述检测模块配置为响应于所述服务质量的信息加载完成,对所述逻辑卷进行加压并检测IO是否从所述分布式存储底层数据库中返回;
判断模块,所述判断模块配置为响应于检测到IO从所述分布式存储底层数据库中返回,将IO加入到服务质量队列中并判断令牌桶中是否有足够的令牌;
更新模块,所述更新模块配置为响应于所述令牌桶中有足够的令牌,确认所述IO的请求通过并更新所述令牌桶中的令牌数量。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括等待模块,所述等待模块配置为:
响应于所述令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,等待到达所述上个IO请求间隔的时间后使本次IO请求通过并计算令牌数量更新所述令牌桶中的令牌。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括监控模块,所述监控模块配置为:
响应于所述令牌桶中没有足够的令牌,判断在上个IO请求间隔的时间内是否能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过;
响应于在上个IO请求间隔的时间内不能够产生足够的令牌以使本次IO请求通过,监控所述令牌桶中的令牌数量;
响应于监控到所述令牌桶中的令牌数量大于本次IO请求通过所需的令牌数量,使本次IO请求通过并更新所述令牌桶中的令牌。
9.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,还包括设置模块,所述设置模块配置为:
监控所述令牌桶中的令牌数量并判断所述令牌桶中的令牌数量是否大于阈值数量;
响应于令牌桶中的令牌数量大于所述阈值数量,将所述令牌桶中的令牌数量设为所述阈值数量。
10.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,服务质量的信息包括服务质量开关状态、每秒输入输出开关状态、带宽开关状态、每秒输入输出上限和带宽上限。
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