[发明专利]用于云计算存储系统的自适应缓存负载均衡的方法和装置

权利要求书

1.一种用于负载均衡的装置，包括：

存储器；和

处理器，被配置为：

检测通过网络接收的输入/输出I/O流中的工作负载的变化程度；

从多个预设程度范围中确定所述工作负载的变化程度在其内的程度范围；

基于所确定的程度范围从多个分配策略中确定分配策略，以将所述工作负载分配到集中式多层存储池的性能缓存层中的多个固态设备SSD中的一个或多个上；和

基于所确定的分配策略将所述工作负载分配到多个SSD中的一个或多个上，

其中所述多个分配策略包括基于加入最短队列的第一策略、基于加入最短队列的第二策略和基于框架优化的第三策略，以及

其中依照所述多个SSD中的最空闲SSD的第一数量使用所述第一策略，依照所述多个SSD中的最空闲SSD的第二数量使用所述第二策略，并且所述第一数量与所述第二数量不同。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述多个分配策略分别对应于所述多个预设程度范围。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述多个预设程度范围包括强工作负载尖峰范围、弱工作负载尖峰范围和非尖峰范围。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述多个分配策略包括：

依照所述多个SSD中的大范围的最空闲SSD来使用的基于加入最短队列JSQ运行时间随机贪心算法，其对应于所述强工作负载尖峰范围；

依照所述多个SSD中的小范围的最空闲SSD来使用的基于JSQ运行时间随机贪心算法，其对应于所述弱工作负载尖峰范围；和

优化框架计算，其对应于所述非尖峰范围。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所确定的分配策略包括所述基于JSQ运行时间随机贪心算法，并且所述处理器还被配置为：

通过被排队的多个活动I/O流对所述多个SSD进行排序；和

从所述大范围的最空闲SSD或所述小范围的最空闲SSD中随机选择SSD用于指派所述工作负载的任务。

6.如权利要求4所述的装置，其中，所确定的分配策略包括所述优化框架计算，并且所述处理器还被配置为：

分别使用多个资源计算所述多个SSD的系数变化；

基于相应的系数变化确定所述多个资源中的一个资源超过所述多个SSD的相应的上限；

基于所述多个资源中的一个资源超过所述相应的上限，跳过对给定SSD的指派；和

选择具有最小系数变化结果的SSD用于指派所述工作负载的任务。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述工作负载的变化程度基于平方变化系数和给定滞后处的自相关函数来计算。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述工作负载的变化程度基于工作量、工作量大小或工作集大小来确定。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述工作负载的变化程度还基于读取/写入比和顺序/随机比中的至少一个来确定，其中所述读取/写入比为写入I/O的数量与I/O的总数量的比值，并且其中所述顺序/随机比为总顺序I/O量与总I/O量的比值。