[发明专利]一种缓存镜像方法及控制器

说明书

本申请提供一种缓存镜像方法及控制器，该方法应用于存储系统的控制器，该方法包括：响应写IO请求，根据写IO请求中的逻辑地址信息从控制器的缓存中获取待写入写IO请求中的数据的缓存块；将写IO请求中的数据写入缓存块中，并将数据发送到对端控制器，以使对端控制器将数据写入其缓存块中；判断待写入写IO请求中的数据的缓存块在写入所述数据之前是否包含未写入存储系统的存储介质的新数据，若否，发送建立通知给对端控制器，以使对端控制器为写入数据的缓存块建立缓存索引记录以建立镜像缓存索引信息。该方法可快速的完成业务接管，降低业务接管的中断时间，提高存储系统的IO读写性能。

技术领域

本申请涉及存储领域，尤其涉及一种数据缓存镜像技术。

背景技术

随着存储技术的发展，存储系统的功能逐渐提高，性能也不断得到优化。存储系统包括控制器和存储介质，存储介质为实际存储数据的物理存储介质，例如，磁盘、SSD和NVRAM等，控制器用于对存储介质进行管理，以实现数据在存储介质的读取和写入等。

存储系统包括双控存储系统和多控存储系统，双控存储系统包括两个控制器，多控存储系统包括三个或三个以上的控制器，控制器之间一般采用PCIE(PCI-Express，peripheral component interconnect express是一种高速串行计算机扩展总线标准)非透明桥做为存储系统中传输数据的通道。

控制器具有LUN(Logical Unit Number，逻辑单元号)，LUN是为用户提供的数据访问的存储单元，LUN包括多个逻辑地址块，每个逻辑地址块具有编号，该编号可称为逻辑地址，其中，逻辑地址可称为LBA(Logical Block Address，逻辑区块地址)，LUN可接收上层用户读写IO请求，进而实现数据的读取和写入等。

现有的双控存储系统一般采用缓存镜像技术，为LUN分配一定容量的缓存对数据进行缓存以提高读写性能，控制器之间可通过PCIE非透明桥的内存地址映射功能，进行内存地址的映射和数据传输，从而实现缓存的互相镜像功能，两个控制器缓存中保存一份相同的数据。

在目前的双控存储系统中，可采用ALUA模式，即Asysmmetric Active/Active模式，该模式中，具有两个控制器，创建一个LUN，对于单个LUN而言有归属端和非归属端，两个控制器一个为归属端，另一个为非归属端，两端都可以下发数据，但仅能在归属端处理来自LUN的IO请求，而非归属端通常不接收和处理IO请求，当归属端接收IO请求的路径存在故障等情况时，才从非归属端的LUN接收IO请求，这样将IO请求的路径分为优化与非优化，归属端对应优化路径，非归属端对应非优化路径，当IO请求从非优化路径进入存储系统后，IO请求需要通过内部通道转发到归属端进行处理。但是当归属端发生宕机等故障时，存储系统发生接管，归属端也随即发生切换，此时，非归属端此时变成归属端，处理IO请求，路径也从给优化路径变为优化路径。

归属端缓存中数据是结构化的，对数据进行结构化后保存，不仅保存数据，并且数据之间具有层级关系或引用关系等，而非归属端缓存中的数据是分散保存的，不需要进行结构化。

当归属端发生故障宕机时，非归属端进行接管，非归属端对缓存中的数据进行扫描和重组等以恢复数据，保证数据完整性。由于非归属端缓存中的数据处于零散状态，并非像归属端的数据那样是结构化，当发生故障切换时，非归属端需扫描整个缓存，以寻找出归属端的缓存数据，并按照归属端的方式重新将数据结构化，才能完成接管操作。但是，随着控制器所支持的缓存容量增大，接管所需时间也相对增大，造成业务中断时间变长，因此，导致存储系统的业务恢复时间较长，影响存储系统的IO读写性能。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种缓存镜像方法及控制器，用以降低业务中断时间，提高存储系统的IO读写性能。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：