專利名稱：用于實時設備評估的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的設備性能。更具體地說，本公開涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的實時設備評估。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的盤輸入/輸出(I/O)傳輸速率和開銷一般得自于盤制造商或供應商提供的規(guī)范。所述傳輸速率和開銷信息對于應用而言非常有價值，其可用來判定I/o操作成本，從而使應用(或管理員)判定最佳數(shù)據(jù)訪問方案。但是目前這種方法的難點在于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的大量存儲器被跨異構(gòu)盤地虛擬化，從而導致很難判定使用了哪個盤。另一難點是在缺少規(guī)范的情況下，很難獲取特定設備的傳輸速率和開銷信息。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實施例，一種計算機實現(xiàn)的用于實時設備評估的方法包括啟動樣本采樣工具；從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)；將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備；保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果；響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率；使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷；以及發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。根據(jù)另一實施例，一種用于實時設備評估的計算機程序產(chǎn)品包括上面存儲有計算機可讀程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀程序代碼被配置為啟動樣本采樣工具；從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)；將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備；保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果；判定所述樣本是否完整；響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率；使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷；以及發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。根據(jù)另一實施例，一種系統(tǒng)包括處理器和上面存儲有計算機可讀程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中當所述計算機可讀程序代碼由所述處理執(zhí)行時，可使所述系統(tǒng)啟動樣本采樣工具；從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)；將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備；保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果；判定所述樣本是否完整；響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率；使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷；以及發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。


為了更全面地理解本公開，現(xiàn)在結(jié)合附圖和詳細描述，參考下面的簡要描述，其中相同的標號表不相同部分。圖1是可針對本公開各種實施例運行的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖2是根據(jù)本公開各種實施例的評估系統(tǒng)的框圖；圖3是根據(jù)本公開一個實施例的、圖2的評估系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流的框圖；以及圖4是根據(jù)本公開一個實施例的、使用圖2的評估系統(tǒng)的過程的流程圖。
具體實施例方式盡管下面提供了一個或多個實施例的示例性實現(xiàn)，但是所公開的系統(tǒng)和/或方法可以使用任何數(shù)量的技術(shù)來實現(xiàn)。本公開絕不限于示例性實現(xiàn)、附圖以及下面闡述的技術(shù)(其中包括在此示出和闡述的示例性設計和實現(xiàn))，并且可以在所附權(quán)利要求的范圍及其等價物的全部范圍內(nèi)做出修改。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本公開的方面可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實現(xiàn)為以下形式，即可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實施例中，本發(fā)明還可以實現(xiàn)為在一個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可讀介質(zhì)中包含計算機可讀的程序代碼?？梢圆捎靡粋€或多個計算機可讀的介質(zhì)的任意組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機可讀信號介質(zhì)或者計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于一電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機軟盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。計算機可讀的信號介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括一但不限于一電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質(zhì)還可以是計算機可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機可讀介質(zhì)，該計算機可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。計算機可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限于一無線、電線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合?？梢砸砸环N或多種程序設計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機程序代碼，所述程序設計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言一諸如Java、Smalltalk、C++，還包括常規(guī)的過程式程序設計語言一諸如”C”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執(zhí)行、部分地在用戶計算機上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網(wǎng)絡一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接)。下面將參照本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本公開的方面。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機器，這些計算機程序指令通過計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，產(chǎn)生了實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。也可以把這些計算機程序指令存儲在能使得計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計算機可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計算機可讀介質(zhì)中的指令就產(chǎn)生出一個包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instructionmeans)的制造品(manufacture)。也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備上，使得在計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠提供實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過程?，F(xiàn)在參考圖1，其中示出可針對本公開各種實施例運行的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。在該說明性示例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100包括通信結(jié)構(gòu)(fabric)102，其提供處理器單元104、存儲器106、持久存儲裝置108、通信單元110、輸入/輸出(I/O)單元112以及顯示器114之間的通信。處理器單元104用于執(zhí)行可加載到存儲器106中的軟件的指令。處理器單元104可以是一個或多個處理器的集合，也可以是多處理器核，這取決于特定實施方式。進一步地，處理器單元104可以使用一個或多個異構(gòu)處理器系統(tǒng)實現(xiàn)，其中一主處理器與輔助處理器位于一個芯片上。作為另一說明性示例，處理器單元104可以是包含多個同類型處理器的對稱多處理器系統(tǒng)。存儲器106和持久存儲裝置108是存儲設備116的示例。存儲設備是任何能夠臨時和/或持久存儲信息(例如但不限于的數(shù)據(jù)、功能形式的程序代碼和/或其他適當?shù)男畔?的硬件。在這些示例中，存儲器106例如可以是隨機存取存儲器或其他任何適當?shù)囊资曰蚍且资源鎯υO備。持久存儲裝置108可以采取各種形式，這取決于特定實施方式。例如，持久存儲裝置108可以包含一個或多個組件或設備。例如，持久存儲裝置108可以是硬盤驅(qū)動器、閃存、可寫光盤、可寫磁帶或上述各項的某種組合。持久存儲裝置108使用的介質(zhì)還可以是可拆裝的。例如，可使用可拆裝硬盤驅(qū)動器作為持久存儲裝置108。在這些示例中，通信單元110提供與其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或設備的通信。在這些示例中，通信單元110為網(wǎng)絡接口卡。通信單元110可以使用物理通信鏈路和無線通信鏈路中的任一個或兩者來提供通信。輸入/輸出單元112允許與可連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的其他設備進行數(shù)據(jù)輸入和輸出。例如，輸入/輸出單元112可以通過鍵盤、鼠標和/或某些其他適當?shù)妮斎朐O備提供用于用戶輸入的連接。進一步地，輸入/輸出單元112可以將輸出發(fā)送到打印機。顯示器114提供向用戶顯示信息的裝置。操作系統(tǒng)、應用和/或程序的指令可以位于存儲設備116中，所述存儲設備通過通信結(jié)構(gòu)102與處理器單元104進行通信。在這些說明性示例中，指令以功能形式存儲在持久存儲裝置108中。這些指令可以加載到存儲器106中以便由處理器單元104來執(zhí)行。不同實施例的過程可以由處理器單元104使用計算機實現(xiàn)的指令來執(zhí)行，這些指令可位于諸如存儲器106之類的存儲器中。這些指令被稱為程序代碼、計算機可用程序代碼或計算機可讀程序代碼，其可由處理器單元104中的處理器讀取和執(zhí)行。不同實施例中的程序代碼可以包括在不同的物理或有形計算機可讀介質(zhì)(例如存儲器106或持久存儲裝置108)中。程序代碼118以功能形式位于可選擇性地拆裝的計算機可讀介質(zhì)120中，且可以加載到或傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)100以便由處理器單元104來執(zhí)行。在這些示例中，程序代碼118和計算機可讀介質(zhì)120構(gòu)成計算機程序產(chǎn)品122。在一個示例中，計算機可讀介質(zhì)120可以采取有形形式，例如插入或放入作為持久存儲裝置108 —部分的驅(qū)動器或其他設備的光盤或磁盤，以傳輸?shù)酱鎯υO備，例如作為持久存儲裝置108 —部分的硬盤驅(qū)動器。在有形形式中，計算機可讀介質(zhì)120還可以采取持久存儲裝置的形式，例如連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的硬盤驅(qū)動器、拇指驅(qū)動器(thumb drive)或閃存。計算機可讀介質(zhì)120的有形形式還被稱為計算機可記錄存儲介質(zhì)。在某些示例中，計算機可讀介質(zhì)120可以是不可拆裝的。替代地，程序代碼118可以通過到通信單元110的通信鏈路和/或通過到輸入/輸出單元112的連接，從計算機可讀介質(zhì)120傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)100。所述通信鏈路和/或連接可以是說明性示例中的物理或無線鏈路。所述計算機可讀介質(zhì)還可以采取非有形介質(zhì)的形式，例如包含程序代碼的通信鏈路或無線傳輸。在某些示例性實施例中，程序代碼118可以通過網(wǎng)絡從另一設備或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下載到持久存儲裝置108以便在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100中使用。例如，服務器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲的程序代碼可以通過網(wǎng)絡從服務器下載到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100。提供程序代碼118的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是服務器計算機、客戶端計算機或其他某種能夠存儲和傳輸程序代碼118的設備。針對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100示出的不同組件并非旨在對可以實現(xiàn)不同實施例的方式做出體系結(jié)構(gòu)限制?？梢栽诎ㄗ鳛樗緮?shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的組件的補充或替代的組件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中實現(xiàn)不同的說明性實施例。圖1中示出的其他組件可以從所示的說明性示例變化?？梢允褂萌魏文軌驁?zhí)行程序代碼的硬件設備或系統(tǒng)實現(xiàn)不同實施例。作為一個示例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括與無機組件集成的有機組件，以及/或者可以完全由不包括人類的有機組件組成。例如，存儲設備可以由有機半導體構(gòu)成。作為另一示例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100中的存儲設備可以是任何能夠存儲數(shù)據(jù)的硬件裝置。存儲器106、持久存儲裝置108和計算機可讀介質(zhì)120是有形形式的存儲設備的示例。在另一示例中，可以使用總線系統(tǒng)實現(xiàn)通信結(jié)構(gòu)102，并且所述總線系統(tǒng)可以包括一條或多條總線，例如系統(tǒng)總線或輸入/輸出總線。當然，所述總線系統(tǒng)可以使用在連接到所述總線系統(tǒng)的不同組件或設備之間提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏芜m當類型的體系結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。此夕卜，通信單元可以包括一個或多個用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設備，例如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡適配器。進一步地，存儲器例如可以是存儲器106或諸如在可能位于通信結(jié)構(gòu)102內(nèi)的接口和存儲器控制器中心中找到的高速緩存。根據(jù)一個示例性實施例，計算機實現(xiàn)的用于使用采樣工具進行實時設備評估的方法保存目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果，并且響應于判定樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率以及使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷，并將所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷發(fā)送到請求者或其他目的地，其中所述請求者或目的地可以是用戶或應用(數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的組件)。使用圖1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100作為示例，示例性實施例提供存儲在存儲器106中、由處理器單元104執(zhí)行的計算機實現(xiàn)的方法的計算機可讀程序代碼以執(zhí)行實時設備評估。處理器單元104啟動樣本采樣工具，從存儲設備116中的樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)，以及將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到包括所連接的輸入/輸出單元112的目標設備。處理器單元104將所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果保存到存儲設備116中以形成樣本結(jié)果，并且響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率以及使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷。處理器單元104將所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷發(fā)送給用戶或應用(系統(tǒng)組件)。在備選實施例中，包含用于計算機實現(xiàn)的方法的計算機可讀程序代碼的程序代碼118可以存儲在計算機可讀介質(zhì)120中，作為計算機程序產(chǎn)品122。在另一示例性實施例中，用于實時設備評估的過程可以在包括通信結(jié)構(gòu)、與所述通信結(jié)構(gòu)相連的存儲器(其中所述存儲器包含計算機可執(zhí)行程序代碼)、與所述通信結(jié)構(gòu)相連的通信單元、與所述通信結(jié)構(gòu)相連的輸入/輸出單元、與所述通信結(jié)構(gòu)相連的顯示器以及與所述通信結(jié)構(gòu)相連的處理器單元的系統(tǒng)中實現(xiàn)。所述系統(tǒng)的處理器單元執(zhí)行計算機可執(zhí)行程序代碼以引導系統(tǒng)執(zhí)行所述方法?，F(xiàn)在參考圖2，其中示出根據(jù)本公開各種實施例的評估系統(tǒng)的框圖。圖2的評估系統(tǒng)200是根據(jù)本公開實施例的設備性能評估系統(tǒng)的示例。評估系統(tǒng)200通常依賴于底層數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如，圖1中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100)用于操作支持并且包括若干組件，包括配置設置202、速率計算器204、采樣工具206、樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208和反饋通信器210。配置設置202提供管理評估系統(tǒng)200的操作設置的能力。例如，配置設置202的元素通常包括初始化值，例如以吉比特(GB)數(shù)表示的測試數(shù)據(jù)樣本大小、數(shù)據(jù)訪問模式(目標設備的直接I/O配置，不使用高速緩存)、目標盤標識符、用于一次樣本運行的讀或?qū)懙拇螖?shù)以及操作類型(讀或?qū)?。還可以指定存儲位置信息(針對樣本輸入和輸出結(jié)果)和輸出目的地。也可以包括其他信息以提供與樣本運行關(guān)聯(lián)的控制或描述信息。速率計算器204提供使用樣本數(shù)據(jù)實時計算目標盤的傳輸速率和關(guān)聯(lián)開銷值的能力。速率計算器204包括用于針對樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208中保持的數(shù)據(jù)，使用從采樣工具206獲取的結(jié)果實時判定總I/O成本內(nèi)的傳輸速率和開銷的方法。速率計算器204能夠針對應用的總I/O成本分離傳輸速率和開銷。采樣工具206提供管理測試數(shù)據(jù)(樣本數(shù)據(jù))使用的能力，包括與目標設備、樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208、速率計算器204和反饋通信器210接口連接。采樣工具206從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208獲取數(shù)據(jù)，用作目標設備的輸入，從目標設備接收I/O響應結(jié)果，所述響應結(jié)果被存儲在樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208中以便隨后由速率計算器204來處理。樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208提供存儲用作輸入(發(fā)送到目標設備)的數(shù)據(jù)、響應于I/O操作(在目標設備上)的執(zhí)行而接收的數(shù)據(jù)的能力。除了正被測量設備的當前響應之外，樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208還可以存儲與采樣工具206針對目標設備的先前執(zhí)行關(guān)聯(lián)的歷史信息。配置設置202也可以被存儲在樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2085中。樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208是根據(jù)需要以各種形式實現(xiàn)或者在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中可用的存儲器。樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208不需要在物理上位于目標設備或評估系統(tǒng)200的其他組件的本地，而是可以使用通信網(wǎng)絡進行訪問。反饋通信器210提供用于將評估系統(tǒng)200與其他系統(tǒng)組件進行本地或遠程接口連接的通信能力。例如，反饋通信器210實現(xiàn)將使用采樣工具206的結(jié)果發(fā)送給用戶或其他應用。參考圖3，其示出根據(jù)本公開一個實施例的圖2內(nèi)評估系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流的框圖。數(shù)據(jù)流300是組件配置設置202、速率計算器204、采樣工具206、樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)208和反饋通信器210 (圖2)及目標設備302之間的操作數(shù)據(jù)流的示例。流式音頻/視頻領(lǐng)域中先前的解決方案提供用于測量存儲設備的數(shù)據(jù)傳輸速率的方法，其中針對指定數(shù)據(jù)訪問模式，通過存儲器中“虛擬緩沖區(qū)”發(fā)送數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)傳輸速率與用戶指定數(shù)據(jù)傳輸速率進行比較。使用測量數(shù)據(jù)和指定(基線)傳輸速率之間的差別調(diào)整應用的虛擬I/O緩沖區(qū)。類似的示例測量處理物理存儲設備和設備驅(qū)動器層之間具有已知I/o大小的I/O請求的時間。測量的處理時間然后與發(fā)布的盤驅(qū)動器規(guī)范進行比較，且使用比較結(jié)果調(diào)整諸如隊列深度之類的設備驅(qū)動器屬性。先前的解決方案的另一當前變形測量特定性能度量，對收集的數(shù)據(jù)執(zhí)行歷史分析以判定目標性能值，并且基于測量目標與歷史目標之間的差別進行判定。在該示例中，性能收集模型使用采樣傳輸速率代理來僅測量主機總線適配器(HBA)、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)端口和存儲后端的I/O路徑中的特定點處的傳輸速率。該示例不測量應用層的傳輸速率，也不測量本公開中描述的端到端值。又一示例提供一種性能計量系統(tǒng)，其中計量代理設置特定性能指示器，例如I/O控制器的高速緩存大小或時鐘速率。然后測量從基線到值的變化。在當前解決方案的另一示例中，提供了使用包括角速度和線速度、存儲容量和傳輸速率的特性建立恒定角速度(CAV)磁盤、恒定線速度(CLV)光盤或分區(qū)盤的性能模型的統(tǒng)一框架。提出所述框架是為了建立統(tǒng)一模型，其中將所述特性應用于使用一個或多個盤類型的系統(tǒng)以在使用不同盤類型之間做出權(quán)衡。當前解決方案的另一示例將聚集(aggregate)(物理盤設備的物理片段)分配給卷(包括一個或多個聚集的虛擬存儲實體)。該解決方案示例管理聚集在卷中的放置，以通過從多個存儲設備中選擇聚集(例如負載平衡)最大化I/O性能，但是不會像本公開中描述的那樣實時在主機級上測量I/O性能。另一示例描述交互式圖形用戶界面(⑶I)以顯示應用性能。所述⑶I提供代表組件性能(包括可用性特征)的接口以快速亮顯熱點并觸發(fā)警報。但是，該示例不會像本公開中那樣實時在主機級上測量I/O性能。本公開的實施例測量端到端I/O響應時間(例如，從應用通過操作系統(tǒng)和設備驅(qū)動器層到存儲設備)。一個實施例能夠?qū)㈤_銷值和傳輸速率從總I/o成本內(nèi)分離出。開銷和傳輸速率一般由諸如數(shù)據(jù)庫管理器之類的應用用來優(yōu)化I/O成本模型。流304表示到采樣工具的請求輸入以開始使用樣本數(shù)據(jù)針對特定目標設備的采樣會話。流304還表示從采樣工具接收適合于傳輸給指定用戶、應用或其他系統(tǒng)組件的結(jié)果。流306表示用于修改采樣工具的處理行為的先前保存的配置值中的信息和關(guān)聯(lián)采樣會話的對應。一般而言，配置設置針對每次調(diào)用采樣工具被獲取，但對于重復操作，例如當針對同一目標設備使用相同樣本數(shù)據(jù)執(zhí)行樣本會話時，其可以被繞過。流308表示采樣工具和存儲用于一個樣本會話或跨多個樣本會話使用的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)交換。樣本數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)流到采樣工具以用于目標設備302。目標設備302上使用樣本數(shù)據(jù)的I/O操作的結(jié)果然后通過采樣工具流回數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。流310表示采樣工具和目標設備302之間的數(shù)據(jù)通信流。樣本數(shù)據(jù)從采樣工具流出，導致在目標設備302上執(zhí)行I/O操作，然后測量所述I/O操作并報告回給采樣工具。在一個示例中，I/O操作按照連續(xù)的順序執(zhí)行。流312表示采樣工具和計算裝置之間的通信。例如，速率計算器接收來自采樣工具的請求，以使用與采樣會話關(guān)聯(lián)的樣本數(shù)據(jù)提供傳輸速率和開銷計算。所述速率計算器將被請求計算的結(jié)果提供給采樣工具以傳輸給用戶、應用或其他組件和/或直接傳輸?shù)綐颖緮?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。流314表示存儲器位置中的樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和傳輸速率計算之間的數(shù)據(jù)通信流。所述速率計算器使用從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)流出的數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果發(fā)送到存儲器以進行存儲和后續(xù)使用。參考圖4，其示出根據(jù)本公開一個實施例使用圖2的評估系統(tǒng)的方法的流程圖。過程400是使用圖2的評估系統(tǒng)200的樣本會話過程的示例。諸如數(shù)據(jù)庫管理器之類的應用一般使用盤傳輸速率和開銷作為計算訪問所需數(shù)據(jù)的有效方案以解決請求的手段。傳輸速率和開銷一般是使用正被使用的盤的供應商提供的規(guī)范獲取的。但是，當使用虛擬化資源時，識別數(shù)據(jù)可能駐留的盤并不是顯而易見的，盤可能隨時間發(fā)生更改。所公開的方法400允許在不了解供應商提供的盤規(guī)范的情況下，實時獲取傳輸速率和開銷。方法400提供根據(jù)經(jīng)驗判定輸入/輸出(I/O)速率，以便判定I/O傳輸速率和I/O開銷的度量的能力。對這些值的判定使用實際I/o速率，從而允許諸如數(shù)據(jù)庫管理器之類的應用使用實際I/o速率更好地判定用于特定操作的最佳方法。例如，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用的當前非經(jīng)驗的方法使用設備供應商規(guī)范計算傳輸速率和開銷。傳輸速率是將一個數(shù)據(jù)頁讀入存儲器所需的以毫秒表示的時間估計。假設文件駐留在一個物理盤上，使用盤規(guī)范計算該值的傳統(tǒng)方法將傳輸速率判定為(l/speC_rate) *1000/1024000*read_size,其中spec_rate表不以每秒兆字節(jié)(MB)表不的傳輸速率盤規(guī)范。使用spectate作為除數(shù)提供了每MB所需的秒數(shù)。中間結(jié)果乘以每秒的1000毫秒，再除以每MB的1024000字節(jié)。然后使用以字節(jié)數(shù)表示的read_size作為乘數(shù)(例如，對于4千字節(jié)(KB)讀的4096字節(jié))。使用傳統(tǒng)方法的同一示例判定開銷值。開銷是啟動讀之后、但是在任何文件數(shù)據(jù)被讀入存儲器之前所需的以毫秒表示的時間估計。此開銷活動包括文件I/O控制器開銷以及盤等待時間(latency time),所述盤等待時間包括盤尋道時間(seek time)。使用所述示例，開銷被計算為以毫秒表示的平均尋道時間加上(0. 5*轉(zhuǎn)動時間)。值0. 5表示半圈旋轉(zhuǎn)的平均開銷。針對每個完全旋轉(zhuǎn)以毫秒為單位將旋轉(zhuǎn)等待時間計算為(1/RPM) *60*1000)。值I除以每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)以獲取每轉(zhuǎn)分鐘數(shù)，然后乘以每分鐘的60秒和每秒的1000毫秒。平均尋道時間是一個假設值。方法400包括假設開銷相當，而不考慮讀大小。該假設是有效的，假設盤旋轉(zhuǎn)的一半不受讀大小的影響，這對于跨大盤的小讀是一個合理假設，并且避免從盤進行實際物理讀的存儲裝置功能(例如，緩存)將被禁用。一個示例性實施例使用內(nèi)部和外部存儲裝置兩者上的單個盤來驗證盤規(guī)范與所公開方法的實現(xiàn)。代表性應用的采樣工具用于執(zhí)行IO采樣。在示例中，I/O大小設置為4K和128K，而樣本大小為40GB，從而導致327680個讀，每個讀128K。使用順序活動判定傳輸速率規(guī)范。用于開銷的I/O采樣利用繞過盤控制器高速緩存命中的訪問模式以使結(jié)果可與實際盤規(guī)范進行比較。直接I/O針對類似于數(shù)據(jù)庫最佳實踐的文件系統(tǒng)進行配置。方法400開始(402)并啟動樣本采樣工具(404)。所述采樣工具通常作為用戶或應用發(fā)起的對特定目標設備的樣本數(shù)據(jù)集請求的結(jié)果來啟動。方法400從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)(406)，先前啟動的采樣工具從包含具有樣本數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲位置接收樣本數(shù)據(jù)。樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含的其他數(shù)據(jù)(包括配置信息和樣本數(shù)據(jù)結(jié)果)在方法400中用于管理樣本處理操作。 在采樣工具中獲取樣本數(shù)據(jù)之后，方法400將樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備(408 )。所述目標設備通常在配置設置中或作為請求的一部分被識別。目標設備執(zhí)行與解決樣本數(shù)據(jù)中的I/O請求關(guān)聯(lián)的操作。方法400從所述目標設備接收輸出并將來自目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果保存到樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以形成樣本結(jié)果(410)。樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果同樣可以根據(jù)需要可選擇地存儲在其他存儲位置中。方法400判定樣本是否完整(412)。當判定樣本完整時，獲得“是”結(jié)果。當判定樣本不完整時，獲得“否”結(jié)果。響應于獲得“否”結(jié)果(412)，方法400循環(huán)回以像前面那樣執(zhí)行408。響應于獲得“是”結(jié)果(412)，方法400使用樣本結(jié)果計算設備傳輸速率(414)。使用I/O讀速率采樣的經(jīng)驗公式可以計算傳輸速率和開銷值。令X表示大讀(對該示例假設為
128K)的時間，令Y表示小讀(對該示例假設為4K)的時間。使用表達式
權(quán)利要求
1.一種計算機實現(xiàn)的用于實時設備評估的方法，所述計算機實現(xiàn)的方法包括 啟動樣本采樣工具； 從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)； 將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備； 保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果； 判定所述樣本是否完整； 響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率； 使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷；以及 發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。
2.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法，其中所述啟動樣本采樣工具進一步包括 使用配置設置信息初始化所述采樣工具。
3.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法,其中所述從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)進一步包括 接收包括一組不同I/o操作大小的樣本數(shù)據(jù)，其中所述一組不同I/O操作大小包括一個或多個讀I/o操作或一個或多個寫I/O操作。
4.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法，其中所述使用所述樣本結(jié)果計算目標設備傳輸速率進一步包括 計算大讀的傳輸速率，其中所述大讀包括大讀大小減去小讀大小，其中所述大讀的傳輸速率包括大讀總I/o時間的總和與小讀總I/O時間的總和之差除以讀次數(shù)；以及 將小讀的傳輸速率計算為大讀的傳輸速率乘以表示小讀大小的值，再除以表示大讀大小減去小讀大小的值。
5.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法，其中所述使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果計算目標設備開銷進一步包括 將大讀的總I/o時間和小讀的傳輸速率與讀次數(shù)的乘積之差除以讀次數(shù)。
6.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法，其中所述發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷進一步包括 將所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷發(fā)送給請求者，其中所述請求者包括用戶或應用。
7.如權(quán)利要求1中所述的計算機實現(xiàn)的方法,其中所述從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)進一步包括 接收包括替代讀的寫信息的樣本數(shù)據(jù)。
8.一種用于實時設備評估的系統(tǒng)，包括 處理器；以及 上面存儲有計算機可讀程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中當所述計算機可讀程序代碼在所述處理器上執(zhí)行時，可使所述系統(tǒng) 啟動樣本采樣工具； 從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)； 將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備；保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果； 判定所述樣本是否完整； 響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率； 使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷；以及 發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。
9.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述計算機可讀程序代碼以啟動樣本采樣工具的所述處理器進一步使所述系統(tǒng) 使用配置設置信息初始化所述采樣工具。
10.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述計算機可讀程序代碼以從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)的所述處理器進一步使所述系統(tǒng) 接收包括一組不同I/o操作大小的樣本數(shù)據(jù)，其中所述一組不同I/O操作大小包括一個或多個讀I/o操作或一個或多個寫I/O操作。
11.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述計算機可讀程序代碼以使用所述樣本結(jié)果計算目標設備傳輸速率的所述處理器進一步使所述系統(tǒng) 計算大讀的傳輸速率，其中所述大讀包括大讀大小減去小讀大小，其中所述大讀的傳輸速率包括大讀總I/o時間的總和與小讀總I/O時間的總和之差除以讀次數(shù)；以及 將小讀的傳輸速率計算為大讀的傳輸速率乘以表示小讀大小的值，再除以表示大讀大小減去小讀大小的值。
12.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述計算機可讀程序代碼以使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果計算目標設備開銷的所述處理器進一步使所述系統(tǒng) 將大讀的總I/O時間與小讀的傳輸速率和讀次數(shù)的乘積之差除以讀次數(shù)。
13.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述計算機可讀程序代碼以發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷的所述處理器單元進一步使所述系統(tǒng) 發(fā)送給請求者，其中所述請求者是用戶和應用之一。
全文摘要
一種用于實時設備評估的方法包括啟動樣本采樣工具，從樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)接收樣本數(shù)據(jù)并將所述樣本數(shù)據(jù)發(fā)送到目標設備。所述方法保存來自所述目標設備的樣本數(shù)據(jù)操作結(jié)果以形成樣本結(jié)果，并且響應于判定所述樣本完整，使用所述樣本結(jié)果實時計算目標設備傳輸速率并且使用所述目標設備傳輸速率和所述樣本結(jié)果實時計算目標設備開銷，然后發(fā)送所述目標設備傳輸速率和所述目標設備開銷。
文檔編號G06F11/34GK103019919SQ20121025204
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者E·恰利尼, A·德希爾瓦, A·F·諾馬尼 申請人:國際商業(yè)機器公司