[发明专利]一种数据缓存方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及IT领域，特别涉及一种存储技术。

背景技术

在存储领域中，磁盘等存储介质虽然可以提供大量的存储空间，但数据的读/写（Input/Output,I/O）的速度往往不高。为了提高数据的读/写速度，会使用缓存（Cache）来暂存数据。主机读数据时，数据先从磁盘读取到控制器的缓存中，再发给主机；主机往磁盘写数据时，先把数据发送给缓存，再从缓存把数据写入主机中。

控制器中，常见的作为缓存的存储介质例如同步动态随机存储设备（Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM），往往成本较高，因此厂商为存储系统提供的SDRAM存储空间有限。为了节约成本，部分厂商使用了多级缓存技术，把原来的SDRAM作为一级缓存，在SDRAM之外增加相对廉价的闪存（Flash Memory）介质例如固态硬盘（Solid state disk,SSD）作为第二级的缓存，称为SSD Cache（SSD缓存）。SSD Cache位于SDRAM和磁盘之间，当SDRAM的空间不够用时，把SDRAM中的数据转发到SSD Cache中，然后由SSD Cache把数据写入磁盘。

然而，由于SSD的成本仍然比磁盘等介质更高，因此二级缓存的空间仍然是有限的。当短时间内出现有大量的数据读/写操作时，SSD的存储空间无法满足需求，造成SSD和SDRAM之间会出现数据阻塞。以至于对部分读/写请求所对应的数据而言，存储系统不得不绕过SSD Cache，直接在SDRAM和磁盘之间进行传递。这种绕开二级缓存SSD的做法也称为SSD没有命中，由于磁盘的读/写速度比SDRAM、SSD都低，SSD命中率越低，对存储系统整体效率的影响越明显。

如何提高二级缓存的命中率，是需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种数据缓存技术，可以提高二级缓存的命中率。

第一方面，本发明提供一种数据缓存方法，应用于控制器中，所述控制器和存储设备连接，控制器包括一级缓存，所述存储设备包括二级缓与存储器，所述二级缓存用于存储一级缓存发往存储器的数据，所述方法包括：查询所述二级缓存对读请求的命中率；判断命中率是否低于扩容阈值，如果低于所述扩容阈值，从所述存储器中获取存储空间给所述二级缓存使用，其中，从所述存储器中获取的存储空间是新增存储空间；使用所述二级缓存中新增存储空间，缓存所述一级缓发送的存储数据。

第二方面，本发明提供一种数据缓存装置，用于对存储设备的存储空间进行管理，存储设备包括二级缓存与存储器，该装置包括：命中率查询模块，用于查询二级缓存对读请求的命中率，所述二级缓存用于缓存一级缓存发送的数据；扩容模块，用于判断命中率是否低于扩容阈值，如果低于所述扩容阈值，从所述存储器中获取存储空间给所述二级缓存使用，其中，从所述存储器中获取的存储空间是新增存储空间；缓存模块，用于使用所述新增存储空间，缓存所述一级缓存发往所述存储器发送的存储数据。

本发明用存储器的存储空间对二级缓存扩容，提高了二级缓存的命中率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例结构图；

图2是本发明一种数据缓存方法的实施例流程图；

图3是本发明一种数据缓存装置实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明存储系统由控制器和存储设备组成。存储设备提供存储空间，控制器对存储设备提供管理，并对主机提供读/写访问，对主机而言，存储设备可以是不可见的。存储设备和控制器在物理上可以是分开的两个设备；也可以集成在一个设备内，二者集成在一个设备时可以称为存储服务器。