[发明专利]访问存储在服务器上高速缓存中的数据记录的设备和方法

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及由计算机进行的数据库管理系统，并且特别地涉及RDMA优化的高性能分布式高速缓存(cache)。

背景技术

当今的消费者要求即时响应的驱动器应用以开发多种缓存方案。小规格的应用可以依赖本地高速缓存和复制(replication)。然而，在各请求之间的服务器相似性(affinity)不能被确保且涉及的数据空间是庞大的情况下，当向外扩展因特网应用和使用云时，不再能够使用本地高速缓存。替代地，系统不得不依赖于必须被远程访问的划分的并分布的高速缓存(例如WebSphere Extreme Scale^TM或Oracle Coherence^TM)。

常规的键-值(key-value)高速缓存架构是使得客户端通过将键作为参数而传递的网络发送对数据的请求到服务器。服务器在其高速缓存中为了所关联的对象-值、例如对于数据对象的句柄(handle)或到数据对象指针而进行键查找(通常基于哈希(hash))。如果找到，则数据对象被串行化并被返回给客户端。在接收到串行化的数据对象时，客户端对其去串行化并将其返回到进行请求的应用。

发明内容

根据本发明的一个或多个实施例，提供了用于访问存储在服务器上的高速缓存中的一个或多个数据记录的方法、设备和制造品。服务器和/或客户端存储元数据哈希映射(map)，其包括一个或多个与用于存储在服务器上的高速缓存中的数据记录的键相关联的条目(entry)。每一个条目存储用于对应的数据记录的元数据，其中该元数据包括引用(reference)存储在高速缓存中的对应的数据记录的服务器侧远程指针以及键的版本标识符。通过以下使用所提供的键访问所选择的数据记录：(1)使用所提供的键标识在元数据哈希映射中的可能匹配的条目；(2)使用来自元数据哈希映射中的可能匹配的条目的服务器侧远程指针来访问存储在高速缓存中的一个或多个数据记录；和(3)使用所提供的键和来自元数据哈希映射中的可能匹配的条目的版本标识符来确定所访问的数据记录是否匹配于所选择的数据记录。

附图说明

现在参考附图，附图中相同的参考数字通篇代表相应的部分：

图1是图解可以用于实现本发明的至少一个实施例的要素的示例网络数据处理系统的图。

图2是图解可以用于实现本发明的至少一个实施例的要素的示例数据处理系统的图。

图3是图解可以用于实现本发明的至少一个实施例的要素的示例数据处理系统的图。

图4A是图解根据本发明的至少一个实施例的使用RDMA用于高速缓存的系统环境的示意图。

图4B是图解根据本发明的至少一个实施例的与RDMA操作一起使用的元数据哈希映射的示意图。

图4C是图解根据本发明的至少一个实施例的服务器在某个指定的时间将来自元数据哈希映射的条目传输到一个或多个客户端的示意图。

图5是图解根据本发明的至少一个实施例的使用RDMA优化的高速缓存来访问存储在服务器上的高速缓存中的数据记录的一般步骤或功能的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，参考附图，该附图形成本说明书的一部分并且在附图中通过图解示出其中可以实施本发明的一个或多个具体实施例。应该理解，可以利用其它实施例，并且可以不脱离本发明的范围而进行结构的和功能的改变。

概述

在以上“背景技术”中描述的流程需要至少四次通过TCP/IP堆栈，例如，客户端到网络接口控制器(NIC)、NIC到服务器、服务器到NIC和NIC到客户端。此外，数据对象需要两次经历(去)串行化操作，并且数据对象在其流经众多的I/O堆栈层时被多次复制。因此，远程访问可能比本地访问慢了多达三个数量级(即数百微妙vs.纳秒)。这或者完全阻止了向外扩展应用，或者使得应用过分地慢。

在此描述的本发明的实施例包括重新架构的、分布式键-值对高速缓存，其被适当地配置用于RDMA(Remote Direct Memory Access远程直接存储器访问)通信，避免上面描述的TCP/IP协议堆栈问题，并降低数据传输的操作系统涉及。这得到通过网络的极其快的、基于键的高速缓存查找。