[发明专利]分布式存储系统中服务质量保障方法、控制节点及系统

说明书

本发明实施例公开了分布式存储系统中服务质量保障方法、控制节点及系统，用于降低网络通信开销。控制节点根据目标存储节点在单位时间内剩余的I/O请求个数、存储资源在单位时间内距离达成下限保障所需的I/O请求个数以及存储资源在单位时间内需要目标存储节点处理的I/O请求个数计算目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的下限I/O请求个数，根据目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的下限I/O请求个数为存储资源分配在目标存储节点上且在单位时间内的下限令牌数，将下限令牌数发送给目标存储节点。目标存储节点获取I/O请求队列中第一存储资源的第一I/O请求，若第一存储资源在目标存储节点上的下限令牌数大于0，则处理第一I/O请求。

技术领域

本发明涉及分布式数据存储技术领域，尤其涉及分布式存储系统中服务质量保障方法、控制节点及系统。

背景技术

服务质量(quality of service，QoS)，顾名思义，是为用户提供的“服务质量”，有时也称为服务等级(service level agreement，SLA)。存储系统在将I/O请求下发到存储节点前需要进行调度或流控的处理，从而保证不同应用I/O的服务质量不同，QoS现在流行的主要衡量指标有上限流控(limit)、下限保障(reservation)、比例保障(share)等。简而言之，QoS就是保障应用的性能，将有限的存储系统处理能力供用户进行合理的分配。

dmClock算法是一种细粒度的QoS控制算法，能够支持下限保障、上限流控和比例保障三种特性。然而dmClock算法为在分布式存储系统中针对每个请求的tag计算，都需要获取其他存储节点上处理请求个数，存储节点之间通信的开销大。

发明内容

本发明实施例提供了一种分布式存储系统中服务质量保障方法、控制节点及系统，能够降低网络通信开销。

第一方面，本发明实施例提供了一种分布式存储系统中服务质量保障方法，应用于控制节点侧，该方法包括：控制节点根据目标存储节点在单位时间内剩余的输入输出I/O请求个数、存储资源在单位时间内距离达成下限保障所需的I/O请求个数以及存储资源在单位时间内需要目标存储节点处理的I/O请求个数获得目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的下限I/O请求个数。其中，分布式存储系统包含提供存储资源的N个存储节点。目标存储节点为N个存储节点中的一个，其中，N为正整数。控制节点根据目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的下限I/O请求个数为存储资源分配在目标存储节点上且在单位时间内的下限令牌数。控制节点将下限令牌数发送给目标存储节点。

实施第一方面所描述的方法，对分布式存储系统中每一个存储节点，可以由控制节点为该存储节点分配存储资源在该存储节点上的令牌，因此该存储节点只需要按照控制节点分配的令牌相应调度并处理具有令牌的I/O请求，不具有令牌的I/O请求则该存储节点对其暂不处理。与现有技术中针对每个请求的tag计算，都需要获取其他节点上处理请求个数的信息不同，本发明实施例在计算存储资源在目标存储节点上的令牌数时，只需要关注目标存储节点的能力以及存储资源对目标存储节点的需求即可，无需关注其他存储节点的能力，因此可以降低网络通信开销，在存储节点规模较大的情况下，通信开销的降低会更加显著；同时也会降低计算的复杂度。

可选的，控制节点根据目标存储节点在单位时间内剩余的I/O请求个数、存储资源在单位时间内距离达成上限流控所需的I/O请求个数、存储资源在单位时间内需要目标存储节点处理的I/O请求个数以及目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的下限I/O请求个数获得目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的上限I/O请求个数。控制节点根据目标存储节点在单位时间内能够为存储资源处理的上限I/O请求个数为存储资源分配在目标存储节点上且在单位时间内的上限令牌数。控制节点将上限令牌数依次发送给目标存储节点。