技术领域

本发明涉及计算机技术， 尤其涉及一种 I/O平衡处理方法和设备。 背景技术 事务处理性能委员会 ( Transaction Processing Performance Council; 简称： TPC ) -C测试是测试建立在关系型数据库的在线事务� ��理性能的基本程序。 由 于存储单元的输入输出 （Input/output; 简称： I/O )性能能够提高存储利用率， 降低总所有成本（（Total cost of ownership; 简称： TCO ), 并且有效地避免数 据库的性能问题， 因此， 该存储单元的 I/O性能是 TPC-C测试中主要考虑的 因素。 目前， I/O平衡部署能够充分发挥存储单元的 I/O性能， 因此数据库厂家 和存储厂家均有针对数据库和存储的 I/O平衡部署方案， 例如： 某些厂家釆用 曱骨文 （oracle ) 数据库 （database ) 的自动存储管理 ( Automatic Storage Management; 简称： ASM ) 实现 I/O平衡部署， 具体的， 在一组独立的磁盘 上创建一个单独的磁盘组， 实现单个磁盘组的 I/O平衡。但是， 由于现有的 I/O 平衡部署方案是对数据进行完全平衡部署， 即绝对平衡部署， 因此， 占用了磁 盘的存储空间较大， 并难以分析具体的热点表和热点数据。

发明内容 本发明的第一个方面是提供一种 I/O平衡处理方法， 包括：

对磁盘上的 N个 LU 进行划分处理 , 将 m个 LU 设置为数据磁盘 , 将 N-m 个 LU 设置为预留磁盘；

接收存储请求消息， 所述存储请求消息包括： 数据表、 所述数据表的预计 容量、所述数据表对应的数据块的大小以及存 储所述数据表的磁盘标识；其中， 所述数据表包括至少一个数据文件；

根据所述数据表的预计容量、数据表对应的数 据块的大小以及所述磁盘标 识对应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 所述数据库信息包括： 所述数据表 在每个所述磁盘标识对应的磁盘中的预计容量 、每个所述磁盘标识对应的磁盘 中数据文件的个数以及所述数据文件的大小；

根据所述存储请求消息和所述数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根据所 述第一 shell脚本， 创建数据库；

其中， N和 m均为整数， 且均大于等于 1。

本发明的另一个方面是提供一种 I/O平衡处理设备， 包括：

划分模块， 用于对磁盘上的 N个 LU 进行划分处理， 将 m个 LU 设置为数 据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘；

接收模块， 用于接收存储请求消息， 所述存储请求消息包括： 数据表、 所 述数据表的预计容量、所述数据表对应的数据 块的大小以及存储所述数据表的 磁盘标识； 其中， 所述数据表包括至少一个所述数据文件；

I/O平衡处理模块， 用于根据所述数据表的预计容量、 数据表对应的数据 块的大小以及所述磁盘标识对应的磁盘的总数 量， 获取数据库信息， 所述数据 库信息包括： 所述数据表在每个所述磁盘标识对应的磁盘中 的预计容量、每个 所述磁盘标识对应的磁盘中数据文件的个数以 及所述数据文件的大小；

数据库创建模块， 用于根据所述存储请求消息和所述数据库信息 ， 生成第 一 shell脚本， 并根据所述第一 shell脚本， 创建数据库；

其中， N和 m均为整数， 且均大于等于 1。

本发明的技术效果是：通过对磁盘上的 N个 LU 进行划分处理，将 m个 LU 设置为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收存储请求消息， 并根据 存储请求消息中的数据表的预计容量、数据表 对应的数据块的大小以及磁盘标 识对应的磁盘的总数量， 获取数据库信息，再根据该存储请求消息和数 据库信 息， 生成第一 shell脚本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库， 由于对磁盘进 行了划分， 将容量从而实现了相对平衡部署， 占用了磁盘的存储空间较少， 进 而提高了存储利用率。

附图说明 图 1为本发明 I/O平衡处理方法的一个实施例的流程图；

图 2为关系型数据库中存储划分的示意图； 图 3为本发明 I/O平衡处理方法的另一个实施例的流程图；

图 4为本发明 I/O平衡处理设备的一个实施例结构示意图；

图 5为本发明 I/O平衡处理设备的另一个实施例的结构示意图 。

具体实施方式 图 1为本发明 I/O平衡处理方法的一个实施例的流程图， 如图 1所示， 本实 施例的方法主要应用在关系型数据库中， 则该方法包括：

步骤 101、对磁盘上的 N个 LU 进行划分处理，将 m个 LU 设置为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘。

其中， N和 m均为整数， 且均大于等于 1。

在本实施例中，对关系型数据库中的存储对应 的硬盘进行分组，每组均有 一个冗余磁盘阵列 （ Redundant Array of Independent Disk; 简称： RAID )控制 器控制， 并将分组后的硬盘映射到主机服务器上， 再将映射到主机服务器上的 每组硬盘分别划分成至少一个逻辑单元号码（ Logical Unit Number; 简称： LU ) 。

举例来说， 图 2为关系型数据库中存储划分的示意图， 如图 2所示， 将关系 型数据库中的存储对应的硬盘分成四组， 每组均有 RAID控制器控制， 并将四 组硬盘映射到主机服务器上，再将映射到主机 服务器上的每组硬盘分别划分成 四个 LUN, 则主机服务器上可以共显示 16个 LUN。 另外， 可以将 16个 LUN进 行划分处理， 例如： 将 15个 LU 设置为数据磁盘， 将剩余的 1个 LU 设置为预 留磁盘。

在本实施例中， 优选地， 数据磁盘可以存储容量较大， 且性能较高的数据 表（table ) ； 预留磁盘可以存储容量较小， 且性能要求较低的数据表。

步骤 102、 接收存储请求消息， 该存储请求消息包括： 数据表、 该数据表 的预计容量、该数据表对应的数据块的大小以 及存储该数据表的磁盘标识； 其 中， 该数据表包括至少一个数据文件。

在本实施例中，数据表包括至少一个数据文件 。数据表的预计容量是指数 据表中所记录的所有数据文件要占用的存储空 间。数据表对应的数据块的大小 是指存储该数据表中的数据文件的数据块。

步骤 103、 根据该数据表的预计容量、 数据表对应的数据块的大小以及该 磁盘标识对应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 该数据库信息包括： 该数据 表在每个该磁盘标识对应的磁盘中的预计容量 、每个该磁盘标识对应的磁盘中 数据文件的个数以及该数据文件的大小。

步骤 104、 根据该存储请求消息和该数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并 根据该第一 shell脚本， 创建数据库。

在本实施例中 , 通过对磁盘上的 N个 LUN进行划分处理 , 将 m个 LU 设置 为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收存储请求消息， 并根据存储 请求消息中的数据表的预计容量、数据表对应 的数据块的大小以及磁盘标识对 应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 再根据该存储请求消息和数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库， 由于对磁盘进行了 划分， 将容量从而实现了相对平衡部署， 占用了磁盘的存储空间较少， 进而提 高了存储利用率。

图 3为本发明 I/O平衡处理方法的另一个实施例的流程图， 如图 3所示， 本 实施例的方法主要应用在关系型数据库中， 则该方法包括：

步骤 201、对磁盘上的 N个 LU 进行划分处理，将 m个 LU 设置为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘。

其中， N和 m均为整数， 且均大于等于 1。

步骤 202、 接收存储请求消息， 该存储请求消息包括： 数据表、 该数据表 的预计容量、 该数据表对应的数据块（block ) 的大小以及存储该数据表的磁 盘标识； 其中， 该数据表包括至少一个数据文件。

步骤 203、 根据数据表的预计容量和磁盘标识对应的磁盘 的总数量， 获取 数据表在每个磁盘标识对应的磁盘中的预计容 量。

步骤 204、 根据该数据表对应的数据块的大小， 查询数据块大小与单个数 据文件最大容量的映射关系 ,获取该数据块的大小对应的单个数据文件最� �容 量； 并根据该数据表的预计容量、该磁盘标识对应 的磁盘的总数量和该单个数 据文件最大容量， 获取每个该磁盘标识对应的磁盘中数据文件的 个数。

步骤 205、 根据该数据表的预计容量、 该磁盘标识对应的磁盘的总数量和 每个该磁盘标识对应的磁盘中数据文件的个数 ， 获取该数据文件的大小。

步骤 206、 根据该存储请求消息和该数据库信息， 生成第一壳 （shell )脚 本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库； 其中， 该数据库信息包括： 该数据 表在每个该磁盘标识对应的磁盘中的预计容量 、每个该磁盘标识对应的磁盘中 数据文件的个数以及该数据文件的大小。

在本实施例中， 举例来说， 以 N为 20 , m为 19为例， 详细介绍本实施例的 技术方案。 具体的， 接收存储请求消息， 该存储请求消息包括四个数据表， 分 别为数据表 1、 数据表 2、 数据表 3和数据表 4 , 其中， 数据表 1的预计容量为 524288M,该数据表 1对应的数据块的大小为 2K,存储该数据表 1的磁盘标识为 数据磁盘标识； 数据表 2的预计容量为 1048576M, 该数据表 2对应的数据块的 大小为 16K, 存储该数据表 2的磁盘标识为数据磁盘标识； 数据表 3的预计容量 为 50M,该数据表 3对应的数据块的大小为 2K,存储该数据表 3的磁盘标识为预 留磁盘标识； 数据表 4的预计容量为 20480M, 该数据表 4对应的数据块的大小 为 2K , 存储该数据表 4的磁盘标识为预留磁盘标识。

对于数据表 1 , 根据数据表 1的预计容量和数据磁盘的总数量， 数据表 1在 每个数据磁盘中的预计容量 =524288M/19=27594.10526M;根据该数据表 1对应 的数据块的大小， 查询数据块大小与单个数据文件最大容量的映 射关系， 获取 该数据块的大小对应的单个数据文件最大容量 。 优选的， 在本实施例中， 数据 块大小与单个数据文件最大容量的映 可以如下表一所示：

数据表 1对应的数据块的大小为 2K, 则查询该表一， 获取单个数据文件最 大容量为 8G, 再根据该数据表 1的预计容量， 数据磁盘的总数量和该单个数据 文件最大容量， 获取每个数据磁盘中数据文件的个数， 其具体实现方式可以如 下所示： 每个数据磁盘中数据文件的个数 =[524288M/19/8G]=[3.368]=4 , 其中， 符号 []表示向上取整。 再根据数据表 1的预计容量、 数据磁盘的总数量和每个 数 据 磁 盘 中 数 据 文 件 的 个 数 ， 获 取 数 据 文 件 的 大 小 =524288M/19/4=6898.526316M。

对于数据表 3 , 根据数据表 3的预计容量和预留磁盘的总数量， 数据表 1在 每个预留磁盘中的预计容量 =50M/1=50M; 该数据表 3对应的数据块的大小为 2K, 则查询表一， 获取该数据块的大小对应的单个数据文件最大 容量为 8G, 再根据该数据表 3的预计容量 ,预留磁盘的总数量和该单个数据文件最大容� � , 获取每个预留磁盘中数据文件的个数， 其具体实现方式可以如下所示： 每个预 留磁盘中数据文件的个数 =[50M/1/8G]=[0.006]=1 ,其中，符号 []表示向上取整。 再根据数据表 3的预计容量、 预留磁盘的总数量和每个预留磁盘中数据文件 的 个数， 获取数据文件的大小 =50M/1/1=50M。

另夕卜，数据表 2由于存储在数据磁盘中， 因此实现原理与数据表 1的实现原 理相类似，数据表 4由于存储在预留磁盘中， 因此实现原理与数据表 3的实现原 理相类似， 此处不再赘述。 具体的， 数据表 1至数据表 4的存储请求信息和数据 库信息可以如下表二所示：

在本实施例中， 通过对磁盘上的 N个 LUN进行划分处理， 将 m个 LU 设置 为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收存储请求消息， 并根据存储 请求消息中的数据表的预计容量、数据表对应 的数据块的大小以及磁盘标识对 应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 再根据该存储请求消息和数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库， 由于对磁盘进行了 划分， 将容量从而实现了相对平衡部署， 占用了磁盘的存储空间较少， 进而提 高了存储利用率。

进一步的， 在本发明的又一个实施例中，在上述图 1或图 2所示方法实施例 的基础上， 该方法还可以包括： 接收 I/O性能检测请求消息 , 该 I/O性能检测请求消息包括检测磁盘标识； 当磁盘标识为预留磁盘标识时， 釆用输入输出状态（ Input Output Statues; 简称： IOSTAT ) ， 在设置的抽样时刻点， 分别釆集数据磁盘中的第一 I/O信 息， 并分别釆集预留磁盘中的第二 I/O信息；

将各个抽样时刻的第一 I/O信息与第二 I/O信息进行识别处理和分析处理， 获取第一检测结果。

在本实施例中， 该第一 I/O信息包括： 读 I/O信息和写 I/O信息， 其中，读 I/O 信息包括： 读每秒进行读写操作的次数 ( Input/Output Operations Per Second; 简称： IOPS )信息和读带宽信息等； 写 I/O信息包括写 IOPS信息和写带宽信息 等。

进一步的， 当磁盘标识为数据磁盘标识时， 该方法还可以包括： 釆用公式 Rni， = ( Rni-Rna ) /Rna, 获取每个数据磁盘的第一 I/O信息中 的读 I/O信息 Rni， ；

釆用公式 Wni， = ( Wni-Wna ) /Wna , 获取每个数据磁盘中的第一 I/O信 息中的写 I/O信息 Wni， ；

釆用公式 Pn=Krni* I Rni， l+Kwni* I Wni' I , 获取加权平均数 Pn。

其中， Krni=l Rni， 1 / ( 1 Rni， I + 1 Wni' I) , Kwni= I Wni' 1 / ( 1 Rni， I + 1 Wni' I) , n表示抽样时刻， i表示数据磁盘标识， Rni表示在抽样时刻 n时第 i个数据磁 盘的第一 I/O信息中的读 I/O信息， Rna表示在抽样时刻 n所有数据磁盘的第一 I/O 信息中的读 I/O信息的平均值； Wni表示在抽样时刻 n时第 i个数据磁盘的第一 I/O信息中的写 I/O信息， Wna表示在抽样时刻 n时所有数据磁盘的第一 I/O信息 中的写 I/O信息的平均值。

需要说明的是， 当 Pn越趋近于 0, 则表示该关系型数据库中的 I/O越平衡。 更进一步的， 该方法还可以包括：

根据上述第一检测结果和 /或上述加权平均数， 调整该存储请求消息和数 据库信息；

根据调整后的存储请求消息和数据库信息， 生成第二 shell脚本， 并根据该 第二 shell脚本， 重新创建数据库。

在本实施例中， 举例来说， 以上述表二为例， 通过对预留磁盘进行检测， 获取第一检测结果为： 预留磁盘中的数据表四性能要求较高， 适合存储在数据 磁盘中， 则调整存储请求消息和数据库信息， 具体的， 将磁盘标识进行修改， 将 "预留磁盘" 修改为 "数据磁盘" ， 另外， 根据数据表 2的预计容量和数据 磁盘的总数量，数据表 1在每个数据磁盘中的预计容量 =20480M/19=1077.89M; 该数据表 2对应的数据块的大小为 2K, 则查询表一， 获取该数据块的大小对应 的单个数据文件最大容量为 8G, 再根据该数据表 2的预计容量， 数据磁盘的总 数量和该单个数据文件最大容量， 获取每个数据磁盘中数据文件的个数， 其具 体实现方式可以如下所示： 每个数据磁盘中数据文件的个数 =[20480M/19/8G]=[0.132]=1 , 其中，符号 []表示向上取整。再根据数据表 2的预 计容量、数据磁盘的总数量和每个数据磁盘中 数据文件的个数， 获取数据文件 的大小 =2048M/19/1=1077.89M。 则数据表四的存储请求消息和数据库信息可 以 ^口下表三所示：

根据调整后的存储请求消息和数据库信息， 生成第二 shell脚本， 并根据该 第二 shell脚本， 重新创建数据库。

在本实施例中， 通过对 I/O性能检测， 从而可以对数据表中的 I/O性能进行 准确和直观的评估， 并根据检测结果， 调整存储请求消息和数据库信息， 再根 据调整后的存储请求消息和数据库信息， 生成第二 shell脚本， 并根据该第二 shell脚本， 重新创建数据库， 进而有效地避免数据库性能问题， 降低了 TCO成 本。

图 4为本发明 I/O平衡处理设备的一个实施例结构示意图， 如图 4所示， 本 实施例的设备包括： 划分模块 11、 接收模块 12、 I/O平衡处理模块 13和数据库 创建模块 14, 其中， 划分模块 11用于对磁盘上的 N个 LUN进行划分处理， 将 m 个 LU 设置为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收模块 12用于接收 存储请求消息， 该存储请求消息包括： 数据表、 该数据表的预计容量、 该数据 表对应的数据块的大小以及存储该数据表的磁 盘标识； 其中， 该数据表包括至 少一个数据文件； I/O平衡处理模块 13用于根据该数据表的预计容量、 数据表 对应的数据块的大小以及该磁盘标识对应的磁 盘的总数量， 获取数据库信息， 该数据库信息包括： 该数据表在每个该磁盘标识对应的磁盘中的预 计容量、每 个该磁盘标识对应的磁盘中数据文件的个数以 及该数据文件的大小；数据库创 建模块 14用于根据该存储请求消息和该数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根 据该第一 shell脚本， 创建数据库。

其中， N和 m均为整数， 且均大于等于 1。

本实施例的 I/O平衡处理设备可以执行图 1所示方法实施例的技术方案，其 实现原理相类似， 此处不再赘述。

在本实施例中 , 通过对磁盘上的 N个 LUN进行划分处理 , 将 m个 LU 设置 为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收存储请求消息， 并根据存储 请求消息中的数据表的预计容量、数据表对应 的数据块的大小以及磁盘标识对 应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 再根据该存储请求消息和数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库， 由于对磁盘进行了 划分， 将容量从而实现了相对平衡部署， 占用了磁盘的存储空间较少， 进而提 高了存储利用率。

图 5为本发明 I/O平衡处理设备的另一个实施例的结构示意图 ，如图 5所示， 在上述图 4所示实施例的基础上， 该 I/O平衡处理模块 13包括： 预计容量获取单 元 131、 数据文件的个数获取单元 132和数据文件的大小获取单元 133 , 其中， 预计容量获取单元 131用于根据该数据表的预计容量和该磁盘标识 对应的磁盘 的总数量， 获取该数据表在每个该磁盘标识对应的磁盘中 的预计容量； 数据文 件的个数获取单元 132用于根据该数据表对应的数据块的大小， 查询数据块大 小与单个数据文件最大容量的映射关系，获取 该数据块的大小对应的单个数据 文件最大容量； 并根据该数据表的预计容量、该磁盘标识对应 的磁盘的总数量 和该单个数据文件最大容量 ,获取每个该磁盘标识对应的磁盘中数据文件� �个 数； 数据文件的大小获取单元 133用于根据该数据表的预计容量、 该磁盘标识 对应的磁盘的总数量和每个该磁盘标识对应的 磁盘中数据文件的个数，获取该 数据文件的大小。 进一步的， 当接收模块 12还用于接收 I/O性能检测请求消息， 该 I/O性能检 测请求消息包括检测磁盘标识， 且该磁盘标识为预留磁盘标识时， 该设备还包 括： 预留磁盘检测模块 15, 其包括： 釆集单元 151和检测单元 152, 其中， 釆集 单元 151用于釆用 IOSTAT,在设置的抽样时刻点，分别釆集数据磁� �中的第一 I/O信息， 并分别釆集预留磁盘中的第二 I/O信息； 检测单元 152用于将各个该 抽样时刻的该第一 I/O信息与该第二 I/O信息进行识别处理和分析处理， 获取第 一检测结果。

另外， 当该磁盘标识为预留磁盘标识时， 该设备还包括： 数据磁盘检测模 块 16, 包括： 读 I/O信息获取单元 161、 写 I/O信息获取单元 162和加权平均数 Pn 获取单元 163, 其中， 读 I/O信息获取单元 161用于釆用公式 Rni， = ( Rni-Rna ) /Rna, 获取每个数据磁盘的第一 I/O信息中的读 I/O信息 Rni， ； 写 I/O信息获取 单元 162用于釆用公式 Wni， = ( Wni-Wna ) /Wna, 获取每个所述数据磁盘中 的第一 I/O信息中的写 I/O信息 Wni， ； 加权平均 »11获取单元 163, 用于釆用公式 Pn=Krni* iRni' l+Kwiii* IWni' I , 获取加权平均¾¾。

其中， Krni=l Rni， 1 / ( 1 Rni， I + 1 Wni' I) , Kwni= I Wni' 1 / ( 1 Rni， I + 1 Wni' I) , n表示抽样时刻， i表示数据磁盘标识， Rni表示在抽样时刻 n时第 i个数据磁 盘的第一 I/O信息中的读 I/O信息， Rna表示在抽样时刻 n所有数据磁盘的第一 I/O 信息中的读 I/O信息的平均值； Wni表示在抽样时刻 n时第 i个数据磁盘的第一 I/O信息中的写 I/O信息， Wna表示在抽样时刻 n时所有数据磁盘的第一 I/O信息 中的写 I/O信息的平均值。

本实施例的 I/O平衡处理设备可以执行图 3所示方法实施例的基础方案，其 实现原理相类似， 此处不再赘述。

更进一步的， 该设备还可以包括： 调整模块 17, 用于根据第一检测结果和 /或加权平均数 Pn, 调整所述数据库信息； 则数据库创建模块 14还用于根据调 整后的存储请求消息和数据库信息，生成第二 shell脚本，并根据第二 shell脚本， 重新创建数据库。

在本实施例中 , 通过对磁盘上的 N个 LUN进行划分处理 , 将 m个 LU 设置 为数据磁盘， 将 N-m个 LU 设置为预留磁盘； 接收存储请求消息， 并根据存储 请求消息中的数据表的预计容量、数据表对应 的数据块的大小以及磁盘标识对 应的磁盘的总数量， 获取数据库信息， 再根据该存储请求消息和数据库信息， 生成第一 shell脚本， 并根据该第一 shell脚本， 创建数据库， 由于对磁盘进行了 划分， 将容量从而实现了相对平衡部署， 占用了磁盘的存储空间较少， 进而提 高了存储利用率。 另外， 通过对 I/O性能检测， 从而可以对数据表中的 I/O性能 进行准确和直观的评估， 并根据检测结果， 调整存储请求消息和数据库信息， 再根据调整后的存储请求消息和数据库信息， 生成第二 shell脚本， 并根据该第 二 shell脚本， 重新创建数据库， 进而有效地避免数据库性能问题， 降低了 TCO 成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方 法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的 程序可以存储于一计算机可读取 存储介质中。 该程序在执行时， 执行包括上述各方法实施例的步骤； 而前述的 存储介质包括： ROM, RAM,磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的� �质。

最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其 限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的 说明， 本领域的普通技术 人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改， 或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相 应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的范围。