[发明专利]一种融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法

权利要求书

1.一种融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，通过RDMA技术，在网络传输过程中直接访问服务端节点的非易失内存数据，基于数据请求以及缓存资源与硬盘空间的映射关系，执行相应缓存操作。

2.根据权利要求1所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，所述非易失内存对应有一缓存资源池，

所述非易失内存被划分为数据区、元数据区和索引区，所述数据区具有多个用于存储缓存数据的数据块chunk，元数据区为每个chunk创建2个元数据块meta0和meta1，索引区为每个chunk创建一个有效索引index，

一个四元组(index,meta0,meta1,chunk)构成一个缓存数据资源，非易失内存中所有四元组组成所述缓存资源池。

3.根据权利要求2所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，采用原子更新方法进行所述数据区的元数据更新。

4.根据权利要求2所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，所述硬盘空间中，每个硬盘分配有一唯一硬盘ID，根据所述数据块的大小，按照线性映射方式，将每个硬盘划分为若干块逻辑空间，基于逻辑空间偏移构建硬盘Hashtable，每个逻辑空间至少有一个缓存数据块。

5.根据权利要求4所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，所述数据请求至少包含一个三元组(ID,offset,length)，基于ID表示硬盘ID，offset表示访问硬盘位置偏移，length表示访问硬盘数据长度，

在接收到所述数据请求后，基于所述硬盘ID及对应的硬盘Hashtable，查询或创建所需的逻辑空间，查询其关联的非易失内存数据块，映射数据到缓存数据块，计算数据请求位于缓存数据块中的内存地址，建立RDMA操作，直接读/写非易失内存数据块上内存地址。

6.根据权利要求5所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，所述数据请求为读请求时，执行以下缓存步骤：

101)判断所需的逻辑空间中是否存在相应的读缓存数据块R_chunk，若是，则执行步骤102)，若否，则向所述缓存资源池申请一个缓存数据资源，构建读缓存数据块R_chunk，在对应的元数据中记录硬盘ID、逻辑空间偏移和初始化位图bitmap，执行步骤102)；

102)根据R_chunk的元数据中的bitmap，按照线性映射方式计算当前读请求所需缓存区域是否为有效数据；

103)判断当前读请求所需缓存区域在bitmap中是否包含无效数据，若是，则采用分段线性映射数据加载方式加载数据段到R_chunk，若否，则执行步骤104)；

104)计算当前读请求在R_chunk中的内存地址，使用RDMA直接读取该内存地址。

7.根据权利要求6所述的融合数据传输和存储的非易失内存缓存方法，其特征在于，所述分段线性映射数据加载方式具体为：

根据读请求的offset和length计算出逻辑空间中所需位图的有效位，结合读缓存数据块中初始化位图，计算所需加载的数据段位图。