本发明专利技术公开了一种提升SPDK磁盘IO速度的方法及装置，涉及云计算和数据存储领域，该方法包括进行vhost target层和bdev设备驱动层的拆分，并创建vhost线程池和bdev线程池；基于vhost线程池的线程进行vhost target层的处理，基于bdev线程池的线程进行bdev设备驱动层的处理。本发明专利技术能够极大地提升虚拟机的IO性能，并且该种优化并不修改vhost target的操作方法，从而有效提升处理效率。从而有效提升处理效率。从而有效提升处理效率。
【技术实现步骤摘要】
一种提升SPDK磁盘IO速度的方法及装置
[0001]本专利技术涉及云计算和数据存储领域，具体涉及一种提升SPDK磁盘IO速度的方法及装置。
技术介绍
[0002]SPDK是一套存储开发套件，专门为专用设备(如NVMe SSD等)而设计，其提供了一系列高性能、可扩展、用户态下面的工具和库，且当前大量应用于云计算领域。SPDK具有三大优势：1、存储设备的驱动代码运行于用户态，而不是在内核态运行，避免了内核与用户态的上下文切换，节省了CPU(Central Processing Unit，中央处理器)开销；2、轮询模式驱动，改变了IO(Input/Output，输入/输出)中断处理模式，IO请求提交后会立即得到响应，而不会等待中断唤醒，减少了延迟；3、IO路径中避免锁的使用，而采用消息机制，从而避免锁的开销。
[0003]SPDK分为3个层次，最上层是存储协议层，对外暴露出iscsi target、vhost target、nvme
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of target等不同的协议接口；中间层为存储服务层，主要提供具体的存储服务，该层又包括块设备抽象层，块设备抽象层下面为各种具体的驱动，例如malloc(动态内存分配)、ceph rbd、aio等；最底层为具体的存储设备驱动层，例如nvme设备驱动等。
[0004]对于SPDK的IO模型，以vhost target(用于加速IO处理)为例：虚拟机OS(操作系统)申请一块内存作为共享内存，组织成virtio queue(一种队列形式)的形式，存放IO请求和IO完成信息等，虚拟机进程和vhost进程(SPDK功能的载体进程)间通过这块内存进行IO信息的传递，Virtio queue与虚拟机内部设备驱动的queue(队列)一一对应。参见图1所示，IO处理的流程如下：1、虚拟机内OS系统将IO请求按照virtio ring(一种队列)的形式放到共享内存队列中；2、vhost线程从共享内存队列中获取到IO请求，然后将请求转化成Bdev层(SPDK块设备层)请求，然后经过bdev层的具体设备驱动转化成对真实设备的操作。
[0005]可以明显看出，现有的IO模型存在以下问题：1、虚拟机内部一个设备存在多个设备队列，也就是存在多个virtio queue，但是只有一个vhost线程从多个共享队列中获取IO请求进行处理；2、bdev层的处理与vhost target层同处于一个线程中，如果后端设备是一个慢设备，则bdev层处理时间便会较长，从而导致整个流程处理时间较长，即便vhost target时间很短，也要等待慢设备处理完成，导致整个流程处理效率低下。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种提升SPDK磁盘IO速度的方法及装置，能够极大地提升虚拟机的IO性能，并且该种优化并不修改vhost target的操作方法，从而有效提升处理效率。
[0007]为达到以上目的，本专利技术提供的一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，具体包括以下步骤：
[0008]进行vhost target层和bdev设备驱动层的拆分，并创建vhost线程池和bdev线程
池；
[0009]基于vhost线程池的线程进行vhost target层的处理，基于bdev线程池的线程进行bdev设备驱动层的处理。
[0010]在上述技术方案的基础上，
[0011]所述vhost线程池的线程用于与虚拟机共享内存进行交互，从共享内存中获取或向共享内存中放入IO请求；
[0012]所述vhost线程池的线程还用于将IO请求转化为bdev设备驱动层所需的请求，并将转换后的IO请求发送至bdev线程池的线程进行处理。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述bdev线程池基于预设策略选择线程进行转换后的IO请求的处理。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述vhost线程池为多线程模式，当虚拟机配置了多队列时，队列均匀分配于vhost线程池的线程上。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述bdev线程池中的线程数量自定义配置，且bdev线程池中的线程数量为0或正整数。
[0016]本专利技术提供的一种提升SPDK磁盘IO速度的装置，包括：
[0017]创建模块，其用于进行vhost target层和bdev设备驱动层的拆分，并创建vhost线程池和bdev线程池；
[0018]处理模块，其用于基于vhost线程池的线程进行vhost target层的处理，基于bdev线程池的线程进行bdev设备驱动层的处理。
[0019]在上述技术方案的基础上，
[0020]所述vhost线程池的线程用于与虚拟机共享内存进行交互，从共享内存中获取或向共享内存中放入IO请求；
[0021]所述vhost线程池的线程还用于将IO请求转化为bdev设备驱动层所需的请求，并将转换后的IO请求发送至bdev线程池的线程进行处理。
[0022]在上述技术方案的基础上，所述bdev线程池基于预设策略选择线程进行转换后的IO请求的处理。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述vhost线程池为多线程模式，当虚拟机配置了多队列时，队列均匀分配于vhost线程池的线程上。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述bdev线程池中的线程数量自定义配置，且bdev线程池中的线程数量为0或正整数。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过创建vhost线程池和bdev线程池，以分别进行vhost target层的处理和bdev设备驱动层的处理，使得虚拟机的配置了多队列的磁盘设备可以同时被多个vhost线程池的线程处理，而不是只能被一个线程处理，同时，vhost线程池的线程获取到IO请求后，提交给bdev线程池处理，不需要等到IO请求下发到真实设备，vhost线程池的线程可以继续从共享队列中获取IO请求进行处理，从而极大地优化提升了虚拟机的IO性能，并且该种优化并不修改vhost target的操作方法，能够有效提升处理效率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为现有的IO处理流程示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中一种提升SPDK磁盘IO速度的方法的流程图；
[0029]图3为本专利技术的IO处理流程示意图；
[0030]图4为bdev线程池的线程数配置为0时，IO处理流程示意图。
具体实施方式
[0031]本专利技术实施例提供一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，通过创建vhost线程池和bdev线程池，以分别进行vhost target层的处理和bdev设备驱动层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：进行vhost target层和bdev设备驱动层的拆分，并创建vhost线程池和bdev线程池；基于vhost线程池的线程进行vhost target层的处理，基于bdev线程池的线程进行bdev设备驱动层的处理。2.如权利要求1所述的一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，其特征在于：所述vhost线程池的线程用于与虚拟机共享内存进行交互，从共享内存中获取或向共享内存中放入IO请求；所述vhost线程池的线程还用于将IO请求转化为bdev设备驱动层所需的请求，并将转换后的IO请求发送至bdev线程池的线程进行处理。3.如权利要求2所述的一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，其特征在于：所述bdev线程池基于预设策略选择线程进行转换后的IO请求的处理。4.如权利要求1所述的一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，其特征在于：所述vhost线程池为多线程模式，当虚拟机配置了多队列时，队列均匀分配于vhost线程池的线程上。5.如权利要求1所述的一种提升SPDK磁盘IO速度的方法，其特征在于：所述bdev线程池中的线程数量自定义配置，且bdev线程池中的线程数量为0或正整数。6.一种提升SPD...
【专利技术属性】
技术研发人员：芦志朋，刘乐乐，褚晓强，张友加，
申请(专利权)人：中电云数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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