[發明專利]一種新型集群存儲新型緩存預讀實現方法

在審

• 申請號: 201710575171.0
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107357532A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長沙開雅電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及計算機集群存儲領域。

背景技術

集群存儲是有別于傳統的SAN和NAS的一種新的存儲架構。傳統的SAN與NAS分別提供的是數據塊與文件兩個不同級別的存儲架構，而集群存儲是主要面向文件級別的存儲系統。集群存儲是將多臺存儲設備中的存儲空間聚合成一個能夠給應用服務器提供統一訪問接口和管理界面的存儲池，應用可以通過該訪問接口透明地訪問和利用所有存儲設備上的磁盤，可以充分發揮存儲設備的性能和磁盤利用率。數據將會按照一定的規則從多臺存儲設備上存儲和讀取，以獲得更高的并發訪問性能。一旦遇到存儲系統的瓶頸，就會有兩種選擇：一是：采用硬件更加強大的單個存儲系統；二是：采用若干個普通性能的存儲系統來組成“存儲的集群”。“集群”作為一項已被廣泛使用的體系結構，如果采用到存儲上組成“集群存儲”，就可提供按比例增加的存儲資源的性能、容量、可靠性及可用性，突破了單機設備的種種限制。

一般集群存儲擴展起來非常方便，像搭積木一樣進行存儲的擴展。特別是對于那些對數據增長趨勢較難預測的用戶，可以先購買一部分存儲，當有需求的時候，隨時添加，而不會影響現有存儲的使用。集群存儲的操作都經由分布式操作系統統一調度和分發，分散到集群存儲各個存儲節點上完成。使用分布式操作系統帶來的好處是各節點之間沒有任何區別，沒有主次、功能上的區別，所有存儲節點功能完全一致，這樣才能真正做到性能最優。集群存儲通過分布式操作系統的作用，會在前端和后端都實現負載均衡。前端訪問集群存儲的操作，通過幾種負載均衡策略，將訪問分散到集群存儲的各個存儲節點上。后端訪問數據，通過開放式的架構和后端網絡，數據會分布在所有節點上進行存放和讀取。

發明專利內容

本發明專利涉及一種新型集群存儲新型緩存預讀實現方法，該方法通過集群存儲管理系統將物理卷內的數據預先讀取至集群存儲節點的緩存中，待下次業務應用主機下發業務應用讀請求時，如業務應用主機下發業務應用讀請求是集群存儲節點預先緩存的數據，則集群存儲節點通過預先緩存的數據直接響應業務應用讀請求，以實現降低業務應用讀請求的響應時間，提升業務應用讀請求的性能和業務應用軟件效率。

該方法是通過集群存儲管理系統的讀緩存先將可能要訪問的數據塊從物理卷預先讀取到讀緩存內，使得集群存儲管理系統在讀取物理卷時的數據塊為連續讀取，有效降低了每次隨機讀取物理卷數據塊的尋址時間和訪問延遲。

該方法中集群存儲管理系統的讀緩存在預讀時，采用的是預讀單個數據塊相關聯的后續多個數據塊的方式，且讀緩存預讀最大的多個數據塊大小之和不超過512KB。

附圖說明

圖1為本發明專利的一種新型集群存儲新型緩存預讀實現方法結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明專利的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明專利進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明專利，并不用于限定本發明專利。

請參閱圖1，圖1為本發明專利的一種新型集群存儲新型緩存預讀實現方法結構示意圖。

一種新型集群存儲新型緩存預讀實現方法，其特征在于，所述方法包含集群存儲節點a讀緩存（10a）、集群存儲節點b讀緩存（10b）、集群存儲節點a讀緩存預讀數據塊（11a）、集群存儲節點b讀緩存預讀數據塊（11b）、集群存儲節點a物理卷（12a）、集群存儲節點b物理卷（12b）、集群存儲a（13a）、集群存儲b（13b）、集群存儲c（13c）、集群存儲內部通信網絡（14）、集群存儲外部通信網絡（15）、業務應用主機（16）、業務應用讀請求（17），該方法通過集群存儲a（13a）、集群存儲b（13b）和集群存儲c（13c）組成集群存儲系統，集群存儲系統內部通信采用集群存儲內部通信網絡（14）將，外部通信采用集群存儲外部通信網絡（15）與業務應用主機（16）相連，集群存儲系統通過集群存儲節點a物理卷（12a）和集群存儲節點b物理卷（12b）創建一個雙副本的對業務應用主機（16）訪問的數據卷，業務應用主機（16）下發業務應用讀請求（17）時則由集群存儲a（13a）和集群存儲b（13b）來響應，而集群存儲節點a讀緩存（10a）和集群存儲節點b讀緩存（10b）會依據下發的業務應用讀請求（17）預先去讀取集群存儲節點a物理卷（12a）和集群存儲節點b物理卷（12b）數據至集群存儲節點a讀緩存（10a）和集群存儲節點b讀緩存（10b）。