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一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备

阅读:159发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出的一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备,建立 服务器 与存储之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换,无须人工参与,降低了主机侧业务中断的可能;将所有可用的数据路径添加到设备,通过 算法 计算每条路径的IO负载从而实现路径自动选择,提高了应用的IOPS;通过单独设计的GUI,能够观察整个 虚拟环境 和物理环境中主机到存储之间的路径状态,方便问题 定位 。,下面是一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备专利的具体信息内容。

1.一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换;
S2:将所有可用的数据路径添加到存储端,通过预设算法计算每条路径的IO负载值,根据路径的IO负载值进行路径选择;
S3:通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位
2.根据权利要求1所述的应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
将服务器与存储端之间所有可用的数据路径添加到集合PathSet[P1,P2,……,Pn],其中每一个Pi(i=1,2,……,n)代表服务器与存储之间的一条可用路径;
对每一条可用路径设置一个权重数Weight[W1,W2,……,Wn],每一个Wi(i=1,2,……,n)根据路径上的应用的连接数与IOPS,并按照预设规则设定;
根据权重数从大到小将路径排序,如果一条路径失效,多路径插件将应用自动切换到权重数最大的路径上,并记录失效路径;当路径恢复后,多路径插件将应用再切换回原来的路径。
3.根据权利要求2所述的应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,所述步骤S1还包括:
多路径插件通过统计算法对每一条路径上的切换、连接、IOPS进行统计分析。
4.根据权利要求1所述的应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
根据服务器与存储端之间可用路径数量,以及服务器侧应用数目计算IO负载阈值
对每一条路径设置一个IO负载值Payload[L1,L2,……,Ln],每一个Li(i=1,2,……,n)是第一预设时间段内IO负载的平均效应值;
根据Payload值由大到小将路径排序,当有新的应用加入时,所述新的应用为Payload最大的路径,且路径的IO负载值小于IO负载阈值;
若Payload在第二预设时间段内均大于IO负载阈值,且其路径上有多个应用,则将IOPS最小的应用切换到Payload最小的路径上。
5.根据权利要求1所述的应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
记录服务器端所有应用、服用器上的HBA、存储端口、存储卷的每个IO数据路径上的节点
当路径正常,在用户界面用正常颜色显示;当路径异常,在用户界面用警示颜色显示。
6.根据权利要求5所述的应用于虚拟化环境的多路径选择方法,其特征在于,所述正常颜色为绿色,所述警示颜色为红色。
7.一种应用于虚拟化环境的多路径选择系统,其特征在于,包括:
路径切换单元,用于建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换;
路径选择单元,用于将所有可用的数据路径添加到存储端,通过预设算法计算每条路径的IO负载,根据路径的IO负载值进行路径选择;
路径状态显示单元,用于通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位。
8.一种应用于虚拟化环境的多路径选择设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述应用于虚拟化环境的多路径选择方法步骤。

说明书全文

一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机技术领域,更具体的说是涉及一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备。

背景技术

[0002] 在虚拟化平台中,存储虚拟化技术可屏蔽底层存储系统和硬件复杂性,整合了各类存储功能和服务,对外提供一个统一、多功能存储服务,是虚拟化不可或缺的关键技术;存储虚拟化的重要功能之一就是多路径功能,虚拟化物理主机与存储系统之间通常有多个路径进行数据传输,其主要通过虚拟化环境中原生态多路径插件来实现虚拟化物理主机与存储系统之间多路径选择。
[0003] 但是,虚拟化环境中的原生态多路径插件虽然具有广泛的兼容性,但其智能化程度较低,同时随着主机侧应用的增多,原生态的多路径插件无法提供最优的性能保障,从而影响主机到存储之间的IOPS。

发明内容

[0004] 针对以上问题,本发明的目的在于提供一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备,能够提高虚拟化环境下主机与存储间多路径插件的智能化程度,改善了主机侧应用的IOPS性能,极大的提高了用户体验。
[0005] 本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法,包括如下步骤:
[0006] S1:建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换;
[0007] S2:将所有可用的数据路径添加到存储端,通过预设算法计算每条路径的IO负载值,根据路径的IO负载值进行路径选择;
[0008] S3:通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位
[0009] 进一步,所述步骤S1包括:
[0010] 将服务器与存储端之间所有可用的数据路径添加到集合
[0011] PathSet[P1,P2,……,Pn],其中每一个Pi(i=1,2,……,n)代表服务器与存储端之间的一条可用路径;
[0012] 对每一条可用路径设置一个权重数Weight[W1,W2,……,Wn],每一个Wi(i=1,2,……,n)根据路径上的应用的连接数与IOPS,并按照预设规则设定;
[0013] 根据权重数从大到小将路径排序,如果一条路径失效,多路径插件将应用自动切换到权重数最大的路径上,并记录失效路径;当路径恢复后,多路径插件将应用再切换回原来的路径。
[0014] 进一步,所述步骤S1还包括:
[0015] 多路径插件通过统计算法对每一条路径上的切换、连接、IOPS进行统计分析。
[0016] 进一步,所述步骤S2包括:
[0017] 根据服务器与存储端之间可用路径数量,以及服务器侧应用数目计算IO负载阈值
[0018] 对每一条路径设置一个IO负载值Payload[L1,L2,……,Ln],每一个Li(i=1,2,……,n)是第一预设时间段内IO负载的平均效应值;
[0019] 根据Payload值由大到小将路径排序,当有新的应用加入时,所述新的应用为Payload最大的路径,且路径的IO负载值小于IO负载阈值;
[0020] 若Payload在第二预设时间段内均大于IO负载阈值,且其路径上有多个应用,则将IOPS最小的应用切换到Payload最小的路径上。
[0021] 进一步,所述步骤S3包括:
[0022] 记录服务器端所有应用、服用器上的HBA、存储端口、存储卷的每个IO数据路径上的节点
[0023] 当路径正常,在用户界面用正常颜色显示;当路径异常,在用户界面用警示颜色显示。
[0024] 进一步,所述正常颜色为绿色,所述警示颜色为红色。
[0025] 相应的,本发明还公开了一种应用于虚拟化环境的多路径选择系统,包括:路径切换单元,用于建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换;
[0026] 路径选择单元,用于将所有可用的数据路径添加到存储端,通过预设算法计算每条路径的IO负载,根据路径的IO负载值进行路径选择;
[0027] 路径状态显示单元,用于通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位。
[0028] 相应的,本发明还公开了一种应用于虚拟化环境的多路径选择设备,包括:存储器,用于存储计算机程序
[0029] 处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述应用于虚拟化环境的多路径选择方法步骤。
[0030] 对比现有技术,本发明有益效果在于:本发明提供了一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法、系统及设备,建立服务器与存储之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换,无须人工参与,降低了主机侧业务中断的可能;将所有可用的数据路径添加到设备,通过算法计算每条路径的IO负载从而实现路径自动选择,提高了应用的IOPS;通过单独设计的GUI,能够观察整个虚拟环境和物理环境中主机到存储之间的路径状态,方便问题定位。
[0031] 本发明提高了虚拟化环境下主机与存储间多路径插件的智能化程度,改善了主机侧应用的性能,极大的提高了用户体验。
[0032] 由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034] 附图1是本发明的方法流程图
[0035] 附图2是本发明的系统结构图。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
[0037] 如图1所示的一种应用于虚拟化环境的多路径选择方法,包括如下步骤:
[0038] S1:建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换。
[0039] 将服务器与存储端之间所有可用的数据路径添加到集合
[0040] PathSet[P1,P2,……,Pn],其中每一个Pi(i=1,2,……,n)代表服务器与存储端之间的一条可用路径。
[0041] 每一条路径设置一个权重数Weight[W1,W2,……,Wn],每一个Wi(i=1,2,……,n)主要根据路径上的应用的连接数与IOPS来决定,连接数越小,IOPS越小则权重越大。
[0042] 根据权重数将路径排序,如果一条路径失效,多路径插件将应用自动切换到权重最大的路径上,并记录失效路径;同时当路径恢复后,多路径插件将应用再切换回原来的路径。
[0043] 当系统初始部署时,路径自动切换如上描述。同时多路径插件会用统计算法对每一条路径上的切换、连接、IOPS进行统计分析,从而对权重数进行加权,确保路径不会出现过度繁忙或过度空闲。
[0044] S2:将所有可用的数据路径添加到设备,通过预设算法计算每条路径的IO负载,根据路径的IO负载值进行路径选择。
[0045] 计算IO负载阈值。该阈值非固定不变的,而是会根据服务器与存储端之间可用路径数量,以及主机侧应用数目动态变化。一般来讲,阈值与可用路径数量成反比,与应用数目成正比,同时阈值不能设置的过低以避免应用在两条路径之间不断“振荡”。
[0046] 对每一条路径设置一个IO负载值Payload[L1,L2,……,Ln],每一个Li(i=1,2,……,n)是一段时间IO负载的平均效应值,而非一个瞬时值。
[0047] 根据Payload值由大到小将路径排序,新的应用加入时,其路径将会是Payload最大的路径,且路径的IO负载值小于IO负载阈值。
[0048] 根据Payload值,如果其Payload在较长一段时间都大于IO负载阈值,若其路径上有多个应用,则IOPS最小的应用将被切换到Payload最小的路径上。
[0049] S3:通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位。
[0050] 记录服务器端所有应用、服用器上的HBA、存储端口、存储卷等各个IO数据路径上的节点。
[0051] 用正常颜色(绿色)显示路径正常,用警示颜色(红色)显示路径状态异常。通过不同的颜色区分IOPS,能够有效的向用户提示路径异常,用户发现后能够及时进行问题定位和处理。
[0052] 相应的,如图2所示,本发明还公开了一种应用于虚拟化环境的多路径选择系统,包括:
[0053] 路径切换单元,用于建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径切换单元,用于建立服务器与存储端之间所有可用的数据路径集合,并根据路径权重数进行路径切换;
[0054] 路径选择单元,用于将所有可用的数据路径添加到设备,通过预设算法计算每条路径的IO负载,根据路径的IO负载值进行路径选择;
[0055] 路径状态显示单元,用于通过预设的GUI,显示整个虚拟环境和物理环境中服务器到存储端之间的路径状态,并进行问题定位。
[0056] 相应的,本发明还公开了一种应用于虚拟化环境的多路径选择设备,包括:存储器,用于存储计算机程序;
[0057] 处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述应用于虚拟化环境的多路径选择方法步骤。
[0058] 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机,服务器,或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于终端实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
[0059] 在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0060] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0061] 另外,在本发明各个实施例中的各功能模可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
[0062] 同理,在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中,也可以是各个处理单元物理存在,也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
[0063] 结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
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