在存储设备中配置缓存的方法、装置及控制器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在存储设备中配置缓存的方法、装置及控制器，涉及信息技术领域，可以提高为逻辑单元提供的写缓存空间的有效利用程度。所述方法包括：控制器首先获取逻辑单元的初始写缓存收益，然后将为逻辑单元提供的写缓存空间由初始写缓存空间调整至目标写缓存空间，以使得写缓存收益变化率达到预置阈值，其中，写缓存收益变化率为目标写缓存收益与初始写缓存收益之间差值，以及目标写缓存空间与初始写缓存空间之间差值的比值，写缓存收益变化率用于表征为逻辑单元提供的写缓存空间的有效利用程度。本发明专利技术适用于对为逻辑单元提供的写缓存空间进行调整。

【技术实现步骤摘要】
在存储设备中配置缓存的方法、装置及控制器
本专利技术涉及信息
，特别涉及一种在存储设备中配置缓存的方法、装置及 控制器。
技术介绍
缓存是指介于高速设备与低速设备之间的高速小容量存储器，能够通过缓存部分 低速设备中存储的数据，并当高速设备需要访问这些数据时，直接将这些数据提供给高速 设备，以解决高速设备与低速设备之间的传输速度不匹配的问题。 目前，一种在存储设备中进行缓存的方法，该存储设备具体包括缓存及永久存储 介质，该存储设备基于该永久存储介质提供逻辑单元，该存储设备为该逻辑单元在该缓存 中提供写缓存空间，当向该逻辑单元发起写I/0(Input/0utput，输入/输出）请求时，该写 I/O请求确定缓存中该逻辑单元占用的写缓存空间中，是否已缓存有该写I/O请求对应的 写缓存数据，若已缓存有对应的写缓存数据，则该写I/O请求可以直接对该写缓存数据进 进行写操作。 然而，当存储设备为逻辑单元在缓存中提供写缓存空间时，存在为逻辑单元提供 较大的写缓存空间，并且该逻辑单元占用该写缓存空间的性能较差，即该逻辑单元占用该 写缓存空间的写I/O请求命中率较低，或写I/O请求合并率较低，或写I/O请求时延较大的 情况，导致为逻辑单元提供的写缓存空间的有效利用程度较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种在存储设备中配置缓存的方法、装置及控制器，可以提高为逻辑 单元提供的写缓存空间的有效利用程度。 本专利技术采用的技术方案为： 第一方面，本专利技术提供一种在存储设备中配置缓存的方法，应用于存储设备，所述 存储设备包括控制器、缓存及永久存储介质，所述存储设备基于所述永久存储介质提供逻 辑单元，所述存储设备为所述逻辑单元在所述缓存中提供写缓存空间，所述控制器与所述 缓存之间通过固定接口进行通信；所述方法包括： 所述控制器获取所述逻辑单元的初始写缓存收益，所述初始写缓存收益用于表征 为所述逻辑单元提供初始写缓存空间时所述初始写缓存空间的性能； 所述控制器将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至 目标写缓存空间，以使得写缓存收益变化率达到预置阈值；其中，所述写缓存收益变化率为 目标写缓存收益与所述初始写缓存收益之间差值，以及所述目标写缓存空间与所述初始写 缓存空间之间差值的比值，所述写缓存收益变化率用于表征为所述逻辑单元提供的写缓存 空间的有效利用程度，所述目标写缓存收益用于表征为所述逻辑单元提供所述目标写缓存 空间时所述目标写缓存空间的性能。 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器将为所述逻 辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目标写缓存空间，具体包括： 所述控制器通过多次调整，将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓 存空间调整至目标写缓存空间。 结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式 中，所述控制器通过多次调整，将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空 间调整至目标写缓存空间，具体包括： 所述控制器获取调整前写缓存空间、调整前写缓存收益、调整后写缓存空间及调 整后写缓存收益； 所述控制器根据所述调整前写缓存空间、所述调整前写缓存收益、所述调整后写 缓存空间及所述调整后写缓存收益，获取写缓存收益变化率； 若所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化 率大于或者等于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长作为本次步长，并将前一次的 调整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进 行增大调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本 次步长的值之和；或者， 若所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化 率小于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长的一半作为本次步长，并将前一次的调 整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进行 减小调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本次 步长的值之差；或者， 若所述调整后写缓存空间小于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化 率小于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长作为本次步长，并将前一次的调整后写 缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进行减小调 整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本次步长的 值之差；或者， 若所述调整后写缓存空间小于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化 率大于或者等于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长的一半作为本次步长，将前一 次的调整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空 间进行增大调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所 述本次步长的值之和。 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式 中，所述方法还包括： 当进行所述多次调整的首次调整时，所述控制器将预置步长作为所述首次调整的 步长，将所述初始写缓存空间作为所述首次调整的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元 提供的写缓存空间进行增大调整或减小调整。 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式 中，所述方法还包括： 当所述本次步长小于或者等于预置最小步长时，所述控制器确定所述多次调整完 成，并将所述本次的调整后写缓存空间作为所述目标写缓存空间。 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式 中，所述方法还包括： 当所述本次的调整后写缓存空间大于预置最大写缓存空间，或者小于预置最小写 缓存空间时，所述控制器确定所述多次调整完成，并将所述本次的调整前写缓存空间作为 所述目标写缓存空间。 结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述控制器获取所述逻 辑单元的初始写缓存收益，具体包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在存储设备中配置缓存的方法，应用于存储设备，其特征在于，所述存储设备包括控制器、缓存及永久存储介质，所述存储设备基于所述永久存储介质提供逻辑单元，所述存储设备为所述逻辑单元在所述缓存中提供写缓存空间，所述控制器与所述缓存之间通过固定接口进行通信；所述方法包括：所述控制器获取所述逻辑单元的初始写缓存收益，所述初始写缓存收益用于表征为所述逻辑单元提供初始写缓存空间时所述初始写缓存空间的性能；所述控制器将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目标写缓存空间，以使得写缓存收益变化率达到预置阈值；其中，所述写缓存收益变化率为目标写缓存收益与所述初始写缓存收益之间差值，以及所述目标写缓存空间与所述初始写缓存空间之间差值的比值，所述写缓存收益变化率用于表征为所述逻辑单元提供的写缓存空间的有效利用程度，所述目标写缓存收益用于表征为所述逻辑单元提供所述目标写缓存空间时所述目标写缓存空间的性能。

【技术特征摘要】
1. 一种在存储设备中配置缓存的方法，应用于存储设备，其特征在于，所述存储设备包 括控制器、缓存及永久存储介质，所述存储设备基于所述永久存储介质提供逻辑单元，所述 存储设备为所述逻辑单元在所述缓存中提供写缓存空间，所述控制器与所述缓存之间通过 固定接口进行通信；所述方法包括： 所述控制器获取所述逻辑单元的初始写缓存收益，所述初始写缓存收益用于表征为所 述逻辑单元提供初始写缓存空间时所述初始写缓存空间的性能； 所述控制器将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目标 写缓存空间，以使得写缓存收益变化率达到预置阈值；其中，所述写缓存收益变化率为目标 写缓存收益与所述初始写缓存收益之间差值，以及所述目标写缓存空间与所述初始写缓存 空间之间差值的比值，所述写缓存收益变化率用于表征为所述逻辑单元提供的写缓存空间 的有效利用程度，所述目标写缓存收益用于表征为所述逻辑单元提供所述目标写缓存空间 时所述目标写缓存空间的性能。2. 根据权利要求1所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述控制器将 为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目标写缓存空间，具体包 括： 所述控制器通过多次调整，将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空 间调整至目标写缓存空间。3. 根据权利要求2所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述控制器通 过多次调整，将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目标写缓 存空间，具体包括： 所述控制器获取调整前写缓存空间、调整前写缓存收益、调整后写缓存空间及调整后 写缓存收益； 所述控制器根据所述调整前写缓存空间、所述调整前写缓存收益、所述调整后写缓存 空间及所述调整后写缓存收益，获取写缓存收益变化率； 若所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化率大 于或者等于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长作为本次步长，并将前一次的调整 后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进行增 大调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本次步 长的值之和；或者， 若所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化率小 于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长的一半作为本次步长，并将前一次的调整后 写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进行减小 调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本次步长 的值之差；或者， 若所述调整后写缓存空间小于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化率小 于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长作为本次步长，并将前一次的调整后写缓存 空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进行减小调整， 本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本次步长的值 之差；或者， 若所述调整后写缓存空间小于所述调整前写缓存空间，并且所述写缓存收益变化率大 于或者等于所述预置阈值，则所述控制器将前一次步长的一半作为本次步长，将前一次的 调整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓存空间进 行增大调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值与所述本 次步长的值之和。4. 根据权利要求3所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述方法还包 括： 当进行所述多次调整的首次调整时，所述控制器将预置步长作为所述首次调整的步 长，将所述初始写缓存空间作为所述首次调整的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提 供的写缓存空间进行增大调整或减小调整。5. 根据权利要求3所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述方法还包 括： 当所述本次步长小于或者等于预置最小步长时，所述控制器确定所述多次调整完成， 并将所述本次的调整后写缓存空间作为所述目标写缓存空间。6. 根据权利要求3所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述方法还包 括： 当所述本次的调整后写缓存空间大于预置最大写缓存空间，或者小于预置最小写缓存 空间时，所述控制器确定所述多次调整完成，并将所述本次的调整前写缓存空间作为所述 目标写缓存空间。7. 根据权利要求1所述的在存储设备中配置缓存的方法，其特征在于，所述控制器获 取所述逻辑单元的初始写缓存收益，具体包括： 所述控制器根据获取所述初始写缓存收益，其中，n为所述初始 写缓存收益，a为写I/O请求命中率，所述写I/O请求命中率为单位时间内在所述缓存中命 中的写I/O请求数量在写I/O请求总量中的占比，P为写I/O请求合并率，所述写I/O请 求合并率为单位时间内在所述缓存中合并刷盘的写I/O请求数量在写I/O请求总量中的占 t匕，y为写I/O请求时延，所述写I/O请求时延为从所述存储设备接收写I/O请求至返回 写I/O请求响应的时长，a为所述写I/O请求命中率对应的权重，b为所述写I/O请求合并 率对应的权重，C为所述写I/O请求时延对应的权重，a、b和c不全为0。8. -种在存储设备中配置缓存的装置，用于控制器，所述控制器位于存储设备，其特征 在于，所述存储设备还包括缓存及永久存储介质，所述存储设备基于所述永久存储介质提 供逻辑单元，所述存储设备为所述逻辑单元在所述缓存中提供写缓存空间，所述控制器与 所述缓存之间通过固定接口进行通信；所述装置包括： 获取单元，用于获取所述逻辑单元的初始写缓存收益，所述初始写缓存收益用于表征 为所述逻辑单元提供初始写缓存空间时所述初始写缓存空间的性能； 调整单元，用于将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述初始写缓存空间调整至目 标写缓存空间，以使得写缓存收益变化率达到预置阈值；其中，所述写缓存收益变化率为目 标写缓存收益与所述获取单元获取的所述初始写缓存收益之间差值，以及所述目标写缓存 空间与所述初始写缓存空间之间差值的比值，所述写缓存收益变化率用于表征为所述逻辑 单元提供的写缓存空间的有效利用程度，所述目标写缓存收益用于表征为所述逻辑单元提 供所述目标写缓存空间时所述目标写缓存空间的性能。9. 根据权利要求8所述的在存储设备中配置缓存的装置，其特征在于， 所述调整单元，具体用于通过多次调整，将为所述逻辑单元提供的写缓存空间由所述 初始写缓存空间调整至目标写缓存空间。10. 根据权利要求9所述的在存储设备中配置缓存的装置，其特征在于， 所述获取单元，还用于获取调整前写缓存空间、调整前写缓存收益、调整后写缓存空间 及调整后写缓存收益； 所述获取单元，还用于根据所述调整前写缓存空间、所述调整前写缓存收益、所述调整 后写缓存空间及所述调整后写缓存收益，获取写缓存收益变化率； 所述调整单元，具体用于当所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且 所述写缓存收益变化率大于或者等于所述预置阈值时，将前一次步长作为本次步长，并将 前一次的调整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所述逻辑单元提供的写缓 存空间进行增大调整，本次的调整后写缓存空间的值为所述本次的调整前写缓存空间的值 与所述本次步长的值之和；或者， 所述调整单元，具体用于当所述调整后写缓存空间大于所述调整前写缓存空间，并且 所述写缓存收益变化率小于所述预置阈值时，将前一次步长的一半作为本次步长，并将前 一次的调整后写缓存空间作为本次的调整前写缓存空间，对为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余小安，曾华荣，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44