[发明专利]一种用于缓存数据的方法、设备和系统

说明书

本公开提供了一种用于缓存数据的方法、设备和系统。在根据本公开的一个实施方式中，所述用于缓存数据的方法包括：在用于记录数据的访问计数信息的记录周期内，记录与各个数据相关的访问计数信息，其中所述记录周期包括多个记录时隙，在单个记录时隙内对所述访问计数信息的记录被约束，而多个记录时隙内的访问计数信息被累计；以及响应于所述记录周期到期，基于所述访问计数信息针对各个数据执行向缓存存储区中的晋级。利用本公开的实施方式，可以使得在较长时间内的较热数据能够得到晋级到缓存存储区的较佳机会，同时也能够减少在短期内较热的噪声数据被晋级的可能，从而实现更有效的数据缓存，更加充分地利用缓存资源。

技术领域

本公开的实施方式涉及缓存技术领域，并且更具体地涉及用于缓存数据的方法、设备和系统。

背景技术

分层存储是基于“信息生命周期管理”而提出通过多层对数据信息进行存放的技术。根据该技术，存储结构通常包括底层存储池、中间层缓存(例如EMC公司的FAST Cache)和高层系统缓存(例如物理的动态随机存取存储器(DRAM)存储器，诸如EMC公司的SPCache)。层2缓存诸如FAST Cache是位于高层系统缓存和底层存储池之间的中间层缓存，其被提出用来解决缓存扩展性问题，以便允许存储系统具有更加有效的输入/输出(I/O)响应时间和的I/O处理速率。

在诸如FAST Cache的层2缓存中，采用的是晋级逻辑，其使用引用跟踪技术通过阴影缓存(Shadow Cache)机制来建立关于数据的长期访问历史。这样的机制将建立能够维持针对每个元素的访问计数的跟踪结构，该跟踪结构中存储的访问计数的数目通常是FASTCache中元素列表的大小的倍数，目前这倍数例如被设置为1。当一个元素的引用计数达到晋级阈值(例如被设置为3)，则对应的页面被标记以便被晋级到FAST Cache中，而且当该页面被移动到FAST Cache时，该元素被转移到FAST Cache并从阴影缓存中移除。

通常，阴影缓存包括两个组成部分，即高频顺序小块数据过滤器 (High-Frequency Small-block Sequential Filter，HFS2)列表以及阴影缓存列表，其中HFS2列表要比阴影缓存列表小得多。当存在新引用时，新引用将被添加到HFS2列表，而为了腾出存储空间，最早的引用将被转移到阴影缓存列表中。当引用位于HFS2列表中时，再次命中由该元素所表示的高速缓存页面并不会使阴影缓存引用计数增加，而是复位到1。此外，再次命中也会导致该元素(引用)作为最新元素而再次被移动到HFS2列表的头部。这可能会引发长期较热的数据不能晋级到FAST Cache而短期较热的噪声数据却被晋级到FAST Cache的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种新的用于缓存数据的技术方案，以克服或者缓解如前所述的现有技术中存在的至少一部分缺陷。

根据本公开的第一方面，提供了一种缓存数据的方法。该方法可以包括：在用于记录数据的访问计数信息的记录周期内，记录与各个数据相关的访问计数信息，其中所述记录周期包括多个记录时隙，在单个记录时隙内对所述访问计数信息的记录被约束，而多个记录时隙内的访问计数信息被累计；以及响应于所述记录周期到期，基于所述访问计数信息针对各个数据执行向缓存存储区中的晋级。

在根据本公开的一个实施方式中，所述记录与各个数据相关的引用信息可以包括：在所述记录周期的单个记录时隙内，将针对相同数据的多次访问记为一次访问。

在根据本公开的另一实施方式中，所述方法还可以包括：基于输入/输出I/O负荷状况、缓存状况和晋级频率其中至少一个，调整所述记录时隙和所述记录周期的长度其中至少一个。

在根据本公开的又一实施方式中，所述访问计数信息可以保存在热区列表中，所述热区列表包括第一记录区和第二记录区，所述第一记录区中存储的访问计数信息相关的数据被访问的时间比所述第二记录区中存储的访问计数信息相关的数据被访问的时间更近，其中所述向缓存存储区中的晋级针对与所述第一记录区中记录的访问计数信息相关的数据执行。