[发明专利]一种I/O拥塞控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种I/O拥塞控制方法，其特征在于，按照具有固定时间间隔的观测时间戳执行I/O拥塞控制，包括如下步骤：

(1)在服务端获得当前观测时间戳下各节点上报的性能指标数据并进行预处理，作为当前观测时间戳下的观测数据；若所述观测数据有效，则转入步骤(2)；否则，转入步骤(6)；

(2)通过对所述观测数据进行聚类分析得到当前负载类别，并根据当前负载类别将所述观测数据存储到重放数据库中；随机从所述重放数据库中提取当前负载类别下于当前观测时间戳之前存储的多条性能指标数据，并随机从所述观测数据中提取多条性能指标数据，以由所提取的性能指标数据构成当前时间戳下的训练数据集；

(3)根据调控目标设置回报奖励值，并构建基于神经网络的回报奖励值计算模型，用于计算调控动作所对应的回报奖励值；利用所述训练数据集训练所述回报奖励值计算模型；

(4)根据获得最大回报奖励值的原则试探性地选定一个调控动作，并利用所述回报奖励值计算模型计算相应的回报奖励值，进行反馈评价，以完成一次“试探-评价”循环；重复“试探-评价”的过程，以获得最大的回报奖励值所对应的调控动作，并将该调控动作确定为目标调控动作；

(5)将所述目标调控动作广播至所有节点，以根据所述目标调控动作的参数设置各节点的参数，从而实现拥塞控制；

(6)当前时间戳下的I/O拥塞控制结束；

其中，所述重放数据库用于按照负载类别持久化存储性能指标数据，所述性能指标数据为节点各项性能指标的集合，所述调控动作为所述性能指标数据的子集。

2.如权利要求1所述的I/O拥塞控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在服务端获得当前观测时间戳下各节点上报的性能指标数据并进行预处理，作为当前观测时间戳下的观测数据，包括：

周期性地采集各节点的性能指标数据以由各节点将所采集到的性能指标数据上报至服务端；在服务端将接收到的当前观测时间戳至下一个观测时间戳之间的性能指标数据均归入当前观测时间戳下的性能指标数据，并进行预处理，从而得到当前观测时间戳下的性能指标数据。

3.如权利要求1所述的I/O拥塞控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，判断所述观测数据是否有效的方法包括：

获得当前时间戳下各节点上报的性能指标数据的总条数，并判定与所述观测数据中所包含的性能指标数据的总条数是否相等，若是，则判定所述观测数据有效；若否，则判定所述观测数据无效。

4.如权利要求1所述的I/O拥塞控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，随机从所述重放数据库中提取当前负载类别下于当前观测时间戳之前存储的多条性能指标数据，并随机从所述观测数据中提取多条性能指标数据，以由所提取的性能指标数据构成当前时间戳下的训练数据集，包括：

根据预设的训练数据集的大小N，设定从所述重放数据库中提取的性能指标数据条数N1和从所述观测数据中提取的性能指标数据条数N2，使得N1+N2＝N；

若所述重放数据库中当前负载类别下于当前观测时间戳之前存储的性能指标数据少于N1条，则在满足N1+N2＝N的条件下，调整N1和N2的取值，直至所述重放数据库中当前负载类别下于当前观测时间戳之前存储的性能指标数据不少于N1条，并随机从所述重放数据库中提取当前负载类别下与当前观测时间戳之前存储的N1条性能指标数据；否则，随机从所述重放数据库中提取当前负载类别下与当前观测时间戳之前存储的N1条性能指标数据；

随机从所述观测数据中提取N2条性能指标数据；

由所述N1条性能指标数据和所述N2条性能指标数据构成当前时间戳下的训练数据集。

5.如权利要求1所述的I/O拥塞控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据当前负载类别将所述观测数据存储到重放数据库中，包括：

使用决策树在所述重放数据库中查找当前负载类别，若查找成功，则在所述重放数据库中当前负载类别下存储所述观测数据；若查找不成功，则将当前负载类别加入到所述重放数据库中，然后在所述重放数据库中当前负载类别下存储所述观测数据，并重建决策树。