通过检测IO时延检测硬盘的方法、系统、设备和存储介质与流程

通过检测io时延检测硬盘的方法、系统、设备和存储介质
技术领域
1.本发明涉及分布式存储系统领域，更具体地，特别是指一种通过检测io时延检测硬盘的方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.随着信息技术的不断发展，数据作为信息技术的重要组成部分受到越来越多的关注，对收集到的数据进行分析处理可以得到许多重要的信息，从而挖掘出巨大的经济价值，这也因此推动了大数据、高性能计算的快速发展。如何让存储设备更加安全可靠的进行数据存储成为存储设备关键问题之一，同时也是分布式存储的关键问题之一。客户端的读写请求业务，最终发送到osd(object storage device，对象存储设备)层，osd对数据进行冗余处理后，落到硬盘上存储。在分布式存储的使用过程中，不可避免的存在硬盘的损耗。受硬盘的寿命、运行温度等影响，硬盘处理io的能力可能会变慢，此时，osd层的落盘操作会因此阻塞，最终影响客户端读写业务的性能。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种通过检测io时延检测硬盘的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明在osd下发给进行硬盘io处理的过程中，统计io的完成情况，记录io的开始时间和结束时间，计算得到io的平均时延，与设置的阈值比较，来判断是否达到慢盘标准，进而针对慢盘做隔离处理，避免影响分布式存储集群性能。
4.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种通过检测io时延检测硬盘的方法，包括如下步骤：初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io的记录；根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间；将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延；以及响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。
5.在一些实施方式中，方法还包括：创建未完成io和已完成io两种数据结构，并将io的开始时间记录到所述未完成io的数据结构中；以及响应于收到硬盘处理成功的回复，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，并将所述处理时间记录到已完成io的数据结构中。
6.在一些实施方式中，方法还包括：响应于检测到集群中存在慢盘，将所述慢盘进行隔离处理。
7.在一些实施方式中，所述将所述慢盘进行隔离处理包括：将慢盘信息上报给集群监视器，并将所述对象存储设备隔离出分布式存储集群。
8.本发明实施例的另一方面，提供了一种通过检测io时延检测硬盘的系统，包括：采集模块，配置用于初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io
的记录；计算模块，配置用于根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间；对比模块，配置用于将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延；以及确认模块，配置用于响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。
9.在一些实施方式中，系统还包括记录模块，配置用于：创建未完成io和已完成io两种数据结构，并将io的开始时间记录到所述未完成io的数据结构中；以及响应于收到硬盘处理成功的回复，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，并将所述处理时间记录到已完成io的数据结构中。
10.在一些实施方式中，系统还包括隔离模块，配置用于：响应于检测到集群中存在慢盘，将所述慢盘进行隔离处理。
11.在一些实施方式中，所述隔离模块配置用于：将慢盘信息上报给集群监视器，并将所述对象存储设备隔离出分布式存储集群。
12.本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
13.本发明实施例的再一方面，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被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
14.本发明具有以下有益技术效果：在osd下发给进行硬盘io处理的过程中，统计io的完成情况，记录io的开始时间和结束时间，计算得到io的平均时延，与设置的阈值比较，来判断是否达到慢盘标准。进而针对慢盘做隔离处理，避免影响分布式存储集群性能。
附图说明
15.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。
16.图1为本发明提供的通过检测io时延检测硬盘的方法的实施例的示意图；
17.图2为本发明提供的通过检测io时延检测硬盘的系统的实施例的示意图；
18.图3为本发明提供的通过检测io时延检测硬盘的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
19.图4为本发明提供的通过检测io时延检测硬盘的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
20.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。
21.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应
理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
22.本发明实施例的第一个方面，提出了一种通过检测io时延检测硬盘的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的通过检测io时延检测硬盘的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
23.s1、初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io的记录；
24.s2、根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间；
25.s3、将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延；以及
26.s4、响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。
27.在一些实施方式中，方法还包括：创建未完成io和已完成io两种数据结构，并将io的开始时间记录到所述未完成io的数据结构中；以及响应于收到硬盘处理成功的回复，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，并将所述处理时间记录到已完成io的数据结构中。初始化记录未完成io和已完成io的两种数据结构；io提交给硬盘前，记录io的开始时间，记录到未完成io的数据结构中；收到硬盘处理成功的回复后，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，记录到已完成io的数据结构中。
28.本发明设置两个数据结构，未完成io和已完成io。其中，已完成io记录已经提交给硬盘并且硬盘成功处理之后的io情况，主要记录io的平均处理时间。未完成io记录已经提交给硬盘，但是暂未收到硬盘处理成功回复的io，主要记录io的平均开始时间。具体的记录过程如下：在osd调用linux系统的io接口将数据的读写请求发送给硬盘之后，记录此io的开始时间，并将此io添加到未完成io的数据结构中。在收到硬盘成功完成读取或存储数据的返回值之后，记录io的结束时间，减去io的开始时间后，得到io的处理时间，将其添加到已完成io的结构中，并从未完成io的结构中删除此io。
29.初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io的记录。根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间。将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延。初始化一个定时器，每秒为一个检测周期；取osd的未完成io和已完成io的记录，得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间，将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延。
30.响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。将未完成io的平均时延和已完成io的平均处理时间与设置的最大阈值比较，当未完成io的平均时延或者已完成io的平均处理时间超过阈值时，则认为硬盘为慢盘。
31.在一些实施方式中，方法还包括：响应于检测到集群中存在慢盘，将所述慢盘进行隔离处理。
32.在一些实施方式中，所述将所述慢盘进行隔离处理包括：将慢盘信息上报给集群监视器，并将所述对象存储设备隔离出分布式存储集群。
33.在分布式存储集群业务进行过程中，osd统计io的完成情况，记录io的开始时间和
结束时间，计算得到io的平均时延，与设置的阈值比较，来判断硬盘是否达到慢盘标准，进而针对慢盘做隔离处理，避免影响分布式存储集群性能。
34.需要特别指出的是，上述通过检测io时延检测硬盘的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于通过检测io时延检测硬盘的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
35.基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种通过检测io时延检测硬盘的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：采集模块，配置用于初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io的记录；计算模块，配置用于根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间；对比模块，配置用于将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延；以及确认模块，配置用于响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。
36.在一些实施方式中，系统还包括记录模块，配置用于：创建未完成io和已完成io两种数据结构，并将io的开始时间记录到所述未完成io的数据结构中；以及响应于收到硬盘处理成功的回复，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，并将所述处理时间记录到已完成io的数据结构中。
37.在一些实施方式中，系统还包括隔离模块，配置用于：响应于检测到集群中存在慢盘，将所述慢盘进行隔离处理。
38.在一些实施方式中，所述隔离模块配置用于：将慢盘信息上报给集群监视器，并将所述对象存储设备隔离出分布式存储集群。
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，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，指令由处理器执行以实现如下步骤：s1、初始化定时器，每隔预设时间获取对象存储设备的未完成io和已完成io的记录；s2、根据所述未完成io和已完成io的记录得出当前未完成io的平均开始时间和已完成io的平均处理时间；s3、将未完成io的平均开始时间与当前时间对比，得到未完成io的平均时延；以及s4、响应于所述未完成io的平均时延或已完成io的平均处理时间超过阈值，将所述对象存储设备对应的硬盘确认为慢盘。
40.在一些实施方式中，步骤还包括：创建未完成io和已完成io两种数据结构，并将io的开始时间记录到所述未完成io的数据结构中；以及响应于收到硬盘处理成功的回复，记录io的结束时间，计算得到io的处理时间，并将所述处理时间记录到已完成io的数据结构中。
41.在一些实施方式中，步骤还包括：响应于检测到集群中存在慢盘，将所述慢盘进行隔离处理。
42.在一些实施方式中，所述将所述慢盘进行隔离处理包括：将慢盘信息上报给集群监视器，并将所述对象存储设备隔离出分布式存储集群。
43.如图3所示，为本发明提供的上述通过检测io时延检测硬盘的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
44.以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
45.处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
46.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的通过检测io时延检测硬盘的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现通过检测io时延检测硬盘的方法。
47.存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据通过检测io时延检测硬盘的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
48.一个或者多个通过检测io时延检测硬盘的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的通过检测io时延检测硬盘的方法。
49.执行上述通过检测io时延检测硬盘的方法的计算机设备的任何一个实施例，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。
50.本发明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被处理器执行时执行通过检测io时延检测硬盘的方法的计算机程序。
51.如图4所示，为本发明提供的上述通过检测io时延检测硬盘的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
52.最后需要说明的是，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，通过检测io时延检测硬盘的方法的程序可存储于一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，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(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。
53.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。
54.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。
55.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。
56.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。
57.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。