一种控制数据重构的方法、装置、设备及可读介质与流程

1.本发明涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种控制数据重构的方法、装置、设备及可读介质。


背景技术：

2.当分布式存储集群发生磁盘、掉电等故障，或扩容、缩容等操作时，会进行数据重构。当pg（placement group，放置组，用于放置对象的一个载体）完成了peering（pg内的副本通过pg日志来达成数据一致的过程）过程后，处于active状态的pg就可以对外提供服务了。但是如果该pg的各个副本上存在不一致的对象，就需要进行修复，即需要进行数据重构。数据重构是分布式存储的一项基本、且非常重要的功能，其保证了数据的完整性和一致性。
3.但如果发生数据重构时，集群的水位很高，就可能会出现一些问题。如果集群剩余的可用空间小于故障盘上数据量的大小，即剩余空间不足以完成数据重构时，就可能会发生数据的丢失，如果重构后crush算法（一种计算数据分布的哈希算法）的结果并不是非常均衡，在可用空间非常有限的情况下，也可能会导致重构无法完成，进而产生数据丢失的风险，如果在进行数据重构的同时，还存在客户端的业务读写，这样业务产生的新数据量也会占用一定的空间导致用来进行数据重构的空间不足。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种控制数据重构的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够避免由于剩余空间不足导致无法完成重构造成数据丢失的问题，能够避免在重构过程中产生新数据写入导致剩余空间不足无法完成重构的问题。
5.基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种控制数据重构的方法，包括以下步骤：响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
6.根据本发明的一个实施例，还包括：响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。
7.根据本发明的一个实施例，进行数据重构包括：
响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
8.根据本发明的一个实施例，响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级包括：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。
9.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种控制数据重构的装置，装置包括：比较模块，比较模块配置为响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；判断模块，判断模块配置为响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；调整模块，调整模块配置为响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；重构模块，重构模块配置为进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
10.根据本发明的一个实施例，还包括告警模块，告警模块配置为：响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。
11.根据本发明的一个实施例，重构模块还配置为：响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
12.根据本发明的一个实施例，调整模块还配置为：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。
13.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
14.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
15.本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的控制数据重构的方法，通过响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度的技术方案，能够避免由于剩余空间不足导致无法完成重构造成数据丢失的问题，能够避免在重构过程中产生新数据写入导致剩余空间不足无法完成重构的问题。
附图说明
16.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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
17.图1为根据本发明一个实施例的控制数据重构的方法的示意性流程图；图2为根据本发明一个实施例的控制数据重构的装置的示意图；图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
19.基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种控制数据重构的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
20.如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：s1响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较。
21.在开始进行数据重构之前，先对需要进行重构的数据量和集群目前的剩余可用容量进行计算，然后根据重构数据量和剩余容量大小的对比结果进行不同的处理，如果集群剩余容量不足以完成故障盘上数据量的重构，则对故障的osd不进行标记为out状态的操作，进而不会触发重构。
22.s2响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作。
23.如果集群剩余容量足够完成故障盘上数据量的重构，则将故障盘上的osd标记为out状态，然后根据当前集群中是否存在客户端业务读写的不同情况进行不同处理，如果客户端没有业务读写，则可以直接进行数据重构。
24.s3响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级。
25.如果存在客户端业务读写操作，则限制客户端读写操作的处理速度，调整集群读写的优先级为恢复优先，即优先处理数据重构产生的操作，再处理客户端读写业务的操作，这样就可以避免由于业务写入的数据量较大造成重构所需空间不足而导致的重构无法完成问题。
26.s4进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
27.进行数据重构时，pg在crush算法映射之后再通过upmap算法进行数据重平衡，以保证重构后的pg数量也尽量均衡，即使得重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布，这样就可以避免由于pg分布不均衡导致的重构无法完成问题。
28.通过本发明的技术方案，能够避免由于剩余空间不足导致无法完成重构造成数据丢失的问题，能够避免在重构过程中产生新数据写入导致剩余空间不足无法完成重构的问题。
29.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。如果集群剩余容量不足以完成故障盘上数据量的重构，则对故障的osd不进行标记为out状态的操作，进而不会触发重构，并将容量不足的告警发送到集群的显示装置上，或者通过网络发送到工作人员的移动设备上。
30.在本发明的一个优选实施例中，进行数据重构包括：响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
31.在本发明的一个优选实施例中，响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级包括：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。在一些实施例中，如果存在客户端读写操作，则将客户端全部的读写操作暂停，将读写操作的请求放到读写队列中等待数据重构后再恢复。
32.现有技术中的策略不会对数据重构进行限制和控制，当集群的剩余可用空间不足以完成重构时，可能会带来数据丢失的风险。本发明在进行数据重构之前，先通过计算和对比重构数据量和集群剩余可用空间的大小，避免了由于重构开始剩余空间就不足导致的重构无法完成造成数据丢失的问题，其次在集群剩余容量大于数据重构量时，通过设置重构速度为数据恢复优先，限制客户端的写入数据量的策略，避免了由于在重构过程中新产生新数据写入导致的剩余空间不足，重构无法完成的问题。同时在重构过程中，crush算法映射后再通过upmap算法重平衡的策略，也使得pg在各osd上的分布更加均衡，进一步降低了重构无法完成的风险。
33.需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器（read
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only memory，rom）或随机存取存储器（random access memory，ram）等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
34.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu 执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu 执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
35.基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种控制数据重构的装置，如图2所示，装置200包括：比较模块201，比较模块201配置为响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；判断模块202，判断模块202配置为响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；调整模块203，调整模块203配置为响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；重构模块204，重构模块204配置为进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
36.在本发明的一个优选实施例中，还包括告警模块，告警模块配置为：响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。
37.在本发明的一个优选实施例中，重构模块204还配置为：响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
38.在本发明的一个优选实施例中，调整模块还配置为：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。
39.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器21；以及存储器22，存储器22存储有可在处理器上运行的计算机指令23，指令由处理器执行时实现以下方法：响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
40.在本发明的一个优选实施例中，还包括：响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。
41.在本发明的一个优选实施例中，进行数据重构包括：响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
42.在本发明的一个优选实施例中，响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级包括：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。
43.基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序32：响应于接收到数据重构的指令，计算数据重构量和集群中剩余可用容量，并将数据重构量和集群中剩余可用容量进行比较；响应于集群中剩余可用容量大于数据重构量，将故障的osd标记为异常状态并判断是否存在客户端读写操作；响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级；进行数据重构，并在数据重构完成后恢复客户端读写操作的处理速度。
44.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于集群中剩余可用容量小于数据重构量，不执行对故障的osd标记为异常状态的操作并发出容量不足的告警。
45.在本发明的一个优选实施例中，进行数据重构包括：响应于进行数据重构，pg在经过crush算法映射后通过upmap算法进行重平衡以使重构的pg优先往pg数量较少的osd上分布。
46.在本发明的一个优选实施例中，响应于存在客户端读写操作，限制客户端读写操作的处理速度并调整集群读写的优先级包括：响应于存在客户端读写操作，将数据读写队列的优先级设置为数据恢复优先。
47.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
48.此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
49.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
50.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd
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rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路（dsl）或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘（cd）、激光盘、光盘、数字多功能盘（dvd）、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
51.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
52.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一
个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
53.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
54.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
55.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。