[發(fā)明專利]應(yīng)用于Bcache的回收方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010925765.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112115073A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳亮;劉國輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京易捷思達(dá)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F9/50
• 代理公司: 北京卓唐知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本申請公開了一種應(yīng)用于Bcache的回收方法及裝置，本申請的方法包括獲取非空閑的桶bucket，所述非空閑的桶bucket是包含臟數(shù)據(jù)和/或過期數(shù)據(jù)的緩存空間；將非空閑的bucket進行數(shù)據(jù)整合至空閑的bucket中，將非空閑的bucket的空間釋放；將釋放空間后的非空閑的bucket標(biāo)記為空閑的bucket，以增加空閑的bucket的數(shù)量。本申請是為了解決現(xiàn)有應(yīng)用于Bcache的垃圾回收機制影響緩存效果的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種應(yīng)用于Bcache的回收方法及裝置。

背景技術(shù)

Bcache是一個Linux內(nèi)核塊設(shè)備的cache實現(xiàn)。它允許一個或多個高速存儲設(shè)備(caching盤)被用來當(dāng)做相對廉價的低速大容量設(shè)備(backing盤)的緩沖層。這樣對于用戶來說既可以得到低速HDD(機械硬盤)的大容量，同時因為訪問透過SSD(固態(tài)硬盤)緩沖，可以得到近似于SSD的訪問速度，并且整個訪問過程對于用戶來說是透明的，和一般訪問塊設(shè)備是一樣的使用方式。

Bcache設(shè)計過程中充分考慮SSD的特性，緩存設(shè)備會按照桶(bucket)大小劃分成很多bucket，bucket的大小是可配置的，通常是設(shè)置成與緩存SSD設(shè)備的擦除大小一致。這些bucket也就構(gòu)成了緩存空間。Bcache根據(jù)配置可以以不同的策略來使用bucket，包括LRU(最近最少使用策略)，F(xiàn)IFO(先進先出策略)，和Random(隨機選擇策略)。Bcache通過btree(多路搜索樹)來做LBA(邏輯區(qū)域地址)到caching設(shè)備數(shù)據(jù)位置的索引，即通過btree中的key來做LBA的index，pointer來指向bucket中數(shù)據(jù)的位置。

Bcache所提供的緩沖不僅是讀數(shù)據(jù)的時候會介入，對于寫操作它也可以通過打開writeback特性來提供緩沖。寫操作落到SSD上的數(shù)據(jù)在被回寫到backing設(shè)備之前會被稱做臟數(shù)據(jù)，回寫功能會在后臺將這些數(shù)據(jù)陸續(xù)回刷到backing設(shè)備上。在緩存不斷使用過程中bucket會持續(xù)被分配占用，因此Bcache需要有bucket的回收機制，即Bcache的垃圾回收機制Garbage Collection機制，簡稱GC。GC會在幾個時機被喚醒，然后將沒有臟數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的bucket標(biāo)記為可以回收，進而再被回收放到空閑列表中。

發(fā)明人實施GC時發(fā)現(xiàn)，只要有少量的臟數(shù)據(jù)就沒法回收，或者有大量的過期數(shù)據(jù)也無法回收，造成桶空間的利用率低，無法及時的將緩存空間釋放給用戶，影響緩沖效果，尤其是對于寫操作緩存要求高的場景下，影響更為明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的主要目的在于提供一種應(yīng)用于Bcache的回收方法及裝置，以解決現(xiàn)有應(yīng)用于Bcache的垃圾回收機制，影響緩存效果的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的第一方面，提供了一種應(yīng)用于Bcache的回收方法。

根據(jù)本申請的應(yīng)用于Bcache的回收方法包括：

獲取非空閑的桶bucket，所述非空閑的桶bucket是包含臟數(shù)據(jù)和/或過期數(shù)據(jù)的緩存空間；

將非空閑的bucket進行數(shù)據(jù)整合至空閑的bucket中，將非空閑的bucket的空間釋放；

將釋放空間后的非空閑的bucket標(biāo)記為空閑的bucket，以增加空閑的bucket的數(shù)量。

可選的，所述將非空閑的bucket進行數(shù)據(jù)整合至空閑的bucket中包括：

將非空閑的bucket中的過期數(shù)據(jù)丟棄；

按照一個空閑的bucket占滿后再占用下一個空閑的bucket的規(guī)則，將非空閑的bucket中剩余的數(shù)據(jù)依次轉(zhuǎn)移到空閑的bucket中。

可選的，所述將非空閑的bucket進行數(shù)據(jù)整合至空閑的bucket中包括：