[发明专利]缓存管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络数据存储技术，尤其涉及一种缓存(Cache)管理系统。

背景技术

在通信系统中，当两个部件之间由于工作频率相差太大而使系统性能受到影响时，通常可以在这两个部件之间添加工作频率介于这两个部件工作频率之间的Cache元素，通过一定的Cache算法来提高两个部件之间的工作效率，优化系统性能。具体到存储控制系统中，Cache的添加对系统性能的提高也有很大贡献。图1示出了网络存储控制系统中的Cache管理系统结构示意图。参见图1，该系统主要包括：主机处理器、缓存、缓存控制器和磁盘存储部分，其中，磁盘存储部分由磁盘控制器和磁盘组成。由于磁盘的工作频率较低，而主机处理器的工作频率较高，因此，为了提高主机处理器的读写效率，图1在主机处理器和磁盘存储部分之间添加了工作频率介于二者工作频率之间的缓存控制器和Cache。

由图1可见，现有的Cache管理系统中仅有一个缓存控制器，这将使系统存在单故障点，也就是说，当该唯一的缓存控制器出现故障不能工作时，整个Cache管理系统将无法正常运行，从而导致Cache管理系统可靠性的降低。并且，在现有的Cache管理系统中，一个缓存控制器仅服务于一个主机处理器和一个磁盘控制器，只能处理一个主机处理器和一个磁盘控制器的Cache访问请求，当系统中存在多个主机处理器或多个磁盘控制器时，多个主机处理器或多个磁盘控制器的Cache访问请求将无法得到处理，从而降低了Cache管理系统的可用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种缓存管理系统，以提高Cache管理系统的可靠性和可用性。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种缓存管理系统，用于网络存储控制系统中，所述网络存储控制系统包括面向用户主机的主机处理器以及面向磁盘的磁盘控制器，该缓存管理系统包括：缓存、第一缓存控制器和第二缓存控制器，其中，

第一缓存控制器，具有一个或一个以上与主机处理器相连的接口以及一个或一个以上与磁盘控制器相连的接口，用于处理所述一个或一个以上主机处理器以及一个或一个以上磁盘控制器的缓存访问请求；

第二缓存控制器，具有一个或一个以上与主机处理器相连的接口以及一个或一个以上与磁盘控制器相连的接口，用于处理所述一个或一个以上主机处理器以及一个或一个以上磁盘控制器的缓存访问请求。

所述第一缓存控制器和第二缓存控制器之间通过备份通道连接，当所述第一缓存控制器和第二缓存控制器之中有一个失效、而另一个正常时，由正常的缓存控制器接替失效的缓存控制器的工作。

所述第一缓存控制器和第二缓存控制器之间通过备份通道连接，当所述第一缓存控制器和第二缓存控制器都正常时，

由第一缓存控制器处理所有主机处理器和所有磁盘控制器的缓存访问请求，第二缓存控制器不进行处理；

或者，由第二缓存控制器处理所有主机处理器和所有磁盘控制器的缓存访问请求，第一缓存控制器不进行处理；

或者，第一缓存控制器和第二缓存控制器按照负载均衡方式分担所有主机处理器和磁盘处理器的缓存访问请求。

所述第一缓存控制器和第二缓存控制器之间通过备份通道连接，并且通过该备份通道进行数据同步。

所述第一缓存控制器通过高速通道与所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器连接；或者，所述第一缓存控制器通过总线方式与所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器连接；

所述第二缓存控制器通过高速通道与所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器连接；或者，所述第二缓存控制器通过总线方式与所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器连接。

所述第一缓存控制器和第二缓存控制器分别与缓存连接，所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器通过所述第一缓存控制器或第二缓存控制器访问缓存。

或者，所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器分别与缓存连接，所述一个或一个以上主机处理器及所述一个或一个以上磁盘控制器直接访问缓存。

所述缓存控制器包括：用于管理缓存的缓存管理单元以及与缓存管理单元连接的出入交换单元，

所述出入交换单元具有一个或一个以上与主机处理器相连的接口，并且具有一个或一个以上与磁盘控制器相连的接口。

所述出入交换单元还具有与缓存相连的接口。

所述缓存管理单元通过备份通道与另一缓存控制器连接，并且通过该备份通道与所述另一缓存控制器实现数据同步。