[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列緩存分區(qū)管理的系統(tǒng)、裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110205628.1
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102262512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂爍;文中領(lǐng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浪潮（北京）電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/06;G06F12/08
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

1.一種實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列緩存分區(qū)管理的系統(tǒng)，包括依次連接的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊、緩存池管理裝置以及后端存儲(chǔ)設(shè)備，其中：

應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊，用于向緩存池管理裝置發(fā)出讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并接收緩存池管理裝置返回的數(shù)據(jù)；

緩存池管理裝置，用于分區(qū)管理緩存池中的緩存空間，針對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)設(shè)置緩存分區(qū)；根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，將寫(xiě)入后端存儲(chǔ)設(shè)備中應(yīng)用業(yè)務(wù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)分配的緩存分區(qū)讀取；

后端存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)應(yīng)用業(yè)務(wù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊包括應(yīng)用業(yè)務(wù)IO線程，所述緩存池管理裝置包括依次連接的緩存分區(qū)模塊、緩存分配模塊以及緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊，所述后端存儲(chǔ)設(shè)備包括后端磁盤(pán)陣列，其中：

應(yīng)用業(yè)務(wù)IO線程，用于向緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊發(fā)出所述讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求；將緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊返回的數(shù)據(jù)提供給相應(yīng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)；

緩存分區(qū)模塊，用于針對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)將所述緩存池中的緩存空間設(shè)置為相應(yīng)的緩存分區(qū)，包括緩存分區(qū)總?cè)萘恳约熬彺娣謪^(qū)中單位數(shù)據(jù)塊的容量；

緩存分配模塊，用于根據(jù)輸入的查找結(jié)果，分配具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的緩存分區(qū)，并向緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊輸出數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令或數(shù)據(jù)讀指令；

緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊，用于根據(jù)接收的所述讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求查找相應(yīng)的緩存分區(qū)中狀態(tài)有效的數(shù)據(jù)塊，并將所述查找結(jié)果輸出給緩存分配模塊；根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令或數(shù)據(jù)讀指令，將從后端磁盤(pán)陣列讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入分配的緩存分區(qū)，和/或?qū)南鄳?yīng)緩存分區(qū)中讀取的數(shù)據(jù)返回給應(yīng)用業(yè)務(wù)IO線程。

3.按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述緩存分配模塊根據(jù)所述查找結(jié)果為數(shù)據(jù)命中，則將緩存分區(qū)數(shù)據(jù)狀態(tài)更新為有用，且所述讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求是從后端磁盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，或者根據(jù)所述查找結(jié)果為數(shù)據(jù)未命中，則分配所述緩存分區(qū)，并向所述緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊輸出所述數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令；或者根據(jù)所述查找結(jié)果為數(shù)據(jù)命中，且所述讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求是從所述緩存分區(qū)讀取數(shù)據(jù)，則向所述緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊輸出所述數(shù)據(jù)讀指令；

所述緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊根據(jù)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令將從所述后端磁盤(pán)陣列讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入分配的所述緩存分區(qū)，并將從該緩存分區(qū)中讀取的數(shù)據(jù)返回給所述應(yīng)用業(yè)務(wù)IO線程；或者根據(jù)所述數(shù)據(jù)讀指令，將直接從該緩存分區(qū)中讀取的數(shù)據(jù)返回給所述應(yīng)用業(yè)務(wù)IO線程。

4.按照權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述緩存池管理裝置還包括與所述緩存分區(qū)模塊連接的緩存回收模塊，其中：

所述緩存分區(qū)模塊每隔一段時(shí)間若查詢(xún)緩存池中的空數(shù)據(jù)塊數(shù)目低于低限值，則向緩存回收模塊輸出緩存回收指令；

緩存回收模塊，用于根據(jù)所述緩存回收指令將緩存分區(qū)中狀態(tài)處于無(wú)用的數(shù)據(jù)塊回收到所述緩存池中，并將回收的數(shù)據(jù)塊狀態(tài)更新為空。

5.按照權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述緩存回收模塊通過(guò)系統(tǒng)回收線程根據(jù)緩存回收策略啟動(dòng)相應(yīng)的緩存分區(qū)回收線程，所述緩存分區(qū)回收線程在系統(tǒng)回收線程的啟動(dòng)下調(diào)用回收算法回收本緩存分區(qū)內(nèi)所述狀態(tài)處于無(wú)用的數(shù)據(jù)塊；

所述緩存回收策略包括按優(yōu)先級(jí)回收策略及按緩存分區(qū)滿(mǎn)足低限數(shù)據(jù)塊回收策略中的任意一種或兩種。

6.一種實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列緩存分區(qū)的緩存池管理裝置，其特征在于，包括依次連接的緩存分區(qū)模塊、緩存分配模塊以及緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊，其中：

緩存分區(qū)模塊，用于針對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)將緩存池中的緩存空間設(shè)置為相應(yīng)的緩存分區(qū)；

緩存分配模塊，用于根據(jù)輸入的查找結(jié)果分配緩存分區(qū)，并向緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊輸出數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令或數(shù)據(jù)讀指令；

緩存數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊，用于根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊發(fā)出的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，查找相應(yīng)的緩存分區(qū)中狀態(tài)有效的數(shù)據(jù)塊，并將所述查找結(jié)果輸出給緩存分配模塊；根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)指令或數(shù)據(jù)讀指令，將從后端存儲(chǔ)設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入分配的緩存分區(qū)，和/或?qū)南鄳?yīng)緩存分區(qū)中讀取的數(shù)據(jù)返回給應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊。