一種RAID1磁盤陣列讀操作的選盤方法及系統(tǒng) 技術領域 [0001] 本發(fā)明涉及存儲技術領域，具體涉及一種RAID1磁盤陣列讀操作的選盤方法及系統(tǒng)。 背景技術 [0002] 磁盤陣列（Redundant?Arrays?of?Independent?Disks，RAID）是一種將多個硬盤組合在一起，以提供數據冗余、提高性能或兩者兼具的存儲解決方案。常見的RAID級別，如RAID?0、1、5、10等，分別提供不同的性能和安全性。其中RAID?1使用的是磁盤映射技術，就是把一個硬盤的內容同步備份復制到另一個或幾個硬盤里，所以具備了備份和容錯能力，提高了數據可靠性高。近些年來，隨著AI、云計算、云存儲、大數據等各種新興技術的廣泛應用，業(yè)界對數據的存儲需求日益增長，對存儲性能的要求越來越高。磁盤陣列具有提高系統(tǒng)IO讀寫速度，同時其實現了對數據的冗余保護及保證數據存儲可靠性的功能，因此磁盤陣列應用越來越廣，同時隨著SSD、NVMe磁盤的快速發(fā)展及其價格的快速下滑，SSD全閃陣列、NVMe全閃陣列也應出現并廣泛應用。 [0003] 然而，當前Linux系統(tǒng)或業(yè)界提出的RAID1磁盤陣列讀操作選盤方法都是根據傳統(tǒng)機械盤的特性來設計實現的，已經無法滿足當前全閃磁盤陣列的需求，比如依據前一次讀操作的位置跟當前讀操作的位置來選擇目標磁盤，以減少傳統(tǒng)機械盤尋道時間等等，這些選盤方法對于全閃磁盤陣列來說是不適用的，同時當前的選盤方法也沒有考慮磁盤陣列中各磁盤讀操作的性能差異，比如RAID1磁盤陣列中出現一塊亞健康磁盤，當前的設計方案會因為其讀性能的下降會導致整個RAID1磁盤陣列的性能快速下降。 [0004] 基于上述原因，亟需開發(fā)實現一種新的針對RAID1磁盤陣列讀操作的選盤方法，此方法既要滿足最新的全閃磁盤陣列需求，又能解決RAID1磁盤陣列中因亞健康磁盤讀性能下降導致的整個磁盤陣列的性能快速下降的問題。 [0005] 申請?zhí)枮镃N201410227973.9的中國發(fā)明專利申請公開了一種RAID1數據寫入的方法、CPU系統(tǒng)及存儲設備，其中的方法包括：確定是否需要將預存儲的輸入輸出IO數據寫入N個存儲介質，其中，N≥2，N為整數；若確定需要將預存儲的IO數據寫入N個存儲介質，構造網絡協(xié)議IP組播請求消息；通過IP交換網將所述IP組播請求消息發(fā)送給所述N個存儲介質，由所述N個存儲介質分別根據所述IP組播請求消息將所述IO數據寫入該存儲介質中。但是該方法用于提升RAID1的寫入性能，不能解決RAID1的讀取性能問題。 [0006] 申請?zhí)枮镃N202310443415.5的中國發(fā)明專利申請公開了一種基于RAID1的磁盤多線程性能優(yōu)化的方法及裝置，其中的方法包括如下步驟：S1.將服務器的存儲配置為RAID1模式，并在每組RAID1陣列的兩個硬盤之間添加通信鏈路；S2.根據存儲的應用場景進行每個RAID1陣列的兩個磁盤間多線程讀寫均衡，優(yōu)化存儲的響應速度。該方法在現有RAID1磁盤陣列的兩個磁盤間設置輔助雙向通信線路，實現RAID卡與每個磁盤多一條可能的輔助通信線路，基于輔助通信鏈路可以實現兩倍帶寬實現兩個磁盤之間多線程讀寫均衡，縮短等待響應時間，提升磁盤訪問速度。該方法主要是解決多線程讀寫復用同一個的線路，因讀寫操作分時進行導致的性能問題，無法解決RAID1的讀取性能問題。 [0007] 申請?zhí)枮镃N200910253322.6的中國發(fā)明專利申請公開了一種RAID1設備的讀取方法及裝置，該裝置包括：信息統(tǒng)計模塊，在接收到RAID1設備數據的讀取請求時統(tǒng)計RAID1設備所包含的各個成員磁盤的當前狀態(tài)信息；讀取塊劃分模塊，根據所述請求讀取的數據的大小，劃分成員磁盤的讀取塊區(qū)間大?。灰约白x請求處理模塊，根據各個成員磁盤的當前狀態(tài)信息以及讀取塊區(qū)間大小，將所述讀取請求分配到成員磁盤上執(zhí)行并行數據讀取，通知空閑成員磁盤將下一個區(qū)間數據提前讀入緩存。該裝置能夠提高了RAID1設備的讀取效能。 該裝置的統(tǒng)計RAID1設備所包含的各個成員磁盤的當前狀態(tài)信息是指磁盤的繁忙程度和/或當前I/O位置，然后根據磁盤的繁忙程度和/或當前I/O位置來選擇目標磁盤，該裝置適用于傳統(tǒng)的機械硬盤組成的磁盤陣列，對于最新的全閃磁盤陣列，特別是由NVMe磁盤組成的全閃磁盤陣列則不適用，全閃磁盤陣列中的?SSD硬盤的隨機讀與順序讀的性能差別不是很大，所以根據當前I/O位置來選擇目標磁盤的方法不適用。此外NVMe磁盤通常為多隊列設備，可以并發(fā)處理多個IO請求，磁盤的繁忙程度（是否空閑）無法反映出設備的真實處理能力。此外該裝置也無法解決磁盤陣列中亞健康磁盤的讀性能的下降導致的整個磁盤陣列的性能快速下降的問題，或者說解決磁盤陣列中出現讀性能不一致的磁盤時，整個磁盤陣列的讀性能將由讀性能最差的磁盤決定的問題。

1.一種RAID1磁盤陣列讀操作的選盤方法，其特征在于，包括下述步驟：監(jiān)測RAID1磁盤陣列中各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據，建立并維護各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據關系映射表，同時實時監(jiān)測RAID1磁盤陣列中各磁盤未完成的讀IO操作大小與數量；在系統(tǒng)派發(fā)讀IO操作時，根據各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據關系映射表，并結合各磁盤未完成的讀IO操作大小與數量，決策出當前最適合用于完成系統(tǒng)讀IO操作的磁盤；所述監(jiān)測RAID1磁盤陣列中各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據，建立并維護各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據關系映射表，同時實時監(jiān)測RAID1磁盤陣列中各磁盤未完成的讀IO操作大小與數量包括： S101：準備實時監(jiān)測所需要的數據結構并初始化，所述實時監(jiān)測所需要的數據結構包括用于存儲讀IO操作起始時間點的變量、存儲未完成IO操作數量的變量、用于存儲讀IO操作大小與延遲數據關系映射表的變量和存儲未完成的讀IO操作大小與數量的變量； S102：在RAID1磁盤陣列啟動時建立各磁盤的讀IO操作大小與延遲數據關系映射表； S103：在讀IO操作派發(fā)時，獲取讀IO操作的起始時間點與磁盤上未完成的IO操作數量，同時遞增磁盤上未完成的讀IO操作大小的數量； S104：在讀IO操作完成時，獲取讀IO操作的完成時間點，遞減磁盤上未完成的讀IO操作大小的數量，同時維護更新磁盤讀IO操作大小與延遲數據關系映射表。 2.根據權利要求1所述的RAID1磁盤陣列讀操作的選盤方法，其特征在于，步驟S101中準備實時監(jiān)測所需要的數據結構并初始化包括：在描述塊設備IO請求的結構體request中增加變量io_delay，用于存儲讀IO操作的起始時間點，增加整數類型的變量io_incomplete，用于存儲當前磁盤未完成的IO操作數量；在描述磁盤的結構體gendisk中增加長整型可變長數組變量mapping[]，用于存儲讀IO操作大小與延遲數據關系映射，增加整數類型可變長數組變量incomplete[]，用于存儲磁盤上未完的讀IO操作大小及數量，增加整數類型的變量vla_len，用于存儲可變長數組mapping[]與incomplete[]的長度；定義常量BLANK，用于表示建立讀IO大小與延遲數據關系映射的讀IO操作的間隔大??；當磁盤驅動注冊初始化描述磁盤的結構體gendisk時，初始化變量vla_len等于：