[發明專利]基于緩存集群的緩存方法和系統

在審

• 申請號: 201610061189.4
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105739924A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉力協;孔偉康
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

本申請提供了一種基于緩存集群的緩存方法，包括：緩存客戶端確定待寫入數據對應的緩存分區的分區號；根據分區號向視圖服務節點查詢待寫入數據對應的緩存分區的主節點信息；接收視圖服務節點返回的待寫入數據對應的緩存分區的主節點信息，并根據主節點信息向待寫入數據對應的緩存分區的主節點發送寫請求，寫請求攜帶待寫入數據；待寫入數據對應的緩存分區的主節點根據寫請求，將待寫入數據寫入本地寫回緩存；從視圖服務節點獲取待寫入數據對應的緩存分區的各個備節點信息，并將待寫入數據復制到待寫入數據對應的緩存分區的各個備節點。該方法可以提升緩存規模集群的可靠性。

技術領域

本發明涉及存儲領域，尤其涉及基于緩存集群的緩存方法和系統。

背景技術

在現有的數據中心與存儲產品中，閃存(flash)等高速非易失性緩存設備被廣泛的用來加速后臺共享存儲的訪問速度。緩存的寫入方式可分為透寫(write-through)和寫回(write-back)兩種方式。

透寫(write-through)指的是在寫入緩存設備的同時也寫入共享存儲設備一份。其優點是操作簡單，緩存設備和共享存儲設備中數據保持一致，不易丟失數據；其缺點是訪問數據速度較慢，整體的讀寫速度受共享存儲設備的影響大，提升系統的每秒的輸入輸出數(input output per second，IOPS)較難。

回寫(write-back)指的是在寫入緩存設備時并不同步寫入共享存儲設備中，數據在寫入緩存設備后即可向上層業務返回寫成功，同時通過后臺管理在適當的時候寫入共享存儲設備中。其優點是讀寫速度快，即IOPS高，其缺點是操作管理復雜，當緩存設備故障時易造成數據不一致。

由于對于數據中心與存儲產品中，產品的IOPS是一項非常重要的指標參數，因此寫回緩存設備被廣泛使用在各類存儲產品中。為了克服寫回緩存設備容易造成的數據不一致問題，須在寫回緩存設備中增加保證數據一致性(data consistency)的機制。

現有技術中，采用雙節點互為鏡像的方式，將一個寫回緩存設備的寫回緩存鏡像到另一個節點。主要方式為：當某個寫回緩存設備接受寫業務時，其同時拷貝該請求至相應的鏡像寫回緩存設備，在鏡像寫回緩存設備中同時執行該寫操作，從而保證互為鏡像的兩個寫回緩存設備的數據一致。從而當其中某個寫回緩存設備故障時，可以從相應的鏡像寫回緩存設備中恢復并獲得數據，從而保證數據的一致性。

由上可見，雙寫回緩存設備互為鏡像的方式可以在一定程度上解決寫回緩存的兩副本一致性問題，但是這種方式只支持2個寫回緩存設備互為鏡像，無法滿足大規模集群的可靠性需求。

發明內容

本發明實施例提供基于緩存集群的緩存方法和系統，可以滿足大規模集群的可靠性需求。

一方面，提供了一種基于緩存集群的緩存方法，所述緩存集群包括視圖服務節點和多個存儲節點，每個存儲節點包含至少一個寫回緩存設備，每個所述寫回緩存設備包括多個子分區，多個所述子分區構成一個緩存分區，每個所述緩存分區包含一個主子分區和至少一個備子分區，所述視圖服務節點用于記錄每個所述緩存分區的視圖信息，所述視圖信息包括每個所述緩存分區包含各個子分區所在的緩存設備的節點信息，其中，第一緩存分區的主子分區所在的存儲節點為所述第一緩存分區的主節點，所述第一緩存分區的各個備子分區所在的存儲節點為所述第一緩存分區的備節點，所述第一緩存分區為所述緩存集群中的任一緩存分區，所述方法包括：

緩存客戶端確定待寫入數據對應的緩存分區的分區號；

所述緩存客戶端根據所述待寫入數據對應的緩存分區的分區號向所述視圖服務節點查詢所述待寫入數據對應的緩存分區的主節點信息；

所述緩存客戶端接收所述視圖服務節點返回的所述待寫入數據對應的緩存分區的主節點信息，并根據所述待寫入數據對應的緩存分區的主節點信息向所述待寫入數據對應的緩存分區的主節點發送寫請求，所述寫請求攜帶所述待寫入數據；