[发明专利]DRAM-NVM混合索引结构的构建方法及操作方法

权利要求书

1.一种DRAM-NVM混合索引结构的构建方法，其特征在于，包括：构建索引层、中间层和数据层，得到DRAM-NVM混合索引结构；

所述索引层为树形结构，存储在DRAM中；中间层包括1个或多个元数据节点，存储在DRAM中，且在NVM中存在备份；当元数据节点为多个时，各元数据节点前后连接形成链表结构；所述数据层包括日志持久化树LogTree；LogTree为树形结构，其个数与元数据节点的个数相同，与元数据节点一一对应；初始状态下，LogTree存储于NVM中，记为NvmTree；在读写过程中，若LogTree的访问热度大于预设访问热度阈值，则通过对LogTree进行备份并缓存在DRAM中来创建CacheTree；此时，LogTree包括初始存储于NVM中的NvmTree、缓存在DRAM中的CacheTree和存储于NVM中的日志；其中，所述日志用于存储对CacheTree进行写操作的记录；

所述索引层用于索引中间层的元数据节点；

所述中间层用于对数据层中的LogTree进行寻址，并记录数据层中各LogTree的访问热度；所述中间层中的元数据节点包括指向其所对应的LogTree中的CacheTree根节点指针、NvmTree的根节点指针和日志的指针，以及其所对应的LogTree的访问热度；

所述数据层中的LogTree用于存储用户写入的键值对中的目标关键字key和指向value的指针。

2.根据权利要求1所述的索引结构的构建方法，其特征在于，所述预设访问热度阈值的设置方法包括：

预设用于缓存CacheTree的DRAM的最大容量为M，预设CacheTree的最大存储容量为S，获取所述数据层中各LogTree的访问热度最高的前M/S个访问热度，将前M/S个访问热度中的最小访问热度作为所述预设访问热度阈值。

3.根据权利要求1或2所述的索引结构的构建方法，其特征在于，所述索引层为B+树；所述LogTree为B+树；当元数据节点为多个时，各元数据节点前后连接形成双向链表结构。

4.采用权利要求1-3任意一项所述的DRAM-NVM混合索引结构的构建方法所构建的索引结构的读写请求处理方法，其特征在于，包括：

当接收到写请求时，执行写操作：

S11、基于请求中的目标关键字key查询索引层，得到所述目标关键字key所对应的元数据节点指针，确定中间层的元数据节点，并累积所述元数据节点所对应的LogTree的访问热度；在NVM中为请求中的value分配持久化空间，并进行持久化，得到指向value的指针；

S12、判断所述元数据节点所对应的LogTree中的CacheTree是否处于CacheTree的创建或同步操作下，若是，则转至步骤S13；否则，转至步骤S14；

S13、将所述目标关键字key和所述指向value的指针写入到所述元数据节点所对应的LogTree中日志里，操作结束；

S14、将所述目标关键字key和所述指向value的指针插入到所述元数据节点所对应的LogTree中：判断所述元数据节点所对应的LogTree中是否存在CacheTree，若存在，则将所述目标关键字key和所述指向value的指针插入到CacheTree中，并将所述目标关键字key和所述指向value的指针写入到所述元数据节点所对应的LogTree中日志里；否则，将所述目标关键字key和所述指向value的指针插入到NvmTree中；

当接收到读请求时，执行读操作：

S21、基于请求中的目标关键字key查询索引层，得到所述目标关键字key所对应的元数据节点指针，确定中间层的元数据节点，并累积所述元数据节点所对应的LogTree的访问热度；

S22、判断所述元数据节点所对应的LogTree中的CacheTree是否处于CacheTree的创建或同步操作下，若是，则转至步骤S23；否则，转至步骤S24；

S23、在所述元数据节点所对应的LogTree中的日志中查询所述目标关键字key对应的操作记录，若能够查询到，则通过所述操作记录中的指向value的指针获取value值，操作结束；否则，转至步骤S24；

S24、判断所述元数据节点所对应的LogTree中是否存在CacheTree，若存在，则基于所述目标关键字key在CacheTree中进行查询，得到指向value的指针，并通过所述指向value的指针获取value值；否则，基于所述目标关键字key在NvmTree中进行查询，得到指向value的指针，并通过所述指向value的指针获取value值；

其中，CacheTree的同步操作包括：当日志大小大于预设日志大小时，更新CacheTree所在的LogTree中的NvmTree，使其与CacheTree相同。