[发明专利]存储系统服务质量控制方法、系统和存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种存储系统服务质量控制方法、系统和存储系统。

背景技术

缓存(cache)为存储系统为了提高性能而引入的组件，主要用于提高整个系统的输入输出(Input/Output；以下简称：I/O)性能，将一些临时数据存放在该内存中，从而加快了主机的I/O响应。对于主机的读操作来说，系统将读数据临时放入cache中，主机的读操作直接命中cache，从而节省了主机读盘的操作；对于主机的写操作来说，系统将主机的写数据直接缓存在cache中，从而节省了写盘的操作。为了尽量让读写操作顺利进行，cache会根据一定的策略，通过预读机制将主机下次可能读取的数据从硬盘上读入cache，增大读命中率，同时基于一定的合并策略将写入cache中的数据进行合并，减少写盘的时间。由此可以看出，对于读操作来说，通过优化预取算法或者增加cache大小可以提高读命中率，从而提高整个存储系统的读性能；但当cache增大到一定程度，读操作的性能的提高与cache大小的增加不成比例。服务质量(Quality of Service；以下简称：QoS)是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质的约定，其可以包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等，在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延和丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。

当前存储系统支持多种类型的硬盘混插，但是每种类型盘的转速和吞吐各不同，往往导致写盘时处理性能的差异，即使是同一种类型的盘，也会由于制造商或者老化的问题导致处理能力存在差异。在这种场景下，由于后端磁盘处理能力方面的差异，写入cache中的数据不能及时被释放，导致处理慢的盘所占用的页面资源越来越多，处理快的盘的处理速度由于无法分配到cache页面而受到影响，甚至导致整个系统的处理性能趋近于系统中最慢的盘，即出现短木板效应。

在现有技术中，通过cache分区技术来解决上述问题，如图1所示为现有技术中cache分区技术的应用场景示意图，现有技术中的cache分区技术根据主机侧的业务将cache资源划分为多个cache分区，每个cache分区针对一个或者多个主机，彼此之间相互独立，不互相影响。然而，现有技术中的各cache分区内部仍会出现页面资源抢占现象，导致此cache分区对应的业务的性能(如传送的时延、丢包率等)被后端最慢的盘所拖累，从而降低存储系统的服务质量。

发明内容

本发明实施例提供一种存储系统服务质量控制方法、系统和存储系统，克服现有技术中cache内部页面资源抢占现象，避免慢速盘对于高速盘性能的影响。

本发明实施例提供了一种存储系统服务质量控制方法，包括：

统计存储系统中硬盘的处理能力信息，所述处理能力信息至少包括所述硬盘的类型、数量和性能的其中一个，通过所述处理能力信息获得所述硬盘的处理能力的大小；

根据所述硬盘的处理能力的大小将缓存划分为多个层级，各层级的缓存分别对应所述存储系统中的一个或多个硬盘，所述各层级的缓存的页面配额分别根据所述各层级的缓存对应的一个或多个硬盘的处理能力信息预先分配获得；

对于脏数据达到预设比例的层级的缓存，将所述层级的缓存内的数据写入所述层级的缓存对应的硬盘中。

本发明实施例提供了一种存储系统服务质量控制系统，包括：

第一统计模块，用于统计存储系统中硬盘的处理能力信息，所述处理能力信息至少包括所述硬盘的类型、数量和性能的其中一个，通过所述处理能力信息获得所述硬盘的处理能力的大小；

第一划分模块，用于根据所述硬盘的处理能力的大小将缓存划分为多个层级，各层级的缓存分别对应所述存储系统中的一个或多个硬盘，所述各层级的缓存的页面配额分别根据所述各层级的缓存对应的一个或多个硬盘的处理能力信息预先分配获得；

写盘模块，用于对于脏数据达到预设比例的层级的缓存，将所述层级的缓存的数据写入所述层级的缓存对应的硬盘中。

本发明实施例提供了一种存储系统，包括主机、缓存和上述存储系统服务质量控制系统。