[發明專利]一種緩存中臟數據的組織管理方法、系統及存儲系統

有效

• 申請號: 201711065726.3
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107844436B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王永剛
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F12/0877
• 分類號: G06F12/0877
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種緩存中臟數據的組織管理方法，其特征在于，包括：

預先將存儲系統中的緩存空間劃分為N個緩存模塊，并根據所述存儲系統中的磁盤陣列的儲存容量確定與所述磁盤陣列對應的M個邏輯卷，其中，N、M均為正整數且M＜N；

根據M個所述邏輯卷的儲存容量和N個所述緩存模塊的緩存容量為M個所述邏輯卷相應的順序分配緩存模塊并設置與M個所述邏輯卷一一對應的M個元素組成的數組，其中，所述邏輯卷分配的緩存模塊的緩存容量小于等于該邏輯卷的儲存容量；

分別將M個所述邏輯卷對應的緩存模塊中的臟塊，按照所述臟塊在邏輯卷的對應地址及紅黑樹的預設排序規則組織成M個紅黑樹，以便將所述臟塊中的臟數據按照先序遍歷的方式刷寫至所述磁盤陣列，其中，所述臟塊在邏輯卷的對應地址為該邏輯卷對應的紅黑樹的節點的key值，與第i個邏輯卷對應的元素為與該邏輯卷對應的紅黑樹的根節點，i為正整數且i≤M。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

在所述臟塊中的臟數據刷寫至所述磁盤陣列后，刪除與所述臟塊對應的紅黑樹的節點。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述紅黑樹的預設排序規則具體為所述紅黑樹的節點的左孩子的key值小于該節點的key值，所述紅黑樹的節點的右孩子的key值大于該節點的key值。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述紅黑樹插入新的臟塊的過程具體包括：

當新的臟塊生成時，根據生成的臟塊在邏輯卷的對應地址確定生成的所述臟塊在與其對應的紅黑樹中的位置，并在滿足所述排序規則的前提下，根據確定的位置將生成的所述臟塊插入該紅黑樹。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述紅黑樹插入節點的平均時間復雜度的關系式為O(log n)，其中，n為所述紅黑樹節點的數量。

6.一種緩存中臟數據的組織管理系統，其特征在于，包括：

預設單元，用于預先將存儲系統中的緩存空間劃分為N個緩存模塊，并根據所述存儲系統中的磁盤陣列的儲存容量確定與所述磁盤陣列對應的M個邏輯卷，其中，N、M均為正整數且M＜N；

分配單元，用于根據M個所述邏輯卷的儲存容量和N個所述緩存模塊的緩存容量為M個所述邏輯卷相應的順序分配緩存模塊并設置與M個所述邏輯卷一一對應的M個元素組成的數組，其中，所述邏輯卷分配的緩存模塊的緩存容量小于等于該邏輯卷的儲存容量；

組織單元，用于分別將M個所述邏輯卷對應的緩存模塊中的臟塊，按照所述臟塊在邏輯卷的對應地址及紅黑樹的預設排序規則組織成M個紅黑樹，以便將所述臟塊中的臟數據按照先序遍歷的方式刷寫至所述磁盤陣列，其中，所述臟塊在邏輯卷的對應地址為該邏輯卷對應的紅黑樹的節點的key值，與第i個邏輯卷對應的元素為與該邏輯卷對應的紅黑樹的根節點，i為正整數且i≤M。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，該系統還包括：

刪除單元，用于在所述臟塊中的臟數據刷寫至所述磁盤陣列后，刪除與所述臟塊對應的紅黑樹的節點。

8.如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述紅黑樹的預設排序規則具體為所述紅黑樹的節點的左孩子的key值小于該節點的key值，所述紅黑樹的節點的右孩子的key值大于該節點的key值。

9.如權利要求6-8任一項所述的系統，其特征在于，所述紅黑樹插入新的臟塊的過程具體包括：

當新的臟塊生成時，根據生成的臟塊在邏輯卷的對應地址確定生成的所述臟塊在與其對應的紅黑樹中的位置，并在滿足所述排序規則的前提下，根據確定的位置將生成的所述臟塊插入該紅黑樹。

10.一種存儲系統，其特征在于，包括如權利要求6-9任一項所述的緩存中臟數據的組織管理系統。