[发明专利]一种基于NVDIMM的数据分类缓存分配方法

说明书

本发明公开了一种基于NVDIMM的数据分类缓存分配方法，映射NVDIMM设备到内存地址空间，得到NVDIMM数据空间；根据应用各种数据需求，将NVDIMM数据空间从逻辑上划分为唯一NVDIMM元数据区和一个或多个NVDIMM数据缓存区；NVDIMM元数据区和一个或多个NVDIMM数据缓存区的空间大小根据用户需求设定；NVDIMM元数据区、各NVDIMM数据缓存区在NVDIMM数据空间中彼此独立互不重叠。根据用户需求，将数据缓存在各对应的NVDIMM数据缓存区。该方法实现了NVDIMM的数据分类缓存和管理，而且将管理元数据和被管理数据同时存储在NVDIMM介质上。

【技术领域】

本发明属于数据存储技术领域，尤其涉及一种基于NVDIMM的数据分类缓存分配方法。

【背景技术】

随着大数据时代的来临，业务应用对数据的存储空间的要求越来越大，对读写效率的要求也是越来越高。另一方面，因为大量拷贝、备份、重复引用而带来的大量重复数据，使得人们对重复数据删除的需要越来越大，因此，相对于传统的基于存储地址的存取访问方式，在新一代的分布式存储系统中，广泛使用基于内容的存取访问方式以实现基于内容的重复数据删除。

得益于SSD(固态硬盘)的快速发展和普及，在新一代的分布式存储中大量使用SSD(固态硬盘)作为存储媒介。SSD由于没有了寻址过程，能有效的提高存取效率，特别是随机存取效率。但由于其硬件特性，SSD上实际写入的数据远远多于用户写入数据写数据，带来明显的写放大等问题；而且当SSD使用容量超过阙值，垃圾回收将极大影响SSD本身性能。另外SSD读写速度相对于DRAM有明显的差距。因此，结合了SSD的非易失特点和DRAM的高速访问的NVDIMM成为了存储领域的新贵。

在现有主流的分布式存储领域，大多使用DRAM(动态随机存储器)作为运行内存，SSD作为后端存储或者缓存。在进行系统设计的时候，必然会综合考虑到诸如SSD写放大，数据持久化，系统重启后的数据重新载入和恢复问题，在系统设计方面有诸多限制。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种基于NVDIMM的数据分类缓存分配方法，实现了NVDIMM的数据分类缓存和管理，而且将管理元数据和被管理数据同时存储在NVDIMM介质上。

本发明采用以下技术方案：一种基于NVDIMM的数据分类缓存分配方法，该方法如下：

映射NVDIMM设备到内存地址空间，得到NVDIMM数据空间；根据应用各种数据需求，将NVDIMM数据空间从逻辑上划分为唯一NVDIMM元数据区和一个或多个NVDIMM数据缓存区；NVDIMM元数据区和一个或多个NVDIMM数据缓存区的空间大小根据用户需求设定；NVDIMM元数据区、各NVDIMM数据缓存区在NVDIMM数据空间中彼此独立互不重叠。

根据用户需求，将数据缓存在各对应的NVDIMM数据缓存区。

进一步地，该方法还包括如下：当NVDIMM数据缓存区使用率达到设定程度或已满时，采用退出机制将已有NVDIMM数据缓存区数据部分或全部回写到SSD。

进一步地，该方法还包括如下：当停止使用NVDIMM数据缓存区时，将已有NVDIMM数据缓存区数据部分或全部回写到SSD。

进一步地，该方法还包括如下：当NVDIMMN所在的系统意外停止工作时，VDIMM数据缓存区数据恢复过程如下：

将NVDIMM设备重新映射到内存地址空间得到NVDIMM数据空间；

进行NVDIMM元数据区信息校验，确保NVDIMM元数据区完整性；

分析NVDIMM数据缓存区信息分区表信息，获得各NVDIMM数据缓存区起始偏移量和容量大小；比较NVDIMM数据空间当前基址地址和NVDIMM数据空间之前基址地址，获得正确的各NVDIMM数据缓存区起始地址信息；