專利名稱：用于分配共享存儲(chǔ)資源的系統(tǒng)和方法
用于分配共享存儲(chǔ)資源的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
典型地，大規(guī)模共享存儲(chǔ)系統(tǒng)向具有不同性能要求的多個(gè)應(yīng)用或工作負(fù)荷級(jí)別提供數(shù)據(jù)。用于控制這樣的存儲(chǔ)系統(tǒng)中的資源分配的現(xiàn)有服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)方法通常分為三個(gè)主要類別(1)基于公平調(diào)度算法的I/O調(diào)度，(2)在磁盤(pán)的時(shí)間分片，以及(3)控制理論方法?，F(xiàn)有資源分配技術(shù)的局限在于它們主要集中于公平性卻沒(méi)有考慮公平性和I/O效率之間的權(quán)衡。當(dāng)具有不同性能要求、優(yōu)先級(jí)和工作負(fù)荷特性的多個(gè)應(yīng)用共享存儲(chǔ)器時(shí)，可能難以確保每個(gè)都接受到特定的性能要求。此外，如果共享的存儲(chǔ)資源有限，則越高優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用可能體驗(yàn)到越少的性能衰退。存儲(chǔ)器管理員常常通過(guò)在應(yīng)用之間對(duì)共享存儲(chǔ)器進(jìn)行靜態(tài)劃分來(lái)解決該問(wèn)題。然而，此方法丟掉了使用共享存儲(chǔ)器的許多好處，原因在于一個(gè)應(yīng)用不能利用另一應(yīng)用所留下的空閑資源。因此，在共享存儲(chǔ)分配的情況下出現(xiàn)了多種問(wèn)題。第一，如何能夠?qū)蚕泶鎯?chǔ)設(shè)備的隨時(shí)間變化的不同存儲(chǔ)工作負(fù)荷進(jìn)行處理以確保每個(gè)存儲(chǔ)工作負(fù)荷至少達(dá)到其目標(biāo)性能？第二，在當(dāng)不可能滿足所有目標(biāo)性能時(shí)的時(shí)段期間，如何能夠動(dòng)態(tài)分配共享存儲(chǔ)器以使得最高優(yōu)先級(jí)的工作負(fù)荷受到的影響最??？以及第三，如何在共享存儲(chǔ)設(shè)備具有多個(gè)獨(dú)立端口，并且工作負(fù)荷可以使用任意隨時(shí)間變化的端口組合來(lái)訪問(wèn)共享資源時(shí)實(shí)現(xiàn)以上情形？
因此，向在相關(guān)聯(lián)的處理系統(tǒng)上執(zhí)行的應(yīng)用分配共享存儲(chǔ)資源同時(shí)使得空閑資源最小化的有效技術(shù)已經(jīng)被證明是難以達(dá)到(elusive)的。


圖1是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的系統(tǒng)的示意性圖示；
圖2是依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的系統(tǒng)的示意性圖示； 圖3是描繪依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的控制共享存儲(chǔ)資源的分配的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)結(jié)合借助示例一起舉例說(shuō)明了本發(fā)明的特征的附圖所進(jìn)行的以下詳細(xì)描述， 本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)將是顯而易見(jiàn)的。在多個(gè)應(yīng)用之間共享的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，利用所述存儲(chǔ)系統(tǒng)的每個(gè)應(yīng)用具有使用諸如延遲時(shí)間、吞吐量等之類的該應(yīng)用感興趣的度量所指定的性能目標(biāo)。可以給每個(gè)應(yīng)用賦予以優(yōu)先級(jí)，其表示該應(yīng)用在共享存儲(chǔ)系統(tǒng)的客戶之間的相對(duì)重要性。因此，假設(shè)可獲得充足的資源，則共享存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)目標(biāo)可能是向應(yīng)用提供所需水平的性能，諸如I/O延遲時(shí)間或I/O吞吐量。在峰值負(fù)荷期間，當(dāng)共享存儲(chǔ)資源量可能不足以適應(yīng)所有應(yīng)用時(shí)，能夠也可能向較高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用分配資源同時(shí)限制分配到較低優(yōu)先級(jí)應(yīng)用的資源。本發(fā)明提供了用于在對(duì)多種多樣的應(yīng)用I/O要求以及變化的工作負(fù)荷需求和特性進(jìn)行處理時(shí)分配共享存儲(chǔ)資源以滿足應(yīng)用和/或整體系統(tǒng)性能目標(biāo)的有效機(jī)制。例如， 可以阻止失控(runaway)應(yīng)用急劇降低其它應(yīng)用的性能。典型地，許多共享存儲(chǔ)系統(tǒng)具有多個(gè)I/O端口，應(yīng)用通過(guò)這些I/O端口訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用資源控制器來(lái)調(diào)整在每個(gè)端口運(yùn)行的獨(dú)立端口調(diào)度器的參數(shù)。在系統(tǒng)上執(zhí)行的每個(gè)應(yīng)用可以使用I/O端口中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，并且可以通過(guò)每個(gè)端口發(fā)送或接收不同的數(shù)據(jù)量。所述資源控制器可以根據(jù)工作負(fù)荷條件、應(yīng)用混合、工作負(fù)荷性能目標(biāo)等來(lái)調(diào)整每個(gè)端口處的端口調(diào)度器的參數(shù)設(shè)置。也可以進(jìn)行協(xié)調(diào)橫跨多個(gè)端口的參數(shù)設(shè)置以達(dá)到單獨(dú)的應(yīng)用的整體性能目標(biāo)。如圖1所示，提供了一種用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的系統(tǒng)10。這樣的系統(tǒng)可以包括共享存儲(chǔ)設(shè)備12以及與多個(gè)I/O端口 16相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端口調(diào)度器14，所述多個(gè)I/ 0端口 16與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備12通信。在該系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用18能夠利用一個(gè)或多個(gè)I/O端口 16來(lái)訪問(wèn)所述共享存儲(chǔ)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)端口調(diào)度器被配置為對(duì)利用相關(guān)聯(lián)的端口的每個(gè)應(yīng)用實(shí)施并發(fā)等級(jí)和共享存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源比例共享。在另一實(shí)施例中，每個(gè)端口調(diào)度器被配置為對(duì)利用相關(guān)聯(lián)的端口的每個(gè)應(yīng)用實(shí)施并發(fā)等級(jí)。 該系統(tǒng)還可以包括資源控制器17，其被配置為既監(jiān)視利用I/O端口中的至少一個(gè)的應(yīng)用的性能特性又調(diào)整端口調(diào)度器對(duì)一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)和存儲(chǔ)資源比例共享參數(shù)，以便在應(yīng)用之間改變共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配。應(yīng)當(dāng)注意，在其它實(shí)施例中，所述資源控制器可以被配置為監(jiān)視并發(fā)等級(jí)而不是存儲(chǔ)資源比例共享參數(shù)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，所述資源控制器可以被配置為調(diào)整對(duì)I/O端口的資源分配以補(bǔ)償隨時(shí)間變化的工作負(fù)荷的特性。這樣，當(dāng)共享資源在多個(gè)I/O端口中的一部分處變得有限時(shí)，資源控制器能夠確定存儲(chǔ)資源的總可用共享，并且能夠基于該總共享把共享存儲(chǔ)資源重新分配給I/O端口。因此，所述資源控制器能夠從較低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的端口釋放未使用或者較少使用的共享存儲(chǔ)資源，并且將這些資源重新分配給較高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的端口，以便提高系統(tǒng)的效率。應(yīng)當(dāng)注意，存儲(chǔ)資源的總可用共享是可用于再分配的存儲(chǔ)資源量?？梢宰粉櫤驼{(diào)整各種性能參數(shù)以橫跨在系統(tǒng)上執(zhí)行的應(yīng)用有效地分配共享存儲(chǔ)資源。在一個(gè)實(shí)施例中，有用的參數(shù)可以包括并發(fā)等級(jí)和比例共享。比例共享可以被定義為對(duì)特定應(yīng)用可用的所分配端口資源的比例。另一方面，并發(fā)等級(jí)可以被定義為有多少來(lái)自應(yīng)用的I/O請(qǐng)求被同時(shí)允許在端口處進(jìn)行著。這兩個(gè)參數(shù)以資源控制器的等級(jí)進(jìn)行設(shè)置和監(jiān)視。另外，例如，可以從整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中向利用一個(gè)或多個(gè)端口的應(yīng)用分配比保證給定該應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)和/或所需性能特性的共享資源更多的共享資源。預(yù)見(jiàn)到將從根據(jù)本發(fā)明各方面的共享存儲(chǔ)分配技術(shù)獲益的多種共享存儲(chǔ)設(shè)備技術(shù)。非限制性示例包括共享存儲(chǔ)陣列系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)附連存儲(chǔ)系統(tǒng)、共享磁盤(pán)文件系統(tǒng)、直接附連存儲(chǔ)系統(tǒng)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列(RAID)陣列系統(tǒng)等。如已描述的，可以利用雙層體系結(jié)構(gòu)來(lái)分配共享存儲(chǔ)資源。在較低層，在每個(gè)I/O 端口處存在有端口調(diào)度器，其能夠?qū)嵤┟總€(gè)工作負(fù)荷的簡(jiǎn)單資源分配。所述工作負(fù)荷可以是能夠與其余I/O區(qū)分開(kāi)并且具有普通優(yōu)先級(jí)(common priority)和性能目標(biāo)的任何I/O 流。例如，工作負(fù)荷可以被定義為起于指定應(yīng)用、指定應(yīng)用群組、來(lái)自指定主機(jī)計(jì)算機(jī)或在主機(jī)處的特定I/O適配器的I/O、或者簡(jiǎn)單地為標(biāo)記有通用標(biāo)簽的I/O的I/O請(qǐng)求流。假設(shè)有足夠的可用未完成(outstanding) 1/0，這些端口調(diào)度器確保了應(yīng)用工作負(fù)荷接收到通過(guò)該I/O端口所獲得的總吞吐量的一定比例。此外，這些調(diào)度器還通過(guò)給定I/O端口將每個(gè)應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)限制為指定值，或者換句話說(shuō)，根據(jù)工作負(fù)荷能夠被同時(shí)處理的I/O總數(shù)受到限制。在一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)集中化端口調(diào)度器可以使用單個(gè)參數(shù)來(lái)實(shí)施在資源控制器處進(jìn)行的資源分配。在另一實(shí)施例中，端口調(diào)度器可以采用多于一個(gè)參數(shù)。例如，可以使用確定應(yīng)用對(duì)本地端口的相對(duì)共享的共享參數(shù)以及確定從本地端口引到共享系統(tǒng)的相對(duì)負(fù)荷的并發(fā)限度。因此，端口調(diào)度器可以調(diào)節(jié)或限制并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)和比例共享二者。所述端口調(diào)度器可以駐留在系統(tǒng)內(nèi)的從那里可以在I/O端口級(jí)對(duì)共享存儲(chǔ)分配進(jìn)行調(diào)節(jié)的任何位置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，端口調(diào)度器可以位于共享存儲(chǔ)設(shè)備上，或者在共享存儲(chǔ)設(shè)備的固件內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在另一示例中，端口調(diào)度器可以位于應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)。在又一示例中，端口調(diào)度器可以位于沿著應(yīng)用服務(wù)器和共享存儲(chǔ)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信路徑的任意位置。在較高層，可以利用對(duì)系統(tǒng)中執(zhí)行的應(yīng)用的性能進(jìn)行監(jiān)視的資源控制器，并且所述資源控制器可以定期調(diào)整端口調(diào)度器的參數(shù)以試圖滿足一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用的性能要求。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用可以要求用于I/O請(qǐng)求的指定吞吐量，并且資源控制器因此可以相應(yīng)地調(diào)整在端口調(diào)度器處的資源分配。例如，考慮到系統(tǒng)具有兩個(gè)工作負(fù)荷具有0. 03 秒的嚴(yán)格I/O響應(yīng)時(shí)間要求的在線事務(wù)處理(online transaction processing, 0LTP)工作負(fù)荷，以及具有200MB/秒的長(zhǎng)期吞吐量要求的備份應(yīng)用。正常地，當(dāng)OLTP工作負(fù)荷呈現(xiàn)低負(fù)荷時(shí)，資源控制器可以把端口處資源的70%給備份應(yīng)用，這是因?yàn)槠溆?0%足夠給 OLTP 1/0請(qǐng)求0.03秒或更低的響應(yīng)時(shí)間。然而，在其它時(shí)候，當(dāng)OLTP工作負(fù)荷呈現(xiàn)請(qǐng)求突發(fā)時(shí)，資源控制器可以將針對(duì)OLTP的資源分配臨時(shí)改變?yōu)?0%以使得OLTP 1/0請(qǐng)求能夠在所要求的0. 03秒中得到服務(wù)。由于備份工作負(fù)荷的200MB/秒要求是長(zhǎng)期要求，所以對(duì)其的資源分配的臨時(shí)減少將不會(huì)妨礙其要求。應(yīng)當(dāng)注意，預(yù)見(jiàn)到可以在如本文所描述的系統(tǒng)中執(zhí)行的眾多類型的應(yīng)用。應(yīng)用的非限制性示例包括web使能的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、客戶端服務(wù)器應(yīng)用、備份應(yīng)用、流視頻應(yīng)用等。對(duì)共享存儲(chǔ)資源分配所進(jìn)行的調(diào)整也可能受到已經(jīng)對(duì)特定應(yīng)用所賦予的優(yōu)先級(jí)的影響。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，資源控制器被配置為基于多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的所建立優(yōu)先級(jí)來(lái)改變應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)以及存儲(chǔ)資源比例共享。通過(guò)這樣的優(yōu)先級(jí)機(jī)制，可以基于應(yīng)用執(zhí)行的類型、執(zhí)行應(yīng)用時(shí)所耗費(fèi)的資源、對(duì)應(yīng)用執(zhí)行所施加的時(shí)間約束等來(lái)給應(yīng)用分配資源。在另一實(shí)施例中，所述資源控制器被配置為提高具有高應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)以及存儲(chǔ)資源比例共享。通過(guò)此機(jī)制，可以相對(duì)于性能改變以及相對(duì)于與使用系統(tǒng)的其它應(yīng)用相比的相對(duì)優(yōu)先級(jí)來(lái)給高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用分配額外的資源。在又一實(shí)施例中，所述資源控制器被配置為降低具有低優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)以及存儲(chǔ)資源比例共享。通過(guò)此機(jī)制，可以隨著性能變化而從低優(yōu)先級(jí)應(yīng)用釋放共享存儲(chǔ)資源。在此情況下，所釋放的資源可以被重新分配給較高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用，或者它們可以被保留以用于未來(lái)的重新分配。在其它實(shí)施例中，所述資源控制器被配置為基于多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的所建立優(yōu)先級(jí)來(lái)改變應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)。由于動(dòng)態(tài)工作負(fù)荷特性、資源分配和性能之間的復(fù)雜交互作用，這樣的控制常常是非微不足道的。大規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)可以采用多個(gè)獨(dú)立的比例共享端口調(diào)度器，原因在于它們典型地具有針對(duì)存儲(chǔ)器客戶的大量接口端口，即使客戶可能通過(guò)許多端口來(lái)訪問(wèn)相同的共享資源。結(jié)果，單獨(dú)的端口調(diào)度器僅能夠?yàn)橄嚓P(guān)聯(lián)的端口本地實(shí)施資源分配，而不能全局實(shí)施這樣的資源分配。如果應(yīng)用使用多個(gè)端口，或者獨(dú)立的應(yīng)用使用獨(dú)立的端口并且因此使用獨(dú)立的調(diào)度器，則每個(gè)單獨(dú)的端口調(diào)度器的參數(shù)需要以協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行調(diào)整以便滿足每個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用的性能目標(biāo)。在一個(gè)實(shí)施例中，資源控制器設(shè)置共享參數(shù)以便以兩個(gè)步驟來(lái)實(shí)施每個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用的目標(biāo)。首先，資源控制器基于應(yīng)用最近的共享分配、其目標(biāo)性能以及其實(shí)際性能來(lái)確定每個(gè)應(yīng)用的“全局”或整體共享。此全局共享確定了每個(gè)應(yīng)用橫跨所有端口的整體資源分配。在第二步驟，所述資源控制器將每個(gè)應(yīng)用的全局共享分配與單獨(dú)的本地端口相關(guān)聯(lián)的端口控制器。此步驟在每個(gè)端口處為每個(gè)應(yīng)用分配與該應(yīng)用置于該端口上的總I/O負(fù)荷成比例的局部共享?？梢詫?shí)現(xiàn)稱作“需求(demand)”的調(diào)度器變量來(lái)達(dá)到該目的。在一個(gè)特定實(shí)施例中，需求或々ft j)可以是工作負(fù)荷i發(fā)送到端口 J·的I/O的分?jǐn)?shù)(fraction)。 在另一特定實(shí)施例中，需求可以是來(lái)自在端口 J·處當(dāng)前待決的工作負(fù)荷i的I/O數(shù)。此外， 々S(i)為資源控制器所計(jì)算的此工作負(fù)荷的全局“共享”。于是端口 J·處的工作負(fù)荷i的并發(fā)參數(shù)可以如等式(I)中設(shè)置
concurrency(i，j)= D(i，j)本 S(i) ^MaxConcurrency (I) 端口 j處的工作負(fù)荷i的共享參數(shù)與并發(fā)參數(shù)相結(jié)合，并且該共享參數(shù)如等式(II)中設(shè)置
share (i, j) = D (i, j)* S(i)(II)
這里，ifexCb/^arrmg指的是針對(duì)資源控制器的全局設(shè)置的配置參數(shù)，其確定了該資源控制器允許獨(dú)立的端口調(diào)度器向共享存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)送的I/O請(qǐng)求的總數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意，除了所描述的能夠由本方法所達(dá)到的那些好處之外還存在各種好處。 例如，本方法即使在一些工作負(fù)荷僅使用端口的子集時(shí)也起作用，原因在于對(duì)未使用端口的需求為零，沒(méi)有資源不在未使用端口處分配。所述方法此外在存在負(fù)荷的非均勻分布的情況下或者在負(fù)荷分布隨時(shí)間變化的情況下起作用。其還在發(fā)送到端口之一的I/O請(qǐng)求比另一“更重”的情況下起作用，原因在于在該端口處待決的請(qǐng)求數(shù)目將增大，使得所測(cè)量的 “需求”在那里增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了在該端口處的更高資源分配。資源控制器的內(nèi)部設(shè)計(jì)可以為至少兩層設(shè)計(jì)。、反袍、傷AppController的第一層使用遞歸最小二乘(RLS)建模和優(yōu)化來(lái)確定應(yīng)用要求。在一個(gè)實(shí)施例中，^^Cb/^roBer 為1)試圖構(gòu)建資源分配和應(yīng)用性能之間的關(guān)系的RLS建模器和2)使用此模型來(lái)確定應(yīng)當(dāng)在下一個(gè)控制間隔中為那個(gè)應(yīng)用分配多少資源的控制器的組合。此分配依賴于該模型， 而且還依賴于控制器的其它參數(shù)，諸如穩(wěn)定性(即，資源分配因此不會(huì)過(guò)于振蕩)或進(jìn)取性 (即，如果當(dāng)前分配離達(dá)到目標(biāo)所需的量太遠(yuǎn)，則你想要多快對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以匹配該目標(biāo))。 與RLS建模和優(yōu)化相關(guān)的其它細(xì)節(jié)在I^adala等人的Automated Control of Multiple Virtualized Resources (HP 實(shí)驗(yàn)室技術(shù)報(bào)告 HPL-2008-123, 2008 年 10 月 6 日)中予以描述，其通過(guò)引用結(jié)合于此。在每個(gè)控制間隔中，基于應(yīng)用的工作負(fù)荷需求的最近歷史、分配給所述應(yīng)用的資源以及所達(dá)到的性能來(lái)確定每個(gè)應(yīng)用所期望的資源以便滿足性能目標(biāo)。^M、傷ArMterController的第二層使用存儲(chǔ)設(shè)備處可用的共享資源總量東IAppControIler請(qǐng)求之間進(jìn)行仲裁。在一個(gè)實(shí)施例中，^^iterCb/^roBer在可能的情況下準(zhǔn)予所有的^^CbfliroBer請(qǐng)求。如果否，則以優(yōu)化基于應(yīng)用優(yōu)先級(jí)及其要求的效用函數(shù)(utility function)的方式對(duì)共享進(jìn)行劃分。在另一實(shí)施例中，^^iterCb/^roBer 基于應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)而在它們之間分配過(guò)量的共享存儲(chǔ)資源。應(yīng)當(dāng)注意，資源控制器可以駐留在系統(tǒng)內(nèi)的可以監(jiān)視應(yīng)用性能并且可以向端口控制器傳送共享存儲(chǔ)分配變化的任何位置。例如，資源控制器可以位于與共享存儲(chǔ)設(shè)備通信的服務(wù)器內(nèi)。在另一實(shí)施例中，資源控制器可以位于共享存儲(chǔ)設(shè)備上。在又一示例中，資源控制器可以位于沿著服務(wù)器和共享存儲(chǔ)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信路徑的任意位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖2所示，提供了用于控制共享存儲(chǔ)資源分配的系統(tǒng)20。這樣的系統(tǒng)可以包括共享存儲(chǔ)設(shè)備M以及與多個(gè)I/O端口沈相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端口調(diào)度器22，所述I/O端口沈與共享存儲(chǔ)設(shè)備通信。所述端口調(diào)度器被配置為向利用相關(guān)聯(lián)的I/O端口沈的應(yīng)用觀提供通過(guò)該I/O端口所獲得的總吞吐量的比例和并發(fā)限制。此外，端口調(diào)度器在此實(shí)施例中位于共享存儲(chǔ)設(shè)備上。在該系統(tǒng)上執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用利用一個(gè)或多個(gè)I/O端口來(lái)訪問(wèn)所述共享存儲(chǔ)設(shè)備。每個(gè)端口調(diào)度器被配置為對(duì)利用相關(guān)聯(lián)的端口的每個(gè)應(yīng)用實(shí)施并發(fā)等級(jí)以及共享存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源比例共享。所述系統(tǒng)還可以包括資源控制器27，其被配置為監(jiān)視利用多個(gè)I/O端口的所有應(yīng)用的性能特性并且定期調(diào)整總吞吐量的比例和并發(fā)限制以便滿足利用所述多個(gè)I/O端口的應(yīng)用的執(zhí)行性能目標(biāo)。此外，資源控制器在此實(shí)施例中位于與共享存儲(chǔ)設(shè)備通信的服務(wù)器四上。在其它實(shí)施例中，資源控制器27進(jìn)一步被配置為對(duì)該系統(tǒng)上執(zhí)行的應(yīng)用觀確定存儲(chǔ)設(shè)備資源的整體共享并且向應(yīng)用將通過(guò)其相接口的每個(gè)I/O端口沈分配所述整體共享的一部分。在又一實(shí)施例中，所述資源控制器進(jìn)一步被配置為基于應(yīng)用的優(yōu)先次序來(lái)定期調(diào)整總吞吐量的比例和并發(fā)限制，其中與具有較低優(yōu)先級(jí)或沒(méi)有優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用相比，對(duì)于具有較高優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用更頻繁地定期調(diào)整總吞吐量的比例和并發(fā)限制。此外提供了一種用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3 所示，這樣的方法30可以包括為與共享存儲(chǔ)設(shè)備相接口的多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)建立優(yōu)先級(jí)、并發(fā)等級(jí)以及存儲(chǔ)資源比例共享32，由資源控制器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)實(shí)施并發(fā)等級(jí)和比例共享34，監(jiān)視與所述多個(gè)應(yīng)用的執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的性能特性36，為所述多個(gè)應(yīng)用的至少一部分計(jì)算并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者以改變對(duì)共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源分配38，并且使用資源控制器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一個(gè)應(yīng)用應(yīng)用改變后的并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者39。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如本文更全面地描述的，計(jì)算并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者可以進(jìn)一步包括基于所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的應(yīng)用優(yōu)先級(jí)來(lái)計(jì)算并發(fā)等級(jí)、比例共享或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者。在基于應(yīng)用優(yōu)先級(jí)計(jì)算并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者之后，與具有較低應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用相比，可以對(duì)具有較高應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用增加并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者。 可替換地，與具有較高應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用相比，可以降低具有較低應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)、比例共享、或者并發(fā)等級(jí)與比例共享二者。雖然之前的示例在一個(gè)或多個(gè)特定應(yīng)用中舉例說(shuō)明了本發(fā)明的原理，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，可以在沒(méi)有發(fā)明的全體成員的演習(xí)的情況下并且在不背離本發(fā)明的原理和概念的情況下在實(shí)施方式的形式、用途和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行眾多修改。因此，本發(fā)明并非意圖受到限制，除了受下面所附闡述的權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)I/O端口的共享存儲(chǔ)設(shè)備；與所述多個(gè)I/O端口相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端口調(diào)度器，所述多個(gè)I/O端口與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備通信，每個(gè)端口調(diào)度器被配置為對(duì)利用相關(guān)聯(lián)的端口的每個(gè)應(yīng)用實(shí)施并發(fā)等級(jí)；和資源控制器，被配置為監(jiān)視多個(gè)應(yīng)用的性能特性，其中所述多個(gè)應(yīng)用利用所述多個(gè)端口中的至少一個(gè)；并且調(diào)整所述端口調(diào)度器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一部分的所述并發(fā)等級(jí)以改變所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器被配置為基于所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的所建立優(yōu)先級(jí)來(lái)改變應(yīng)用的所述并發(fā)等級(jí)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器被配置為提高具有高應(yīng)用優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用的并發(fā)等級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)端口調(diào)度器被配置為實(shí)施所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源比例共享，并且所述資源控制器被配置為調(diào)整所述端口調(diào)度器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一部分的存儲(chǔ)資源比例共享以響應(yīng)于變化的工作負(fù)荷而改變所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器被配置為基于所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的所建立優(yōu)先級(jí)來(lái)為應(yīng)用改變并發(fā)等級(jí)和存儲(chǔ)資源比例共享。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器被配置為調(diào)整所述端口調(diào)度器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一部分的并發(fā)等級(jí)以響應(yīng)于變化的工作負(fù)荷而改變所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中從由吞吐量、帶寬、延遲時(shí)間、及其組合所構(gòu)成的組中選擇所述性能特性。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)端口調(diào)度器位于所述共享存儲(chǔ)設(shè)備上。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器位于與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備通信的服務(wù)器上。
10.一種控制共享存儲(chǔ)資源的分配的方法，其包括計(jì)算總可用共享；基于多個(gè)端口的每端口需求，將所述總可用共享劃分為多個(gè)端口共享分配；為與共享存儲(chǔ)設(shè)備相接口的多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)建立優(yōu)先級(jí)和并發(fā)等級(jí)；使用被配置為監(jiān)視所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的資源控制器來(lái)在所述多個(gè)端口共享分配內(nèi)實(shí)施所述并發(fā)等級(jí)；監(jiān)視與所述多個(gè)應(yīng)用的執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的性能特性；為所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一部分計(jì)算所述并發(fā)等級(jí)以改變所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配；和使用所述資源控制器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一個(gè)應(yīng)用應(yīng)用改變后的并發(fā)等級(jí)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中計(jì)算所述并發(fā)等級(jí)、所述比例共享、或者所述并發(fā)等級(jí)與所述比例共享二者進(jìn)一步包括基于所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的應(yīng)用優(yōu)先級(jí)來(lái)計(jì)算所述并發(fā)等級(jí)、所述比例共享、或者所述并發(fā)等級(jí)與所述比例共享二者。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括為與共享存儲(chǔ)設(shè)備相接口的多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)建立存儲(chǔ)資源比例共享；和使用所述資源控制器在所述多個(gè)端口共享分配內(nèi)實(shí)施所述存儲(chǔ)資源比例共享。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括為所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一部分計(jì)算所述比例共享以改變所述共享存儲(chǔ)設(shè)備的資源的分配；和使用所述資源控制器對(duì)所述多個(gè)應(yīng)用中的至少一個(gè)應(yīng)用應(yīng)用改變后的比例共享。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括基于所述多個(gè)應(yīng)用中的每一個(gè)的應(yīng)用優(yōu)先級(jí)來(lái)計(jì)算所述并發(fā)等級(jí)。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中從由吞吐量、帶寬、延遲時(shí)間、及其組合所構(gòu)成的組中選擇所述性能特性。
16.一種用于控制共享存儲(chǔ)資源的分配的系統(tǒng)，其包括具有多個(gè)I/O端口的共享存儲(chǔ)設(shè)備；服務(wù)器上的應(yīng)用；與所述多個(gè)I/O端口相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端口調(diào)度器，所述多個(gè)I/O端口與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備通信，每個(gè)端口調(diào)度器被配置為向利用相關(guān)聯(lián)的端口的應(yīng)用提供通過(guò)該I/O端口所獲得的總吞吐量的比例和并發(fā)限制；和與所述多個(gè)端口調(diào)度器通信的資源控制器，所述資源控制器被配置為監(jiān)視利用所述多個(gè)I/O端口的所有應(yīng)用的性能特性并且定期調(diào)整總吞吐量的比例和并發(fā)限制以便滿足利用所述多個(gè)I/O端口的應(yīng)用的執(zhí)行性能目標(biāo)。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器還被配置為為所述系統(tǒng)上執(zhí)行的應(yīng)用確定存儲(chǔ)設(shè)備資源的整體共享；和向應(yīng)用將通過(guò)其相接口的每個(gè)I/O端口分配所述整體共享的一部分。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述共享存儲(chǔ)設(shè)備為共享存儲(chǔ)陣列。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)端口調(diào)度器位于所述共享存儲(chǔ)設(shè)備上。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述資源控制器位于與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備通信的服務(wù)器上。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于分配共享存儲(chǔ)系統(tǒng)上的資源的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)(10)可以包括共享存儲(chǔ)設(shè)備(12)以及與多個(gè)I/O端口(16)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)端口調(diào)度器(14)，所述多個(gè)I/O端口(16)與所述共享存儲(chǔ)設(shè)備(12)通信。每個(gè)端口調(diào)度器(14)被配置為對(duì)利用相關(guān)聯(lián)的端口的每個(gè)應(yīng)用(18)實(shí)施并發(fā)等級(jí)和共享存儲(chǔ)設(shè)備(12)的存儲(chǔ)資源比例共享。該系統(tǒng)(10)還可以包括資源控制器(17)，其被配置為既監(jiān)視利用所述I/O端口(16)中的至少一個(gè)的應(yīng)用(18)的性能特性并且調(diào)節(jié)端口調(diào)度器(14)對(duì)所述應(yīng)用(18)中的至少一部分的并發(fā)等級(jí)和存儲(chǔ)資源比例共享參數(shù)，以便改變共享存儲(chǔ)設(shè)備(12)的資源的分配。
文檔編號(hào)G06F15/17GK102388381SQ200980155140
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者A. 麥錢(qián)特 A., 帕達(dá)拉 P., 馬斯塔法·烏伊沙爾 申請(qǐng)人:惠普開(kāi)發(fā)有限公司, 馬斯塔法·烏伊沙爾