对数据源的访问控制方法技术

本发明专利技术公开了一种对数据源的访问控制方法。基于本发明专利技术，通过堆栈式缓存架构中的临时缓存层与预读缓存层和回写缓存层配合实现的淘汰机制，能够针对被数据源读写访问发起方反复连续访问的数据更快速地做出响应。并且，对于数据源读写访问发起方和数据源层异地部署的情况，堆栈式存储架构中的缓存资源可以全部或部分地设置于数据源读写访问发起方的本地存储介质中，使被数据源读写访问发起方反复连续访问的数据能够保留在本地缓存资源中，因而能够将原本需要对数据源层实施的较慢的远程访问转换为对缓存资源的较快的本地访问。从而，提升数据源读写访问发起方的数据访问性能。

Access control method for data source

The invention discloses an access control method for a data source. Based on the invention, the temporary buffer layer stack cache architecture and readahead cache and write back cache layer with elimination mechanism to achieve, can be read and write access to the data source for the initiator repeated access to data respond more quickly. And, for data read and write access to the initiator and the data source layer remote deployment, cache resource stack storage architecture can be wholly or partially set in the data source to read and write access by local storage medium side, which is the data source to read and write access originator repeatedly continuous access to data can be retained in the the local cache resources, so it can be remote access to the data source layer originally need to implement the slower switching for local access to fast cache resource. Thus, the data access performance of the data source read and write access initiator is promoted.

【技术实现步骤摘要】
对数据源的访问控制方法
本专利技术涉及缓存技术，特别涉及一种对数据源的访问控制方法。
技术介绍
在学校机房或网吧等公共上网场所，往往部署着数量庞大的无盘工作站。并且，所有的无盘工作站都可以远程访问服务器，以实现由服务器中的硬盘介质为这些无盘工作站提供数据的远程集中存储。无盘工作站中通常由系统程序以及应用程序作为数据读写访问发起方，其访问的内容多为数据量较大且读写频繁密集的操作系统或游戏应用等相关数据，而公共上网场所里往往同时有几十甚至几百台无盘工作站同时并发访问单台服务器。在如此大数据量的访问情况下，无盘工作站对远程数据的访问性能会极大受到网络响应速度、以及服务器中的硬盘介质的并发读写性能的限制，使得无盘工作站的用户上机体验往往大幅差于常规的有盘工作站。为了提高无盘工作站对远程数据的访问性能，现有技术一直尝试提高硬件配置。例如，为无盘工作站配置速度更快的CPU或网卡，以提升远程数据访问的网络响应速度；再例如，为服务器配置运转速度更快的硬盘，以提升存储介质的读写性能。但上述的这些解决方案必然意味着更高的成本。即，上述的这些解决方案必须以成本为代价来换取无盘工作站对远程数据访问性能的提升。对于对成本较为敏感的学校和网吧来说，这样的成本提升通常是难以承担的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种对数据源的访问控制方法，能够借助堆栈式缓存架构中低成本的缓存资源提升远程数据读写访问的响应速度和性能。本专利技术提供的一种对数据源的访问控制方法，该访问控制方法基于堆栈式缓存架构实现数据源读写访问发起方对数据源的读写访问，其中，堆栈式缓存架构包括临时缓存层和数据源层、以及位于临时缓存层与数据源层之间的预读缓存层和回写缓存层；当数据源读写访问发起方发起对数据源的写访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：a1、判断当前的写访问是否在临时缓存层命中或能够数据合并，若命中或能够合并，则执行步骤a2，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤a2；a2、将当前的写访问对应的数据写入临时缓存层、并将写入临时缓存层的数据标记为脏数据，然后结束当前的写访问；当数据源读写访问发起方发起对数据源的读访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：b1、判断当前的读访问是否在临时缓存层命中，若命中，则执行步骤b3，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤b2；b2、在堆栈式缓存架构中向下查找当前的读访问对应的数据，并将查找到的数据读入至临时缓存层，然后执行步骤b3；b3、从临时缓存层读取当前的读访问对应的数据，然后结束当前的读访问；该访问控制方法还包括用于执行临时缓存层的数据淘汰的如下步骤：c0、判断临时缓存层中是否存储有数据，若是，则执行步骤c1，否则结束临时缓存层的数据淘汰；c1、判断临时缓存层中的数据是否被标记为脏数据，若是，则执行步骤c2，否则执行步骤c8；c2、判断回写缓存层是否存在足够的空闲空间，若是，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；c3、将回写缓存层中的部分数据淘汰至数据源层，使回写缓存层中的空闲空间足以存放临时缓存层中的数据，然后执行步骤c4；c4、将临时缓存层中的数据写入至回写缓存层，然后执行步骤c5；c5、判断临时缓存层中的数据是否与预读缓存层中的数据存在交集，若是，则执行步骤c6，否则执行c7；c6、将临时缓存层中的交集数据写入至预读缓存层，然后执行步骤c7；c7、清除临时缓存层中表示脏数据的标记，然后执行步骤c8；c8、丢弃临时缓存层中的数据，然后结束临时缓存层的数据淘汰。优选地，步骤b2按照预读缓存层、回写缓存层、以及数据源层的优先级顺序逐层查找。优选地，步骤b2包括：b21、判断当前的读访问是否在预读缓存层命中，若命中，则执行b23，否则执行步骤b22；b22、利用预读机制从回写缓存层和数据源层预读当前的读访问对应的数据至预读缓存层，然后执行步骤b23；b23、从预读缓存层读取当前的读访问对应的数据至临时缓存层，然后执行b3。优选地，步骤b22包括：b221、为当前的读访问构造预读请求，然后执行步骤b222；b222、判断预读缓存层是否存在足够的空闲空间，若是，则执行步骤b224，否则执行步骤b223；b223、将预读缓存层中的部分数据丢弃，使预读缓存层中的空闲空间足以存放预读请求对应的数据，然后执行步骤b224；b224、从回写缓存层读取预读请求对应的数据至预读缓存层，然后执行步骤b225；b225、判断预读请求对应的数据是否在回写缓存层全部命中，若是，则执行步骤b23，否则执行b226；b226、从数据源层读取未在回写缓存层中命中的剩余数据至预读缓存层，然后执行步骤b23。优选地，步骤c3淘汰的部分数据为回写缓存层中处于无访问状态时长最长或被访问频率最低的数据。优选地，步骤b223丢弃的部分数据为预读缓存层中处于无访问状态时长最长或被访问频率最低的数据。优选地，临时缓存层和预读缓存层设置在数据源读写访问发起方的本地存储介质中，回写缓存层设置在数据源读写访问发起方的本地存储介质或远程存储介质中，数据源层设置在数据源读写访问发起方的远程存储介质中。优选地，数据源读写访问发起方为无盘工作站中运行的系统程序或应用程序，临时缓存层和预读缓存层设置在无盘工作站的内存介质中，回写缓存层设置在无盘工作站的内存介质或服务器的内存介质中，数据源层设置在服务器的硬盘介质中。如上可见，基于本专利技术，堆栈式缓存架构中的临时缓存层优先对数据源读写访问发起方的读写访问做出响应，并且，通过临时缓存层与预读缓存层和回写缓存层配合实现的淘汰机制，能够针对被数据源读写访问发起方反复连续访问的数据更快速地做出响应。相比于CPU和硬盘的配置升级，引入临时缓存层以及预读缓存层和回写缓存层等缓存资源所需的成本显然更低，因此，本专利技术能够以相对低的成本即可提升数据源读写访问发起方对远程数据读写访问的响应速度和性能。而且，对于数据源读写访问发起方(例如部署于无盘工作站)和数据源层(例如部署于服务器)异地部署的情况，堆栈式存储架构中的缓存资源可以全部或部分地设置于数据源读写访问发起方的本地存储介质中，此时，上述的技术效果更为明显。即，被数据源读写访问发起方反复连续访问的数据能够保留在本地存储介质中以实现对缓存资源的本地访问，因而能够将原本需要对数据源层实施的较慢的远程访问转换为对缓存资源的较快的本地访问。从而，可以减少对数据源层的远程访问量，提升数据源读写访问发起方的数据访问性能。附图说明图1为本专利技术实施例所基于的堆栈式缓存系统架构的示意图；图2为本专利技术实施例中的访问控制方法的示例性流程示意图；图3为图2中示出的临时缓存层的数据淘汰的具体流程示意图；图4为图2按照图3所示的步骤展开后的示意图；图5为图2中示出的在堆栈式缓存架构中向下查找数据的具体流程示意图；图6为图5中示出的利用预读机制读取数据的具体流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。请先参见图1，在本实施例中，提供了一种堆栈式缓存架构，该堆栈式缓存架构包括临时缓存层101、预读缓存层102、回写缓存层103、以及数据源层200。本实施例所提供的堆栈式缓存架构可以在整体上被数据源读写访问发起方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对数据源的访问控制方法，其特征在于，该访问控制方法基于堆栈式缓存架构实现数据源读写访问发起方对数据源的读写访问，其中，堆栈式缓存架构包括临时缓存层和数据源层、以及位于临时缓存层与数据源层之间的预读缓存层和回写缓存层；当数据源读写访问发起方发起对数据源的写访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：a1、判断当前的写访问是否在临时缓存层命中或能够数据合并，若命中或能够合并，则执行步骤a2，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤a2；a2、将当前的写访问对应的数据写入临时缓存层、并将写入临时缓存层的数据标记为脏数据，然后结束当前的写访问；当数据源读写访问发起方发起对数据源的读访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：b1、判断当前的读访问是否在临时缓存层命中，若命中，则执行步骤b3，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤b2；b2、在堆栈式缓存架构中向下查找当前的读访问对应的数据，并将查找到的数据读入至临时缓存层，然后执行步骤b3；b3、从临时缓存层读取当前的读访问对应的数据，然后结束当前的读访问；该访问控制方法还包括用于执行临时缓存层的数据淘汰的如下步骤：c0、判断临时缓存层中是否存储有数据，若是，则执行步骤c1，否则结束临时缓存层的数据淘汰；c1、判断临时缓存层中的数据是否被标记为脏数据，若是，则执行步骤c2，否则执行步骤c8；c2、判断回写缓存层是否存在足够的空闲空间，若是，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；c3、将回写缓存层中的部分数据淘汰至数据源层，使回写缓存层中的空闲空间足以存放临时缓存层中的数据，然后执行步骤c4；c4、将临时缓存层中的数据写入至回写缓存层，然后执行步骤c5；c5、判断临时缓存层中的数据是否与预读缓存层中的数据存在交集，若是，则执行步骤c6，否则执行c7；c6、将临时缓存层中的交集数据写入至预读缓存层，然后执行步骤c7；c7、清除临时缓存层中表示脏数据的标记，然后执行步骤c8；c8、丢弃临时缓存层中的数据，然后结束临时缓存层的数据淘汰。...

【技术特征摘要】
1.一种对数据源的访问控制方法，其特征在于，该访问控制方法基于堆栈式缓存架构实现数据源读写访问发起方对数据源的读写访问，其中，堆栈式缓存架构包括临时缓存层和数据源层、以及位于临时缓存层与数据源层之间的预读缓存层和回写缓存层；当数据源读写访问发起方发起对数据源的写访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：a1、判断当前的写访问是否在临时缓存层命中或能够数据合并，若命中或能够合并，则执行步骤a2，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤a2；a2、将当前的写访问对应的数据写入临时缓存层、并将写入临时缓存层的数据标记为脏数据，然后结束当前的写访问；当数据源读写访问发起方发起对数据源的读访问时，该访问控制方法被触发执行如下步骤：b1、判断当前的读访问是否在临时缓存层命中，若命中，则执行步骤b3，否则触发对临时缓存层的数据淘汰、并在数据淘汰完成后执行步骤b2；b2、在堆栈式缓存架构中向下查找当前的读访问对应的数据，并将查找到的数据读入至临时缓存层，然后执行步骤b3；b3、从临时缓存层读取当前的读访问对应的数据，然后结束当前的读访问；该访问控制方法还包括用于执行临时缓存层的数据淘汰的如下步骤：c0、判断临时缓存层中是否存储有数据，若是，则执行步骤c1，否则结束临时缓存层的数据淘汰；c1、判断临时缓存层中的数据是否被标记为脏数据，若是，则执行步骤c2，否则执行步骤c8；c2、判断回写缓存层是否存在足够的空闲空间，若是，则执行步骤c4，否则执行步骤c3；c3、将回写缓存层中的部分数据淘汰至数据源层，使回写缓存层中的空闲空间足以存放临时缓存层中的数据，然后执行步骤c4；c4、将临时缓存层中的数据写入至回写缓存层，然后执行步骤c5；c5、判断临时缓存层中的数据是否与预读缓存层中的数据存在交集，若是，则执行步骤c6，否则执行c7；c6、将临时缓存层中的交集数据写入至预读缓存层，然后执行步骤c7；c7、清除临时缓存层中表示脏数据的标记，然后执行步骤c8；c8、丢弃临时缓存层中的数据，然后结束临时缓存层的数据淘汰。2.根据权利要求1所述的访问控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝耀华，
申请(专利权)人：湖北盛天网络技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42