[發(fā)明專利]面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的智能緩存策略存儲(chǔ)方法、裝置及設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011271600.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN112367402A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱承高;徐林
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南華芯算古信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的智能緩存策略存儲(chǔ)方法、裝置及設(shè)備，涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域。該方法包括：執(zhí)行當(dāng)前緩存策略，且周期性獲取當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)；在當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)小于對應(yīng)的預(yù)設(shè)評估值或當(dāng)前緩存策略的執(zhí)行時(shí)間到達(dá)預(yù)設(shè)緩存策略優(yōu)化時(shí)間，則獲取當(dāng)前緩存中存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)索引值；在執(zhí)行當(dāng)前緩存策略的同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)索引值模擬運(yùn)行緩存策略集合中的候選緩存策略，且在周期性獲取當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)的同時(shí)，獲取候選緩存策略的緩存性能參數(shù)；若至少一個(gè)的候選緩存策略的緩存性能參數(shù)大于其對應(yīng)的預(yù)設(shè)評估值，則在至少一個(gè)的候選緩存策略中確定出替換緩存策略，并將當(dāng)前執(zhí)行的緩存策略更新為替換緩存策略。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體涉及一種面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的智能緩存策略存儲(chǔ)方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由多個(gè)組件組成，各組件的硬件性能和對IO的需求有著很大的不同。為了解決不同IO性能的硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計(jì)產(chǎn)生了緩存，其通過預(yù)先讀取，數(shù)據(jù)保持在較快的存儲(chǔ)介質(zhì)中，以減少IO瓶頸對系統(tǒng)的影響，從而提高系統(tǒng)整體的性能。其核心問題是選擇哪些數(shù)據(jù)保存在緩存中，當(dāng)緩存滿/接近滿負(fù)荷的時(shí)候，哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該從緩存中刪除，以提高對緩存內(nèi)容的命中率。由于緩存的命中率直接影響到系統(tǒng)的性能，為了提高緩存的命中率，制定了一系列的緩存策略，主要有：基于數(shù)據(jù)被訪問時(shí)間的策略、基于數(shù)據(jù)被訪問頻率的策略，基于訪問時(shí)間與頻率的策略等。

基于數(shù)據(jù)被訪問時(shí)間的策略，如LRU(Least Recently Used)，按照Cache block被使用的先后順序組成鏈表，按最老的數(shù)據(jù)最先被替換的規(guī)則進(jìn)行替換。基于數(shù)據(jù)被訪問頻率的策略，如LFU(LeastFrequently Used)。和LRU類似，差別在于它是按使用的頻度來排序，按最少使用的數(shù)據(jù)最先被替換出去的規(guī)則進(jìn)行替換。基于訪問時(shí)間與頻率的策略是結(jié)合訪問時(shí)間點(diǎn)和訪問頻率的策略，如LRU-K需要多維護(hù)一個(gè)隊(duì)列，用于記錄所有緩存數(shù)據(jù)被訪問的歷史。只有當(dāng)數(shù)據(jù)的訪問次數(shù)達(dá)到K次的時(shí)候，才將數(shù)據(jù)放入緩存。當(dāng)需要淘汰數(shù)據(jù)時(shí)，LRU-K會(huì)淘汰第K次訪問時(shí)間距當(dāng)前時(shí)間最大的數(shù)據(jù)。而當(dāng)K＝1時(shí)，等效于LRU。這些策略在各種場合都有應(yīng)用，每種緩存策略有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和合適的應(yīng)用場景，不存在某種策略在任何場景下優(yōu)于其他所有策略的情況。

然而，由于存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型多種多樣，用戶和上層應(yīng)用對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的訪問模式也各不相同，因此很難為存儲(chǔ)系統(tǒng)指定一種緩存策略。通常的做法是，存儲(chǔ)系統(tǒng)管理員通過對存儲(chǔ)應(yīng)用場景的理解，從存儲(chǔ)系統(tǒng)支持的多種緩存策略中進(jìn)行選擇，隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行切換。但是，這種方式需要存儲(chǔ)系統(tǒng)管理員具有很高的專業(yè)性，錯(cuò)誤可能性高，同時(shí)不能及時(shí)的對存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問模式的變化做出相應(yīng)的緩存策略的切換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的智能緩存策略存儲(chǔ)方法、裝置及設(shè)備，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)流程的變化，自動(dòng)選擇最佳策略，避免人工選擇緩存策略，提高緩存的命中率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本申請公開了一種面向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用的智能緩存策略存儲(chǔ)方法，包括：

執(zhí)行當(dāng)前緩存策略，且以預(yù)設(shè)時(shí)間為周期，周期性獲取當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)；其中，所述當(dāng)前緩存策略是指所述存儲(chǔ)系統(tǒng)當(dāng)前執(zhí)行的緩存策略；

在所述當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)小于對應(yīng)的預(yù)設(shè)評估值或當(dāng)前緩存策略的執(zhí)行時(shí)間到達(dá)預(yù)設(shè)緩存策略優(yōu)化時(shí)間，則獲取當(dāng)前緩存中存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)索引值；

在執(zhí)行所述當(dāng)前緩存策略的同時(shí)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)索引值模擬運(yùn)行緩存策略集合中的候選緩存策略，且在以預(yù)設(shè)時(shí)間為周期，周期性獲取當(dāng)前緩存策略的緩存性能參數(shù)的同時(shí)，獲取所述候選緩存策略的緩存性能參數(shù)；其中，所述緩存策略集合中預(yù)設(shè)有至少兩個(gè)緩存策略；所述候選緩存策略是指所述緩存策略集合中除所述存儲(chǔ)系統(tǒng)當(dāng)前執(zhí)行的緩存策略之外的緩存策略；