[发明专利]网络存储系统以及网络存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络存储系统以及网络存储方法，特别涉及一种能够降低客户机数据访问的延迟并且提高客户机数据访问的吞吐量的网络存储系统以及网络存储方法。

背景技术

存储服务器（Storage Server）是计算机应用中集中存储数据的计算机服务器产品。在图1中示出存储服务器和相关设备的一种系统架构的示意图。该系统由一个或多个存储服务器来存储客户机需要访问的数据。此外，数据的地址可以有多种方式标识，主要包括文件系统方式（通过文件路径，文件名和数据在文件中的偏移量来确定数据的位置）和块操作方式（通过存储设备的块地址来定位数据）。一个或多个客户机通过计算机网络与存储服务器进行通信。客户机对数据的访问既包括读操作，也包括写操作。系统的典型应用中通常包括大量的客户机和少量的存储服务器。

在现有技术中，网络存储系统以如下方式工作。如图1所示，客户机通过网络向某个存储服务器发出数据访问请求。该请求通常包含客户机的网络地址、存储服务器的网络地址、数据访问的类型（例如，读取或者写入）、数据的地址、数据内容（针对写操作）。存储服务器接收到数据访问请求后根据数据访问类型进行相应的操作。对于读操作，存储服务器从服务器的存储设备中读出需要的数据内容，然后通过网络将该数据内容发回给客户机。对于写操作，存储服务器将收到的数据内容写入指定的地址中，然后，通过网络通知客户机写入操作已完成。

但是，在现有技术的网络存储系统中存在如下缺点。客户机访问数据的延迟较高。在存储服务器的典型应用中，客户机和存储服务器之间距离较远，因此，任何数据访问都要经过多个网络交换机才能到达存储服务器。相应地，存储服务器返回的数据也需要通过多个网络交换机才能到达客户机。此外，每通过一个网络交换机都会带来一定的延迟。同时，当系统负载较高时，多个客户机的访问在存储服务器中需要排队等候处理。此外，客户机访问数据的吞吐量受限于存储服务器与网络之间的网络连接带宽。在存储服务器的典型应用中，受成本和服务器技术的限制，存储服务器与网络之间的网络连接数量有限，而所有的客户机数据访问都将通过这些有限的网络来连接。因此，系统整体数据访问的吞吐量往往受限于存储服务器与网络之间的网络连接带宽。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够降低客户机数据访问的延迟并且提高客户机数据访问的吞吐量的网络存储系统以及网络存储方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种网络存储系统，其特征在于，具备：

存储服务器，用于存储数据；

客户机，需要对所述存储服务器上的数据进行访问；

网络，连接在所述存储服务器与所述客户机之间，能够将来自所述客户机的数据访问请求发送给所述存储服务器，并且，将从所述存储服务器中读出的数据发回给所述客户机；以及

网络存储缓存，具有用于存储数据的存储设备，与所述网络连接并且能够通过所述网络与所述存储服务器以及所述客户机进行通信。

此外，在本发明的网络存储系统中，所述网络存储缓存接收来自所述客户机的数据访问请求，判断所述网络存储缓存中是否存储有所述客户机需要访问的数据，在所述网络存储缓存中存储有所述客户机需要访问的数据的情况下，根据所述数据访问请求的类型进行相应的数据操作，在所述网络存储缓存中未存储有所述客户机需要访问的数据的情况下，将所述数据访问请求发送给所述存储服务器，所述存储服务器根据所述数据访问请求的类型进行相应的数据操作。

此外，在本发明的网络存储系统中，所述客户机根据数据访问请求，判断所述网络存储缓存中是否存储有所述客户机需要访问的数据，在所述网络存储缓存中存储有所述客户机需要访问的数据的情况下，所述网络存储缓存根据所述数据访问请求的类型进行相应的数据操作，在所述网络存储缓存中未存储有所述客户机需要访问的数据的情况下，将所述数据访问请求发送给所述存储服务器，所述存储服务器根据所述数据访问请求的类型进行相应的数据操作。

此外，在本发明的网络存储系统中，在所述网络存储缓存中存储有所述客户机需要访问的数据的情况下，在所述数据访问请求的类型是读取时，从所述网络存储缓存中读取数据并发回给所述客户机，在所述数据访问请求的类型是写入时，将数据写入到所述网络存储缓存并且通知所述客户机写入完成。