[发明专利]一种基于令牌桶算法的IOPS控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于令牌桶算法的IOPS控制方法，在Ceph存储集群卷IOPS控制过程中，通过本方案公开的细化时间粒度的令牌桶算法，可以抑制读写压力在IOPS限定值上下波动、读写调度时间过长等随机扰动因素对卷IOPS控制的影响，显著地降低实际IOPS波动幅度，从而提高Ceph存储集群中对卷IOPS控制的鲁棒性及控制精度；本发明还公开了一种基于令牌桶算法的IOPS控制装置、设备及计算机可读存储介质，同样可以实现上述技术效果。

技术领域

本发明涉及IOPS控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于令牌桶算法的IOPS控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，Ceph存储集群对卷的一种IOPS控制方法是基于令牌桶算法实现的。具体控制方法如下：IOPS令牌桶中的每一个令牌代表允许进行一次读写操作。当执行一次读写操作时，首先要去IOPS令牌桶中申请一支令牌，如果申请不到，本次读写便会被阻塞，直到获取到对应的令牌后，本次读写才会继续执行。如此，可以通过控制令牌桶的令牌数来控制IOPS。但是这种基于令牌桶算法的Ceph存储集群卷IOPS控制方法，在读写过程中随机扰动因素影响下，实际IOPS控制效果与预期值偏差较大，鲁棒性较差，不适用于实际生产环境。

因此，如何降低在随机扰动因素下IOPS令牌桶中的令牌累积量，从而抑制扰动因素对实际IOPS控制的影响，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于令牌桶算法的IOPS控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以降低在随机扰动因素下IOPS令牌桶中的令牌累积量，从而抑制扰动因素对实际IOPS控制的影响。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种基于令牌桶算法的IOPS控制方法，包括：

确定每秒内IOPS令牌桶的时间粒度值；

利用所述时间粒度值以及每秒的令牌添加最大值，确定每秒内的时间间隔值及每个时间间隔添加的令牌值；

利用所述每秒的时间间隔值及每个时间间隔添加的令牌值，向所述IOPS令牌桶添加令牌，以在执行存储读写操作时向所述IOPS令牌桶申请令牌。

其中，利用所述时间粒度值以及每秒的令牌添加最大值，确定每秒内的时间间隔值及每个时间间隔添加的令牌值，包括：

利用所述时间粒度值N确定每秒内的时间间隔值1/N；

根据所述时间粒度值N以及每秒的令牌添加最大值V，确定每个时间间隔添加的令牌值V/N。

其中，本方案还包括：

检测所述IOPS令牌桶内的令牌数是否大于最大令牌阈值；

若是，则发出提示信息。

其中，本方案还包括：

确定所述IOPS令牌桶的IOPS最大上浮比率Ratio_MAX；

Ratio_MAX＝α/N；其中，α为令牌桶容纳系数，N为时间粒度值N；

若所述IOPS最大上浮比率Ratio_MAX大于预定上浮比率阈值，则按照预定规则调整所述时间粒度值N。

一种基于令牌桶算法的IOPS控制装置，包括：

第一确定模块，用于确定每秒内IOPS令牌桶的时间粒度值；

第二确定模块，用于利用所述时间粒度值以及每秒的令牌添加最大值，确定每秒内的时间间隔值及每个时间间隔添加的令牌值；