[发明专利]一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法及系统

权利要求书

1.一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

搭建ceph系统仿真环境，将预设的归置组映射到预设的对象存储设备；

在ceph系统仿真环境中，根据归置组和对象存储设备以及对象存储设备的最大权重值，生成包括所有状态的状态空间；

根据不同对象存储设备在当前时刻权重的变化，生成包括所有动作的动作空间；

根据某一时刻采取的动作权重与对应时刻下某一对象存储设备中归置组的数量与数据完全均衡分布时每个对象存储设备中归置组的数量差值的乘积作为评价指标，结合下一时刻状态时获得的奖励，形成奖励函数；

将状态空间中的状态输入到神经网络中，神经网络采用一个演员网络和两个评论家网络组成的神经网络，两个评论家网络输出两个包括状态和动作的状态动作价值，从中选取最小的值作为最终状态动作价值；

评论家网络采用梯度下降算法确定最小化损失函数，根据最小化损失函数调整评论家网络的权重系数；

演员网络将输出的某一权重变化值送入评论家网络中计算最终状态动作价值的梯度，并根据最终状态动作价值的梯度更新演员网络的对应参数；

在演员网络输出的权重变化值上增加零均值，完成优化模型的构建；

结合奖励函数训练优化模型，最终得到使对象存储设备标准差最小的权重。

2.根据权利要求1所述的一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，通过CRUSH算法将预设的归置组映射到预设的对象存储设备。

3.根据权利要求1所述的一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，状态空间S中状态S_t的表达式如下：

S_t＝(N_i,N_s,W_max)

其中，t为时刻，n_i为第i个对象存储设备当前时刻的归置组数量，N_s为数据完全均衡分布时每个对象存储设备中的归置组数量，W_max为当前时刻对象存储设备的最大权重值。

4.根据权利要求1所述的一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，动作空间A中动作a的表达式如下：

其中，t为时刻，表示第i个对象存储设备当前时刻权重的变化值。

5.根据权利要求1所述的一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，奖励函数的表达式为r(S_t,a_t,S_t+1)，其中，S_t为t时刻下状态空间S中的状态，a_t为t时刻下动作空间A中的动作，S_t+1为t+1时刻下状态空间S中的状态；

若评价指标为正，则奖励函数为-1；若评价指标为负，则奖励函数为1；若某一时刻采取的动作权重与对应时刻下某一对象存储设备中归置组的数量与数据完全均衡分布时每个对象存储设备中归置组的数量差值超过预设阈值，则奖励函数为-2。

6.根据权利要求1所述的一种ceph分布式存储系统的数据均衡方法，其特征在于，演员网络输出第i个权重变化值给评论家网络，评论家网络计算最终状态动作价值的梯度并根据更新演员网络的对应参数；

其中，为Q值相对与动作a的梯度，Q为最终状态动作价值，s为状态空间S中的状态，a为动作空间A中的动作，为所求梯度，，N为算法中的循环次数，θ为神经网络参数，s_i为i时刻的状态。