CN113110805B - 一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备。其中，所述方法包括：获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列中的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载状况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。可以有效避免因内部数据交互占用过多系统资源导致磁盘阵列无法正常工作。

Description

一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备。
背景技术
RAID(Redundant Arrays of Independent Disks，磁盘阵列)是一种由独立磁盘构成的具有冗余能力的阵列。在一些应用场景中，磁盘阵列内部的各个硬盘将进行内部数据的输入和输出，如在阵列重建、阵列初始化、阵列检测、阵列修复等场景中硬盘与硬盘之间将进行内部数据的输入和输出，下文中称这些内部数据的输入和输出为内部数据交互。
内部数据交互将占用一定的系统资源，导致磁盘阵列中能够用于实现业务逻辑(如存储数据、读取数据等)的系统资源下降，因此内部数据交互可能影响到业务逻辑的实现，导致磁盘阵列无法正常工作。
因此，如何有效进行内部数据交互以避免内部数据交互影响磁盘阵列的正常工作，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备，以实现避免内部数据交互影响磁盘阵列的正常工作。具体技术方案如下：
在本发明实施例的第一方面，提供了一种磁盘阵列内部数据交互方法，所述方法包括：
获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载状况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在一种可能的实施例中，所述硬盘指标包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长，其中，所述硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从所述磁盘阵列将数据下发至硬盘到所述硬盘处理完毕所述数据之间的时长；
所述CPU指标包括空闲时长和/或CPU等待时长，其中，所述CPU等待时长用于表示在所述历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长。
在一种可能的实施例中，在所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率之前，所述方法还包括：
获取业务指标，其中，所述业务指标用于表示所述磁盘阵列所执行的业务逻辑在所述历史时间段内的执行效率；
所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标、所述CPU指标以及所述业务指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述业务指标正相关。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，其中，所述历史数据交互速率为所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，计算当前系统压力值，所述当前系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段内的负载状况；
比较所述当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果，其中，所述历史系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段之前的负载状况；
根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，包括：
根据所述比较结果、所述当前系统压力值所属压力值区间以及所述历史系统压力值所属压力值区间，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互，包括：
调整所述磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在本发明实施例的第二方面，提供了一种磁盘阵列内部数据交互装置，所述装置包括：
系统压力监控模块，用于获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；
调速决策模块，用于根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载情况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
块下发控制模块，用于控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在一种可能的实施例中，所述调速决策模块302根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，其中，所述历史数据交互速率为所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，计算当前系统压力值，所述当前系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段内的负载状况；
比较所述当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果，其中，所述历史系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段之前的负载状况；
根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述调速决策模块302根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，包括：
根据所述比较结果、所述当前系统压力值所属压力值区间以及所述历史系统压力值所属压力值区间，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述块下发控制模块控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互，包括：
调整所述磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面任一所述的方法步骤。
在本发明实施例的第四方面，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的方法步骤。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法、装置及电子设备，可以根据磁盘阵列中硬盘和系统CPU在历史时间段内的负载状况，确定更新数据交互速率，并以新确定的更新数据交互速率作为接下来磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，由于硬盘和系统CPU的负载状况能够反映出磁盘阵列整体负载状况，因此可以形成磁盘阵列的整体负载状况与磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率之间的反馈机制，使得在磁盘阵列整体负载较高的情况下自动降低磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，在磁盘阵列整体负载较低的情况下自动提高磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，从而可以能够自发地控制内部数据交互占用的系统资源，有效避免因内部数据交互占用过多系统资源影响磁盘阵列的正常工作。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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为本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的更新数据交互速率确定方法的一种流程示意图；
图3为本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互装置的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1所示为本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法的一种流程示意图，可以包括：
S101，获取硬盘指标和CPU指标。
S102，根据硬盘指标和CPU指标，确定更新数据交互速率。
S103，控制磁盘阵列以更新数据交互速率进行内部数据交互。
选用该实施例，可以根据磁盘阵列中硬盘和系统CPU在历史时间段内的负载状况，确定更新数据交互速率，并以新确定的更新数据交互速率作为接下来磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，由于硬盘和系统CPU的负载状况能够反映出磁盘阵列整体负载状况，因此可以形成磁盘阵列的整体负载状况与磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率之间的反馈机制，使得在磁盘阵列整体负载较高的情况下自动降低磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，在磁盘阵列整体负载较低的情况下自动提高磁盘阵列进行内部数据交互时的交互速率，从而可以能够自发地控制内部数据交互占用的系统资源，有效避免因内部数据交互占用过多系统资源影响磁盘阵列的正常工作。
另一方面，由于能够自发地控制内部数据交互占用的系统资源，因此也可以有效避免当业务逻辑占用系统资源较少的情况下的系统资源浪费。
其中，在S101中，硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，CPU指标用于表示磁盘阵列中的系统CPU在历史时间段内的负载状况。历史时间段可以为开始执行S101之前的任一时间段，并且磁盘阵列在该历史时间段内应该有进行内部数据交互。
在一种可能的实施例中，磁盘阵列进行内部数据交互的过程可以分为多个周期，每个周期的时长可以根据实际需求进行设置。S101可以是在除第一个周期以外的任一周期执行，第一个周期内内部数据交互的交互速率可以是根据实际需求和/或用户经验设置的预设值。则在该实施例中，历史时间段可以是开始执行S101的周期的上一个周期或上多个周期。
例如，假设是在第二个周期开始执行S101，则历史时间段可以是指第一个周期。又例如，假设是在第三个周期开始执行S101，则历史时间段可以是指第二个周期，也可以是指第一个周期和第二个周期。
硬盘指标可以是以磁盘阵列中硬盘在历史时间段内各个时间节点上的负载状况的形式表示的，也可以是磁盘阵列硬盘在历史时间段内整体的负载状况的形式表示的，示例性的，可以是在历史时间段内的多个时间节点记录磁盘阵列中硬盘的负载状况，作为硬盘指标，也可以是在历史时间段内的多个时间节点记录磁盘阵列中硬盘的负载状况，并对在各个时间节点的记录磁盘阵列中硬盘的负载状况进行统计，将统计结果作为硬盘指标。其中，进行统计时所采用的统计方式可以包括：取最大值、取最小值、取平均值、计算熵值、计算中位数等方式中的一种或多种，也可以是其他的统计方式，本实施例对此不做任何限制。
硬盘的负载状况根据应用场景的不同也可以是通过硬盘的不同的参数表示的，示例性的，在一种可能的实施例中，硬盘指标可以包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长。其中，硬盘使用率用于表示统计时段内硬盘用于处理内部数据交互的时长与统计时段总时长的比值，示例性的，假设统计时段的时长为1s，如果在统计时段内硬盘有0.8s在处理内部数据交互，则该硬盘的使用率可以为80％，在其他影响硬盘的负载状况的参数不变的情况下，硬盘使用率越高则硬盘指标所表示的负载状况越高。硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从磁盘阵列将数据下发至硬盘处理完毕该数据之间的时长，以内部数据交互是因阵列重建产生的，则磁盘阵列中的数据交互管理子系统可以将需要重建的块下发至硬盘以使得硬盘对这些数据进行相应的处理，则硬盘等待时长可以是从数据交互管理子系统将需要重建的块下发至硬盘开始直至硬盘开始对该需要重建的块进行处理结束的时间段的时长。在其他影响硬盘的负载状况的参数不变的情况下，硬盘等待时长越长则硬盘指标所表示的负载状况越高。
可以理解的是，本文中所使用的高、长均是指逻辑上的高、长，而非是指数值上的高、长。例如，以硬盘使用率为例，硬盘使用率A高于硬盘使用率B是指硬盘使用率A所表示的使用率高于硬盘使用率B所表示的使用率B，而在数值上硬盘使用率A可以高于硬盘使用率B，也可以低于硬盘使用率B。示例性的，在一种可能的实施例中，可以是以统计时段内硬盘用于处理内部数据交互的时长与统计时段总时长的比值表示硬盘使用率，如果硬盘使用率A为90％、硬盘使用率B为80％，显然硬盘使用率A高于硬盘使用率B，并且在数值上硬盘使用率A高于硬盘使用率B。在另一种可能的实施例中，也可以是以统计时段内硬盘处于空闲状态的时长与统计时段总时长的比值表示硬盘使用率，如果硬盘使用率A为10％、硬盘使用率B为20％，显然硬盘使用率A高于硬盘使用率B，并且在数值上硬盘使用率A低于硬盘使用率B。
CPU指标可以是以磁盘阵列中系统CPU在历史时间段内各个时间节点上的负载状况的形式表示的，也可以是以磁盘阵列中系统CPU在历史时间段内整体的负载状况的形式表示的，示例性的，可以是在历史时间段内的多个时间节点记录磁盘阵列中的CPU的负载状况，作为CPU指标，也可以是在历史时间段内的多个时间节点记录磁盘阵列中的CPU的负载状况，并对在各个时间节点的记录磁盘阵列中的CPU的负载状况进行统计，将统计结果作为CPU指标。其中，进行统计时所采用的统计方式可以包括：取最大值、取最小值、取平均值、计算熵值、计算中位数等方式中的一种或多种，也可以是其他的统计方式，本实施例对此不做任何限制。
CPU的负载状况根据应用场景的不同也可以是通过硬盘的不同的参数表示的，示例性的，在一种可能的实施例中，CPU指标可以包括空闲时长和/或CPU等待时长。其中，空闲时长用于表示磁盘阵列的CPU在历史时间段内处于空闲状态的时长，其中空闲状态可以是指CPU的使用率低于阈值使用率阈值，也可以是指不存在待CPU进行处理的任务。在其他影响CPU的负载状况的参数不变的情况下，空闲时长越长则CPU指标所表示的负载状况越低。CPU等待时长用于表示在历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长。在其他影响CPU的负载状况的参数不变的情况下，CPU等待时长越长则CPU指标所表示的负载状况越高。
其中，空闲时长的表示方式根据应用场景的不同可以不同，示例性的，在一种可能的实施例中空闲时长可以是以CPU在历史时间段内处于空闲状态的时长的形式表示的，在另一种可能的实施例中，空闲时长也可以是以CPU在历史时间段内处于空闲状态的时长与历史时间段的总时长的比值的形式表示的(下文称该比值为空闲时间百分比)。
同理，CPU等待时长可以是以历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长的形式表示的，也可以是以历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长与历史时间段的总时长的比值的形式表示的(下文称该比值为等待时间百分比)。
在S102中，更新数据交互速率与硬盘指标所表示的负载状况负相关，并且与CPU指标所表示的负载状况负相关。即在除硬盘指标以外的其他影响更新数据交互速率的参数不变的情况下，硬盘指标所表示的负载状况越高则更新数据交互速率越低，并且在除CPU指标以外的其他影响更新数据交互速率的参数不变的情况下，CPU指标所表示的负载状况越高则更新数据交互速率越低。
可以理解的是，硬盘指标越高则表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况越高，而如果硬盘的负载状况过高则可能影响磁盘阵列正常工作，因此硬盘指标越高则理论上接下来内部数据交互的速率应当越低。同理，CPU指标越高则表示磁盘阵列中CPU在历史时间段内的负载状况较高，而如果CPU的负载状况过高则可能影响磁盘阵列正常工作，因此CPU指标越高则理论上接下来内部数据交互的速率应当越低。
在S103中，控制磁盘阵列内部数据交互的交互速率的方式根据应用场景的不同可以不同，
示例性的，在一种可能的实施例中，可以是调整磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得磁盘阵列以更新数据交互速率进行内部数据交互速率。
可以理解的是，磁盘阵列进行内部数据交互的交互速率等于进行内部数据交互的频率*每次进行数据交互时所交互的数据量，因此可以通过调整频率和/或数据量使得磁盘阵列以更新数据交互速率进行内部数据交互速率。
可以理解的是，除了前述CPU指标和硬盘指标，还有其他参数能够反映出磁盘阵列整体的负载状况，示例性的，在一种可能的实施例中，还可以获取业务指标，业务指标用于表示磁盘阵列所执行的业务逻辑在历史时间段内的执行效率，可以理解的是，如果磁盘阵列所执行的业务逻辑在历史时间段内的执行效率越高，则可以认为磁盘阵列在历史时间段内能够用于执行业务逻辑的系统越多，即磁盘阵列整体的负载状况较低，如果磁盘阵列所执行的业务逻辑在历史时间段内的执行效率越低，则可以认为磁盘阵列在历史时间段内能够用于执行业务逻辑的系统越少，即磁盘阵列整体的负载状况较高。
业务指标可以包括业务等待时长，其中业务等待时长可以用于表示从向硬盘或CPU下发用于实现业务逻辑的指令开始直至硬盘或CPU执行完成该指令之间的时长。业务等待时长越长越业务指标所表示的执行效率越低。
在一种可能的实施例中，在确定更新数据交互速率时，可以是根据硬盘指标、CPU指标以及业务指标共同确定更新数据交互速率，其中，所确定的更新数据交互速率与业务指标正相关。即在除业务指标以外的其他影响更新数据交互速率的参数不变的情况下，业务指标所表示的执行效率越高则更新数据交互速率越高。
为了更清楚的对本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法进行说明，下面将对如何确定更新数据交互速率进行说明：
在一种可能的实施例中，可以是根据硬盘指标和CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。其中，历史数据交互速率为磁盘阵列在历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
历史数据交互速率可以是预先设置的，也可以是按照本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法确定得到的。可以理解的是，如果认为在接下来一段时间内磁盘阵列所需负载的业务压力与历史时间段内磁盘阵列所需负载的业务压力相当，则如果更新数据交互速率高于历史数据交互速率，则理论上在接下来一端时间内磁盘阵列整体的负载状况将有所提高，反之，如果理论上如果更新数据交互速率低于历史数据交互速率，则理论上在接下来一端时间内磁盘阵列整体的负载状况将有所降低。
而硬盘指标和CPU指标能够在一定程度上反映出磁盘阵列在历史时间段内的整体负载状况。如果磁盘阵列在历史时间段内的整体负载状况较高，则理论上需要降低接下来一端时间内磁盘阵列整体的负载状况避免磁盘阵列无法正常工作，如果磁盘阵列在历史时间段内的整体负载状况较低，则理论上可以提高接下来一端时间内磁盘阵列整体的负载状况以避免系统资源的浪费。
因此，在一种可能的实施例中，可以参见图2，图2所示为本发明实施例提供的更新数据交互速率确定方法的一种流程示意图，可以包括：
S201，根据硬盘指标和CPU指标，计算当前系统压力值。
其中，当前系统压力值用于表示磁盘阵列在历史时间段内的负载状况，并且当前系统压力值与硬盘指标所表示的负载状况正相关，并且当前系统压力值与CPU指标所表示的负载状况负相关。在一种可能的实施例中，还可以是根据硬盘指标、CPU以及业务指标共同计算当前系统压力值，其中系统压力值与业务指标所表示的执行效率负相关。
示例性的，在一种可能的实施例中，当硬盘使用率高于90％，且硬盘等待时长大于100ms时，可以认为磁盘阵列处于相对繁忙的状态，此时计算得到的当前系统压力值较大。当硬盘使用率高于90％，且硬盘等待时长小于100ms时，可以认为此时磁盘正在高效率的工作，此时计算得到的当前系统压力值适中。
在另一种可能的实施例中，假设CPU的空闲时长是以空闲时长百分比的形式表示的，CPU等待时长是以等待时长百分比的形式表示的，则当空闲时长百分比小于10％，且等待时长百分比小于20％时，可以认为CPU处于相对繁忙的状态，但是导致CPU处于相对繁忙的状态的原因并非是数据交互速率过高，因此此时计算得到的当前系统压力值适中。
当空闲时间百分比小于10％，且等待时间百分比大于50％时，可以认为CPU处于相对繁忙的状态，并且导致CPU处于相对繁忙的状态的原因是数据交互速率过高，因此此时计算得到的当前系统压力值较高。
当空闲时间百分比大于30％，且等待时间百分比小于20％时，可以认为CPU处于相对空闲的状态，因此此时计算得到的当前系统压力值较小。
S202，比较当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果。
其中，历史系统压力值用于表示磁盘阵列在历史时间段之前的负载状况。示例性的，假设磁盘阵列进行内部数据交互的过程分为多个周期，当前处于第三个周期，则历史时间段可以是第二个周期，历史系统压力值可以是用于表示磁盘阵列在第一个周期内的负载状况，历史系统压力值可以是根据预先记录的用于表示磁盘阵列中磁盘和硬盘在第一个周期内的负载状况的参数计算得到的。
S203，根据比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
为描述方便，以P1表示当前系统压力值，P2表示历史系统压力值，则调整方式可以如表1所示。
表1
Figure SMS_1
示例性的，以比较结果为P1＜P2，并且P1属于第一压力值区间，并且P2属于第二压力值区间为例，按照表1所示的方法此时可以将历史数据交互速率提升第二幅度，得到更新数据交互速率。
表1中第一压力值区间、第二压力值区间以及第三压力值区间为三个彼此之间不存在交集的区间，并且第一压力值区间、第二压力值区间以及第三压力值区间的合集应当为系统压力值的取值范围。并且，第一压力值区间的上限小于第二压力值区间的下限，第二压力值区间的上限小于等于第三压力值区间的下限。示例性的，假设系统压力值的取值范围为[0,10]，则第一压力值区间可以为[0,4)，第二取值区间可以为[4,7)，第三取值区间为[7,10]。当系统压力值属于第一压力值区间时，可以认为磁盘阵列的压力较低，即磁盘阵列处于相对空闲的状态，当系统压力值属于第二压力值区间时，可以认为磁盘阵列的压力适中，当系统压力值属于第三压力值区间时，可以认为磁盘阵列的压力较大，即磁盘阵列处于相对繁忙的状态。
第一幅度、第二幅度以及第三幅度可以是三个不同的预设幅度，其中，第一幅度小于第二幅度，并且第二幅度小于第三幅度。
为了更清楚的对本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法进行说明，下面将结合具体的应用场景进行示例性的说明：
假设视频监控录像系统中存在由12个硬盘组成的RAID5磁盘阵列，并且假设此时磁盘阵列中的一个硬盘损坏，下文中将损坏的硬盘记为硬盘A，则需要使用新的硬盘或热备硬盘替换硬盘A，下文中将用于替换硬盘A的硬盘记为硬盘B。因此该磁盘阵列需要进行重建，以利用磁盘阵列中硬盘A以外的其他硬盘中存储的数据恢复硬盘A中的数据，并将恢复的数据写入硬盘B。
在该过程中，可以根据硬盘指标和CPU指标，计算磁盘阵列的当前系统压力值P1。假设此时磁盘阵列的业务压力较小，例如磁盘阵列此时只负责存储100监控视频录像，则计算得到的P1较小，假设属于第一压力值区间，根据前述表1可知，此时可以将历史数据交互速率提升第三幅度，得到更新数据交互速率。并按照更新数据交互速率调整每纳秒下发的数据块的个数，以将内部数据交互速率调整至更新数据交互速率。在该调整过程中，磁盘阵列将更多的系统资源用于内部数据交互，以避免系统资源的浪费。
假设在一段时间后，磁盘阵列的业务压力增加，例如磁盘阵列负责存储的监控视频录像增加至150路，则计算得到的P1较大，假设属于第三压力值区间，并且此时由于P1＞P2，因此根据前述表1可知，此时可以将历史数据降低一定幅度，得到更新数据交互速率，所降低的幅度可以取决于P2所属的压力值区间。并将内部数据交互速率调整至更新数据交互速率。在该调整过程中，磁盘阵列将原先用于内部数据交互的系统资源转用于业务，从而避免因系统资源不足导致业务无法正常进行。
可见，选用本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互方法能够在磁盘阵列所负载的业务压力较小的情况下，将更多的系统资源用于内部数据交互，以避免系统资源的浪费。并且，可以在磁盘阵列所负载的业务压力较大的情况下，将更多的系统资源用于磁盘阵列所负载的业务，以避免因系统资源不足导致业务无法正常进行。
参见图3，图3所示为本发明实施例提供的磁盘阵列内部数据交互装置的一种结构示意图，可以包括：
系统压力监控模块301，用于获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列中的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；
调速决策模块302，用于根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载情况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
块下发控制模块303，用于控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在一种可能的实施例中，所述硬盘指标包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长，其中，所述硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从所述磁盘阵列将数据下发至硬盘到所述硬盘处理完毕所述数据之间的时长；
所述CPU指标包括空闲时长和/或CPU等待时长，其中，所述CPU等待时长用于表示在所述历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长。
在一种可能的实施例中，所述系统压力监控模块301还用于获取业务指标，其中，所述业务指标用于表示所述磁盘阵列所执行的业务逻辑在所述历史时间段内的执行效率；
所述调速决策模块302根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标、所述CPU指标以及所述业务指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述业务指标正相关。
在一种可能的实施例中，所述调速决策模块302根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，其中，所述历史数据交互速率为所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，计算当前系统压力值，所述当前系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段内的负载状况；
比较所述当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果，其中，所述历史系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段之前的负载状况；
根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述调速决策模块302根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，包括：
根据所述比较结果、所述当前系统压力值所属压力值区间以及所述历史系统压力值所属压力值区间，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述块下发控制模块303控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互，包括：
调整所述磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括：
存储器401，用于存放计算机程序；
处理器402，用于执行存储器401上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列中的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载状况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
在一种可能的实施例中，所述硬盘指标包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长，其中，所述硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从所述磁盘阵列将数据下发至硬盘到所述硬盘处理完毕所述数据之间的时长；
所述CPU指标包括空闲时长和/或CPU等待时长，其中，所述CPU等待时长用于表示在所述历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长。
在一种可能的实施例中，在所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率之前，所述方法还包括：
获取业务指标，其中，所述业务指标用于表示所述磁盘阵列所执行的业务逻辑在所述历史时间段内的执行效率；
所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标、所述CPU指标以及所述业务指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述业务指标正相关。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，其中，所述历史数据交互速率为所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，计算当前系统压力值，所述当前系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段内的负载状况；
比较所述当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果，其中，所述历史系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段之前的负载状况；
根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，包括：
根据所述比较结果、所述当前系统压力值所属压力值区间以及所述历史系统压力值所属压力值区间，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
在一种可能的实施例中，所述控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互，包括：
调整所述磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一磁盘阵列内部数据交互方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一磁盘阵列内部数据交互方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，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。在没有更多限制的情况下，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。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种磁盘阵列内部数据交互方法，其特征在于，所述方法包括：
获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；所述硬盘指标包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长；其中，所述硬盘使用率用于表示统计时段内硬盘用于处理内部数据交互的时长与统计时段总时长的比值；所述硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从所述磁盘阵列将数据下发至硬盘处理完毕该数据之间的时长；
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载状况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互；
在所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率之前，所述方法还包括：
获取业务指标，其中，所述业务指标用于表示所述磁盘阵列所执行的业务逻辑在所述历史时间段内的执行效率；
所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标、所述CPU指标以及所述业务指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述业务指标正相关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPU指标包括空闲时长和/或CPU等待时长，其中，所述CPU等待时长用于表示在所述历史时间段内系统CPU用于处理内部数据交互的时长。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，其中，所述历史数据交互速率为所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互时的数据交互速率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述硬盘指标和所述CPU指标，调整历史数据交互速率，包括：
根据所述硬盘指标和所述CPU指标，计算当前系统压力值，所述当前系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段内的负载状况；
比较所述当前系统压力值以及预先记录的历史系统压力值，得到比较结果，其中，所述历史系统压力值用于表示所述磁盘阵列在所述历史时间段之前的负载状况；
根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率，包括：
根据所述比较结果、所述当前系统压力值所属压力值区间以及所述历史系统压力值所属压力值区间，调整历史数据交互速率，得到更新数据交互速率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互，包括：
调整所述磁盘阵列进行内部数据交互的频率和/或每次进行数据交互时所交互的数据量，以使得所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互。
7.一种磁盘阵列内部数据交互装置，其特征在于，所述装置包括：
系统压力监控模块，用于获取硬盘指标和CPU指标，其中，所述硬盘指标用于表示磁盘阵列中硬盘在历史时间段内的负载状况，所述CPU指标用于表示所述磁盘阵列的系统CPU在所述历史时间段内的负载状况，所述磁盘阵列在所述历史时间段内进行内部数据交互；所述硬盘指标包括硬盘使用率和/或硬盘等待时长；其中，所述硬盘使用率用于表示统计时段内硬盘用于处理内部数据交互的时长与统计时段总时长的比值；所述硬盘等待时长用于表示在历史时间段内从所述磁盘阵列将数据下发至硬盘处理完毕该数据之间的时长；
调速决策模块，用于根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述硬盘指标所表示的负载情况负相关，并且与所述CPU指标所表示的负载状况负相关；
块下发控制模块，用于控制所述磁盘阵列以所述更新数据交互速率进行内部数据交互；
所述系统压力监控模块还用于获取业务指标，其中，所述业务指标用于表示所述磁盘阵列所执行的业务逻辑在所述历史时间段内的执行效率；
所述调速决策模块根据所述硬盘指标和所述CPU指标，确定更新数据交互速率，包括：根据所述硬盘指标、所述CPU指标以及所述业务指标，确定更新数据交互速率，所述更新数据交互速率与所述业务指标正相关。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
9.一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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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