[发明专利]一种避免块存储IOPS过载的方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储性能评估技术领域，具体提供一种避免块存储IOPS过载的方法。

背景技术

IOPS（Input/Output Operations Per Second）每秒读写（I/O）操作的次数，是指单位时间内系统能处理的I/O请求数量。IOPS直接反映了存储的性能高低。块存储系统中影响IOPS的因素很多，比如读写负载比例、读写特性、硬盘类型、RAID类型、存储的现运行的业务负载等，通过某种固定的算法无法自动计算出块存储系统的最大IOPS性能值，如果用户端无限制、无预案的情况下下发读写请求，IO请求超出了块存储系统实际的处理能力，会导致IOPS过载的问题，在客户端就会造成读写操作的响应超时，或进一步造成客户端磁盘的离线，对客户造成不良的体验效果。但是从最底层的物理磁盘端可以计算出最大IOPS能力，进而推算出块存储系统单个卷的IOPS处理能力。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种能使IO负载均衡，防止IO不均衡导致IOPS过载的避免块存储IOPS过载的方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种避免块存储IOPS过载的方法，将影响IOPS的因素因子固化成常量值，综合存储特性设计合理的算法，将因素因子作为输入参数计算出当前存储资源配置下单个卷的IOPS能力值，并与存储系统卷的最低IOPS能力要求值比较，当计算出的单个卷的IOPS能力值小于存储系统卷的最低IOPS能力要求值时，采取合理的方法消除块存储系统过载。

当计算出的单个卷的IOPS能力值小于存储系统卷的最低IOPS能力要求值时，说明块存储系统出现IOPS过载情况，采取合理的方法消除块存储系统过载，例如增加硬盘扩容array或存储池容量，或者减少一些产生额外IO多的卷的数量等。

作为优选，所述方法具体包括以下步骤：

S1：将影响array的IOPS的因素因子输入算法公式（1），计算出每个array的在块存储系统中的IOPS能力值，其中算法公式（1）为：

array的IOPS能力值= 硬盘数量 * 硬盘最大IOPS能力/读写惩罚值（1）；

S2：对每个array的在块存储系统中的IOPS能力值求和，得出每个存储池的总IOPS能力值；

S3：根据步骤S2计算出的每个存储池的总IOPS能力值与块存储系统中配置的各种不同属性的卷数量，由算法公式（2），计算出单个卷的IOPS能力值，其中算法公式（2）为：

单个卷的IOPS能力值=（存储池的总IOPS能力值/（1+本地复制比率值*活跃本地复制关系百分比值））/（主普通卷数量*卷拷贝比率值+主自精简卷数量*卷拷贝比率值+主压缩卷数量*卷拷贝比率值）+写负载比率*（辅普通卷数量*卷拷贝比率值+辅自精简卷数量*卷拷贝比率值+辅压缩卷数量*卷拷贝比率值）（2）；

S4：将步骤S3计算出的单个卷的IOPS能力值与存储系统卷的最低IOPS能力要求值比较，计算出的单个卷的IOPS能力值小于存储系统卷的最低IOPS能力要求值时，采取合理的方法消除块存储系统过载。

步骤S1中，硬盘最大IOPS能力，主要取决于硬盘的寻道时间和旋转延迟，如下所示为几种典型硬盘且存储支持的硬盘的IOPS能力：

DiskTRAID DRAID

7.2K NL 80100

10K SAS 140 180

15K SAS 180 220

SSD 800010000。

array的RAID类型，比如RAID0、RAID10、RAID5、RAID6等存储系统支持的RAID类型。

RAID的读写惩罚值，惩罚就是对RAID一次读写操作，产生了多少多余的读写操作，对于读操作无任何惩罚，而对于写操作不同的RAID类型有不同的写惩罚，所以会影响整个存储系统的IOPS可用能力，根据读写负载比例平均读写得出平均ios（input/output operations）即读写操作次数，不同RAID类型计算出不同的平均ios，以读写负载比例50%为例，典型的几种RAID类型平均读写惩罚值如下：

Arraysios_per_r ios_per_wave_ios

RAID0 1 11

RAID 10 1 21.5

RAID 51 42.5

RAID 61 63.5。

步骤S3中，不同属性的卷一次写IO产生的额外IO的卷拷贝比率值如下：

普通卷1