專利名稱：基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于存儲(chǔ)系統(tǒng)性能監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電子商務(wù)、數(shù)字媒體以及科學(xué)數(shù)據(jù)管理(如前沿性的人類基因、氣候分析等領(lǐng)域)的飛速發(fā)展急劇的推動(dòng)了對(duì)海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求。存域網(wǎng)作為一種開(kāi)放式的存儲(chǔ)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，具交換式的連接架構(gòu)能支持處理能力、存儲(chǔ)容量以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)帶寬的靈活擴(kuò)展，在理論上能夠滿足急速增長(zhǎng)的存儲(chǔ)在可擴(kuò)展性方面的無(wú)限需求(實(shí)際擴(kuò)展能力與設(shè)備的尋址支持和信號(hào)衰減情形有關(guān))。因此，在上述領(lǐng)域，近年來(lái)尤其是近十年來(lái)，存儲(chǔ)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)正逐漸從傳統(tǒng)的直連式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬗蚓W(wǎng)結(jié)構(gòu)。然而，盡管基于存域網(wǎng)技術(shù)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)依賴于先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施、從而具有提供高性能存儲(chǔ)服務(wù)的可能，但因?yàn)榇嬗蚓W(wǎng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式而言相對(duì)復(fù)雜并且系統(tǒng)規(guī)模常常較大，若不對(duì)其性能進(jìn)行合理的性能管理將可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低運(yùn)行甚至出錯(cuò)、崩潰，進(jìn)而使得系統(tǒng)建設(shè)的投資浪費(fèi)、不能提供正常的服務(wù)。因此如何對(duì)基于存域網(wǎng)技術(shù)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行合理的性能管理使之穩(wěn)定而高性能地工作越來(lái)越為業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注，而經(jīng)濟(jì)有效的性能監(jiān)控方法是進(jìn)行合理的性能管理的基礎(chǔ)和前提。
目前，對(duì)于基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法(有的文獻(xiàn)或文檔中也稱“存儲(chǔ)QoS(服務(wù)質(zhì)量)監(jiān)控與管理”，鑒于“存儲(chǔ)QoS”目前還沒(méi)有明確公認(rèn)的定義，在不同的地方含義可能不同，為了明確起見(jiàn)，我們還是稱“存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法”)可以分為兩類帶內(nèi)(in-band)方法和帶外(out-of-band)方法。所謂帶內(nèi)方法，就是將性能數(shù)據(jù)采集器安插在I/O路徑的不同點(diǎn)上進(jìn)行性能監(jiān)控。采集器在其端口對(duì)之間傳遞數(shù)據(jù)包或幀，并與此同時(shí)進(jìn)行性能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。通過(guò)這些性能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，可以獲得一些有價(jià)值的性能指標(biāo)值，例如吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、延遲等，以用于性能管理。所謂帶外方法，就是通過(guò)直接訪問(wèn)存域網(wǎng)設(shè)備而非在I/O路徑上安插采集器來(lái)采集性能數(shù)據(jù)以獲取性能指標(biāo)值。為了訪問(wèn)存域網(wǎng)設(shè)備，帶外監(jiān)控器必須使用設(shè)備專屬的API(應(yīng)用程序接口)來(lái)與各個(gè)不同的設(shè)備通過(guò)次網(wǎng)(secondary network)進(jìn)行通訊。
帶內(nèi)方法的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需訪問(wèn)各個(gè)不同設(shè)備的API(由于存域網(wǎng)本身的開(kāi)放性，構(gòu)成存域網(wǎng)的設(shè)備可以來(lái)自不同的廠商，而不同廠商、不同設(shè)備之間目前沒(méi)有通用的性能管理接口)，該方法與存域網(wǎng)中的設(shè)備是彼此獨(dú)立的。帶外方法的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)帶來(lái)額外的延遲，因?yàn)樵贗/O路徑上該方法不必安插采集器。
圖1所示的是一個(gè)采用帶內(nèi)方法對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)控的例子。在該例中，存域網(wǎng)的主干(圖中的粗實(shí)線)由兩個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1和FCSW2互連組成，其中一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1連接兩個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1和Serv2，另一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW2連接一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv3和兩臺(tái)光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1和S2?？蛻魴C(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)訪問(wèn)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2或Serv3以獲取存域網(wǎng)中光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1或S2的存儲(chǔ)服務(wù)(因?yàn)橥ㄓ嵶泳W(wǎng)、客戶機(jī)與本發(fā)明內(nèi)容無(wú)關(guān)，因此在圖1中略去)。性能數(shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6被安插在I/O路徑的各個(gè)段，數(shù)據(jù)包(或數(shù)據(jù)幀)從性能數(shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6的一個(gè)端口進(jìn)從另一個(gè)端口出。性能數(shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6的工作就是通過(guò)傳遞其所在段的數(shù)據(jù)包(或數(shù)據(jù)幀)來(lái)進(jìn)行性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。對(duì)于存域網(wǎng)中的其他設(shè)備而言，性能數(shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6是完全透明的，因?yàn)樾阅軘?shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6不對(duì)通過(guò)它的數(shù)據(jù)包(或數(shù)據(jù)幀)進(jìn)行任何修改，僅僅查看(監(jiān)視)包(或幀)頭部及尾部的有關(guān)信息，例如源地址、目標(biāo)地址、包(或幀)大小等。在帶內(nèi)方法中，性能監(jiān)控器M使用統(tǒng)一的API來(lái)與各個(gè)性能數(shù)據(jù)采集器C1、C2、C3、C4、C5和C6通過(guò)次網(wǎng)(圖中的細(xì)虛線，通常采用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn))進(jìn)行通訊。帶內(nèi)性能監(jiān)控器M通過(guò)關(guān)聯(lián)來(lái)自各個(gè)采集器的信息來(lái)計(jì)算有關(guān)性能指標(biāo)，如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、延時(shí)等。
帶內(nèi)方法的優(yōu)點(diǎn)在于它與被監(jiān)控的存域網(wǎng)設(shè)備彼此完全獨(dú)立和透明，無(wú)需訪問(wèn)存域網(wǎng)中各個(gè)不同設(shè)備的API、并無(wú)需依賴這些設(shè)備進(jìn)行性能數(shù)據(jù)采集。因此帶內(nèi)方法除了免除與不同設(shè)備通訊的麻煩，而且是一種較為公正的方法。但其最大缺點(diǎn)在于將采集器安插在I/O路徑的各個(gè)段會(huì)引入額外的傳輸延遲，對(duì)存域網(wǎng)性能本身帶來(lái)影響。盡管帶內(nèi)方法并不對(duì)數(shù)據(jù)包(或數(shù)據(jù)幀)進(jìn)行任何修改操作、僅僅只是查看和傳遞，采集器引入的延遲相對(duì)其他設(shè)備較小，但畢竟帶來(lái)的延遲對(duì)系統(tǒng)性能本身有一定影響。
圖2所示的是一個(gè)采用帶外方法對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)控的例子。與圖1中存域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)相同，在該例中，存域網(wǎng)的主干(圖中的粗實(shí)線)由兩個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1和FCSW2互連組成，其中一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1連接兩個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1和Serv2，另一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW2連接一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv3和兩臺(tái)光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1和S2?？蛻魴C(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)訪問(wèn)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2或Serv3以獲取存域網(wǎng)中光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1或S2的存儲(chǔ)服務(wù)(因?yàn)橥ㄓ嵶泳W(wǎng)、客戶機(jī)與本發(fā)明內(nèi)容無(wú)關(guān)，因此在圖2中略去)。帶外方法沒(méi)有如帶內(nèi)方法那樣采用專門的采集器來(lái)采集性能數(shù)據(jù)，而是由性能監(jiān)視器M直接通過(guò)不同設(shè)備(本例中包括光纖交換機(jī)FCSW1和FCSW2、存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2和Serv3、以及光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1和S2)專屬的API來(lái)與各個(gè)不同的設(shè)備通過(guò)次網(wǎng)(圖中的細(xì)虛線，通常采用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn))進(jìn)行通訊以采集性能數(shù)據(jù)。由于存域網(wǎng)本身的開(kāi)放性，構(gòu)成存域網(wǎng)的設(shè)備可以來(lái)自不同的廠商，而不同廠商、不同設(shè)備之間目前沒(méi)有通用的性能管理API。帶外性能監(jiān)控器M通過(guò)關(guān)聯(lián)來(lái)自各個(gè)設(shè)備的信息來(lái)計(jì)算有關(guān)性能指標(biāo)值，如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、延時(shí)等。
帶外方法的優(yōu)點(diǎn)在于沒(méi)有采集器介入I/O路徑，性能數(shù)據(jù)的采集完全是通過(guò)獨(dú)立的次網(wǎng)完成的，因此不會(huì)引入額外的傳輸延遲。但其最大缺點(diǎn)在于它需依賴存域網(wǎng)中的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行性能數(shù)據(jù)采集，對(duì)被監(jiān)控的存域網(wǎng)的各個(gè)設(shè)備不透明；同時(shí)需要支持并訪問(wèn)存域網(wǎng)中各個(gè)不同設(shè)備的有關(guān)API，特別當(dāng)設(shè)備更新或升級(jí)時(shí)，帶外性能監(jiān)控器也可能需要進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)。因此帶外方法無(wú)法免除與不同設(shè)備通訊的麻煩，與帶內(nèi)方法相比不夠獨(dú)立和公正。
盡管上述兩種方法各自有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，并且各自在不同的情況下有成功運(yùn)用的案例，但是它們有一個(gè)限制其廣泛接受和實(shí)施的共同缺點(diǎn)實(shí)施費(fèi)用高昂。對(duì)于帶內(nèi)方法，需要購(gòu)買、安裝、測(cè)試并維護(hù)大量的采集器(采集器的數(shù)量隨著存域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜而急劇增加)，并且對(duì)于I/O路徑中采用不同互連技術(shù)的段(如可能采用光纖FC連接、也可能采用高速IP連接)還需要不同的端口對(duì)的采集器。對(duì)于帶外方法，需要支持并維護(hù)與來(lái)自不同廠商、不同設(shè)備的有關(guān)API通過(guò)次網(wǎng)的通訊。并且這兩種方法都需要時(shí)刻保證和維護(hù)次網(wǎng)安全運(yùn)行，同時(shí)次網(wǎng)的規(guī)模將隨著存域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜而不斷增長(zhǎng)。上述的這些工作都需要實(shí)施者動(dòng)用大量的人力和財(cái)力。而即便大型機(jī)構(gòu)動(dòng)用大量的人力和財(cái)力實(shí)施了這兩種方法之一，所得的昂貴的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控系統(tǒng)也是易于失效的(脆弱的)該龐雜系統(tǒng)中所涉及的硬件、軟件和人力中的任何一點(diǎn)差錯(cuò)或失誤都會(huì)導(dǎo)致性能監(jiān)控結(jié)果的失效，進(jìn)而可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果(如存儲(chǔ)系統(tǒng)低效運(yùn)行，存儲(chǔ)服務(wù)出錯(cuò)、乃至崩潰)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)控的方法，其特征在于，該方法依次包括下述步驟步驟一，在性能監(jiān)控器中，通過(guò)對(duì)比/映射手段為基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)建立包含響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、等待時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的參數(shù)計(jì)算模型；步驟二，所述性能監(jiān)控器利用采集自存域網(wǎng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求信息作為所述參數(shù)計(jì)算模型的輸入；步驟三，所述性能監(jiān)控器對(duì)所述參數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出原基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)值，將所述性能指標(biāo)值作為性能監(jiān)控結(jié)果輸出，用于對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能管理，所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)服務(wù)器組、存儲(chǔ)子網(wǎng)、通過(guò)存儲(chǔ)子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組相連的存儲(chǔ)子系統(tǒng)構(gòu)成，客戶機(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)服務(wù)器相連。
本發(fā)明的特征在于，本發(fā)明所述性能監(jiān)控方法的示意如圖3。圖3中存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1…Servm、存儲(chǔ)子系統(tǒng)S1…Sp與存儲(chǔ)子網(wǎng)StorNet構(gòu)成基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)SANsys(虛線框內(nèi))，客戶機(jī)C1…Cn通過(guò)通訊子網(wǎng)ComNet訪問(wèn)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1…Servm以獲取基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)SANsys中存儲(chǔ)子系統(tǒng)S1…Sp的存儲(chǔ)服務(wù)。本發(fā)明所述方法就是首先對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)SANsys通過(guò)對(duì)比/映射手段建立參數(shù)計(jì)算模型，利用采集自存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1…Servm的I/O請(qǐng)求信息作為上述參數(shù)計(jì)算模型的輸入，然后對(duì)所述參數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出原基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)值，將所述性能指標(biāo)值作為性能監(jiān)控結(jié)果輸出，用于對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能管理。
上述方法中模型的靜態(tài)參數(shù)初始值根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的性能配置參數(shù)來(lái)設(shè)置。如果采用存儲(chǔ)資源管理工具中的設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，則建模和模型初始參數(shù)設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)化。模型的輸入——存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求信息可以在存儲(chǔ)服務(wù)器端的操作系統(tǒng)層或應(yīng)用層進(jìn)行采集。該采集工作無(wú)需像帶內(nèi)方法那樣需要專用采集器做硬件支持，只需要占用服務(wù)器上很少的一點(diǎn)CPU指令執(zhí)行時(shí)間?；诖嬗蚓W(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)是由系統(tǒng)本身(包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)配置)、以及作為系統(tǒng)輸入的I/O請(qǐng)求工作負(fù)載決定的。參數(shù)計(jì)算模型是對(duì)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)配置的連接關(guān)系及量化描述，而采集的I/O請(qǐng)求信息對(duì)是I/O請(qǐng)求工作負(fù)載的屬性及量化描述。因此將正確的I/O請(qǐng)求信息作為合理的參數(shù)計(jì)算模型的輸入，計(jì)算得出的性能指標(biāo)值將合理地反映系統(tǒng)性能的狀況。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式，作為所述參數(shù)計(jì)算模型輸入的所述I/O請(qǐng)求信息是在設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)存域網(wǎng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的結(jié)果信息。
采用這種基于參數(shù)計(jì)算模型的性能監(jiān)控方法，因?yàn)榉治瞿Ｐ偷挠?jì)算在時(shí)間和空間上都很有優(yōu)勢(shì)(時(shí)間和空間復(fù)雜度相對(duì)性能建模中的仿真方法而言較低)，因此本方法的實(shí)施無(wú)需采用高配置的性能監(jiān)控器就可以實(shí)時(shí)計(jì)算出各項(xiàng)性能指標(biāo)值。這一特點(diǎn)為系統(tǒng)的實(shí)施提供了較高的靈活性如果性能管理器以專用服務(wù)器的形態(tài)出現(xiàn)，則性能監(jiān)控器可以作為其中的一個(gè)應(yīng)用程序，而參數(shù)計(jì)算模型的計(jì)算就可以由該應(yīng)用程序來(lái)完成；如果性能監(jiān)控器以專用硬件設(shè)施的形態(tài)出現(xiàn)，則性能監(jiān)控器可以作為嵌入式系統(tǒng)中的固件程序，而參數(shù)計(jì)算模型的計(jì)算就可由其完成。此外，因?yàn)閰?shù)計(jì)算模型是對(duì)系統(tǒng)在性能方面的邏輯抽象、并可以看作一種基于統(tǒng)計(jì)的預(yù)測(cè)方法，因此采用本方法還可以“去粗取精”的排除一些在前兩種方法中可能出現(xiàn)的噪聲干擾(如次網(wǎng)暫時(shí)失效或采集信號(hào)偶然出錯(cuò))，即相對(duì)健壯(魯棒)。
本發(fā)明還提供一種基于上述方法建立的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括信息采集器，用于采集服務(wù)器端I/O請(qǐng)求信息；性能監(jiān)控器，該監(jiān)控器內(nèi)存有通過(guò)對(duì)比/映射手段為所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)建立的包含響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、等待時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的參數(shù)計(jì)算模型，根據(jù)所述海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能配置參數(shù)來(lái)設(shè)置所述參數(shù)計(jì)算模型的靜態(tài)參數(shù)初始值，將上述信息采集器所采集的信息作為所述參數(shù)計(jì)算模型輸入，輸出性能指標(biāo)值作為監(jiān)控結(jié)果；次網(wǎng)，該次網(wǎng)是連接所述信息采集器和所述性能監(jiān)控器的通訊網(wǎng)絡(luò)，用于將所述信息采集器所采集的信息傳遞到所述性能監(jiān)控器；所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)服務(wù)器組、存儲(chǔ)子網(wǎng)、通過(guò)存儲(chǔ)子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組相連的存儲(chǔ)子系統(tǒng)構(gòu)成，客戶機(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)服務(wù)器相連。
采用該方法構(gòu)建的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)例子如圖4。在該例中，存域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與圖1和圖2的示例相同存域網(wǎng)的主干(圖中的粗實(shí)線)由兩個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1和FCSW2互連組成，其中一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW1連接兩個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1和Serv2，另一個(gè)光纖交換機(jī)FCSW2連接一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv3和兩臺(tái)光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1和S2?？蛻魴C(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)訪問(wèn)存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2或Serv3以獲取存域網(wǎng)中光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1或S2的存儲(chǔ)服務(wù)(因?yàn)橥ㄓ嵶泳W(wǎng)、客戶機(jī)與本發(fā)明內(nèi)容無(wú)關(guān)，因此在圖4中略去)。在該方法中，性能監(jiān)控器M通過(guò)次網(wǎng)(圖中的細(xì)虛線，通常采用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn))只需從存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2和Serv3采集I/O請(qǐng)求信息，因此次網(wǎng)的規(guī)模比前述的帶內(nèi)方法和帶外方法都小很多與帶外方法比，次網(wǎng)無(wú)需連接存儲(chǔ)子網(wǎng)中的交換互連設(shè)備(本例中為光纖交換機(jī)FCSW1和FCSW2)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)備(本例中為光纖存儲(chǔ)設(shè)備S1和S2)；與帶內(nèi)方法比，次網(wǎng)所連接的存儲(chǔ)服務(wù)器數(shù)僅與存儲(chǔ)服務(wù)器到存儲(chǔ)子網(wǎng)之間的I/O路徑段數(shù)相等，從而可以節(jié)省到存儲(chǔ)子網(wǎng)內(nèi)部與存儲(chǔ)子網(wǎng)到存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)備的I/O路徑段上的采集器的連接。同時(shí)，該方法只需從存儲(chǔ)服務(wù)器Serv1、Serv2和Serv3采集I/O請(qǐng)求信息，該信息可以通過(guò)截取操作系統(tǒng)層或者應(yīng)用層的相關(guān)請(qǐng)求消息獲得。而對(duì)于主流操作系統(tǒng)和應(yīng)用層架構(gòu)而言，與請(qǐng)求消息相關(guān)的接口是兼容或相似的。
因此，該方法中性能監(jiān)控器無(wú)需像帶外方法中的性能監(jiān)控器那樣支持來(lái)自各種不同設(shè)備的不同API。并且，該方法僅訪問(wèn)各存儲(chǔ)服務(wù)器采集I/O請(qǐng)求信息，采集動(dòng)作不涉及存域網(wǎng)中交換互連設(shè)備也不涉及存儲(chǔ)子系統(tǒng)的，因此對(duì)系統(tǒng)本身的性能影響比帶外方法還要小，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于帶內(nèi)方法中硬件形態(tài)的采集器引起的時(shí)間延遲。最后，因?yàn)樵摲椒ú灰蕾囉诖嬗蚓W(wǎng)中的交換互連設(shè)備以及存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)備的有關(guān)API，其獨(dú)立性和公正性要優(yōu)于帶外方法。
綜上，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1)大幅減少次網(wǎng)規(guī)模，2)對(duì)系統(tǒng)本身性能影響較小，3)無(wú)需支持來(lái)自各種不同設(shè)備的不同API，4)獨(dú)立性和公正性要優(yōu)于帶外方法，5)時(shí)間和空間復(fù)雜度較低、適于實(shí)時(shí)要求較高的環(huán)境，6)相對(duì)健壯。因此，與前述帶內(nèi)方法和帶外方法相比，本方法不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較為健壯(魯棒)，而且實(shí)施費(fèi)用也相對(duì)低廉。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種帶內(nèi)方法示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的一種帶外方法示意圖；圖3是本發(fā)明所述性能監(jiān)控方法示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明方法所構(gòu)建性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的性能監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明方法的性能監(jiān)控系統(tǒng)主要包括3部分服務(wù)器端I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)；性能監(jiān)控器，用于處理采集器采集的信息，處理的方法是依照設(shè)定的參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)做運(yùn)算規(guī)則和環(huán)境、將采集的信息做運(yùn)算輸入、計(jì)算得出性能參數(shù)值；次網(wǎng)，其功能區(qū)別于通訊子網(wǎng)和存儲(chǔ)子網(wǎng)，是用于將采集模塊采集的信息傳遞到性能監(jiān)控器的通訊網(wǎng)絡(luò)。
在不同的實(shí)施例中，本發(fā)明的3個(gè)主要組成部分可以不同的方式(或形態(tài))實(shí)現(xiàn)。下面列出了5類典型的實(shí)施方式，這5類實(shí)施方式的簡(jiǎn)單變化形式將在介紹各自實(shí)施例時(shí)說(shuō)明。
下面描述第一實(shí)施例，其中，次網(wǎng)是以物理上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)出現(xiàn)，性能監(jiān)控器是以專用硬件設(shè)施，比如單片機(jī)或?qū)Ｓ眯酒男螒B(tài)出現(xiàn)。
如圖5所示，I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n安裝在存域網(wǎng)中每一個(gè)通過(guò)通訊子網(wǎng)提供存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)App的服務(wù)器Serv.1…Serv.n上。每一個(gè)服務(wù)器Serv.1…Serv.n上安裝有3個(gè)主機(jī)總線適配器，HBA1.1…HBA1.n、HBA2.1…HBA2.n和HBA3.1…HBA3.n，分別用于服務(wù)器Serv.1…Serv.n與物理上分別獨(dú)立的存儲(chǔ)子網(wǎng)4、次網(wǎng)3和通訊子網(wǎng)的連接和通訊(圖5中省略了與本實(shí)施例說(shuō)明無(wú)密切關(guān)系的通訊子網(wǎng)和客戶機(jī))。每一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m上安裝有1個(gè)主機(jī)總線適配器HBA1.s.1…HBA1.s.m，用于存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m與存儲(chǔ)子網(wǎng)4的連接和通訊。主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n和HBA1.s.1…HBA1.s.m根據(jù)存儲(chǔ)子網(wǎng)4的互連技術(shù)方案不同，可以是光纖通道主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于光纖通道存域網(wǎng)，即FC SAN)、高速IP網(wǎng)主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于IP存域網(wǎng)，即IP SAN)、或其他主機(jī)總線適配器。
因?yàn)榇尉W(wǎng)3上傳輸?shù)膬H僅是I/O請(qǐng)求信息的屬性值，所以次網(wǎng)3采用普通IP組網(wǎng)技術(shù)即可滿足傳輸帶寬的需求。主機(jī)總線適配器HBA2.0、HBA2.1…HBA2.n作為次網(wǎng)3的一部分，根據(jù)次網(wǎng)3的IP組網(wǎng)技術(shù)方案不同，可以是有線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于有線IP網(wǎng))或者無(wú)線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于無(wú)線IP網(wǎng))。主機(jī)總線適配器HBA3.1…HBA3.n根據(jù)通訊子網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)不同采用相應(yīng)技術(shù)的主機(jī)總線適配器。I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器Serv.1…Serv.n中操作系統(tǒng)OS向主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n發(fā)出的I/O請(qǐng)求，并將I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性打包，通過(guò)次網(wǎng)3的入口(主機(jī)總線適配器HBA2.1…HBA2.n)發(fā)送至性能監(jiān)控器2。次網(wǎng)3包括三部分位于服務(wù)器Serv.1…Serv.n的主機(jī)總線適配器HBA2.1…HBA2.n、位于性能監(jiān)控器2的主機(jī)總線適配器HBA2.0、連接所有次網(wǎng)3中主機(jī)總線適配器HBA2.0、HBA2.1…HBA2.n的交換互連設(shè)備以及連接線纜(有線網(wǎng))或無(wú)線信道(無(wú)線網(wǎng))。性能監(jiān)控器2通過(guò)主機(jī)總線適配器HBA2.0連接到次網(wǎng)3，并通過(guò)該主機(jī)總線適配器HBA2.0接受I/O請(qǐng)求信息采集器(模塊)1.1…1.n發(fā)送來(lái)的I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性包。
在本實(shí)施例中，性能監(jiān)控器2以專用硬件設(shè)施的形態(tài)(單片機(jī))出現(xiàn)，其除了包括前述用于次網(wǎng)3通訊的主機(jī)總線適配器HBA2.0和用于向性能管理器傳輸性能指標(biāo)值的通道接口24，還包括通過(guò)系統(tǒng)總線相連的3部分CPU 21、RAM 22、和EPROM23，分別提供計(jì)算能力、計(jì)算空間、性能模型描述參數(shù)及性能模型計(jì)算指令的存儲(chǔ)。性能模型描述參數(shù)及性能模型計(jì)算指令的更新是通過(guò)刷新EPROM 23實(shí)現(xiàn)的，這使得參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)隨著存域網(wǎng)設(shè)備的變更、或者建模技術(shù)的進(jìn)步而導(dǎo)致的改變可以方便靈活地納入本實(shí)施例。本實(shí)施例中采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得該類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
下面描述第二實(shí)施例，其中，次網(wǎng)是以物理上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)出現(xiàn)，性能監(jiān)控器是以專用性能管理服務(wù)器中應(yīng)用程序的形態(tài)出現(xiàn)。
如圖6所示，I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n安裝在存域網(wǎng)中每一個(gè)通過(guò)通訊子網(wǎng)提供存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)App的服務(wù)器Serv.1…Serv.n上。每一個(gè)服務(wù)器Serv.1…Serv.n上安裝有3個(gè)主機(jī)總線適配器，HBA1.1…HBA1.n、HBA2.1…HBA2.n和HBA3.1…HBA3.n，分別用于服務(wù)器Serv.1…Serv.n與物理上分別獨(dú)立的存儲(chǔ)子網(wǎng)4、次網(wǎng)3和通訊子網(wǎng)的連接和通訊(圖6中省略了與本實(shí)施例說(shuō)明無(wú)密切關(guān)系的通訊子網(wǎng)和客戶機(jī))。每一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m上安裝有1個(gè)主機(jī)總線適配器HBA1.s.1…HBA1.s.m，用于存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m與存儲(chǔ)子網(wǎng)4的連接和通訊。主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n和HBA1.s.1…HBA1.s.m根據(jù)存儲(chǔ)子網(wǎng)4的互連技術(shù)方案不同，可以是光纖通道主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于光纖通道存域網(wǎng)，即FC SAN)、高速IP網(wǎng)主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于IP存域網(wǎng)，即IP SAN)、或其他主機(jī)總線適配器。
因?yàn)榇尉W(wǎng)3上傳輸?shù)膬H僅是I/O請(qǐng)求信息的屬性值，所以次網(wǎng)3采用普通IP組網(wǎng)技術(shù)即可滿足傳輸帶寬的需求。主機(jī)總線適配器HBA2.0、HBA2.1…HBA2.n作為次網(wǎng)3的一部分，根據(jù)次網(wǎng)3的IP組網(wǎng)技術(shù)方案不同，可以是有線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于有線IP網(wǎng))或者無(wú)線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于無(wú)線IP網(wǎng))。主機(jī)總線適配器HBA3.1…HBA3.n根據(jù)通訊子網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)不同采用相應(yīng)技術(shù)的主機(jī)總線適配器。I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器Serv.1…Serv.n中操作系統(tǒng)OS向HBA1.1…HBA1.n發(fā)出的I/O請(qǐng)求，并將I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性打包，通過(guò)次網(wǎng)3的入口(即主機(jī)總線適配器HBA2.1…HBA2.n)發(fā)送至專用性能管理服務(wù)器5。次網(wǎng)3包括三部分位于服務(wù)器Serv.1…Serv.n的主機(jī)總線適配器HBA2.1…HBA2.n、位于專用性能管理服務(wù)器5的主機(jī)總線適配器HBA2.0、連接所有次網(wǎng)3中主機(jī)總線適配器HBA2.0、HBA2.1…HBA2.n的交換互連設(shè)備以及連接線纜(有線網(wǎng))或無(wú)線信道(無(wú)線網(wǎng))。專用性能管理服務(wù)器5通過(guò)主機(jī)總線適配器HBA2.0連接到次網(wǎng)3，并通過(guò)該主機(jī)總線適配器HBA2.0接受I/O請(qǐng)求信息采集器(模塊)1.1…1.n發(fā)送來(lái)的I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性包。
在本實(shí)施例中，性能監(jiān)控器52以駐留在專用性能管理服務(wù)器5中的應(yīng)用程序形態(tài)出現(xiàn)，計(jì)算得到的性能指標(biāo)值直接傳遞給同樣駐留在專用性能管理服務(wù)器中的性能管理應(yīng)用程序51使用，傳遞方式可以采用共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、共享文件、共享數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序接口調(diào)用、消息傳遞等多種同機(jī)中應(yīng)用程序間通訊方式。本實(shí)施例中，性能模型及其參數(shù)描述存儲(chǔ)在其對(duì)應(yīng)的描述文件(或表)53中。性能模型的計(jì)算由性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52完成。性能模型及其描述參數(shù)與性能模型計(jì)算算法的更新是通過(guò)更新性能模型及參數(shù)描述文件53與性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52的相關(guān)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這使得參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)隨著存域設(shè)備的變更、或者建模技術(shù)的進(jìn)步而導(dǎo)致的改變可以方便靈活地納入本實(shí)施例。本實(shí)施例中采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得該類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
下面描述第三實(shí)施例，其中，次網(wǎng)是借用通訊子網(wǎng)、以物理上不獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)出現(xiàn)，性能監(jiān)控器是以專用性能管理服務(wù)器中應(yīng)用程序的形態(tài)出現(xiàn)。
如圖7所示，I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n安裝在存域網(wǎng)中每一個(gè)通過(guò)通訊子網(wǎng)提供存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)App的服務(wù)器Serv.1…Serv.n上。每一個(gè)服務(wù)器Serv.1…Serv.n上安裝有2個(gè)主機(jī)總線適配器，HBA1.1…HBA1.n和HBA3.1…HBA3.n，分別用于服務(wù)器Serv.1…Serv.n與物理上分別獨(dú)立的存儲(chǔ)子網(wǎng)4、通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的連接和通訊(圖7中省略了與本實(shí)施例說(shuō)明無(wú)密切關(guān)系的客戶機(jī))。每一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m上安裝有1個(gè)主機(jī)總線適配器HBA1.s.1…HBA1.s.m，用于存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m與存儲(chǔ)子網(wǎng)4的連接和通訊。主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n和HBA1.s.1…HBA1.s.m根據(jù)存儲(chǔ)子網(wǎng)4的互連技術(shù)方案不同，可以是光纖通道主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于光纖通道存域網(wǎng)，即FC SAN)、高速IP網(wǎng)主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于IP存域網(wǎng)，即IP SAN)、或其他主機(jī)總線適配器。主機(jī)總線適配器HBA3.0、HBA3.1…HBA3.n根據(jù)通訊子網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)不同采用相應(yīng)技術(shù)的主機(jī)總線適配器，例如可以是有線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于有線IP網(wǎng))或者無(wú)線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于無(wú)線IP網(wǎng))。
在本實(shí)施例中，通訊子網(wǎng)兼做次網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以大量節(jié)省次網(wǎng)的實(shí)施費(fèi)用，其缺點(diǎn)在于部分通訊子網(wǎng)帶寬被占用，對(duì)通訊子網(wǎng)的性能有影響，并且通訊子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)擁塞可能反過(guò)來(lái)導(dǎo)致次網(wǎng)性能下降甚至丟包。該實(shí)施例適用于通訊子網(wǎng)不繁忙、帶寬資源閑置的情形，對(duì)于通訊子網(wǎng)繁忙的情形不推薦采用。
I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器Serv.1…Serv.n中操作系統(tǒng)OS向主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n發(fā)出的I/O請(qǐng)求，并將I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性打包，通過(guò)通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的入口(主機(jī)總線適配器HBA3.1…HBA3.n)發(fā)送至專用性能管理服務(wù)器5。專用性能管理服務(wù)器5通過(guò)主機(jī)總線適配器HBA3.0連接到通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6，并通過(guò)該主機(jī)總線適配器HBA3.0接受I/O請(qǐng)求信息采集器(模塊)1.1…1.n發(fā)送來(lái)的I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性包。
在本實(shí)施例中，性能監(jiān)控器52以駐留在專用性能管理服務(wù)器5中的應(yīng)用程序形態(tài)出現(xiàn)，計(jì)算得到的性能指標(biāo)值直接傳遞給同樣駐留在專用性能管理服務(wù)器中的性能管理應(yīng)用程序51使用，傳遞方式可以采用共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、共享文件、共享數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序接口調(diào)用、消息傳遞等多種同機(jī)中應(yīng)用程序間通訊方式。本實(shí)施例中，性能模型及其參數(shù)描述存儲(chǔ)在其對(duì)應(yīng)的描述文件(或表)53中。性能模型的計(jì)算由性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52完成。性能模型及其描述參數(shù)與性能模型計(jì)算算法的更新是通過(guò)更新性能模型及參數(shù)描述文件53與性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52的相關(guān)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這使得參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)隨著存域設(shè)備的變更、或者建模技術(shù)的進(jìn)步而導(dǎo)致的改變可以方便靈活地納入本實(shí)施例。本實(shí)施例中采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得該類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
下面描述第四實(shí)施例，其中，次網(wǎng)是借用通訊子網(wǎng)、以物理上不獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)出現(xiàn)，性能監(jiān)控器是以專用硬件設(shè)施，比如單片機(jī)或?qū)Ｓ眯酒男螒B(tài)出現(xiàn)。
如圖8所示，I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n安裝在存域網(wǎng)中每一個(gè)通過(guò)通訊子網(wǎng)提供存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)App的服務(wù)器Serv.1…Serv.n上。每一個(gè)服務(wù)器Serv.1…Serv.n上安裝有2個(gè)主機(jī)總線適配器，HBA1.1…HBA1.n和HBA3.1…HBA3.n，分別用于服務(wù)器Serv.1…Serv.n與物理上分別獨(dú)立的存儲(chǔ)子網(wǎng)4、通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的連接和通訊(圖8中省略了與本實(shí)施例說(shuō)明無(wú)密切關(guān)系的客戶機(jī))。每一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m上安裝有1個(gè)主機(jī)總線適配器HBA1.s.1…HBA1.s.m，用于存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m與存儲(chǔ)子網(wǎng)4的連接和通訊。主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n和HBA1.s.1…HBA1.s.m根據(jù)存儲(chǔ)子網(wǎng)4的互連技術(shù)方案不同，可以是光纖通道主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于光纖通道存域網(wǎng)，即FC SAN)、高速IP網(wǎng)主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于IP存域網(wǎng)，即IP SAN)、或其他主機(jī)總線適配器。主機(jī)總線適配器HBA3.0、HBA3.1…HBA3.n根據(jù)通訊子網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)不同采用相應(yīng)技術(shù)的主機(jī)總線適配器，例如可以是有線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于有線IP網(wǎng))或者無(wú)線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于無(wú)線IP網(wǎng))。
在本實(shí)施例中，通訊子網(wǎng)兼做次網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以大量節(jié)省次網(wǎng)的實(shí)施費(fèi)用，其缺點(diǎn)在于部分通訊子網(wǎng)帶寬被占用，對(duì)通訊子網(wǎng)的性能有影響，并且通訊子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)擁塞可能反過(guò)來(lái)導(dǎo)致次網(wǎng)性能下降甚至丟包。該實(shí)施例適用于通訊子網(wǎng)不繁忙、帶寬資源閑置的情形，對(duì)于通訊子網(wǎng)繁忙的情形不推薦采用。
I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.n負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器Serv.1…Serv.n中操作系統(tǒng)OS向主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.n發(fā)出的I/O請(qǐng)求，并將I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性打包，通過(guò)通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的入口(主機(jī)總線適配器HBA3.1…HBA3.n)發(fā)送至性能監(jiān)控器2。性能監(jiān)控器2通過(guò)主機(jī)總線適配器HBA3.0連接到通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6，并通過(guò)該主機(jī)總線適配器HBA3.0接受I/O請(qǐng)求信息采集器(模塊)1.1…1.n發(fā)送來(lái)的I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性包。
在本實(shí)施例中，性能監(jiān)控器2以專用硬件設(shè)施的形態(tài)(單片機(jī))出現(xiàn)，其除了包括前述用于通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6通訊的主機(jī)總線適配器HBA3.0和用于向性能管理器傳輸性能指標(biāo)值的通道接口24，還包括通過(guò)系統(tǒng)總線相連的3部分CPU 21、RAM 22、和EPROM 23，分別提供計(jì)算能力、計(jì)算空間、性能模型描述參數(shù)及性能模型計(jì)算指令的存儲(chǔ)。性能模型描述參數(shù)及性能模型計(jì)算指令的更新是通過(guò)刷新EPROM 23實(shí)現(xiàn)的，這使得參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)隨著存域網(wǎng)設(shè)備的變更、或者建模技術(shù)的進(jìn)步而導(dǎo)致的改變可以方便靈活地納入本實(shí)施例。本實(shí)施例中采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得該類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
下面描述第五實(shí)施例，其中，次網(wǎng)是借用通訊子網(wǎng)、以物理上不獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)出現(xiàn)，性能監(jiān)控器是借用服務(wù)器之一、以非專用性能管理服務(wù)器中應(yīng)用程序的形態(tài)出現(xiàn)。
如圖9所示，I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.i…1.n安裝在存域網(wǎng)中每一個(gè)通過(guò)通訊子網(wǎng)提供存儲(chǔ)相關(guān)服務(wù)App的服務(wù)器Serv.1…Serv.i…Serv.n上。每一個(gè)服務(wù)器Serv.1…Serv.i…Serv.n上安裝有2個(gè)主機(jī)總線適配器，HBA1.1…HBA1.i…HBA1.n和HBA3.1…HBA3.i…HBA3.n，分別用于服務(wù)器Serv.1…Serv.i…Serv.n與物理上分別獨(dú)立的存儲(chǔ)子網(wǎng)4、通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的連接和通訊(圖9中省略了與本實(shí)施例說(shuō)明無(wú)密切關(guān)系的客戶機(jī))。每一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m上安裝有1個(gè)主機(jī)總線適配器HBA1.s.1…HBA1.s.m，用于存儲(chǔ)子系統(tǒng)S.1…S.m與存儲(chǔ)子網(wǎng)4的連接和通訊。主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.i…HBA1.n和HBA1.s.1…HBA1.s.m根據(jù)存儲(chǔ)子網(wǎng)4的互連技術(shù)方案不同，可以是光纖通道主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于光纖通道存域網(wǎng)，即FCSAN)、高速IP網(wǎng)主機(jī)總線適配器(對(duì)應(yīng)于IP存域網(wǎng)，即IP SAN)、或其他主機(jī)總線適配器。主機(jī)總線適配器HBA3.0、HBA3.1…HBA3.i…HBA3.n根據(jù)通訊子網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)不同采用相應(yīng)技術(shù)的主機(jī)總線適配器，例如可以是有線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于有線IP網(wǎng))或者無(wú)線以太網(wǎng)卡(對(duì)應(yīng)于無(wú)線IP網(wǎng))。
在本實(shí)施例中，通訊子網(wǎng)兼做次網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以大量節(jié)省次網(wǎng)的實(shí)施費(fèi)用，其缺點(diǎn)在于部分通訊子網(wǎng)帶寬被占用，對(duì)通訊子網(wǎng)的性能有影響，并且通訊子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)擁塞可能反過(guò)來(lái)導(dǎo)致次網(wǎng)性能下降甚至丟包。
I/O請(qǐng)求信息采集器(采集模塊)1.1…1.i…1.n負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)器Serv.1…Serv.i…Serv.n中操作系統(tǒng)OS向主機(jī)總線適配器HBA1.1…HBA1.i…HBA1.n發(fā)出的I/O請(qǐng)求，并將I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性打包，通過(guò)通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6的入口(主機(jī)總線適配器HBA3.1…HBA3.i…HBA3.n)發(fā)送至兼作性能管理服務(wù)器的服務(wù)器Serv.i。兼作性能管理服務(wù)器的服務(wù)器Serv.i通過(guò)主機(jī)總線適配器HBA3.i連接到通訊子網(wǎng)兼次網(wǎng)6，并通過(guò)該主機(jī)總線適配器HBA3.0接受I/O請(qǐng)求信息采集器(模塊)1.1…1.i…1.n發(fā)送來(lái)的I/O請(qǐng)求信息的相關(guān)屬性包。
在本實(shí)施例中，性能監(jiān)控器52以駐留在由存域網(wǎng)中的一個(gè)服務(wù)器兼做的性能管理服務(wù)器Serv.i中的應(yīng)用程序形態(tài)出現(xiàn)，計(jì)算得到的性能指標(biāo)值直接傳遞給該性能管理服務(wù)器Serv.i中的性能管理應(yīng)用程序51使用，傳遞方式可以采用共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、共享文件、共享數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序接口調(diào)用、消息傳遞等多種同機(jī)中應(yīng)用程序間通訊方式。
在本實(shí)施例中，由一個(gè)存域網(wǎng)服務(wù)器兼做性能管理服務(wù)器，其優(yōu)點(diǎn)在于可以節(jié)省性能管理服務(wù)器的實(shí)施費(fèi)用，其缺點(diǎn)在于該存域網(wǎng)服務(wù)器的部分本地計(jì)算、存儲(chǔ)和通訊能力被占用，對(duì)存域網(wǎng)服務(wù)器本身的性能有影響，并且存域網(wǎng)服務(wù)器自身性能下降可能反過(guò)來(lái)導(dǎo)致整個(gè)性能管理系統(tǒng)性能下降甚至出錯(cuò)。該實(shí)施例適用于1)通訊子網(wǎng)不繁忙、帶寬資源閑置，并且2)兼作性能管理服務(wù)器的存域網(wǎng)服務(wù)器計(jì)算、存儲(chǔ)和通訊有充分富余的情形，對(duì)于通訊子網(wǎng)繁忙或(和)存域網(wǎng)服務(wù)器資源有限(或繁忙)的情形不推薦采用。
本實(shí)施例中，性能模型及其參數(shù)描述存儲(chǔ)在其對(duì)應(yīng)的描述文件(或表)53中。性能模型的計(jì)算由性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52完成。性能模型及其描述參數(shù)與性能模型計(jì)算算法的更新是通過(guò)更新性能模型及參數(shù)描述文件53與性能監(jiān)控器應(yīng)用程序52的相關(guān)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這使得參數(shù)計(jì)算模型及其參數(shù)隨著存域設(shè)備的變更、或者建模技術(shù)的進(jìn)步而導(dǎo)致的改變可以方便靈活地納入本實(shí)施例。本實(shí)施例中采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得該類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
上述5類實(shí)施例中都采用通用計(jì)算機(jī)板卡、接口和適配器，有利于吸收IT技術(shù)新成果，使得上述5類實(shí)施例的在未來(lái)的變種隨著IT技術(shù)的進(jìn)步能達(dá)到能不斷降低成本和提高性能品質(zhì)的目的。
根據(jù)上述5類實(shí)施方式的說(shuō)明，可以根據(jù)具體的系統(tǒng)規(guī)模、繁忙程度、經(jīng)濟(jì)預(yù)算來(lái)選用適宜的實(shí)施方式。總結(jié)起來(lái)，實(shí)施費(fèi)用是按照方式1、2＞方式3、4＞方式5依次遞減，對(duì)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的影響是按照方式1、2＜方式3、4＜方式5依次遞增；而方式1與方式2(方式3與方式4)的主要差別在于監(jiān)控器的實(shí)現(xiàn)形態(tài)，二者在實(shí)施費(fèi)用、對(duì)系統(tǒng)本身性能影響的方面差別不大，應(yīng)根據(jù)具體實(shí)施環(huán)境和要求來(lái)選取。
權(quán)利要求
1.一種基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法，其特征在于，該方法依次包括下述步驟步驟一，在性能監(jiān)控器中，通過(guò)對(duì)比/映射手段為基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)建立包含響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、等待時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的參數(shù)計(jì)算模型；步驟二，所述性能監(jiān)控器利用采集自存域網(wǎng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求信息作為所述參數(shù)計(jì)算模型的輸入；步驟三，所述性能監(jiān)控器對(duì)所述參數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出原基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)值，將所述性能指標(biāo)值作為性能監(jiān)控結(jié)果輸出，用于對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能管理，所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)服務(wù)器組、存儲(chǔ)子網(wǎng)、通過(guò)存儲(chǔ)子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組相連的存儲(chǔ)子系統(tǒng)構(gòu)成，客戶機(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)服務(wù)器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)被監(jiān)控的所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能配置參數(shù)來(lái)設(shè)置所述參數(shù)計(jì)算模型的靜態(tài)參數(shù)初始值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為所述參數(shù)計(jì)算模型的輸入的所述I/O請(qǐng)求信息是在設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的結(jié)果信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的IO請(qǐng)求信息采集自所述存儲(chǔ)服務(wù)器的操作系統(tǒng)層或應(yīng)用層。
5.一種基于權(quán)利要求1所述的方法建立的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括信息采集器，用于采集服務(wù)器端I/O請(qǐng)求信息；性能監(jiān)控器，該監(jiān)控器內(nèi)存有通過(guò)對(duì)比/映射手段為所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)建立的包含響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、等待時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的參數(shù)計(jì)算模型，根據(jù)所述海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能配置參數(shù)來(lái)設(shè)置所述參數(shù)計(jì)算模型的靜態(tài)參數(shù)初始值，將上述信息采集器所采集的信息作為所述參數(shù)計(jì)算模型輸入，輸出性能指標(biāo)值作為監(jiān)控結(jié)果；次網(wǎng)，該次網(wǎng)是連接所述信息采集器和所述性能監(jiān)控器的通訊網(wǎng)絡(luò)，用于將所述信息采集器所采集的信息傳遞到所述性能監(jiān)控器；所述基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)由存儲(chǔ)服務(wù)器組、存儲(chǔ)子網(wǎng)、通過(guò)存儲(chǔ)子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組相連的存儲(chǔ)子系統(tǒng)構(gòu)成，客戶機(jī)通過(guò)通訊子網(wǎng)和所述存儲(chǔ)服務(wù)器組中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)服務(wù)器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集器位于所述海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)器的操作系統(tǒng)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集器位于所述海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)器的應(yīng)用服務(wù)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述性能監(jiān)控器是專用性能管理服務(wù)器中的性能監(jiān)控程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述性能監(jiān)控器是借用所述海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)器的非專用性能管理服務(wù)器中的性能監(jiān)控程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述性能監(jiān)控器是專用硬件設(shè)施。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述次網(wǎng)是物理上獨(dú)立于通訊子網(wǎng)和存儲(chǔ)子網(wǎng)的專用網(wǎng)絡(luò)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述次網(wǎng)是借用通訊子網(wǎng)的、物理上不獨(dú)立的非專用網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能監(jiān)控方法，其依次包括在性能監(jiān)控器中，通過(guò)對(duì)比/映射手段為基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)建立包含響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、等待時(shí)間、服務(wù)時(shí)間的參數(shù)計(jì)算模型；性能監(jiān)控器利用采集自存域網(wǎng)中存儲(chǔ)服務(wù)器的I/O請(qǐng)求信息作為參數(shù)計(jì)算模型的輸入；性能監(jiān)控器對(duì)參數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出原基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)值，將性能指標(biāo)值作為性能監(jiān)控結(jié)果輸出，用于對(duì)基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行性能管理。本發(fā)明還提供基于上述方法的基于存域網(wǎng)的海量存儲(chǔ)系統(tǒng)性能監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于采集服務(wù)器端I/O請(qǐng)求信息的信息采集器；存有參數(shù)計(jì)算模型的性能監(jiān)控器；將所采集信息傳遞到性能監(jiān)控器的次網(wǎng)。
文檔編號(hào)H04L12/24GK1719785SQ200510089929
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者李超, 周立柱, 邢春曉 申請(qǐng)人:清華大學(xué)