一种读干扰检测方法、读干扰检测装置、介质及产品与流程

本技术涉及存储，尤其涉及一种读干扰检测方法、读干扰检测装置、介质及产品。

背景技术：

1、在云计算环境中，多个虚拟机共享物理存储资源，这种资源共享模式显著提升了资源利用效率。然而，当多个虚拟机同时密集访问存储设备时，往往会导致存储设备的读取性能下降，影响业务的正常运行。

2、目前，业界普遍采用资源隔离或性能监控的方法来减少虚拟机之间的读干扰。例如，通过限制虚拟机对存储设备的访问速率，或者为每个虚拟机分配固定的i/o带宽来实现资源隔离。此外，还可以通过监控存储访问模式和响应时间来动态调整资源分配，以在运行时减少性能干扰。

3、然而，相关技术主要侧重于通过静态资源分配或简单动态调整来应对读干扰，这在处理高并发和动态变化的数据访问模式时往往效果不佳，特别是在虚拟机访问模式频繁变化或突发性高访问负载出现时，难以准确及时地识别出读干扰的热点区块，导致对存储设备的性能优化反应迟缓。

技术实现思路

1、本技术提供了一种读干扰检测方法、读干扰检测装置、介质及产品，用于准确识别读干扰的热点区块。

2、第一方面，本技术提供了一种读干扰检测方法，应用于读干扰检测装置，该方法包括：获取多个虚拟机各自的数据访问集，该数据访问集中包括多条数据访问记录，该数据访问记录中包括数据访问时刻、数据访问区块以及该数据访问区块的数据响应时长；基于该数据访问记录，确定预设时长内访问每个数据区块的不同虚拟机的第一个数和该每个数据区块的第一平均响应时长；将该第一个数超过预设数量阈值或该第一平均响应时长超过预设时长阈值的数据区块确定为读干扰热点区块；基于该数据访问记录，确定单位时间内访问该读干扰热点区块的不同虚拟机的第二个数和目标虚拟机的第二平均响应时长，该目标虚拟机用于表示在该单位时间内访问该读干扰热点区块的虚拟机；根据该第二个数、预设基准并发数、该第二平均响应时长以及预设基准响应时长，确定该读干扰热点区块的读干扰程度；将该读干扰程度超过预设程度阈值的读干扰热点区块确定为严重读干扰区块；将该严重读干扰区块的标识码、读干扰程度、读干扰开始时刻、读干扰结束时刻以及访问该严重读干扰区块的虚拟机标识列表存入读干扰日志中。

3、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置获取多个虚拟机各自的数据访问记集，并基于这些数据访问记录识别读干扰热点区块，再进一步分析这些热点区块的访问行为，最终确定严重读干扰区块。这种层层递进的分析方法不仅可以及时发现读干扰问题，还能准确评估读干扰程度，克服了相关技术中仅依赖静态资源分配或简单阈值判断的局限性，从而能够更好地应对云环境中动态多变的数据访问模式。

4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，该基于该数据访问记录，确定预设时长内访问每个数据区块的不同虚拟机的第一个数和该每个数据区块的第一平均响应时长，具体包括：根据该数据访问时刻，确定该预设时长内的目标数据访问记录；基于该目标数据访问记录中的目标数据访问区块，建立数据区块索引表，该数据区块索引表中包括每个被访问的目标数据区块的标识码；统计该预设时长内访问该数据区块索引表中每个目标数据区块的不同虚拟机的数量，得到该第一个数；计算该预设时长内目标数据区块的目标数据响应时长的算术平均值，得到该第一平均响应时长。

5、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置建立数据区块索引表，将离散的数据访问记录组织成结构化的形式，大大提高了后续统计分析的效率。之后，读干扰检测装置统计预设时长内访问数据区块索引表中每个目标数据区块的不同虚拟机的数量和预设时长内目标数据区块的目标数据响应时长的算术平均值，得到预设时长内访问每个数据区块的不同虚拟机的第一个数和该每个数据区块的第一平均响应时长，使得读干扰检测装置可以快速响应读干扰情况的变化。

6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，该根据该第二个数、预设基准并发数、该第二平均响应时长以及预设基准响应时长，确定该读干扰热点区块的读干扰程度，具体包括：计算该第二个数与该预设基准并发数的第一比值，以及该第二平均响应时长与该预设基准响应时长的第二比值；基于预设第一加权系数和预设第二加权系数，对该第一比值和该第二比值进行加权计算，得到加权结果；将该加权结果确定为该读干扰热点区块的读干扰程度。

7、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置计算实际并发访问数与预设基准并发数的比值，和实际平均响应时长与预设基准响应时长的比值，引入加权系数对这两个比值进行综合，既考虑了访问压力，又兼顾了性能影响，使得最终的读干扰程度评估更加全面和准确。

8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在该根据该第二个数、预设基准并发数、该第二平均响应时长以及预设基准响应时长，确定该读干扰热点区块的读干扰程度的步骤之后，该方法还包括：获取该读干扰热点区块的历史读干扰程度；根据当前的该读干扰程度和该历史读干扰程度，预测该读干扰热点区块的未来读干扰程度；若该未来读干扰程度表明读干扰程度上升，则将该读干扰热点区块的数据迁移至预设存储区域。

9、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置引入历史读干扰程度并结合当前读干扰程度进行未来趋势预测，从而能够提前发现潜在的读干扰风险，而不是被动地等待问题发生，大大降低了因读干扰导致性能严重下降的风险，提高了存储设备的稳定性和可靠性。

10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在该若该未来读干扰程度表明读干扰程度上升，则将该读干扰热点区块的数据迁移至预设存储区域的步骤之前，该方法还包括：根据未来预设时长内多个未来读干扰程度的值，确定该未来读干扰程度的变化率；若该未来读干扰程度的变化率超过预设变化率阈值，确定读干扰程度上升；若该未来读干扰程度的变化率低于该预设变化率阈值，确定读干扰程度下降。

11、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置计算未来预设时长内未来读干扰程度的变化率，并结合预设变化率阈值，从而准确判断出未来读干扰程度的变化趋势，使得读干扰检测装置能够更早地发现潜在问题，特别是在未来读干扰程度快速上升的情况下，及时触发数据迁移操作，有效预防存储设备性能急剧下降。

12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在该若该未来读干扰程度表明读干扰程度上升，则将该读干扰热点区块的数据迁移至预设存储区域的步骤之前，该方法还包括：获取存储设备中的可用存储区域列表；计算每个可用存储区域的当前读取负载；将该当前读取负载最小的可用存储区域确定为该预设存储区域。

13、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置获取存储设备中的可用存储区域列表，并实时计算每个可用存储区域的当前读取负载，选择当前读取负载最小的可用存储区域作为迁移目标，确保了数据迁移后的负载均衡，避免了简单固定分配可能导致的新的热点问题，使得资源得到更合理的利用。

14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在该将该严重读干扰区块的标识码、读干扰程度、读干扰开始时刻、读干扰结束时刻以及访问该严重读干扰区块的虚拟机标识列表存入读干扰日志中的步骤之后，该方法还包括：获取该严重读干扰区块的数据访问模式特征，该数据访问模式特征包括数据访问频率、数据访问时间分布和数据访问空间局部性；根据该数据访问模式特征，对该严重读干扰区块进行分类，得到读干扰区块类型；基于该读干扰区块类型，确定对应的存储优化策略，该存储优化策略包括分区存储策略、缓存分配策略和带宽分配策略中的至少一种。

15、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置获取严重读干扰区块的数据访问模式特征，并根据这些数据访问特征对严重读干扰区块进行分类，并针对不同的读干扰区块类型选择相应的存储优化策略，包括分区存储、缓存分配和带宽分配等多种手段。这种基于访问模式的分类和优化方法，使得读干扰检测装置能够更有针对性地解决不同类型的读干扰问题，从而提高了存储设备的整体性能和资源利用效率。例如，对于高频访问但时间分布集中的区块，可以采用缓存优化策略；对于访问频率较低但空间局部性强的区块，则可以采用分区存储策略。

16、第二方面，本技术实施例提供了一种读干扰检测装置，该读干扰检测装置包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该读干扰检测装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

17、第三方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当上述计算机程序产品在读干扰检测装置上运行时，使得上述读干扰检测装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

18、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当上述指令在读干扰检测装置上运行时，使得上述读干扰检测装置执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

19、可以理解地，上述第二方面提供的读干扰检测装置，第三方面提供的计算机程序产品和第四方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。

20、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、1、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置获取多个虚拟机各自的数据访问记集，并基于这些数据访问记录识别读干扰热点区块，再进一步分析这些热点区块的访问行为，最终确定严重读干扰区块。这种层层递进的分析方法不仅可以及时发现读干扰问题，还能准确评估读干扰程度，克服了相关技术中仅依赖静态资源分配或简单阈值判断的局限性，从而能够更好地应对云环境中动态多变的数据访问模式。

22、2、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置建立数据区块索引表，将离散的数据访问记录组织成结构化的形式，大大提高了后续统计分析的效率。同时，读干扰检测装置统计预设时长内访问数据区块索引表中每个目标数据区块的不同虚拟机的数量，避免了对历史数据的冗余计算。这种处理方式在保证读干扰检测准确性的同时，显著降低了计算开销，使得读干扰检测装置能够快速响应读干扰情况的变化。

23、3、通过采用上述技术方案，读干扰检测装置获取存储设备中的可用存储区域列表，并实时计算每个可用存储区域的当前读取负载，选择当前读取负载最小的可用存储区域作为迁移目标，确保了数据迁移后的负载均衡，避免了简单固定分配可能导致的新的热点问题，使得资源得到更合理的利用。