Page 34 - 网络电信2018年5月刊下

解 决 方 案

基于分布式块存储系统的服务质量研究与优化

1,2
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屠要峰 ，杨洪章 ，韩银俊 ，陈正华 1,2
1.中兴通讯股份有限公司；
2.南京中兴新软件有限责任公司

摘要：在云存储技术中，资源复用和共享是一把双刃剑，在为用户降低开销的同时，也导致了应用

之间的相互干扰和竞争，特别是在资源需求量超出存储系统能力时，无法提供令人满意的服务质量。提
出一种自适应的任务调度技术，解决了前后端任务的资源平衡问题。还提出一种多级热度的缓存替换技

术，解决了前端任务间的资源平衡问题。在中兴分布式块存储系统中将上述两项技术进行了工程实现和
商用测试，上述优化方案满足了用户对分布式块存储服务质量的期望。

关键词：分布式存储系统；缓存分级；任务调度；服务质量

引言 也降低了软硬件维护代价。然而，资源复用是一把双刃剑[6]，
1、存储服务质量的迫切需求 在为用户降低开销的同时，也导致了应用之间的相互干扰和竞
自从2006年被谷歌首次提出[1]，“云计算”已悄然发展 争，难以保障用户的服务质量需求。
了10年以上，以云桌面、云硬盘、超融合等形态为代表的云计 从社会大众的认知层面来看，已将存储资源视为与水、
算产品已经步入现代生活的方方面面，按需付费的理念深入人 电、煤气近似的公共基础设施，用户对该类按需付费的资源有
心。软件定义存储[2-4]作为支撑云计算各项任务的关键技术， 着异曲同工的期望——满足峰值需求和稳定需求。以电力系统
成为当仁不让的研究热点。软件定义存储采用虚拟化技术将分 为例，用户的基本期望是电压能保证家中所有家用电器同时工
布于不同地域的计算机资源进行集中管理和分配，通过资源复 作，并且电压保持稳定，不能忽高忽低。再以云存储资源为
用的方式，有效地提高资源利用率。软件定义存储可根据接口 例，用户的期望是吞吐量能同时保证VR视频播放、云桌面办
分成3类[5]：分布式对象存储系统、分布式文件系统、分布式 公、大型游戏等应用的需求，且吞吐量保持稳定，不能时断时
块存储系统。在云计算的应用环境中，分布式块存储系统是最 续。因此，提供高效、稳定的存储服务质量成为用户对云计算
主要的底层存储系统，它提供弹性、线性的逻辑地址空间。 产品、对底层分布式块存储系统的核心期望。
由于软件定义存储将标准x86硬件资源池化、虚拟化、服 2、存储服务质量面临的问题
务化，在同一套云平台中将会支持海量的、并发的、复杂的应 遗憾的是，现有的分布式块存储系统对服务质量的控制与
用，在公有云抑或私有云中，都十分普遍。通过存储资源复用 支持严重不足，特别是在资源需求量超出存储系统能力时，无
和共享的方式，用户不需要为每个应用部署专门的存储系统， 法提供令人满意的服务质量，迫切需要提出一种满足高效、稳

58 网络电信 二零一八年五月