[发明专利]基于IO调度策略降低无盘工作站回写数据读延迟的方法

说明书

本发明公开了一种基于IO调度策略降低无盘工作站回写数据读延迟的方法，包括：缓存回写策略、读写分离、读优先、多读一写、负载均衡策略，每个策略相辅相成形成整体方案，该方案能够防止个别客户机大量请求同时到达，以致其他客户机的请求长时间不能被处理的现象。相比传统经验化的人造数据，本发明采用直接对生产环境进行数据采集，不仅保障了数据的真实性，而且丰富了数据的时序、多样化等特征；本发明通过模拟回放，实现复杂生产环境的具象化，达到还原出网民真实行为的效果。

技术领域

本发明属于无盘计算机技术领域，具体涉及一种基于IO调度策略降低无盘工作站回写数据读延迟的方法。

背景技术

无盘工作站的原理就是在网内有一个系统服务器，这台系统服务器上除了有它本身运行所需的操作系统外还需要有一个工作站运行所需的操作系统，无盘工作站的机箱中没有硬盘，其它硬件都有(如主板、内存等)，而且无盘工作站的网卡必须带有可引导芯片。在无盘工作站启动时网卡上的可引导芯片从系统服务器中取回所需数据供用户使用，简单点一句话就是，无盘工作站其实就是把硬盘和主机分离，无盘工作站只执行操作不执行存储，故不会改变文件。

在顺网雲中，客户端需访问服务器获得各种资源，包括系统镜像、游戏资源；当客户端访问服务器资源时，系统会在客户端生成虚拟的C盘(系统/镜像盘)和Z盘(游戏盘)，让用户感知和使用本地磁盘一样，可以随时访问其中所有资源，以及修改、添加、删除客户机显示的可用资源内容。服务端的C盘和Z盘的资源很庞大，不能真正的下载到客户机本地，在起初只生成目录，在用户访问一个目录里的内容时才会从服务端读取相关内容；服务端的C盘与Z盘资源提供给所有客户端使用，不由用户的操作而修改，于是用户操作的同时生成相应回写文件；在用户对虚拟C盘和Z盘操作修改时，修改的内容写入回写文件，回写文件只记录与原始数据的差异，回写文件与服务器原C盘/Z盘叠加就能记录该用户对数据的修改(增删改)。

为使用户对资源的操作生效，无明显延迟感知，需要及时回写修改和从服务端读取所需资源。其中采用读写分离，读优先，多读一写，用户的读写操作会向服务器发送多个读请求和写请求，普通情况下读请求和写请求按时间先后顺序处于同一队列中等待服务器读写。在队列中，往往会出现多个连续的读请求或者多个连续的写请求，当写请求先到达，排在读请求前，服务器会按顺序处理完一批写请求再处理读请求。如图2所示，数字表示读写请求，1～5表示写请求，1'～5'表示读请求，如原本处理完这批读请求所需时间是时间t，处理完这批写请求需要时间s；在这种情况下，用户操作后发出的读请求需要t+s的服务器处理时间，感知上可能有明显卡顿。

当读请求不及时返回，客户机的应用程序比如游戏等会卡住，但写请求不及时返回，客户机的应用程序不会卡住，因为客户机操作系统已将写请求保存到客户机的系统缓存中，并告知应用程序写请求已经完成。因此，无盘服务端对读请求的响应速度至关重要。

另外，对于无盘服务端，基于硬盘的特性，写请求的处理时间也比读请求慢，因此优先处理读请求，也可以通过“短作业优先”的优势，来大大提升整体的请求响应速度。

发明内容

鉴于上述，本发明提出了一种基于IO调度策略降低无盘工作站回写数据读延迟的方法，能够防止个别客户机大量请求同时到达，以致其他客户机的请求长时间不能被处理的现象。

一种基于IO调度策略降低无盘工作站回写数据读延迟的方法，包括：

读写分离，即将客户端整个任务队列分成读请求队列和写请求队列，两个队列分别存放读请求和写请求；

多读一写，从读请求队列中提取并执行多个读请求后，再从写请求队列中提取并执行1个写请求；

制定面向客户机、面向请求、面向综合情境的三种负载均衡策略，并根据实际情况选择并实施相应的负载均衡策略；

最后通过模拟回放测试对云无盘系统的性能进行验证分析。