[发明专利]基于队列对的NVMeoF启动器-目标系统中I/O传输的系统和方法

说明书

用于管理输入输出队列对的系统和方法。在一些实施例中，该方法包括：计算系统利用率，所述系统利用率为输入输出请求的到达速率与服务速率的比率；确定所述系统利用率在超过第一阈值长度的时间段内是否已经超过第一阈值利用率，以及增加新的队列对是否有望提高系统性能；响应于确定所述系统利用率在超过第一阈值长度的时间段内已经超过第一阈值利用率并且增加新的队列对有望提高系统性能，增加新的队列对。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月10日提交的题为“NVMeQPO：具有依赖于工作负载和队列对的服务速率的基于队列对的NVMeoF发起者-目标系统中I/O传输的性能优化器”的美国临时申请No.62/859,562的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

根据本公开的实施例的一个或多个方面涉及使用基于架构的非易失性存储器标准的数据存储系统，更具体地，涉及用于提高这种数据存储系统的性能的系统和方法。

背景技术

在某些情况下，现有的基于架构的非易失性存储器标准(non-volatile memoryexpress over fabrics，NVMeoF)系统可能表现出较差的性能。这可能是由下面问题中的一个或两者引起的。首先，某些NVMeoF实施可能会通过(i)维护额外的空闲队列对、或者(ii)由于未维护足够的队列对而未充分利用系统而浪费系统资源。其次，某些NVMeoF实施可能没有合适的流控制方案来防止由于高I/O压力(例如，队列对中有大量排队的I/O作业)而导致队列对服务速率降低。

因此，需要用于提高基于架构的非易失性存储器标准数据存储系统的性能的系统和方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种用于管理输入输出队列对的方法，所述方法包括：计算系统利用率，所述系统利用率为输入输出请求的到达速率与服务速率的比率；确定所述系统利用率在超过第一阈值长度的时间段内已经超过第一阈值利用率并且增加新的队列对被预期为提高系统性能；以及增加新的队列对。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述系统利用率在超过所述第一阈值长度的时间段内保持低于比第一阈值利用率低的第二阈值利用率并且删除队列对被预期为提高系统性能；以及删除队列对。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述系统利用率低于所述第一阈值利用率并且高于在第一阈值利用率和第二阈值利用率之间的第三阈值利用率；以及将下队列高度阈值调整为等于服务速率的函数。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述输入输出队列对中的第一队列对的提交队列被解锁且集中式队列存储输入输出请求且所述提交队列的高度小于上队列高度阈值；以及使所述输入输出请求入队到第一队列对。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述提交队列的当前高度等于所述上队列高度阈值；以及锁定所述提交队列。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述提交队列的当前高度不超过所述下队列高度阈值；以及解锁所述提交队列。

在一些实施例中，所述函数是每输入输出请求的平均处理延迟的模型的在数值上找到的最小值。

在一些实施例中，所述模型是每输入输出请求的历史平均处理延迟的多项式拟合，所述历史平均处理延迟是所述服务速率和所述下队列高度阈值的函数。

在一些实施例中，所述方法还包括：确定自从最近使用数值最小化来确定和设置队列对的数量以来已经过去了长度超过第二阈值长度的时间间隔；执行作为所述队列对的数量的函数的每输入输出请求的平均处理延迟的模型的数值最小化，以计算操作期间待使用的队列对的数量；以及增加零个或更多个新的队列对或者删除零个或更多个队列对，使得所述队列对的数量等于所计算出的在操作期间待使用的队列对的数量。