TWI743474B - 存儲資源管理裝置及管理方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種存儲資源管理裝置及管理方法，存儲資源管理裝置包括獲取模組，獲取每一伺服器的存儲裝置在預設週期內的資料存取量；計算模組，計算每一存儲裝置在預設週期內的資料存取量與資料占用量的比例值；確定模組，確定資料存取量與資料占用量的比例值大於或等於第一預設值的伺服器；確定模組還確定資料存取量與資料占用量的比例值小於或等於第二預設值的伺服器；及遷移模組，發送控制指令以控制比例值大於或等於第一預設值的伺服器將資料移轉至比例值小於或等於第二預設值的伺服器，直至其比例值小於第一預設值並大於第二預設值。

Description

存儲資源管理裝置及管理方法

本發明涉及一種存儲資源管理裝置及管理方法。

隨著科學技術的發展，資料存儲的需求日益增長。分散式存儲是目前較為常見的資料存儲方式，分散式存儲系統可以藉由網路將多個伺服器上的存儲裝置互相連接。在習知技術中，分散式存儲系統的負載均衡方案是優先將資料存儲至存儲空間較多的存儲裝置對應的伺服器，以提供存儲資源的利用率。然而，在實際的應用過程中，有些資料是用戶大量存取的，有些資料很少被用戶存取，上述負載均衡方案可能導致存在存儲裝置存儲的資料量少，然而資料存取量偏大，如此導致縮減存儲裝置的使用壽命。

有鑒於此，有必要提供一種存儲資源管理裝置及管理方法，以解決上述技術問題。

一種存儲資源管理裝置，包括處理器，所述存儲資源管理裝置與多個伺服器通信連接，每一伺服器包括一存儲裝置，用於存儲資料，所述處理器包括： 獲取模組，用於獲取每一伺服器的存儲裝置在預設週期內的資料存取量；計算模組，用於計算每一存儲裝置在所述預設週期內的資料存取量與資料占用量之間的比例值；確定模組，用於確定資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器；所述確定模組還確定資料存取量與資料占用量之間的比例值小於或等於第二預設值的伺服器；及遷移模組，用於發送一控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器，直至所述比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。

一種存儲資源管理方法，應用於一存儲資源管理裝置中，所述存儲資源管理裝置與多個伺服器通信連接，每一伺服器包括一存儲裝置，用於存儲資料，所述方法包括以下步驟：獲取每一伺服器的存儲裝置在預設週期內的資料存取量；計算每一存儲裝置在所述預設週期內的資料存取量與資料占用量之間的比例值；確定資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器；確定資料存取量與資料占用量之間的比例值小於或等於第二預設值的伺服器；及發送一控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器，直至所述比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。

上述存儲資源管理裝置及管理方法根據存儲裝置的資料存取量與資料占用量進行存儲資料的遷移，以實現存儲裝置的負載均衡，從而提高存儲裝置的使用壽命。

1:存儲資源管理裝置

10:處理器

101:獲取模組

102:計算模組

103:確定模組

104:遷移模組

105:判斷模組

106:存儲模組

107:分拆模組

108:設置模組

20:記憶體

30:通信單元

40:狀態偵測單元

2:伺服器

21:存儲裝置

圖1是本發明較佳實施方式中存儲資源管理裝置的應用結構示意圖。

圖2是本發明較佳實施方式中存儲資源管理方法中資料移轉方法的流程示意圖。

圖3是本發明較佳實施方式中存儲資源管理方法中資料存儲方法的流程示意圖。

請參考圖1，為本發明較佳實施方式所提供的存儲資源管理裝置1。所述存儲資源管理裝置1與多個伺服器2通信連接，用於對所述多個伺服器2的存儲資源進行管理。在本實施方式中，所述存儲資源管理裝置1為管理伺服器。

所述存儲資源管理裝置1包括，但不僅限於，處理器10、記憶體20及通信單元30。在本實施方式中，所述記憶體20優選為唯讀記憶體或隨機存取記憶體。所述通信單元30為路由設備，可以藉由有線或無線的方式與所述多個伺服器2通信連接。在本實施方式中，所述存儲資源管理裝置1與所述多個伺服器2設置於一機房的應用環境中，所述通信單元30為集線器，藉由資料線與每一伺服器2通信連接。在其他實施方式中，所述通信單元30為無線路由器，藉由無線網路如WiFi或無線局域網與所述多個伺服器2通信連接。

在本實施方式中，所述多個伺服器2之間也互相通信連接。每一伺服器2至少包括一存儲裝置21，用於存儲資料。優選地，所述存儲裝置21為硬碟，存儲的資料為程式碼及/或軟體資料。

如圖1所示，所述存儲資源管理裝置1至少包括獲取模組101、計算模組102、確定模組103、遷移模組104、判斷模組105、存儲模組106、分拆模組107及設置模組108。在本實施方式中，上述模組為存儲於所述記憶體20中且可被所述處理器10調用執行的可程式化軟體指令。可以理解的是，在其他實施方式中，上述模組也可為固化於所述處理器10中的程式指令或固件(firmware)。

所述獲取模組101用於獲取每一伺服器2的存儲裝置21在預設週期內的資料存取量。

在本實施方式中，所述存儲資源管理裝置1還包括狀態偵測單元40，用於偵測每一伺服器2的資料存取狀態，並記錄每次資料存取的資料量。所述獲取模組101從所述狀態偵測單元40獲取每一伺服器2在所述預設週期內的資料存取記錄，並計算得到每一伺服器2在所述預設週期內的總數據存取量。在本實施方式中，所述預設週期為一個月。在其他實施方式中，所述預設週期也可以根據需求設置為其他時間。

所述計算模組102用於計算所述預設週期內每一存儲裝置21的資料存取量與資料占用量之間的比例值。

具體的，假設一伺服器2的存儲裝置21當前資料占用量為10G，所述預設週期內的資料存取量為50G，則所述計算模組102計算得到資料存取量與資料占用量之間的比例值為5。

所述確定模組103用於確定資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器2，以及確定資料存取量與資料占用量之間的 比例值小於或等於第二預設值的伺服器2。其中，所述第一預設值大於所述第二預設值。在本實施方式中，所述第一預設值為2，所述第二預設值為0.5。

所述遷移模組104用於發送一控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器2，直至其比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。

在本實施方式中，所述遷移模組104優先發送所述控制指令至所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器2中比例值最大的伺服器2，控制所述比例值最大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值最小的伺服器2。

所述判斷模組105用於在資料移轉的過程中即時判斷所述比例值最小的伺服器2的即時比例值是否大於或等於所述第一預設值，還即時判斷所述比例值最大的伺服器2的即時比例值是否小於或等於所述第二預設值。

在本實施方式中，在資料移轉的過程中，所述計算模組102即時計算所述比例值最小的伺服器2以及所述比例值最大的伺服器2的比例值變化，所述判斷模組105則根據所述計算模組102的計算結果判斷所述比例值最小的伺服器2的即時比例值是否大於或等於所述第一預設值，以及判斷所述比例值最大的伺服器2的即時比例值是否小於或等於所述第二預設值。

當所述判斷模組105判定所述比例值最小的伺服器2的即時比例值小於所述第一預設值時，所述遷移模組104控制所述比例值最大的伺服器2繼續將資料移轉至所述比例值最小的伺服器2。當所述判斷模組105判定所述比例值最小的伺服器2的即時比例值大於或等於所述第一預設值時，所述遷移模組104控制所述比例值最大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值次小的伺服器2，並且後續的遷移情況如上述迴圈依次類推。

當所述判斷模組105判定所述比例值最大的伺服器2的即時比例值大於所述第二預設值時，所述遷移模組104控制所述比例值最大的伺服器2繼續將資料移轉至所述比例值最小的伺服器2。當所述判斷模組105判定所述比例值最大的伺服器2的即時比例值小於或等於所述第二預設值時，所述遷移模組104控制比例值大於或等於第一預設值的伺服器2中比例值次大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2。

綜上所述，為保證每個伺服器2根據資料存取量與資料占用量相結合的負載均衡，在資料移轉的過程中，所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器2根據比例值從大到小的順序依次發送資料，每個伺服器2在發送資料的過程中保證其比例值不會小於或等於所述第二預設值。所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器2根據比例值從小到大的順序依次接收資料，每個伺服器2在接收資料的過程中保證其比例值不會大於或等於所述第一預設值。

當比例值小於或等於第二預設值的伺服器2不足以接收比例值大於或等於第一預設值的伺服器2發送的資料時，說明當前的伺服器2數量不足，所述遷移模組104輸出提示資訊以提醒管理員增設伺服器2。

所述存儲模組106用於當所述存儲資源管理裝置1接收到待存儲資料時，將所述待存儲資料存儲至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值最小的伺服器2。所述存儲模組106還當所述伺服器2存儲所述待存儲資料而使得所述比例值達到所述第一預設值時，將未完成存儲的待存儲資料存儲至比例值次小的伺服器2，並且後續的存儲情況如上述迴圈依次類推。

所述分拆模組107用於按照預設規則將所述待存儲資料分拆為多個區塊。在本實施方式中，所述預設規則為保持待存儲資料的完整性。例如，當待存儲資料包括多個應用程式時，所述分拆模組107分拆整數數量的應用程式的資料至每一區塊中，不會將同一應用程式的資料分拆至不同區塊。

所述存儲模組106還根據區塊的容量大小將所述待存儲資料的多個區塊分別存儲至所述多個伺服器2的存儲裝置21中。在本實施方式中，所述存儲模組106對多個區塊的容量大小進行排序，並按容量從大到小的順序依次將每個區塊存儲至比例值從小到大的伺服器2。若區塊數量大於比例值小於或等於第二預設值的伺服器2的數量，所述存儲模組106將未完成存儲的區塊繼續依序存儲至比例值從小到大的伺服器2。

在其他實施方式中，所述設置模組108用於根據每個伺服器2的存儲裝置21當前的資料存取量設置每個伺服器2的存儲權重。其中，資料存取量越小，則對應伺服器2的存儲權重越高。所述存儲模組106還將根據存儲權重從高到低的順序將所述待存儲資料存儲至對應的伺服器2中。其中，在存儲的過程中，需保證接收待存儲資料的伺服器2的資料存取量與資料占用量的比例值小於所述第一預設值。

請參考圖2，為本發明較佳實施方式所提供的存儲資源管理方法中資料移轉方法的流程示意圖。根據不同的需求，所述流程圖中步驟的順序可以改變，某些步驟可以省略。

步驟S201，獲取每一伺服器2的存儲裝置21在預設週期內的資料存取量。

步驟S202，計算每一存儲裝置21在所述預設週期內的資料存取量與資料占用量之間的比例值。

步驟S203，確定資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器2。

步驟S204，確定資料存取量與資料占用量之間的比例值小於或等於第二預設值的伺服器2。

步驟S205，發送控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器2，直至所述比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。

在本實施方式中，所述步驟S205具體包括：優先控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器2中比例值最大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值最小的伺服器2；在資料移轉的過程中判斷所述比例值最小的伺服器2的即時比例值是否大於或等於所述第一預設值；在資料移轉的過程中判斷所述比例值最大的伺服器2的即時比例值是否小於或等於所述第二預設值；當判定所述比例值最小的伺服器2的即時比例值大於或等於所述第一預設值時，控制所述比例值最大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值次小的伺服器2；及當判定所述比例值最大的伺服器2的即時比例值小於或等於所述第二預設值時，控制比例值大於或等於第一預設值的伺服器2中比例值次大的伺服器2將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2。

請參考圖3，為本發明較佳實施方式所提供的存儲資源管理方法中資料存儲方法的流程示意圖。根據不同的需求，所述流程圖中步驟的順序可以改變，某些步驟可以省略。

步驟S301，當所述存儲資源管理裝置1接收到待存儲資料時，按照預設規則將所述待存儲資料分拆為多個區塊。

步驟S302，根據區塊的容量大小將所述待存儲資料的多個區塊存儲至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器2中比例值最小的伺服器2。

步驟S303，當所述伺服器2存儲所述待存儲資料而使得所述比例值達到所述第一預設值時，將未完成存儲的待存儲資料的區塊存儲至比例值次小的伺服器2並依此迴圈直至待存儲資料的所有區塊完成存儲。

在其他實施方式中，所述方法可包括步驟：根據每個伺服器2的存儲裝置21當前的資料存取量設置每個伺服器2的存儲權重；及將根據存儲權重從高到低的順序將所述待存儲資料存儲至對應的伺服器2中。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

1:存儲資源管理裝置

10:處理器

101:獲取模組

102:計算模組

103:確定模組

104:遷移模組

105:判斷模組

106:存儲模組

107:分拆模組

108:設置模組

20:記憶體

30:通信單元

40:狀態偵測單元

2:伺服器

21:存儲裝置

Claims (10)

1. 一種存儲資源管理裝置，包括處理器，其改良在於，所述存儲資源管理裝置與多個伺服器通信連接，每一伺服器包括一存儲裝置，用於存儲資料，所述處理器包括：獲取模組，用於獲取每一伺服器的存儲裝置在預設週期內的資料存取量；計算模組，用於計算每一存儲裝置在所述預設週期內的資料存取量與資料占用量之間的比例值；確定模組，用於確定在所述預設週期內資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器；所述確定模組還確定在所述預設週期內資料存取量與資料占用量之間的比例值小於或等於第二預設值的伺服器；及遷移模組，用於發送控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器，直至所述比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。
2. 如請求項1所述之存儲資源管理裝置，其中，所述處理器還包括：存儲模組，用於當所述存儲資源管理裝置接收到待存儲資料時，將所述待存儲資料存儲至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值最小的伺服器；及所述存儲模組還當所述伺服器存儲所述待存儲資料而使得所述比例值達到所述第一預設值時，將未完成存儲的待存儲資料存儲至比例值次小的伺服器。
3. 如請求項2所述之存儲資源管理裝置，其中，所述處理器還包括：分拆模組，用於按照預設規則將所述待存儲資料分拆為多個區塊；及 所述存儲模組還根據區塊的容量大小將所述待存儲資料的多個區塊分別存儲至所述多個伺服器的存儲裝置中。
4. 如請求項2所述之存儲資源管理裝置，其中，所述處理器還包括：設置模組，用於根據每個伺服器的存儲裝置當前的資料存取量設置每個伺服器的存儲權重；及所述存儲模組還將根據存儲權重從高到低的順序將所述待存儲資料存儲至對應的伺服器中。
5. 如請求項1所述之存儲資源管理裝置，其中，所述遷移模組優先控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器中比例值最大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值最小的伺服器，所述處理器還包括：判斷模組，用於在資料移轉的過程中判斷所述比例值最小的伺服器的即時比例值是否大於或等於所述第一預設值；所述判斷模組還在資料移轉的過程中判斷所述比例值最大的伺服器的即時比例值是否小於或等於所述第二預設值；當所述判斷模組判定所述比例值最小的伺服器的即時比例值大於或等於所述第一預設值時，所述遷移模組還控制所述比例值最大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值次小的伺服器；及當所述判斷模組判定所述比例值最大的伺服器的即時比例值小於或等於所述第二預設值時，所述遷移模組還控制比例值大於或等於第一預設值的伺服器中比例值次大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器。
6. 一種存儲資源管理方法，應用於一存儲資源管理裝置中，所述存儲資源管理裝置與多個伺服器通信連接，每一伺服器包括一存儲裝置，用於存儲資料，其改良在於，所述方法包括以下步驟：獲取每一伺服器的存儲裝置在預設週期內的資料存取量；計算每一存儲裝置在所述預設週期內的資料存取量與資料占用量之間的比例值；確定在所述預設週期內資料存取量與資料占用量之間的比例值大於或等於第一預設值的伺服器；確定在所述預設週期內資料存取量與資料占用量之間的比例值小於或等於第二預設值的伺服器；及發送控制指令以控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於第二預設值的伺服器，直至所述比例值小於所述第一預設值並大於所述第二預設值。
7. 如請求項6所述之存儲資源管理方法，其中，所述方法還包括以下步驟：當所述存儲資源管理裝置接收到待存儲資料時，將所述待存儲資料存儲至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值最小的伺服器；及當所述伺服器存儲所述待存儲資料而使得所述比例值達到所述第一預設值時，將未完成存儲的待存儲資料存儲至比例值次小的伺服器。
8. 如請求項7所述之存儲資源管理方法，其中，所述方法還包括以下步驟：按照預設規則將所述待存儲資料分拆為多個區塊；及根據區塊的容量大小將所述待存儲資料的多個區塊分別存儲至所述多個伺服器的存儲裝置中。
9. 如請求項7所述之存儲資源管理方法，其中，所述方法還包括以下步驟：根據每個伺服器的存儲裝置當前的資料存取量設置每個伺服器的存儲權重；及將根據存儲權重從高到低的順序將所述待存儲資料存儲至對應的伺服器中。
10. 如請求項6所述之存儲資源管理方法，其中，所述方法還包括以下步驟：優先控制所述比例值大於或等於第一預設值的伺服器中比例值最大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值最小的伺服器；在資料移轉的過程中判斷所述比例值最小的伺服器的即時比例值是否大於或等於所述第一預設值；在資料移轉的過程中判斷所述比例值最大的伺服器的即時比例值是否小於或等於所述第二預設值；當判定所述比例值最小的伺服器的即時比例值大於或等於所述第一預設值時，控制所述比例值最大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器中比例值次小的伺服器；及當判定所述比例值最大的伺服器的即時比例值小於或等於所述第二預設值時，控制比例值大於或等於第一預設值的伺服器中比例值次大的伺服器將資料移轉至所述比例值小於或等於所述第二預設值的伺服器。

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