CN113672177A - 一种多客户端定制卷QoS的方法、装置、设备及可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多客户端定制卷QoS的方法、装置、设备及可读介质，该方法包括：响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。通过使用本发明的方案，能够根据客户端不同的需求执行不同的QoS策略，能够在业务执行过程中根据QoS策略控制业务请求负载，能够避免业务执行过程中的卡顿，提高了用户体验，兼顾了性能与稳定性，也符合当前高效、安全存储的要求和理念。

Description

一种多客户端定制卷QoS的方法、装置、设备及可读介质
技术领域
本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种多客户端定制卷QoS的方法、装置、设备及可读介质。
背景技术
对于客户来说可以像使用物理硬盘一样格式化并建立任意文件系统来使用块存储，所以块存储适用于大部分通用业务场景下的数据存储，有了越来越广泛的应用。在块存储场景中，卷承担了主要的功能实现和业务输出。在云化、虚拟化场景下，经常以多路径的方式访问卷，以提高业务稳定性及性能。由于每个卷承载着不同的业务，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卷，可能造成其他业务的严重卡顿，严重影响用户体验。因此对于卷的资源控制必不可少，通过配置逻辑卷上的最大QoS(Quality ofService，服务质量)，这样相当于设置了业务的上限，这样的资源划分，可以有效的避免上述情况。而多路径的情况下有多个客户端同时访问同一个卷，单一的QoS策略显然无法适配不同客户端的业务需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种多客户端定制卷QoS的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够根据客户端不同的需求执行不同的QoS策略，能够在业务执行过程中根据QoS策略控制业务请求负载，能够避免业务执行过程中的卡顿，提高了用户体验，兼顾了性能与稳定性，也迎合了当前高效、安全存储的理念。
基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种多客户端定制卷QoS的方法，包括以下步骤：
响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；
响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；
基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据本发明的一个实施例，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
根据本发明的一个实施例，工作线程包括librbd(ceph对外提供的块存储接口)工作线程。
根据本发明的一个实施例，响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中包括：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。
根据本发明的一个实施例，还包括：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种多客户端定制卷QoS的装置，装置包括：
存储模块，存储模块配置为响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；
读取模块，读取模块配置为响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；
执行模块，执行模块配置为基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据本发明的一个实施例，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
根据本发明的一个实施例，工作线程包括librbd工作线程。
根据本发明的一个实施例，存储模块还配置为：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。
根据本发明的一个实施例，还包括删除模块，删除模块配置为：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
至少一个处理器；以及
存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的多客户端定制卷QoS的方法，通过响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略的技术方案，能够根据客户端不同的需求执行不同的QoS策略，能够在业务执行过程中根据QoS策略控制业务请求负载，能够避免业务执行过程中的卡顿，提高了用户体验，兼顾了性能与稳定性，也迎合了当前高效、安全存储的理念。
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多客户端定制卷QoS的方法的示意性流程图；
图2为根据本发明一个实施例的多客户端定制卷QoS的装置的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；
图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
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，提出了一种多客户端定制卷QoS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响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中。
RBD层(分布式对象存储块设备)接收到客户端设置QoS的指令，该指令包括需要设置QoS的客户端的IP信息和每个客户端执行的相同或不同QoS的策略，QoS策略包括IOPS(每秒输入输出)和带宽，即限制每秒可以通过卷的IO的数量和总的带宽上限，然后获取客户设置的每个QoS策略和每个客户端的IP信息，将设置的QoS策略和需要执行该QoS策略的客户端的IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中，其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
S2响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息。
在客户端启动librbd(一种属于librados的用户态接口库)工作线程的时候，读取客户端自身的IP信息。
S3基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据读取到的IP信息在卷的元数据中查询对应的键值对，然后获取对应的QoS策略，如果根据IP信息获取到了QoS策略，则根据桶令牌算法，更新定时器中定时投放令牌的数量，如果令牌桶中的令牌数量不够，则阻塞IO下发等到令牌数量足够时再下发IO，如果令牌桶中的令牌数量足够则直接下发IO，从而达到改变QoS设置的效果。如果根据IP信息未获取到QoS策略，则认为该卷或该客户端未设置QoS策略，即不限制最大IO数量和带宽，取消librbd工作线程的工作逻辑，不再判断桶令牌算法中令牌是否足够IO通行，直接下发IO。
通过本发明的技术方案，能够根据客户端不同的需求执行不同的QoS策略，能够在业务执行过程中根据QoS策略控制业务请求负载，能够避免业务执行过程中的卡顿，提高了用户体验，兼顾了性能与稳定性，也迎合了当前高效、安全存储的理念。
在本发明的一个优选实施例中，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
在本发明的一个优选实施例中，工作线程包括librbd工作线程。
在本发明的一个优选实施例中，响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中包括：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。删除QoS策略后更新内存中的QoS配置，改为无限制，即不限制最大IO数量和带宽。
通过本发明的技术方案，能够根据客户端不同的需求执行不同的QoS策略，能够在业务执行过程中根据QoS策略控制业务请求负载，能够避免业务执行过程中的卡顿，提高了用户体验，兼顾了性能与稳定性，也迎合了当前高效、安全存储的理念。
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，提出了一种多客户端定制卷QoS的装置，如图2所示，装置200包括：
存储模块201，存储模块201配置为响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中。
RBD层(分布式对象存储块设备)接收到客户端设置QoS的指令，该指令包括需要设置QoS的客户端的IP信息和每个客户端执行的相同或不同QoS的策略，QoS策略包括IOPS(每秒输入输出)和带宽，即限制每秒可以通过卷的IO的数量和总的带宽上限，然后获取客户设置的每个QoS策略和每个客户端的IP信息，将设置的QoS策略和需要执行该QoS策略的客户端的IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中，其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
读取模块202，读取模块202配置为响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息。
在客户端启动librbd工作线程的时候，读取客户端自身的IP信息。
执行模块203，执行模块203配置为基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据读取到的IP信息在卷的元数据中查询对应的键值对，然后获取对应的QoS策略，如果根据IP信息获取到了QoS策略，则根据桶令牌算法，更新定时器中定时投放令牌的数量，如果令牌桶中的令牌数量不够，则阻塞IO下发等到令牌数量足够时再下发IO，如果令牌桶中的令牌数量足够则直接下发IO，从而达到改变QoS设置的效果。如果根据IP信息未获取到QoS策略，则认为该卷或该客户端未设置QoS策略，即不限制最大IO数量和带宽，取消librbd工作线程的工作逻辑，不再判断桶令牌算法中令牌是否足够IO通行，直接下发IO。
在本发明的一个优选实施例中，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
在本发明的一个优选实施例中，工作线程包括librbd工作线程。
在本发明的一个优选实施例中，存储模块还配置为：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
在本发明的一个优选实施例中，还包括删除模块，删除模块配置为：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。删除QoS策略后更新内存中的QoS配置，改为无限制，即不限制最大IO数量和带宽。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器S21；以及存储器S22，存储器S22存储有可在处理器上运行的计算机指令S23，指令S23由处理器S21执行时实现以下方法：
1.响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中。
RBD层(分布式对象存储块设备)接收到客户端设置QoS的指令，该指令包括需要设置QoS的客户端的IP信息和每个客户端执行的相同或不同QoS的策略，QoS策略包括IOPS(每秒输入输出)和带宽，即限制每秒可以通过卷的IO的数量和总的带宽上限，然后获取客户设置的每个QoS策略和每个客户端的IP信息，将设置的QoS策略和需要执行该QoS策略的客户端的IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中，其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
2.响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息。
在客户端启动librbd工作线程的时候，读取客户端自身的IP信息。
3.基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据读取到的IP信息在卷的元数据中查询对应的键值对，然后获取对应的QoS策略，如果根据IP信息获取到了QoS策略，则根据桶令牌算法，更新定时器中定时投放令牌的数量，如果令牌桶中的令牌数量不够，则阻塞IO下发等到令牌数量足够时再下发IO，如果令牌桶中的令牌数量足够则直接下发IO，从而达到改变QoS设置的效果。如果根据IP信息未获取到QoS策略，则认为该卷或该客户端未设置QoS策略，即不限制最大IO数量和带宽，取消librbd工作线程的工作逻辑，不再判断桶令牌算法中令牌是否足够IO通行，直接下发IO。
在本发明的一个优选实施例中，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
在本发明的一个优选实施例中，工作线程包括librbd工作线程。
在本发明的一个优选实施例中，响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中包括：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。删除QoS策略后更新内存中的QoS配置，改为无限制，即不限制最大IO数量和带宽。
基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质S31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序S32：
1.响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中。
RBD层(分布式对象存储块设备)接收到客户端设置QoS的指令，该指令包括需要设置QoS的客户端的IP信息和每个客户端执行的相同或不同QoS的策略，QoS策略包括IOPS(每秒输入输出)和带宽，即限制每秒可以通过卷的IO的数量和总的带宽上限，然后获取客户设置的每个QoS策略和每个客户端的IP信息，将设置的QoS策略和需要执行该QoS策略的客户端的IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中，其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
2.响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息。
在客户端启动librbd工作线程的时候，读取客户端自身的IP信息。
3.基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
根据读取到的IP信息在卷的元数据中查询对应的键值对，然后获取对应的QoS策略，如果根据IP信息获取到了QoS策略，则根据桶令牌算法，更新定时器中定时投放令牌的数量，如果令牌桶中的令牌数量不够，则阻塞IO下发等到令牌数量足够时再下发IO，如果令牌桶中的令牌数量足够则直接下发IO，从而达到改变QoS设置的效果。如果根据IP信息未获取到QoS策略，则认为该卷或该客户端未设置QoS策略，即不限制最大IO数量和带宽，取消librbd工作线程的工作逻辑，不再判断桶令牌算法中令牌是否足够IO通行，直接下发IO。
在本发明的一个优选实施例中，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
在本发明的一个优选实施例中，工作线程包括librbd工作线程。
在本发明的一个优选实施例中，响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中包括：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。其中键是客户端的IP信息，对应的值是QoS策略。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。删除QoS策略后更新内存中的QoS配置，改为无限制，即不限制最大IO数量和带宽。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多客户端定制卷QoS的方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；
响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；
基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作线程包括librbd工作线程。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中包括：
获取客户设置的QoS策略和每个客户端的IP信息；
将设置的QoS策略和客户端IP信息以键值对的形式保存到卷的元数据中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于接收到删除QoS策略的指令，获取指令中包含的客户端的IP信息；
将卷的元数据中存储的获取到的IP信息对应的QoS策略删除。
6.一种多客户端定制卷QoS的装置，其特征在于，所述装置包括：
存储模块，所述存储模块配置为响应于接收到客户端设置QoS的指令，将设置的QoS策略和对应客户端的IP存储到卷的元数据中；
读取模块，所述读取模块配置为响应于客户端启动工作线程，读取客户端的IP信息；
执行模块，所述执行模块配置为基于读取到的IP信息获取卷的元数据中存储的QoS策略并执行获取的QoS策略。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，QoS策略包括每秒可通过卷的IO数量和总带宽上限。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述工作线程包括librbd工作线程。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述方法的步骤。
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