專利名稱：并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)i/o服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種文件系統(tǒng)中多負(fù)載環(huán)境下負(fù)載服務(wù)質(zhì)量的描述和轉(zhuǎn)換，具體涉及一種應(yīng)用于并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/o服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法；屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著服務(wù)器、互連網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備等硬件技術(shù)的發(fā)展，目前大型信息基礎(chǔ)設(shè)施中的大規(guī)模文件系統(tǒng)逐漸向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘、科研協(xié)作、科學(xué)計(jì)算等不同類型的應(yīng)用提供共享存儲(chǔ)資源訪問(wèn)的服務(wù)，以充分利用其大規(guī)模的計(jì)算和存儲(chǔ)能力。不同類型應(yīng)用的負(fù)載具有多樣性的I/o訪問(wèn)模式和存儲(chǔ)訪問(wèn)需求，同時(shí)不同應(yīng)用程序通常具有不同的優(yōu)先級(jí)，研究表明不同應(yīng)用對(duì)于I/o性能的需求可能會(huì)差7個(gè)數(shù)量級(jí)。由于數(shù)據(jù)訪問(wèn)依賴于元數(shù)據(jù)，在元數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能日益成為瓶頸問(wèn)題的前提下，只有滿足了應(yīng)用的元數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能需求才能進(jìn)一步保障應(yīng)用的性能需求?，F(xiàn)有研究一般采用I/O服務(wù)質(zhì)量來(lái)描述并滿足應(yīng)用負(fù)載的性能需求，并采用不同的調(diào)度算法來(lái)為不同負(fù)載分配計(jì)算、存儲(chǔ)等資源，來(lái)保障應(yīng)用負(fù)載的I/o性能，即首先描述負(fù)載所需要的性能需求，而后將這些性能需求轉(zhuǎn)換成對(duì)于資源的需求，最后再采用不同的方法來(lái)保障負(fù)載的性能 。現(xiàn)有的研究主要側(cè)重于保障數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能，往往直接采用以帶寬(單位時(shí)間訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量大小，比如MB/S)和/或時(shí)延(單個(gè)I/O請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)延)等為衡量指標(biāo)來(lái)描述負(fù)載的數(shù)據(jù)訪問(wèn)的性能需求。但是衡量負(fù)載元數(shù)據(jù)的性能往往以吞吐量(單位時(shí)間完成的操作個(gè)數(shù)，比如10PS)和/或時(shí)延(單個(gè)操作的時(shí)延，比如創(chuàng)建操作的時(shí)延)為指標(biāo)，并且元數(shù)據(jù)訪問(wèn)在操作類型、訪問(wèn)數(shù)據(jù)量、交互協(xié)議等方面均與數(shù)據(jù)訪問(wèn)具有較大差異，因此需要一種對(duì)于元數(shù)據(jù)I/o服務(wù)質(zhì)量性能需求的描述和轉(zhuǎn)換方法。具體來(lái)說(shuō)，元數(shù)據(jù)操作類型包括文件創(chuàng)建/刪除操作、目錄創(chuàng)建/刪除操作、查找操作、文件/目錄元數(shù)據(jù)文件讀寫操作、列取目錄操作等，不同的操作由于在執(zhí)行過(guò)程涉及到客戶端與服務(wù)器端不同的交互協(xié)議，因此包括不同的子操作，并且每個(gè)子操作所涉及的數(shù)據(jù)量也不相同。比如:創(chuàng)建文件操作在元數(shù)據(jù)服務(wù)器上包括兩個(gè)子操作:創(chuàng)建元數(shù)據(jù)文件、在父目錄中增加目錄項(xiàng)，創(chuàng)建元數(shù)據(jù)文件要記錄文件的各種屬性信息，而目錄項(xiàng)只是一條文件名到元數(shù)據(jù)文件的映射，因此第一個(gè)子操作要比第二個(gè)子操作訪問(wèn)的數(shù)據(jù)量要多；而列取目錄操作包括兩個(gè)子操作:讀目錄操作、讀目錄項(xiàng)的元數(shù)據(jù)文件操作，這兩個(gè)子操作的數(shù)據(jù)量都與目錄中含有的目錄項(xiàng)的個(gè)數(shù)有關(guān)。綜上所述，現(xiàn)有的關(guān)于數(shù)據(jù)I/O性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法不能很好的刻畫元數(shù)據(jù)I/o的性能需求，難以滿足大規(guī)模文件系統(tǒng)中并發(fā)多類型負(fù)載對(duì)元數(shù)據(jù)性能保障的需求。而缺少合適的元數(shù)據(jù)I/o性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法就無(wú)法進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施分配資源來(lái)保障負(fù)載的元數(shù)據(jù)I/O的性能需求。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的本發(fā)明的目的是提出一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，達(dá)到在多負(fù)載的環(huán)境中，方便為不同的負(fù)載指定負(fù)載級(jí)的性能需求，同時(shí)能夠?qū)⒇?fù)載級(jí)的性能需求轉(zhuǎn)換為文件系統(tǒng)可理解的細(xì)粒度的性能目標(biāo)，從而方便進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施來(lái)分配資源保障負(fù)載的元數(shù)據(jù)I/O的性能需求。2、技術(shù)方案根據(jù)對(duì)于元數(shù)據(jù)I/O性能需求以及元數(shù)據(jù)操作多樣性和分階段特點(diǎn)的分析，在本方案中采取兩層的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方案，如圖1所示。具體來(lái)說(shuō)就是上層采用用戶指定的負(fù)載性能需求描述，然后通過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換方式，將負(fù)載級(jí)的服務(wù)質(zhì)量性能需求轉(zhuǎn)換成下層的元數(shù)據(jù)子操作級(jí)別的服務(wù)質(zhì)量性能需求指標(biāo)。根據(jù)對(duì)于元數(shù)據(jù)I/O負(fù)載性能需求的分析，在本設(shè)計(jì)方案中，上層對(duì)于負(fù)載的性能需求描述采用平均吞吐量R (負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)平均完成操作的個(gè)數(shù))和平均時(shí)延D (負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中所有操作的平均時(shí)延)作為負(fù)載的性能指標(biāo)，同時(shí)使用負(fù)載標(biāo)示符W區(qū)分不同的負(fù)載，使用優(yōu)先級(jí)P表明不同負(fù)載的優(yōu)先級(jí)。因此一個(gè)負(fù)載的元數(shù)據(jù)I/O性能需求描述可以通過(guò)一個(gè)四元組〈W，R，D，P〉來(lái)唯一標(biāo)示出來(lái)，其中W，R，D，P的含義如上。根據(jù)對(duì)于元數(shù)據(jù)操作的分析，在本設(shè)計(jì)方案中，動(dòng)態(tài)地將上層的平均吞吐量需求R轉(zhuǎn)換成每一個(gè)階段負(fù)載所需要的服務(wù)時(shí)間需求，動(dòng)態(tài)地將上層的平均時(shí)延的需求D轉(zhuǎn)換成負(fù)載中所有操作的子操作對(duì)應(yīng)的細(xì)粒度時(shí)延需求。其中每一個(gè)階段負(fù)載的服務(wù)時(shí)間需求即一個(gè)負(fù)載為了滿足吞吐量需求所需要的存儲(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)間。具體的轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖1所示，圖中主要包括客戶端和控制器，客戶端在集群中即計(jì)算節(jié)點(diǎn)，控制器可以使用一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，也可以從現(xiàn)有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的選舉一臺(tái)作為控制器?？刂破髋c客戶端之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接，一個(gè)或者多個(gè)客戶端服務(wù)于一個(gè)應(yīng)用所產(chǎn)生的元數(shù)據(jù)I/O負(fù)載的性能需求通過(guò)一個(gè)四元組〈W，R，D ，P〉來(lái)唯一標(biāo)示出來(lái)，預(yù)先設(shè)定一個(gè)時(shí)間間隔值，每一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)叫做一個(gè)階段。每過(guò)一個(gè)時(shí)間間隔，客戶端要將性能需求描述以及負(fù)載中請(qǐng)求的執(zhí)行情況的歷史信息發(fā)送給控制器，同時(shí)客戶端要對(duì)負(fù)載中的操作進(jìn)行分析，獲得其子操作信息，同時(shí)控制器能夠收集并匯總各個(gè)客戶端反饋回來(lái)的歷史信息，由平均時(shí)延控制器來(lái)決定下一階段每個(gè)負(fù)載的平均時(shí)延性能需求，由服務(wù)時(shí)間分配控制器來(lái)決定下一階段每個(gè)負(fù)載分配到的服務(wù)時(shí)間，客戶端將控制器反饋的平均時(shí)延進(jìn)一步通過(guò)子操作時(shí)延控制器轉(zhuǎn)換成子操作的時(shí)延需求。具體的技術(shù)方案步驟如下:步驟201.客戶端將負(fù)載的性能需求描述以及負(fù)載執(zhí)行的歷史信息每隔預(yù)定的時(shí)間段發(fā)送給控制器。步驟202.控制器收集并且匯總收到的不同負(fù)載的性能需求以及執(zhí)行情況信息，產(chǎn)生下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求和下一階段的服務(wù)時(shí)間需求，并且將這些需求信息發(fā)送給
客戶端。步驟203.客戶端收到下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求以及下一階段需要的服務(wù)時(shí)間需求信息；客戶端通過(guò)對(duì)負(fù)載的操作進(jìn)行分析獲得其子操作信息，并根據(jù)下一階段的平均時(shí)延目標(biāo)進(jìn)一步產(chǎn)生子操作對(duì)應(yīng)的時(shí)延需求。
其中，步驟201所述的性能需求描述就是四元組〈W，R，D，P〉，分別代表負(fù)載標(biāo)號(hào)，平均吞吐量，操作的平均時(shí)延，負(fù)載的優(yōu)先級(jí)，客戶端收集負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中所有操作的每一個(gè)子操作的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、操作編號(hào)、子階段編號(hào)等，客戶端進(jìn)而匯總成負(fù)載在該客戶端執(zhí)行的歷史信息，包括屬于該負(fù)載到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)、平均時(shí)延、平均吞吐量、總的執(zhí)行時(shí)間、客戶端編號(hào)、負(fù)載編號(hào)等。在各個(gè)客戶端初始化時(shí)，它們之間需要同步時(shí)間，每經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間間隔Tp后，所有的客戶端需要統(tǒng)一向控制器發(fā)送負(fù)載的性能需求描述以及負(fù)載的歷史執(zhí)行信息，兩次發(fā)送信息之間被稱為一個(gè)階段?？蛻舳耸占R總本階段以及之前的屬于同一負(fù)載的歷史執(zhí)行信息，然后在這一階段結(jié)束時(shí)發(fā)送給控制器。其中，步驟202中控制器接收到客戶端發(fā)送的負(fù)載性能需求信息和歷史執(zhí)行信息，控制器根據(jù)負(fù)載編號(hào)以及客戶端編號(hào)，匯總屬于同一負(fù)載的歷史執(zhí)行信息，從而得到屬于該負(fù)載的到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)NumReq、平均時(shí)延AvergeD、平均吞吐量AverageR，負(fù)載編號(hào)W等，同時(shí)將負(fù)載的性能需求信息存儲(chǔ)起來(lái)。平均時(shí)延控制器以及服務(wù)時(shí)間控制器根據(jù)負(fù)載的性能需求目標(biāo)以及歷史執(zhí)行信息計(jì)算出該負(fù)載下一個(gè)階段的平均時(shí)延目標(biāo)以及下一階段的服務(wù)時(shí)間目標(biāo)。其中，步驟203中客戶端將負(fù)載中的元數(shù)據(jù)I/O操作經(jīng)過(guò)分析獲得操作的子操作信息，子操作信息可以包括子操作的個(gè)數(shù)、子操作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量等，子操作時(shí)延控制器進(jìn)一步將收到的下一階段的平均時(shí)延目標(biāo)轉(zhuǎn)換成子操作對(duì)應(yīng)的時(shí)延目標(biāo)。3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明提出一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，與現(xiàn)有方法相比，其主要優(yōu)點(diǎn)有:(一)針對(duì)了元數(shù)據(jù)I/O特點(diǎn)，該方法包括兩層，上層是便于指定的負(fù)載級(jí)別的性能需求，而下層是便于存儲(chǔ)系統(tǒng)識(shí)別細(xì)粒度的性能需求指標(biāo)。(二)靈活性，通過(guò)反饋信息動(dòng)態(tài)地調(diào)整下層的服務(wù)時(shí)間以及子操作時(shí)延目標(biāo)，避免了靜態(tài)指標(biāo)不合理造成的資源浪費(fèi)或者資源不足的情況，更加靈活的滿足負(fù)載級(jí)別的性能需求。


圖1為支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的兩層性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法。圖2為支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法流程。圖3為確定負(fù)載下一階段平均時(shí)延流程。圖4為分配下一階段服務(wù)時(shí)間流程。圖5為客戶端確定子操作時(shí)延目標(biāo)流程。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)表達(dá)得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā) 明在軟件上，運(yùn)行在裝有并行文件系統(tǒng)(如PVFS，Lustre)的集群之上；并且該集群中配置多個(gè)客戶端(計(jì)算節(jié)點(diǎn))，配置多臺(tái)(超過(guò)I臺(tái))服務(wù)器，其中至少有一臺(tái)為元數(shù)據(jù)服務(wù)器，其它為數(shù)據(jù)服務(wù)器。本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述與轉(zhuǎn)換方法實(shí)現(xiàn)在客戶端，其中控制器可以運(yùn)行在一個(gè)獨(dú)立的客戶端之上，也可以從現(xiàn)有的客戶端之中選舉一個(gè)客戶端運(yùn)行控制器。本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述與轉(zhuǎn)換方法的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，即兩層的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方案。上層采用用戶指定的負(fù)載性能需求描述，然后通過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換方式，將用戶級(jí)的服務(wù)質(zhì)量需求轉(zhuǎn)換成下層的元數(shù)據(jù)子操作級(jí)別的服務(wù)質(zhì)量需求指標(biāo)。其中，上層對(duì)于負(fù)載的性能需求描述采用平均吞吐量R(負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)平均完成操作的個(gè)數(shù))和平均時(shí)延D (負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中所有操作的平均時(shí)延)作為負(fù)載的性能指標(biāo)，同時(shí)使用負(fù)載標(biāo)示符W區(qū)分不同的負(fù)載，使用優(yōu)先級(jí)P表明不同負(fù)載的優(yōu)先級(jí)。因此一個(gè)負(fù)載的元數(shù)據(jù)I/O性能需求描述可以通過(guò)一個(gè)四元組〈W, R, D, P〉來(lái)唯一標(biāo)示出來(lái)。本發(fā)明動(dòng)態(tài)地將上層的平均吞吐量需求轉(zhuǎn)換成負(fù)載每個(gè)階段所需要的服務(wù)時(shí)間需求，動(dòng)態(tài)地將上層的平均時(shí)延的需求轉(zhuǎn)換成負(fù)載中所有操作的子操作對(duì)應(yīng)的細(xì)粒度時(shí)延需求。其中每個(gè)階段的服務(wù)時(shí)間需求即一個(gè)負(fù)載為了滿足吞吐量需求所需要的存儲(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)間，包括負(fù)載在存儲(chǔ)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器端CPU處理以及各種存儲(chǔ)器服務(wù)時(shí)間。具體的技術(shù)方案步驟如下:步驟201.客戶端將負(fù)載的性能需求描述以及負(fù)載執(zhí)行的歷史信息每隔預(yù)定的時(shí)間段發(fā)送給控制器。步驟202.控制器收集并且匯總收到的不同負(fù)載的性能需求以及執(zhí)行情況信息，產(chǎn)生下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求和下一階段的服務(wù)時(shí)間需求，并且將這些需求信息發(fā)送給
客戶端。 下一階段的平均時(shí)延轉(zhuǎn)換步驟如圖3所示:(I)控制器每隔Tp時(shí)間間隔匯總一次客戶端發(fā)來(lái)的負(fù)載的信息，其中包括所有活躍負(fù)載Wi的到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)NumReqp平均時(shí)延AvergeD1、平均吞吐量AverageRi,同時(shí)包括負(fù)載Wi的性能需求描述<^，Ri, Di, Pi)；(2)為所有的負(fù)載分配下一階段平均時(shí)延，分兩種情況:(a)如果第一次接受到負(fù)載Wi的信息，即負(fù)載Wi剛開(kāi)始運(yùn)行，那么NextDi=Di ；(b)根據(jù)能否通過(guò)調(diào)整下一階段平均時(shí)延使負(fù)載的平均時(shí)延達(dá)到Di，即按照Delta= (AverageR^ReqNumi) X D1-ReqNumi X AverageDi 的取值，分為兩種情況:(bl)如果能夠使平均時(shí)延達(dá)到Di,即Delta>0，那么下一階段平均時(shí)延
權(quán)利要求
1.一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/o服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，通過(guò)兩層的描述和轉(zhuǎn)換，將上層負(fù)載級(jí)別的性能需求轉(zhuǎn)換成了下層文件系統(tǒng)可理解的細(xì)粒度的性能需求指標(biāo)。其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟一，客戶端將負(fù)載的性能需求描述以及負(fù)載執(zhí)行的歷史信息每隔一定的時(shí)間段發(fā)送給控制器； 步驟二，控制器收集并且匯總收到的不同負(fù)載的性能需求以及執(zhí)行情況信息，產(chǎn)生下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求和下一階段的服務(wù)時(shí)間需求，并且將這些需求信息發(fā)送給客戶端; 步驟三，客戶端收到下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求以及下一階段的服務(wù)時(shí)間需求信息；客戶端通過(guò)對(duì)負(fù)載的元數(shù)據(jù)操作進(jìn)行分析獲得其子操作信息，并根據(jù)下一階段的平均時(shí)延目標(biāo)進(jìn)一步產(chǎn)生子操作對(duì)應(yīng)的時(shí)延需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:步驟一中對(duì)于負(fù)載的性能需求描述采用平均吞吐量R (負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)平均完成操作的個(gè)數(shù))和平均時(shí)延D (負(fù)載執(zhí)行過(guò)程中所有操作的平均時(shí)延)作為負(fù)載的性能指標(biāo)，同時(shí)使用負(fù)載標(biāo)示符W區(qū)分不同的負(fù)載，使用優(yōu)先級(jí)P表明不同負(fù)載的優(yōu)先級(jí)。因此一個(gè)負(fù)載的元數(shù)據(jù)I/O性能需求描述可以通過(guò)一個(gè)四元組<W，R，D, P〉來(lái)唯一標(biāo)示出來(lái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:步驟二中控制器接收到客戶端發(fā)送的負(fù)載性能需求信息和歷史執(zhí)行信息，控制器根據(jù)負(fù)載編號(hào)以及客戶端編號(hào)，匯總屬于同一負(fù)載的歷史執(zhí)行信息得到屬于該負(fù)載的到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)NumReq、平均時(shí)延AvergeD、平均吞吐量AverageR，負(fù)載編號(hào)W等，同時(shí)將負(fù)載的性能需求信息存儲(chǔ)起來(lái)。平均時(shí)延控制器以及服務(wù)時(shí)間控制器根據(jù)負(fù)載的性能需求目標(biāo)以及歷史執(zhí)行信息計(jì)算出該負(fù)載下一個(gè)階段的平均時(shí)延目標(biāo)以及下一階段的服務(wù)時(shí)間目標(biāo)。
其中對(duì)于下一個(gè)階段平均時(shí)延目標(biāo)的確定過(guò)程如下: (1)控制器每隔Tp時(shí)間間隔匯總一次客戶端發(fā)來(lái)的負(fù)載的信息，其中包括所有活躍負(fù)載Wi的到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)NumReqp平均時(shí)延AvergeDi'平均吞吐量AverageRi,同時(shí)包括負(fù)載Wi的性能需求描述Ri, Di, PiX (2)為所有的負(fù)載分配下一階段平均時(shí)延，分兩種情況: Ca)如果第一次接受到負(fù)載Wi的信息，即負(fù)載Wi剛開(kāi)始運(yùn)行，那么NextDi=Di ； (b)根據(jù)能否通過(guò)調(diào)整下一階段平均時(shí)延使負(fù)載的平均時(shí)延達(dá)到Di，即按照Delta=(AverageRi+ReqNunii) X D1-ReqNumi X AverageDi 的取值，分為兩種情況: (bl)如果能夠使平均時(shí)延達(dá)到Di,即Delta > 0,那么下一階段平均時(shí)延NextD= < 1)cl'a A vcm^cti;.(b2)如果不能夠使平均時(shí)延達(dá)到Di,即Delta □ 0，我們將下一階段的平均時(shí)延目標(biāo)定為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)較小的值MinorTime。
(3)將轉(zhuǎn)化好的負(fù)載的下一階段平均時(shí)延發(fā)送給客戶端； (4)如果所有的負(fù)載都執(zhí)行完畢， 則結(jié)束，否則的話，繼續(xù)執(zhí)行步驟(I)。對(duì)于下一階段服務(wù)時(shí)間的轉(zhuǎn)化的過(guò)程如下: (1)控制器每隔Tp時(shí)間間隔匯總一次客戶端發(fā)來(lái)的負(fù)載的信息，其中包括所有活躍負(fù)載Wi的到目前為止已經(jīng)完成的請(qǐng)求個(gè)數(shù)NumReqp平均時(shí)延AvergeDi'平均吞吐量AverageRi,同時(shí)包括負(fù)載Wi的性能需求描述Ri, Di, PiX (2)對(duì)所有正在執(zhí)行的負(fù)載預(yù)分配下一階段的服務(wù)時(shí)間NextServiceT,如果負(fù)載Wi剛開(kāi)始執(zhí)行或者負(fù)載上一階段的服務(wù)時(shí)間ServiceTi為0的情況，那么
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:步驟三中客戶端將負(fù)載中的元數(shù)據(jù)I/O操作經(jīng)過(guò)分析獲得操作的子操作信息，子操作信息可以包括子操作的個(gè)數(shù)、子操作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量等，子操作時(shí)延控制器進(jìn)一步將收到的下一階段的操作平均時(shí)延目標(biāo)轉(zhuǎn)換成不同子操作對(duì)應(yīng)的時(shí)延目標(biāo)。確定子操作時(shí)延目標(biāo)的過(guò)程如下: (1)分析獲得子操作的操作種類以及子操縱的編號(hào)j，以及該種類操作對(duì)應(yīng)子操作個(gè)數(shù)m ； (2)確定子操作的時(shí)延目標(biāo)，分為兩種情況: (a)如果該子操作是操作i的第一個(gè)子操作，那么該子操作的時(shí)延目標(biāo)設(shè)為(b)如果不是操作i的第一個(gè)子操作，那么需要獲得該操作i的已經(jīng)完成的子操作花費(fèi)的時(shí)間，由于已經(jīng)完成的子操作花費(fèi)的時(shí)間可能大于該操作的時(shí)延目標(biāo)Di，因此需要分兩種情況: (bl)如果已經(jīng)完成的子操作花費(fèi)的時(shí)間小于該操作的時(shí)延目標(biāo)Di，那么該子操作的時(shí) 延目標(biāo)可以設(shè)為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種并行文件系統(tǒng)中支持元數(shù)據(jù)I/O服務(wù)質(zhì)量的性能需求描述和轉(zhuǎn)換方法，該方法包括客戶端將負(fù)載的性能需求描述以及負(fù)載執(zhí)行的歷史信息每隔一定的時(shí)間段發(fā)送給控制器；控制器收集并且匯總收到的不同負(fù)載的性能需求以及執(zhí)行情況信息，產(chǎn)生下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求和下一階段的服務(wù)時(shí)間需求，并且將這些需求信息發(fā)送給客戶端；客戶端收到下一個(gè)階段的平均時(shí)延需求以及下一階段的服務(wù)時(shí)間需求信息；其中客戶端通過(guò)對(duì)負(fù)載的操作進(jìn)行分析獲得其子操作信息，并根據(jù)下一階段的平均時(shí)延目標(biāo)進(jìn)一步產(chǎn)生子操作對(duì)應(yīng)的時(shí)延需求。本發(fā)明避免了靜態(tài)指標(biāo)不合理造成的資源浪費(fèi)或者資源不足的情況，更加靈活的滿足負(fù)載級(jí)別的性能需求。
文檔編號(hào)G06F17/30GK103226607SQ20131015673
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者肖利民, 謝柯, 李秀橋, 霍志勝, 阮利 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)