[發(fā)明專利]一種內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)訪問方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310557075.5
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103544324B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建國
• 申請（專利權(quán)）人: 北京搜狐新媒體信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)訪問方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，服務(wù)器中大量的相同的數(shù)據(jù)被多個客戶端反復(fù)訪問，給服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫帶來很大的壓力。為了減輕數(shù)據(jù)庫的負(fù)載，目前主要采用memcached分布式內(nèi)存對象緩存系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫中多次被訪問的數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，客戶端通過memcached訪問數(shù)據(jù)庫，當(dāng)memcached中沒有客戶端訪問的數(shù)據(jù)時，memcached從數(shù)據(jù)庫中獲取客戶端所訪問的數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端，并緩存數(shù)據(jù)；當(dāng)memcached中有客戶端訪問的數(shù)據(jù)時，客戶端直接從memcached中獲得所訪問的數(shù)據(jù)，不再去數(shù)據(jù)庫中訪問所需要的數(shù)據(jù)，從而減少了客戶端訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù)，減輕了數(shù)據(jù)庫的負(fù)載。

Memcached系統(tǒng)工作在操作系統(tǒng)的用戶態(tài)，而操作系統(tǒng)處理客戶端的數(shù)據(jù)訪問請求事件是由操作系統(tǒng)的內(nèi)核態(tài)處理，因此，處理器（CPU）在處理客戶端通過網(wǎng)絡(luò)訪問memcached的數(shù)據(jù)事件時，需要在用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)之間不斷切換，消耗大量的時間，降低服務(wù)器處理客戶端請求的速度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)訪問方法、裝置及系統(tǒng)，從內(nèi)核態(tài)的緩存空間獲取客戶端請求的數(shù)據(jù)信息，無需從用戶態(tài)的memcached中獲取數(shù)據(jù)信息，避免CPU在用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)之間不斷切換。

一種內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)訪問方法，應(yīng)用于內(nèi)核態(tài)系統(tǒng)，所述方法包括：

與客戶端建立通信連接；

接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)訪問請求；

解析所述數(shù)據(jù)訪問請求獲得數(shù)據(jù)索引；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)索引判斷內(nèi)核態(tài)緩存區(qū)是否緩存有所述數(shù)據(jù)信息；

當(dāng)內(nèi)核態(tài)系統(tǒng)緩存有所述數(shù)據(jù)信息時，獲取所述數(shù)據(jù)索引所對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；

將所述數(shù)據(jù)信息利用所建立的通信連接發(fā)送到客戶端。

可選的，所述方法還包括：

利用netlink套接字所建立的通信連接從用戶態(tài)獲取初始化配置參數(shù)，所述初始化配置參數(shù)包括監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)地址、監(jiān)聽端口、最大容量和傳輸協(xié)議類型；

根據(jù)所述初始化配置參數(shù)進(jìn)行初始化。

可選的，所述方法還包括：

當(dāng)內(nèi)核態(tài)緩存區(qū)沒有緩存所述數(shù)據(jù)信息時，接收客戶端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行緩存，所述數(shù)據(jù)信息為客戶端從數(shù)據(jù)庫獲取的。

可選的，所述接收客戶端發(fā)送的所述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行緩存包括：

接收客戶端從數(shù)據(jù)庫獲取的數(shù)據(jù)信息；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)信息的長度選擇數(shù)據(jù)緩存接口；

判斷空閑緩存區(qū)域是否小于所述數(shù)據(jù)信息的長度；

當(dāng)空閑緩存區(qū)域不小于所述數(shù)據(jù)信息的長度時，存儲所述數(shù)據(jù)信息；

當(dāng)空閑緩存區(qū)域小于所述數(shù)據(jù)信息的長度時，獲取內(nèi)核緩存空間，存儲所述數(shù)據(jù)信息。

可選的，所述獲取內(nèi)核緩存空間包括：

判斷所請求的內(nèi)核緩存空間是否大于第一預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所請求的內(nèi)核緩存空間不大于第一預(yù)設(shè)閾值時，通過kmalloc獲取內(nèi)核緩存空間；

當(dāng)請求的內(nèi)核緩存空間大于第一預(yù)設(shè)閾值時，判斷所請求的內(nèi)核緩存空間是否大于第二預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所請求的內(nèi)核緩存空間大于第二預(yù)設(shè)閾值時，通過alloc_pages獲取內(nèi)核緩存空間；

當(dāng)所請求的內(nèi)核緩存空間不大于第二預(yù)設(shè)閾值時，通過vmalloc獲取內(nèi)核緩存空間。

可選的，所述根據(jù)所述數(shù)據(jù)索引判斷內(nèi)核態(tài)緩存區(qū)是否緩存有所述數(shù)據(jù)信息包括：

根據(jù)所述數(shù)據(jù)索引利用hashtable查找item list中的數(shù)據(jù)描述信息指針；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)描述指針查找是否緩存有所述數(shù)據(jù)信息。

可選的，所述與客戶端建立通信連接包括：

利用預(yù)先設(shè)置的監(jiān)聽套接字監(jiān)聽與其關(guān)聯(lián)的端口所接收的至少一個客戶端的tcp或unix連接請求；

當(dāng)接收到客戶端的tcp或unix連接請求時，給所述客戶端創(chuàng)建一個連接套接字；

創(chuàng)建與所述客戶端通過所述連接套接字通信的連接對象。

可選的，所述與客戶端建立通信連接包括：

當(dāng)接收到的客戶端的udp請求時，建立客戶端與預(yù)設(shè)UDP連接對象的通信連接。

一種內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)訪問裝置，應(yīng)用于內(nèi)核態(tài)系統(tǒng)，所述裝置包括：

通信模塊，用于與客戶端建立通信連接；

接收模塊，用于接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)訪問請求；

解析模塊，用于解析所述數(shù)據(jù)訪問請求獲得數(shù)據(jù)索引；