[發明專利]基于云存儲的鍵值存儲系統

在審

• 申請號: 202110989569.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113704261A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 崔秋;唐劉;徐鵬
• 申請（專利權）人: 平凱星辰（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22;G06F16/2455;G06F16/27;G06F11/14
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

1.一種基于云存儲系統的鍵值存儲系統，所述鍵值存儲系統包括:

具有計算機可讀指令的存儲器；

用于執行所述計算機可讀指令的一個或多個處理器，所述計算機可讀指令控制所述一個或多個處理器以執行操作；

LSM-tree存儲架構，所述LSM-tree存儲架構包括多個層，其中每一個所述層是以SSTable為單位來存儲數據，且全部所述SSTable被組織成一個樹形；

內存緩存；

元數據塊緩存；以及

數據塊緩存；

其中所述云存儲系統是由云本地存儲和云遠端存儲組成的混合云存儲系統。

2.根據權利要求1所述的鍵值存儲系統，其特征在于：所述LSM-tree存儲架構包括部署在所述云本地存儲上的L0層到Li層，以及部署在所述云遠端存儲上的L(i+1)層及L(i+1)以下的其余層。

3.根據權利要求1或2所述的鍵值存儲系統，其特征在于：所述元數據塊緩存部署在所述云本地存儲上用以存放與所述云遠端存儲設備上的每一個所述SSTable相對應的元數據塊，其中所述元數據塊用于對所述云遠端存儲上的每一個所述SSTable存儲的數據進行索引。

4.根據權利要求1或2所述的鍵值存儲系統，其特征在于：所述鍵值存儲系統采用MASHtree編碼對每一個所述SSTable的所述元數據塊進行編碼。

5.根據權利要求1或2所述的鍵值存儲系統，其特征在于：所述數據塊緩存部署在所述云本地存儲上用于存放與所述云遠端存儲上的所述SSTable相對應的熱數據塊。

6.根據權利要求1或2所述的鍵值存儲系統，其特征在于：所述數據塊緩存的空間被劃分為多個桶容器，其中每一個所述桶容器包括來自所述云遠端存儲上的所述SSTable中的熱數據塊并通過數據管理查找方法根據所述數據塊對應的所述SSTable的文件名進行管理和訪問。

7.根據權利要求6所述的鍵值存儲系統，其特征在于：每一個所述桶容器被劃分為特定大小的塊并通過位圖來管理所述塊。

8.一種基于權利要求1到7的鍵值存儲系統的數據讀取請求處理方法，所述方法包括以下步驟：

所述鍵值存儲系統接收讀取一個目標數據的請求；

從所述鍵值存儲系統的LSM-tree存儲架構的L0層開始向下逐層查找每個層中的SSTable或與所述SSTable對應的元數據塊以查找所述目標數據，其中在所述L0層中逐個查找所述L0層中的全部所述SSTable以查找并讀取所述目標數據；

如在所述L0層中未查找到所述目標數據，則在所述LSM-tree存儲架構的L1到Li層中基于鍵查找每層中的所述SSTable以查找并讀取所述目標數據，其中所述L1到Li層中的每一個所述SSTable有一個最小鍵和一個最大鍵；

如在所述L0層到所述Li層中都未查找到所述目標數據，則在所述鍵值存儲系統使用的云本地存儲中的所述元數據塊緩存中緩存的元數據塊中基于鍵查找包括所述目標數據的所述SSTable，其中與所述鍵值存儲系統使用的云遠端存儲設備中全部所述SSTable相對應的所述元數據塊已被緩存在所述元數據塊緩存中；

如在所述元數據塊緩存中緩存的元數據塊中查找到包括所述目標數據的目標SSTable且所述目標SSTable中的包含所述目標數據的數據塊已被緩存在所述鍵值存儲系統的數據塊緩存中，則從所述數據塊緩存中已被緩存的所述目標SSTable中的包含所述目標數據的數據塊中讀取所述目標數據，其中該元數據塊中記錄了該目標SSTable的索引信息；

如在所述元數據塊中找到所述目標SSTable但所述目標SSTable中的數據塊未被緩存在所述數據塊緩存中，則在所述云遠端存儲中查找到所述目標SSTable，并將所述目標SSTable中包含所述目標數據的數據塊從所述云遠端存儲緩存到所述云本地存儲的所述數據塊緩存中后再讀取該目標數據。