[發明專利]基于SSD和磁盤混合存儲的緩存方法、裝置及介質

有效

• 申請號: 201710373765.3
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108932150B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 江瀅;王志坤
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F3/06;G06F9/50
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 姜春咸;馮建基

本發明公開了一種基于SSD和磁盤混合存儲的緩存方法、裝置及介質，用以提高SSD和磁盤的混合存儲系統中存儲性能。所述方法包括：根據預設的時間周期，周期性確定磁盤中各被訪問數據塊的訪問熱度；在每個時間周期，根據所述訪問熱度，從所述被訪問數據塊中提取相應的數據塊，并緩存至在固態硬盤SSD中預設的各虛擬機獨立緩存區和預設的所有虛擬機共享緩存區。本發明實時監控虛擬機負載特征及數據塊熱點情況，將SSD緩存空間劃分為共享區和獨立緩存區，結合虛擬機的性能需求和負載特征的變化，按照虛擬機的數據塊熱度，動態分配SSD緩存空間給各個虛擬機，從而提高整體性能。

技術領域

本發明涉及云存儲領域，特別是涉及一種基于SSD和磁盤混合存儲的緩存方法、裝置及介質。

背景技術

隨著信息資源爆炸性增長，分布式存儲系統憑借高性能、高擴展、高可用、易管理等特點，成為云存儲和大數據的基礎和核心。如圖1所示，在虛擬化環境中，很多虛擬機共享分布式存儲資源，每個虛擬機有自己的負載模型和緩存需求。

當前SSD(Solid?State?Drives，固態硬盤)被廣泛應用與分布式存儲緩存機制中，分布式存儲緩存維護最近訪問的熱數據，以保證更敏捷的IO響應；同時，I/O緩存減少磁盤負載，避免磁盤造成系統性能瓶頸。

但是在基于SSD和磁盤的混合存儲系統中，如何根據虛擬機IO負載變化和數據訪問熱度，動態分配SSD緩存，從而在滿足虛擬機業務性能需求的同時，提高存儲全局性能，是亟需解決的問題。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種基于SSD和磁盤混合存儲的緩存方法、裝置及介質，用以提高SSD和磁盤的混合存儲系統中存儲性能。

為解決上述技術問題，本發明中提供一種基于SSD和磁盤混合存儲的緩存方法，所述方法包括：

根據預設的時間周期，周期性確定磁盤中各被訪問數據塊的訪問熱度；

在每個時間周期，根據所述訪問熱度，從所述被訪問數據塊中提取相應的數據塊，并緩存至在固態硬盤SSD中預設的各虛擬機獨立緩存區和預設的所有虛擬機共享緩存區。

可選地，所述在每個時間周期，根據所述訪問熱度，從所述被訪問數據塊中提取相應的數據塊，并緩存至在所述SSD中預設的各虛擬機獨立緩存區和預設的所有虛擬機共享緩存區，包括：

根據所述訪問熱度對所述被訪問數據塊進行排序；

根據各所述獨立緩存區的長度，按照所述排序，從所述被訪問數據塊中提取與每個虛擬機對應的數據塊，并緩存至相應虛擬機對應的獨立緩存區中；

從所述被訪問數據塊中剔除已緩存至各獨立緩存區的數據塊；

根據所述共享緩存區的長度，按照所述排序，從剔除后的被訪問數據塊中提取相應數據塊，并緩存至所述共享緩存區。

具體地，所述確定磁盤中各被訪問數據塊的訪問熱度，還包括：

對每個被訪問數據塊進行參數標記；所述參數至少包括虛擬機標識信息、位置信息和訪問熱度信息；

根據各所述獨立緩存區的長度，按照所述排序，從所述被訪問數據塊中提取與每個虛擬機對應的數據塊，包括：

針對任一虛擬機：根據該虛擬機標識信息，從所述被訪問數據塊中查找與該虛擬機對應的被訪問數據塊；

根據該虛擬機的獨立緩存區的長度，確定該獨立緩存區的緩存數量；

按照所述獨立緩存區的緩存數量、所述排序和所述訪問熱度信息，從查找到的被訪問數據塊中確定需緩存的數據塊的位置信息；

根據確定的位置信息，提取需緩存至該獨立緩存區的數據塊。