[发明专利]一种基于NUMA的四路机架式服务器及IO调度方法

说明书

本发明公开了一种基于NUMA的四路机架式服务器及IO调度方法，其中四路机架式服务器包括：4个CPU、至少一个FCFS模块、分类器、调度器、IO管理模块，在进行IO调度分类时调度器接收动态请求调度信号，将同类信号分配至同一FCFS模块，调度器接收至少一个FCFS模块传输的信号后，将同一类动态请求信号分配至同一CPU，CPU将信号进行处理后传输至IO管理模块，完成整个动态请求的处理过程后，最终IO管理模块生成响应，返回用户端。本发明基于NUMA架构的飞腾平台四路机架式服务器，针对不同类型的负载采用合理的资源分配策略，根据各节点的资源状态灵活对负载进行调度分配处理，提升整体的处理能力；同时引入动态请求调度算法，确保IO调度在动态范围内负载趋于均衡。

技术领域

本发明涉及计算机IO调度领域，具体的涉及一种基于NUMA的四路机架式服务器及IO调度方法。

背景技术

NUMA(Non Uniform Memory Access)即非统一内存访问技术，它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统，各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。NUMA模式采用了分布式存储器模式，所有节点中的处理器都可以访问系统的全部物理存储器。每个处理器访问本地存储器和访问远程节点存储器所需的时间是不一致的，因此称为非一致访问分布共享存储技术。NUMA同时具备了MPP良好的扩展性以及SMP编程模式简洁、易于管理的特点。

现有技术CN103135943B提供一种多控存储系统自适应IO调度方法，多控制器体系架构，各控制器间可实现负载均衡，避免单控制器故障带来的风险和性能的瓶颈，支持丰富的主机连接接口，支持iSCSI、FC、InfiniBand及万兆网络连接，同时可以为用户提供高带宽的IB及万兆网络连接，满足客户对高带宽及高性能的差异化需求。本发明涉及多控存储系统的IO调度，提出多个控制器间的IO调度方法，当多控存储系统接受来自应用层的IO请求时，能够将IO请求调度给多个控制器同时并发执行，该方法不仅给低载的控制器分配了未分配的IO请求，还能从过载的控制器上重新调度IO请求到负载较轻的控制器上，从而改善了系统中各个控制器的负载状态，完成了多控节点上的IO负载调度和均衡，充分调度了设备的潜力，提升了系统性能。但请求信号进行IO调度分配时无法长时间保持负载的均衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NUMA的四路机架式服务器及IO调度方法，以解决上述背景技术中提出的请求信号进行IO调度分配时无法长时间保持负载的均衡问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于NUMA的四路机架式服务器，所述四路机架式服务器包括：4个CPU、至少一个FCFS模块、分类器、调度器、IO管理模块，所述4个CPU之间通过HT总线互连，所述每个CPU均设置有HT0-L、HT0-H、HT1-L、HT1-H四个总线连接端口，所述每个CPU均外接两个扩展内存，所述分类器与至少一个FCFS模块电性相连，所述至少一个FCFS模块与调度器电性相连，所述调度器与4个CPU电性连接，所述每个CPU均电性连接IO管理模块。

优选的，所述IO调度方法如下：分类器接收动态请求调度信号，将同类信号分配至同一FCFS模块，调度器接收至少一个FCFS模块传输的信号后，将同一类动态请求信号分配至同一CPU，CPU将信号进行处理后传输至IO管理模块，完成整个动态请求的处理过程后，最终IO管理模块生成响应，返回用户端。

优选的，所述FCFS模块基于FCFS算法，对动态请求经过分类器到达FCFS模块的先后顺序依次轮流处理，对同一动态请求形成同一动态请求队列。

优选的，所述动态请求调度信号在传输过程中产生负载，对动态请求调度信号进行权值分析，根据权值周期性的调整动态请求的IO调度。

优选的，所述负载由动态请求调度信号服务时间T_i和动态请求调度信号到达IO管理模块的数目决定。