一种支持IOPS突发的方法、装置、电子设备及可读存储介质与流程

技术特征：
1.一种支持iops突发的方法，其特征在于，应用于存储集群，所述存储集群包括一个或多个存储卷和令牌桶，所述令牌桶内有令牌，所述令牌桶包括存储卷主桶、存储卷突发容量桶和存储卷突发速率桶，所述存储卷主桶用于控制所述存储卷的最大iops，所述存储卷突发容量桶用于控制所述存储卷的iops突发时长，所述存储卷突发速率桶用于控制所述存储卷的iops突发速率，所述方法包括：响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，记录所述i/o读写操作的当前i/o读写时间和i/o数量；计算所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间的时间差，并根据所述时间差与预设令牌流入桶速率，更新所述存储卷主桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量；根据所述i/o数量和更新后的所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定所述i/o读写操作中i/o的状态；所述i/o的状态用于反映iops的状态；根据所述i/o的状态，对所述i/o进行相应处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，记录所述i/o读写操作的当前i/o读写时间和i/o数量之前，还包括：获取所述存储集群的配置和规模；根据所述存储集群的配置和规模，得到所述存储集群的i/o总处理能力；其中，所述存储集群的i/o总处理能力为基于所述令牌桶内的令牌数表示；当所述存储集群的所述i/o总处理能力所对应的令牌数大于或等于在所述存储集群中创建所述存储卷所需要的预设令牌数值时，在所述存储集群中创建存储卷；当所述存储集群的所述i/o总处理能力所对应的令牌数小于在所述存储集群中创建所述存储卷所需要的预设令牌数值时，禁止在所述存储集群中创建存储卷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述存储集群的所述i/o总处理能力包括最大iops处理能力和突发iops处理能力，其中，所述最大iops处理能力和所述突发iops处理能力所对应的令牌数由所述i/o总处理能力所分配。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当在所述存储集群中创建所述存储卷时，设置所述存储卷的最大iops和突发iops。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述存储卷的最大iops和突发iops对应消耗所述存储集群的最大iops处理能力和突发iops处理能力所对应的令牌数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述令牌桶内的令牌数为所述令牌桶的容量，所述存储卷主桶的容量对应为所述存储卷主桶内的令牌数，所述存储卷突发容量桶的容量对应为所述存储卷突发容量桶内的令牌数，以及，所述存储卷突发速率桶的容量对应为所述存储卷突发速率桶内的令牌数。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设令牌流入桶速率包括预设令牌流入主桶速率，所述计算所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间的时间差，并根据所述时间差与预设令牌流入桶速率，更新所述存储卷主桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量，包括：响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，得到所述i/o读写操作的当前i/o读写时间；
根据所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间，计算所述当前i/o读写时间和所述上一次i/o读写时间的时间差；根据所述时间差与所述预设令牌流入主桶速率，更新所述存储卷主桶的容量；其中，所述存储卷主桶的容量为所述时间差与所述预设令牌流入主桶速率的乘积。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设令牌流入桶速率包括预设令牌流入突发桶速率，所述计算所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间的时间差，并根据所述时间差与预设令牌流入桶速率，更新所述存储卷主桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量，包括：响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，得到所述i/o读写操作的当前i/o读写时间；根据所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间，计算所述当前i/o读写时间和所述上一次i/o读写时间的时间差；根据所述时间差与所述预设令牌流入突发桶速率，更新所述存储卷突发速率桶的容量；其中，所述存储卷突发速率桶的容量为所述时间差与所述预设令牌流入突发桶速率的乘积。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储卷突发容量桶设置有桶容量恢复定时器，包括：当发生所述i/o读写操作的i/o数量小于或等于所述存储卷主桶的容量，消耗所述存储卷主桶内的令牌数时，若所述存储卷突发容量桶的桶容量恢复定时器未启动，则启动所述桶容量恢复定时器；当所述i/o发生突发的突发时间间隔达到预设突发间隔时长时，将所述存储卷突发容量桶的容量状态更新为满桶状态，并且停止使用所述桶容量恢复定时器。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储卷突发容量桶设置有桶容量清空定时器，包括：当发生所述i/o读写操作的i/o数量大于所述存储卷主桶的容量，并且小于所述存储卷突发容量桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量，消耗所述存储卷突发容量桶的令牌数和所述存储卷突发速率桶的令牌数时，若所述存储卷突发容量桶的桶容量清空定时器未启动，则启动所述桶容量清空定时器；当所述i/o发生突发的突发时长达到预设突发时长时，将所述存储卷突发容量桶的容量状态更新为空桶状态，并且停止使用所述桶容量清空定时器。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若所述存储卷发生i/o读写操作，则消耗所述令牌桶内的令牌；其中，所述令牌桶消耗的令牌数和所述i/o读写操作的i/o数量相同。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述i/o数量和更新后的所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定所述i/o读写操作中i/o的状态，包括：若发生所述i/o读写操作的i/o数量小于或等于所述存储卷主桶的容量，则消耗所述存储卷主桶内的令牌数；其中，所述存储卷主桶消耗的令牌数和所述i/o读写操作的i/o数量相同；
当消耗所述存储卷主桶的令牌数为所述i/o数量，并且所述存储卷突发容量桶的令牌数和所述存储卷突发速率桶的令牌数保持不变时，则确定所述i/o读写操作中i/o的状态为正常i/o。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述i/o数量和更新后的所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定所述i/o读写操作中i/o的状态，包括：若发生所述i/o读写操作的i/o数量大于所述存储卷主桶的容量，并且小于所述存储卷突发容量桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量，则消耗所述存储卷突发容量桶的令牌数和所述存储卷突发速率桶的令牌数；其中，所述存储卷突发容量桶消耗的令牌数、所述存储卷突发速率桶消耗的令牌数均和所述i/o读写操作的i/o数量相同；当消耗所述存储卷突发容量桶的令牌数和所述存储卷突发速率桶的令牌数均为所述i/o数量，并且所述存储卷主桶的令牌数保持不变时，则确定所述i/o读写操作中i/o的状态为突发i/o。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述i/o数量和更新后的所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定所述i/o读写操作中i/o的状态，包括：若发生所述i/o读写操作的i/o数量大于所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量，则不满足所述i/o进行读写操作的条件；当消耗所述存储卷主桶的令牌数、所述存储卷突发容量桶的令牌数以及所述存储卷突发速率桶的令牌数均为零时，则所述存储卷主桶的令牌数、所述存储卷突发容量桶的令牌数和所述存储卷突发速率桶的令牌数均保持不变，确定所述i/o读写操作中i/o的状态为超过突发限制的i/o。15.根据权利要求12至14任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述i/o的状态，对所述i/o进行相应处理，包括：当所述i/o读写操作中i/o的状态为正常i/o时，对所述正常i/o进行正常读写；当所述i/o读写操作中i/o的状态为突发i/o时，对所述突发i/o进行正常读写；当所述i/o读写操作中i/o的状态为超过突发限制的i/o时，对所述超过突发限制的i/o进行拆分。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：采用指定颜色分别对不同的状态下的i/o进行标记；其中，所述正常i/o为采用绿色进行标记，所述突发i/o为采用黄色进行标记，所述超过突发限制的i/o为采用红色进行标记。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述当所述i/o读写操作中i/o的状态为超过突发限制的i/o时，对所述超过突发限制的i/o进行拆分之后，所述方法还包括：在对所述超过突发限制的i/o进行拆分后，得到新i/o；将所述新i/o作为i/o，并返回执行所述响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，记录所述i/o读写操作的当前i/o读写时间和i/o数量的步骤。18.一种支持iops突发的装置，其特征在于，应用于存储集群，所述存储集群包括一个或多个存储卷和令牌桶，所述令牌桶内有令牌，所述令牌桶包括存储卷主桶、存储卷突发容量桶和存储卷突发速率桶，所述存储卷主桶用于控制所述存储卷的最大iops，所述存储卷
突发容量桶用于控制所述存储卷的iops突发时长，所述存储卷突发速率桶用于控制所述存储卷的iops突发速率，所述装置包括：数据记录模块，用于响应于针对各个所述存储卷的i/o读写操作，记录所述i/o读写操作的当前i/o读写时间和i/o数量；容量更新模块，用于计算所述当前i/o读写时间和上一次i/o读写时间的时间差，并根据所述时间差与预设令牌流入桶速率，更新所述存储卷主桶的容量和所述存储卷突发速率桶的容量；i/o状态确定模块，用于根据所述i/o数量和更新后的所述存储卷主桶的容量、所述存储卷突发容量桶的容量以及所述存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定所述i/o读写操作中i/o的状态；所述i/o的状态用于反映iops的状态；i/o处理模块，用于根据所述i/o的状态，对所述i/o进行相应处理。19.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如权利要求1-17任一项所述的方法。20.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-17任一项所述的方法。

技术总结
本发明实施例提供了一种支持IOPS突发的方法、装置、电子设备及可读存储介质，包括：响应于针对各个存储卷的I/O读写操作，记录I/O读写操作的当前I/O读写时间和I/O数量；计算当前I/O读写时间和上一次I/O读写时间的时间差，并根据时间差与预设令牌流入桶速率，更新存储卷主桶的容量和存储卷突发速率桶的容量；根据I/O数量和更新后的存储卷主桶的容量、存储卷突发容量桶的容量以及存储卷突发速率桶的容量的大小关系，确定I/O读写操作中I/O的状态；I/O的状态用于反映IOPS的状态；根据I/O的状态，对I/O进行相应处理。通过上述方法能够控制IOPS的上限、IOPS过量突发时的速率、持续时间和间隔时间。隔时间。隔时间。


技术研发人员：陈东河 赵鹏 冯瑞鹏
受保护的技术使用者：苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2022/12/30