[發明專利]混合緩存的協同式自適應預取方法、中間件和系統

有效

• 申請號: 201210195811.2
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102779098A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 葛雄資
• 申請（專利權）人: 國家超級計算深圳中心(深圳云計算中心)
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及到計算機數據存儲技術領域，特別涉及到混合緩存的協同式自適應預取方法、中間件和系統。

背景技術

在計算機數據存儲時，由于Flash本身具有讀寫不對稱的問題，特別是隨機寫速度表現不如人意，利用基于Flash的SSD來緩存和預取大量的順序數據流，可能會造成SSD上產生大量的寫操作，甚至產生嚴重的交織隨機讀寫情況，在最壞的情況下不僅不能節能，還會引起系統性能的下降，導致SSD壽命降低。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種減少SSD寫次數、延長SSD使用壽命的混合緩存的協同式自適應預取方法、中間件和系統。

本發明提出一種混合緩存的協同式自適應預取方法，包括步驟：

協同式自適應預取CAP中間件判定預取數據請求到達；

判斷動態隨機存取存儲器DRAM中是否發生抖動；

如果否，則將所述預取數據請求存儲至所述DRAM中；

如果是，則將所述預取數據請求存儲至固態硬盤SSD中。

優選地，所述將預取數據請求存儲至所述DRAM中的步驟之后還包括：

將所述預取數據請求中的順序流數據的地址指針存儲至所述DRAM的順序鏈表中；將所述預取數據請求中的隨機流數據的地址指針存儲至所述DRAM的隨機鏈表中。

優選地，所述將預取數據請求存儲至固態硬盤SSD中的步驟之后還包括：

將所述預取數據請求中的順序流數據的地址指針存儲至所述SSD的順序鏈表中；將所述預取數據請求中的隨機流數據的地址指針存儲至所述SSD的隨機鏈表中。

優選地，所述混合緩存的協同式自適應預取方法，還包括步驟：

將所述預取數據請求的順序流數據中訪問頻率超過預設頻率閾值的數據作為熱點數據，存儲至所述SSD中，并將所述熱點數據的地址指針存儲至所述SSD的隨機鏈表中。

本發明還提出一種混合緩存的協同式自適應預取中間件，包括：

請求判定模塊，用于判定預取數據請求到達；

抖動判斷模塊，用于判斷動態隨機存取存儲器DRAM中是否發生抖動；

DRAM數據存儲模塊，用于在所述DRAM未發生抖動時，將所述預取數據請求存儲至所述DRAM中；

SSD數據存儲模塊，用于在所述DRAM發生抖動時，將所述預取數據請求存儲至固態硬盤SSD中。

優選地，所述混合緩存的協同式自適應預取中間件，還包括：

DRAM地址存儲模塊，用于在所述DRAM未發生抖動時，將所述預取數據請求中的順序流數據的地址指針存儲至所述DRAM的順序鏈表中；將所述預取數據請求中的隨機流數據的地址指針存儲至所述DRAM的隨機鏈表中。

優選地，所述混合緩存的協同式自適應預取中間件，還包括：

SSD地址存儲模塊，用于在所述DRAM發生抖動時，將所述預取數據請求中的順序流數據的地址指針存儲至所述SSD的順序鏈表中；將所述預取數據請求中的隨機流數據的地址指針存儲至所述SSD的隨機鏈表中。

優選地，所述混合緩存的協同式自適應預取中間件，還包括：

熱點數據存儲模塊，用于將所述預取數據請求的順序流數據中訪問頻率超過預設頻率閾值的數據作為熱點數據，存儲至所述SSD中；

熱點地址存儲模塊，用于將所述熱點數據的地址指針存儲至所述SSD的隨機鏈表中。

本發明還提出一種混合緩存的協同式自適應預取系統，包括混合緩存的協同式自適應預取中間件，所述混合緩存的協同式自適應預取中間件包括：

請求判定模塊，用于判定預取數據請求到達；

抖動判斷模塊，用于判斷動態隨機存取存儲器DRAM中是否發生抖動；

DRAM數據存儲模塊，用于在所述DRAM未發生抖動時，將所述預取數據請求存儲至所述DRAM中；

SSD數據存儲模塊，用于在所述DRAM發生抖動時，將所述預取數據請求存儲至固態硬盤SSD中；

所述混合緩存的協同式自適應預取系統還包括：

動態隨機存取存儲器DRAM，用于在所述DRAM未發生抖動時，存儲所述預取數據請求；

固態硬盤SSD，用于在所述DRAM發生抖動時，存儲所述預取數據請求。

優選地，所述DRAM包括順序鏈表和隨機鏈表；

所述DRAM的順序鏈表，用于在所述DRAM未發生抖動時，存儲所述預取數據請求中的順序流數據的地址指針；

所述DRAM的隨機鏈表，用于在所述DRAM未發生抖動時，存儲所述預取數據請求中的隨機流數據的地址指針。