[發明專利]一種利用緩存技術提高藍光陣列數據讀取效率的方法

在審

• 申請號: 201910166997.0
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109871185A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 董茜;顏凱;張力;張明;李玉娟;李婷蔚
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;電子科技大學成都研究院
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/123
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發明屬于藍光存儲技術領域，具體來說是一種利用緩存技術提高藍光陣列數據讀取效率的方法。本發明的方法主要為通過增加一個小容量的磁盤陣列當做緩存配合藍光陣列使用，將數據的存儲方法設定為：當用戶存儲數據時，首先將數據根據文件后綴名進行分類，將同一后綴名的文件盡量存儲在同一張藍光光盤上，同時，通過緩存替換算法，判斷是否將剛寫入的數據加入到磁盤陣列中。將數據的讀取方法設定為：用戶讀取數據時，查詢數據是否在磁盤陣列中，如在磁盤陣列中，則直接向用戶返回數據；如磁盤陣列中沒有該部分數據，則查詢藍光陣列中數據的存儲地址，讀取數據，并反饋給用戶；并通過緩存替換算法，判斷是否將剛讀取的數據加入到磁盤陣列中。從而較好的解決藍光陣列數據讀取效率低下的問題，為藍光陣列這種綠色、節能的存儲方案提供更廣的應用場景。

技術領域

本發明屬于藍光存儲技術領域，具體來說是一種利用緩存技術提高藍光陣列數據讀取效率的方法。

背景技術

隨著物聯網、云計算、大數據、高清攝錄像設備、網絡技術的普遍應用，使得數據(包括高清錄像、照片、視頻、日志文件等)正在急速增長，因此對數據存儲的需求及策略也在迅速變化以適應這樣的改變。根據數據產生的基本原理，隨著時間的推移，數據的使用頻率會降低。使用傳統的存儲方式對“冷數據”進行存儲，會面臨成本高、保存時間短、硬件利用率低的問題。藍光陣列這種近線存儲方式更適合于存儲這類設備，因為其擁有數據保存時間更長，可達50年，成本較低且用能較低等特點。

采用藍光陣列存儲數據是未來數據中心和云存儲平臺的一種新的趨勢，可以滿足較多行業的使用需求，例如制造行業，包括交通、航空、船運、土木、建筑等相關機構，可以用于測量數據、實驗數據、制造數據等資料留存；醫療行業，可以用于醫用影像數據、病人病例、醫生處方數據等資料留存；政府機關可以用于居民信息、社會保險、各類監控影像數據等資料留存；新聞領域可以用于各類采訪原始視頻資料、圖片資料、語音資料、文字資料等數據留存；銀行金融領域可以用于各類客戶交易信息、客戶資料、賬戶信息等數據留存…

使用藍光陣列來存儲“冷數據”，降低了成本、節約了能耗、增加了數據保存時間。但是該部分數據，并不是永遠不會被讀取，一旦用戶需要調取數據時，藍光陣列的數據讀取效率將成為其應用瓶頸。當用戶在藍光陣列中讀取數據時，系統首先在數據庫中查詢到數據的存放地址，然后移動機械臂到指定的光盤盒，取盤并加載后反饋給用戶相應的數據。如果是多用戶的情況下，其性能尤其低下。

發明內容

本發明的目的是，針對上述問題，提供一種使用虛擬化技術將磁盤陣列和藍光陣列統一進行資源分配和管理，并利用緩存技術來提高藍光存儲數據讀取效率的方法。

本發明的技術方案是：

一種利用緩存技術提高藍光陣列數據讀取效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用虛擬化技術將磁盤陣列加入到藍光陣列資源池中，即將每張光盤的數據分別在磁盤陣列中創建緩存分組，對應的存取結構為鏈表；

S2、將數據存儲的方法設定為：

當用戶存儲數據時，首先將數據根據文件后綴名進行分類，將同一后綴名的文件盡量存儲在同一張藍光光盤上，同時，通過緩存替換算法，判斷是否將剛寫入的數據加入到磁盤陣列中。

S3、將數據的讀取方法設定為：

用戶讀取數據時，查詢數據是否在磁盤陣列中，如在磁盤陣列中，則直接向用戶返回數據；如磁盤陣列中沒有該部分數據，則查詢藍光陣列中數據的存儲地址，讀取數據，并反饋給用戶；并通過緩存替換算法，判斷是否將剛讀取的數據加入到磁盤陣列中。

進一步的，步驟S2、S3中所述的緩存替換算法具體為，將用戶請求的數據在磁盤陣列中時定義為命中，不在磁盤陣列中定義為未命中，即未命中時需要從藍光陣列中讀取數據，則包括：