CN114793192B - 故障定位方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种故障定位方法,可以应用于运行维护领域。该故障定位方法包括:分别抓取预设时间内主机子系统和存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,主机流量包括多个主机输入输出数据,存储流量包括多个存储输入输出数据;关联主机流量和存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;基于主机输入输出数据和存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及在主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。本公开还提供了一种故障定位装置、设备和介质。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,具体网络运行维护领域,更具体地涉及一种故障定位方法、装置、设备和介质。
背景技术
在集中式存储场景下的生产过程中,经常遇到交换机故障、网线老化以及存储阵列带宽/缓存不足等情况,会引起输入输出数据时延过大,进而导致系统吞吐下降、响应时间慢,从而发生业务不稳定的问题。
因此,第一时间准确地定位/排查存储网络系统的故障,定位到相应子系统的问题发生点,对保障业务稳定运行十分重要。
发明内容
鉴于上述问题,本公开提供了提高定位效率和地位准确度的故障定位方法、装置、设备和介质。
根据本公开的第一个方面,提供了一种故障定位方法,所述方法应用于存储网络系统,所述存储网络系统包括主机子系统、网络子系统以及存储子系统,所述方法包括:分别抓取预设时间内所述主机子系统的输入输出流量和所述存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据;关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。
根据本公开的实施例,所述关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据,包括:遍历每个主机输入输出数据和每个存储输入输出数据的五元组信息;关联所述五元组信息相同的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,得到针对同一输入输出数据的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,其中,所述五元组信息包括源端IP、目标端IP、源端端口、目标端端口以及传输层协议类型。
根据本公开的实施例,所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,包括:获取第一主机输入输出数据和第二主机输入输出数据,所述第一主机输入输出数据和所述第二主机输入输出数据为连续的两个所述主机输入输出数据;提取所述第一主机输入输出数据的第一答复数据包,所述第一答复数据包包括第一时间标识,所述第一答复数据包为所述第一主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二主机输入输出数据的第二答复数据包,所述第二答复数据包包括第二时间标识,所述第二答复数据包为所述第二主机输入输出数据的队列中的答复头数据包;以及基于所述第二时间标识和所述第一时间标识作差,得到所述主机子系统时延。
根据本公开的实施例,所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第三主机输入输出数据和第一存储输入输出数据,所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据针对同一输入输出数据;基于同一数据包原则,分别提取所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据的第一数据包和第二数据包,所述第一数据包包括第三时间标识,所述第二数据包包括第四时间标识;以及基于所述第四时间标识和所述第三时间标识作差,得到所述网络子系统时延。
根据本公开的实施例,所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第二存储输入输出数据;提取所述第二存储输入输出数据的第四答复数据包,所述第四答复数据包包括第五时间标识,所述第四答复数据包为所述第二存储输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二存储输入输出数据的确认数据包,所述确认数据包包括第六时间标识;以及基于所述第六时间标识和所述第五时间标识作差,得到所述存储子系统时延。
根据本公开的实施例,所述在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位包括:基于所述预设时间段内的所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延,计算不同子系统的时延标准差;以及当任一项子系统的时延超过对应的阈值时,判定出现离群值。
本公开的第二个方面,提供了一种故障定位装置,包括:流量抓取模块、关联模块、时延分解模块和故障定位模块,其中,所述流量抓取模块,用于分别抓取预设时间内主机子系统的输入输出流量和存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据;所述关联模块,用于关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;所述时延分解模块,用于基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及所述故障定位模块,用于在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。
本公开的第三个方面,提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;接收方,用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行上述故障定位方法。
本公开的第四个方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器执行上述故障定位方法。
本公开的第五个方面,还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述故障定位方法。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本公开实施例的存储网络系统示意图。
图2示意性示出了根据本公开实施例的故障定位方法的流程图。
图3示意性示出了根据本公开实施例的主机子系统时延获取的方法的流程图。
图4示意性示出了根据本公开实施例的网络子系统时延获取的方法的流程图。
图5示意性示出了根据本公开实施例的存储子系统时延获取的方法的流程图。
图6示意性示出了根据本公开实施例的故障定位的方法的流程图。
图7示意性示出了根据本公开实施例的故障定位的方法的全流程图。
图8示意性示出了根据本公开实施例的故障定位装置的结构框图。
图9示意性示出了根据本公开实施例的适于实现故障定位方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
以下为本公开的实施例中的关键术语的详细介绍:
队列:是一种先进先出的线性结构。
输入输出数据:(Input and Output,缩写为I/O),是对数据的流入流出的一种抽象的思想。在本公开的实施例中可以看做是一个数据。
最大传输单元(Maximum Transmission Unit,缩写为MTU),用于限制传输的数据的大小。
远程直接数据存取:(Remote Direct Memory Access,缩写为RDMA),为解决网络传输中服务器端数据处理的延迟。
远程直接数据存取技术与以太网融合技术:(RDMA over Converged Ethernet,缩写为RoCE),是一种允许通过以太网使用远程直接内存访问的网络协议。
闪存类存储协议:(Non Volatile Memory Express,缩写为NVME),或称非易失性内存发送方控制器接口规范(Non-Volatile Memory Host Controller InterfaceSpecification,NVMHCIS),规定Host与SSD之间通讯的协议。
随着高性能网络RoCE在业界的普遍应用,在集中式存储场景中越来越多的使用到NVMe over RoCE存储网络协议。NVMe over RoCE协议从主机经过交换机到存储控制器再到磁盘经过了多层协议栈。在生产中经常遇到交换机故障、网线老化或存储阵列带宽不足、缓存不足,引起I/O(输入输出)时延过大导致系统吞吐下降、响应时间慢,从而发生业务不稳定的问题。第一时间排查系统故障,定位到存储和网络的问题发生点,对保障业务稳定运行十分重要。
目前NVMe over RoCE存储网络系统的故障定位存在的困难与不足:
业界对NVMe over RoCE的存储网络协议故障定位的手段存在不足,当多数时候RoCE网络的运维和故障排查只针对网络系统,不能快速定位整个系统的问题所在。
为了解决现有技术中的不足,本公开的实施例提供了一种故障定位方法,包括:分别抓取预设时间内所述主机子系统的输入输出流量和所述存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据;关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。
在本公开的实施例中,通过在不同的子系统抓取流量,并通过时延分解,对不同侧流量组合获得主机子系统时延、网络子系统时延以及存储子系统时延,并在出现离群值时定位相应的子系统,实现了快速高效地定位故障定位。
图1示意性示出了根据本公开实施例的存储网络系统示意图。
如图1所示,其为本申请实施例提供的故障定位方法的应用场景示意图。该应用场景包括主机子系统101、网络子系统102和存储子系统103。其中,主机子系统101可通过网络子系统102与存储子系统103连接,以获取存储子系统103提供的数据。
网络子系统102用以在主机子系统101和存储子系统103之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
主机子系统101可以是例如主机等能够控制输入输出数据传输与存储的电子设备。其中,主机子系统包括任意数量的主机设备。
存储子系统103可以是例如磁盘机等能够通过主机的指令完成数据包输入输出数据的电子设备。其中,存储子系统103包括任意数量的磁盘机,所述磁盘机包括控制器和磁盘,控制器用于控制磁盘中数据的输入输出,磁盘用于存储非易失性数据。
应该理解,图1中的主机子系统101、网络子系统102和存储子系统103的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的主机子系统101、网络子系统102和存储子系统103的数目。
图2示意性示出了根据本公开实施例的故障定位方法的流程图。
如图2所示,该实施例的故障定位方法包括操作S210~操作S240。
在操作S210中,分别抓取预设时间内所述主机子系统的输入输出流量和所述存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据。
具体地,所述预设时间可以由开发人员或运维人员自定义设置。在此不做赘述。
根据本公开的实施例,一个输入输出数据包括多个数据包。具体地,所述主机流量可以看做是在主机子系统侧获取的流量,所述存储子系统流量可以看做是在存储侧获取的流量。相应地,所述主机输入输出数据可以看做是在主机子系统侧获取的输入输出数据,所述存储输入输出数据可以看做是在存储子系统侧获取的输入输出数据。
需要说明的是,在本公开的实施例中,一个输入输出数据可以看做是一份数据,该数据的大小由具体情况而定。当输入输出数据的大小大于网卡的最大传输单元(MaximumTransmission Unit,缩写为MTU)值时,主机会将输入输出数据切分为多个数据包的形式进行网络传输。例如,主机接受到一个读/写指令时,需要往磁盘中写入一份大小为4KB的数据,判断到该4KB的数据大于网卡的MTU值时,需要将一个输入输出数据划分为多个数据包。
在操作S220中,关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据。
根据本公开的实施例,所述关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据,包括:遍历每个主机输入输出数据和每个存储输入输出数据的五元组信息;关联所述五元组信息相同的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,得到针对同一输入输出数据的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,其中,所述五元组信息包括源端IP、目标端IP、源端端口、目标端端口以及传输层协议类型。
具体地,获取主机流量和存储流量的传输层信息,其中,传输层信息至少包括五元组信息。对于一段时间内抓取的I/O数据包按五元组进行划分,同一五元组的第一流量和第二流量构成一个I/O数据包,即当出现第一流量和第二流量的源端IP、目标端IP、源端端口、目标端端口以及传输层协议类型一致时,则判定该第一流量和该第二流量构成一个I/O数据包。
需要说明的是,在预设时间内所抓取的所有主机流量和所有存储流量并不能一一关联至对应的同一输入输出数据。在后续的操作中,仅保留能够关联至同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据。
在操作S230中,基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延。
具体地,所述时延分解操作包括获取不同的输入输出数据中的特定数据包,并通过特定数据包的时间标识,计算相应的主机子系统时延、网络子系统时延以及存储子系统时延。
在操作S240中,在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。
在本公开的实施例中,通过在不同的子系统抓取流量,并通过时延分解,对不同侧流量组合获得主机子系统时延、网络子系统时延以及存储子系统时延,并在出现离群值时定位相应的子系统,实现了快速高效地定位故障定位。
图3示意性示出了根据本公开实施例的主机子系统时延获取的方法的流程图。
如图3所示,该实施例的主机子系统时延获取的方法包括操作S310~S340。
在操作S310中,获取第一主机输入输出数据和第二主机输入输出数据,所述第一主机输入输出数据和所述第二主机输入输出数据为连续的两个所述主机输入输出数据。
可以理解的是,所述第一主机输入输出数据为主机子系统的第P个输入输出数据,所述第二主机输入输出数据为主机子系统的第P+1个输入输出数据。在不考虑主机子系统时延的情况下,主机在完成接收/发送所述第一主机输入输出数据后,会立刻接收/发送所述第二主机输入输出数据。
在操作S320中,提取所述第一主机输入输出数据的第一答复数据包,所述第一答复数据包包括第一时间标识,所述第一答复数据包为所述第一主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包。
根据本公开的实施例,主机输入输出数据中的多个数据包还包括请求数据包。
在操作S330中,提取所述第二主机输入输出数据的第二答复数据包,所述第二答复数据包包括第二时间标识,所述第二答复数据包为所述第二主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包。
在一般情况下,一个输入输出数据包括多个数据包。所述多个数据包进行传输时,通常是基于队列的方式进行传输。队列将一个输入输出数据的多个数据包分为头数据包(first)、中数据包(middle)和尾数据包(last),其中,一个输入输出数据在队列中仅存在一个头数据包和一个尾数据包,一个输入输出数据在队列中存在多个中数据包。
在操作S340中,基于所述第二时间标识和所述第一时间标识作差,得到所述主机子系统时延。
具体地,基于上述提及的第一主机输入输出数据与第二主机输入输出数据的传输原理,将第二主机输入输出数据的队列中答复尾数据包的时间标识减去第一主机输入输出数据的队列中答复尾数据的时间标识,便得到所述主机子系统时延。
根据本公开的实施例,还包括:通过获取主机子系统侧的相邻请求数据包,执行获取所述主机子系统时延的操作。在此不再赘述。
在本公开的实施例中,通过在主机侧连续两个输入输出中,提取第一个输入输出的最后一个数据包的时间,提取第二个输入输出的第一个数据包的时间,计算时间差,高效快捷地完成相应的主机子系统时延计算。
图4示意性示出了根据本公开实施例的网络子系统时延获取的方法的流程图。
如图4所示,该实施例的网络子系统时延获取的方法包括操作S410~S430。
在操作S410中,获取第三主机输入输出数据和第一存储输入输出数据,所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据针对同一输入输出数据。
也就是说,所述第三主机输入输出数据主机子系统的第L个输入输出数据,所述第一存储输入输出数据为存储子系统的第L个输入输出数据。
在操作S420中,基于同一数据包原则,分别提取所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据的第一数据包和第二数据包,所述第一数据包包括第三时间标识,所述第二数据包包括第四时间标识。
具体地,所述同一数据包原则为:分别在所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据中提取同一标识的数据包,该数据包可以是队列中首包、中包和尾包中任一种数据包。进而,获取相应的时间标识。
在操作S430中,基于所述第四时间标识和所述第三时间标识作差,得到所述网络子系统时延。
根据本公开的实施例,所述基于所述第四时间标识和所述第三时间标识作差包括:由所述第四时间标识减去所述第三时间标识,和/或由所述第三时间标识减去所述第四时间标识。具体地,上述作差的方法对应于主由机子系统作为发送端和/或由存储子系统作为发送端这两种情况。
在本公开的实施例中,通过获取不同侧的同一输入输出,通过在两侧抓取同一数据包的不同时刻,高效快捷地计算网络时延。
图5示意性示出了根据本公开实施例的存储子系统时延获取的方法的流程图。
如图5所示,该实施例的存储子系统时延获取的方法包括操作S510~操作S540。
在操作S510中,获取第二存储输入输出数据。
具体地,所述第二存储输入输出数据即为存储子系统的输入输出数据。
在操作S520中,提取所述第二存储输入输出数据的第四答复数据包,所述第四答复数据包包括第五时间标识,所述第四答复数据包为所述第二存储输入输出数据的队列中的答复尾数据包。
在操作S530中,提取所述第二存储输入输出数据的确认数据包,所述确认数据包包括第六时间标识。
具体地,所述确认数据包用于确认本次输入输出数据接收结束。
可以理解的是,在存储子系统完成了数据包传输完成之后,会返回主机子系统一个确认全部接收到的报文,即所述确认数据包。
在操作S540中,基于所述第六时间标识和所述第五时间标识作差,得到所述存储子系统时延。
需要说明的是,所述第一主机输入输出数据、所述第三主机输入和所述第四主机输入数据可以是同一输入数据;所述第一主机输入输出数据、所述第三主机输入和所述第四主机输入数据也可以不是同一输入数据。在此不做赘述。
在本公开的实施例中,通过获取存储侧的同一输入输出中,提取主机侧输入输出的最后一个答复数据包,提取存储侧最后一个答复数据包,计算存储子系统时延。
图6示意性示出了根据本公开实施例的故障定位的方法的流程图。
如图6所示,该实施例的故障定位的方法包括操作S610~操作S620。
在操作S610中,基于所述预设时间段内的所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延,计算不同子系统的时延标准差。
根据本公开的实施例,所述时延标准差包括主机时延标准差、网络时延标准差和存储时延标准差。
在操作S620中,当任一项子系统的时延超过对应的预设时延阈值时,判定出现离群值。
根据本公开的实施例,所述预设时延阈值包括主机时延阈值、网络时延阈值和存储时延阈值。具体地,上述三种预设的时延阈值可根据工程实践进行调参。在此不再赘述。
可以理解的是,当多于一个子系统的时延超过对应的预设时延阈值时,可以同时定位多个子系统故障。
在本公开的实施例中,通过不同子系统的不同阈值,判断是否出现离群值,一旦出现离群值便可以快速定位不同的子系统故障点;并且,通过设置可调的第一阈值、第二阈值和第三阈值,使得本公开实施例中的故障定位的方法,适用于多个不同的实施场景。
图7示意性示出了根据本公开实施例的故障定位的方法的全流程图。
如图7所述,该实施例的故障定位的方法包括操作S710~操作S760。
在操作S710中,同一时间段抓取主机侧和存储侧的多个IO。
需要说明的是,本公开实施例的故障定位方法可应用于远程直接访问协议(Remote Direct Memory Access,RDMA),远程直接内存访问是一种为了解决网络传输中服务器端数据处理延时问题而产生的技术。RDMA技术可以将数据从一个系统快速移动到远程系统存储器中,消除了外部存储器复制和文本交换操作,可以降低中央处理器(centralprocessing unit,CPU)负载。其中一种RDMA技术为,基于以太网的远程直接内存访问(RDMAover ConvergedEthernet,ROCE)协议。进而,本公开的实施例可以应用于基于NVMe overRoCE协议的无损、无丢包以及高吞吐的场景下,该NVMe over RoCE协议基于UDP协议的不可靠连接建立,对于时延精度要求极高。不同于TCP/IP协议的可靠连接,在基于NVMe overRoCE协议进行数据传输时不仅需要关注网络时延,也会关注精度要求更高的系统时延。同时,NVMe over RoCE协议还规定存储控制器对磁盘进行数据操作的多层协议栈。
在操作S720中,通过五元组对相同的IO进行关联,得到n个已关联的IO,每个IO包括k个数据包。
在操作S730中,根据主机侧抓取的数据包,获取相同队列中第j(0<j<n)个IO的response last数据包的时间标识,以及获取第j+1个IO的response first数据包,计算主机子系统延时。
具体地,在计算主机子系统延时时,以答复数据包response为例,取该队列中的最后一个回复数据包,以及下一队列中的第一个回复数据包,进而计算主机子系统延时。
可以理解的是,在本公开的实施例中,对于主机输入输出数据中所采用的回复数据包,并不构成对所述数据包类型的限定。
在操作S740中,根据主机侧和存储侧关联的相同IO,记录第j个IO在主机侧抓取的第i(0<i<k+1)个数据包的时间标识,以及获取存储侧的第i个数据包的时间标识,计算网络传输时延。
具体地,在计算网络传输时延时,取同一数据包在主机侧和存储侧的时间标识即可。
在操作S750中,根据存储侧抓取的数据包,获取相同队列中第j(0<j<n)个IO的response last数据包的时间标识,以及获取第j个IO的acknowledge数据包的时间标识,计算存储系统延时。
具体地,在计算存储子系统时延时,通过计算队列中的最后一个答复数据包和确认数据包的时间差即可。
在操作S760中,对计算获取的多个时延进行延迟异常分析,若某个时延大于预设阈值,则进行定位故障为主机/网络/存储。
基于上述故障定位方法,本公开还提供了一种故障定位装置。以下将结合图8对该装置进行详细描述。
图8示意性示出了根据本公开实施例的故障定位装置的结构框图。
如图8所示,该实施例的故障定位装置800包括流量抓取模块810、关联模块820、时延分解模块830和故障定位模块840。
所述流量抓取模块810,用于分别抓取预设时间内主机子系统的输入输出流量和存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据。在一实施例中,所述流量抓取模块810可以用于执行前文描述的操作S210,在此不再赘述。
所述关联模块820,用于关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据。在一实施例中,所述关联模块820可以用于执行前文描述的操作S220,在此不再赘述。
所述时延分解模块830,用于基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延。在一实施例中,所述时延分解模块830可以用于执行前文描述的操作S230,在此不再赘述。
所述故障定位模块840,用于在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位。在一实施例中,所述故障定位模块840可以用于执行前文描述的操作S240,在此不再赘述。
根据本公开的实施例,所示流量抓取模块810、所述关联模块820、所述时延分解模块830和所述故障定位模块840中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现,或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者,这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合,并在一个模块中实现。根据本公开的实施例,所示流量抓取模块810、所述关联模块820、所述时延分解模块830和所述故障定位模块840中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,所示流量抓取模块810、所述关联模块820、所述时延分解模块830和所述故障定位模块840中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
在本公开的实施例中,通过在不同的子系统抓取流量,并通过时延分解,对不同侧流量组合获得主机子系统时延、网络子系统时延以及存储子系统时延,并在出现离群值时定位相应的子系统,实现了快速高效地定位故障定位。
图9示意性示出了根据本公开实施例的适于实现故障定位方法的电子设备的方框图。
如图9所示,根据本公开实施例的电子设备900包括处理器901,其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器901例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC))等等。处理器901还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器901可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 903中,存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理器901、ROM902以及RAM 903通过总线904彼此相连。处理器901通过执行ROM 902和/或RAM 903中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意,所述程序也可以存储在除ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器中。处理器901也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例,电子设备900还可以包括输入/输出(I/O)接口905,输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。电子设备900还可以包括连接至I/O接口905的以下部件中的一项或多项:包括键盘、鼠标等的输入部分906;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907;包括硬盘等的存储部分908;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器910上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
本公开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可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质,例如可以包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如,根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 902和/或RAM 903和/或ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器。
本公开的实施例还包括一种计算机程序产品,其包括计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时,该程序代码用于使计算机系统实现本公开实施例所提供的物品推荐方法。
在该计算机程序被处理器901执行时执行本公开实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本公开的实施例,上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中,该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中,该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发,并通过通信部分909被下载和安装,和/或从可拆卸介质911被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。
在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被处理器901执行时,执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例,上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
根据本公开的实施例,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例提供的计算机程序的程序代码,具体地,可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java,C++,python,“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
Claims (6)
1.一种故障定位方法,其特征在于,所述方法应用于存储网络系统,所述存储网络系统包括主机子系统、网络子系统以及存储子系统,
所述方法包括:
分别抓取预设时间内所述主机子系统的输入输出流量和所述存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据;
关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;
基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及
在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延或所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位;
其中,
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,包括:获取第一主机输入输出数据和第二主机输入输出数据,所述第一主机输入输出数据和所述第二主机输入输出数据为连续的两个所述主机输入输出数据;提取所述第一主机输入输出数据的第一答复数据包,所述第一答复数据包包括第一时间标识,所述第一答复数据包为所述第一主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二主机输入输出数据的第二答复数据包,所述第二答复数据包包括第二时间标识,所述第二答复数据包为所述第二主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包;以及基于所述第二时间标识和所述第一时间标识作差,得到所述主机子系统时延;
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第三主机输入输出数据和第一存储输入输出数据,所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据针对同一输入输出数据;基于同一数据包原则,分别提取所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据的第一数据包和第二数据包,所述第一数据包包括第三时间标识,所述第二数据包包括第四时间标识;以及基于所述第四时间标识和所述第三时间标识作差,得到所述网络子系统时延;
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第二存储输入输出数据;提取所述第二存储输入输出数据的第四答复数据包,所述第四答复数据包包括第五时间标识,所述第四答复数据包为所述第二存储输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二存储输入输出数据的确认数据包,所述确认数据包包括第六时间标识;以及基于所述第六时间标识和所述第五时间标识作差,得到所述存储子系统时延。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据,包括:
遍历每个主机输入输出数据和每个存储输入输出数据的五元组信息;
关联所述五元组信息相同的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,得到针对同一输入输出数据的所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,其中,所述五元组信息包括源端IP、目标端IP、源端端口、目标端端口以及传输层协议类型。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位包括:
基于所述预设时间段内的所述主机子系统时延、所述网络子系统时延和所述存储子系统时延,计算不同子系统的时延标准差;以及
当任一项子系统的时延标准差超过对应的预设时延阈值时,判定出现离群值。
4.一种故障定位装置,其特征在于,包括:流量抓取模块、关联模块、时延分解模块和故障定位模块,
其中,
所述流量抓取模块,用于分别抓取预设时间内主机子系统的输入输出流量和存储子系统的输入输出流量,得到主机流量和存储流量,所述主机流量包括多个主机输入输出数据,所述存储流量包括多个存储输入输出数据;
所述关联模块,用于关联所述主机流量和所述存储流量,得到针对同一输入输出数据的主机输入输出数据和存储输入输出数据;
所述时延分解模块,用于基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,所述时延分解结果包括主机子系统时延、网络子系统时延和存储子系统时延;以及
所述故障定位模块,用于在所述主机子系统时延、所述网络子系统时延或所述存储子系统时延出现离群值时,完成相应子系统的故障定位;
其中,
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,包括:获取第一主机输入输出数据和第二主机输入输出数据,所述第一主机输入输出数据和所述第二主机输入输出数据为连续的两个所述主机输入输出数据;提取所述第一主机输入输出数据的第一答复数据包,所述第一答复数据包包括第一时间标识,所述第一答复数据包为所述第一主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二主机输入输出数据的第二答复数据包,所述第二答复数据包包括第二时间标识,所述第二答复数据包为所述第二主机输入输出数据的队列中的答复尾数据包;以及基于所述第二时间标识和所述第一时间标识作差,得到所述主机子系统时延;
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第三主机输入输出数据和第一存储输入输出数据,所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据针对同一输入输出数据;基于同一数据包原则,分别提取所述第三主机输入输出数据和所述第一存储输入输出数据的第一数据包和第二数据包,所述第一数据包包括第三时间标识,所述第二数据包包括第四时间标识;以及基于所述第四时间标识和所述第三时间标识作差,得到所述网络子系统时延;
所述基于所述主机输入输出数据和所述存储输入输出数据,执行时延分解操作,得到时延分解结果,还包括:获取第二存储输入输出数据;提取所述第二存储输入输出数据的第四答复数据包,所述第四答复数据包包括第五时间标识,所述第四答复数据包为所述第二存储输入输出数据的队列中的答复尾数据包;提取所述第二存储输入输出数据的确认数据包,所述确认数据包包括第六时间标识;以及基于所述第六时间标识和所述第五时间标识作差,得到所述存储子系统时延。
5.一种电子设备,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1~3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1~3中任一项所述的方法。
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