一种存储介质和分布式存储系统的缓存方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分布式存储系统的缓存方法，将最近使用的目标数据和写入数据作为热数据存储至分布式存储系统的存储节点设置的高速存储设备，这相当于实现了热数据的本地缓存，有效地减少了存储应用与底层存储池的交互次数，从而提高了读写请求的处理效率，进一步地提升了分布式存储系统的存储性能。而且，本缓存方法的使用成本大幅降低，且在设备掉电时，在高速存储硬件设备中存储的数据也不会被擦除。因此，本缓存方法能够使用更低的成本，在保证设备掉电时，数据也不被擦除的情况下，提高分布式存储系统的存储性能。此外，本发明专利技术还公开了一种分布式存储系统的缓存装置及设备和一种计算机可读存储介质，效果如上。

A caching method, device and device for a storage medium and a distributed storage system

The invention discloses a method for caching in distributed storage systems, high-speed storage devices recently used target data and write data as data storage and heat storage nodes in distributed storage system is set up, which is equivalent to the hot data in local cache, effectively reduce the number of interactions with the underlying storage pool storage applications. In order to improve the processing efficiency of read and write requests, to further improve the memory performance of the distributed storage system. Moreover, the cost of using the caching method is greatly reduced, and the data stored in the high-speed storage hardware device will not be erased when the device is off. Therefore, the caching method can lower the cost and improve storage performance of distributed storage system when data is not erased when the device is down. In addition, the present invention also discloses a caching device and a device for a distributed storage system and a computer readable storage medium, which is effective as above.

【技术实现步骤摘要】
一种存储介质和分布式存储系统的缓存方法、装置及设备
本专利技术涉及存储领域，特别涉及一种存储介质和分布式存储系统的缓存方法、装置及设备。
技术介绍
随着虚拟化及云计算技术的快速发展，虚拟化及云计算技术被广泛的应用于企业数据中心，其存储性能也自然地成为企业核心应用的关键指标之一。目前，较为常用的提升存储性能的手段是通过将硬盘驱动器(HDD)升级为其它高速存储设备(如固态硬盘、非易失性随机访问存储器等。但是，实际上，通过升级存储设备虽然在一定程度上能够提升存储性能，但是并不能兼顾存储容量。因此，为了从容量和性能两方面同时快速横向扩展，还可以通过采用全闪环境或内存缓存技术的分布式存储系统，在充分利用已有的硬件资源的同时提升存储性能。但是，全闪环境的分布式存储系统由于其所有的存储设备均采用了高速存储硬件，所以导致存储设备成本大幅增加；而采用内存缓存技术的分布式存储系统则是在掉电时，无法保护数据。因此，如何使用更低的成本，在保证设备掉电时，数据也不被擦除的情况下，提高分布式存储系统的存储性能是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种存储介质和分布式存储系统的缓存方法、装置及设备，能够使用更低的成本，在保证设备掉电时，数据也不被擦除的情况下，提高分布式存储系统的存储性能。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种分布式存储系统的缓存方法，其中，所述分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，所述缓存方法包括：在接收到读请求后，依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据，如果否，则将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备；在接收到写请求后，依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备。优选地，所述在接收到读请求后，所述缓存方法还包括：将所述读请求转化为标准读请求；则对应的，所述依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据具体包括：依据所述标准读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有所述目标数据。优选地，所述在接收到写请求之后，所述缓存方法还包括：将所述写请求转化为标准写请求；则对应的，所述依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备具体包括：依据所述标准写请求中携带的写入信息将所述写入数据存储到所述高速存储硬件设备。优选地，所述缓存方法还包括：利用LRU算法，依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中在预设时间内未使用的冷数据逐出；则对应的，在所述判断为所述高速存储硬件设备中存储所述有目标数据或所述将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备后，和在所述依据所述标准写请求中携带的写入信息将所述写入数据存储到所述高速存储硬件设备后，还包括：更新所述缓存管理信息。优选地，所述依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中在预设时间内未使用的冷数据逐出具体包括：将所述冷数据存储至所述底层存储池，并删除所述高速存储硬件设备中的所述冷数据。优选地，所述缓存方法还包括：计算所述高速存储硬件设备中的已存数据量与所述高速存储硬件设备的容量的比值；判断所述比值是否大于或等于预设值；如果是，则利用LRU算法，依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中的冷数据依次逐出，直至所述比值小于所述预设值；则对应的，在所述判断为所述高速存储硬件设备中存储所述有目标数据或所述将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备后，和在所述依据所述标准写请求中携带的写入信息将所述写入数据存储到所述高速存储硬件设备后，还包括：更新所述缓存管理信息。优选地，所述依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中的冷数据依次逐出具体包括：将所述冷数据依次存储至所述底层存储池，并删除已存储至所述底层存储池的、且存储于所述高速存储硬件设备中的所述冷数据。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供的一种分布式存储系统的缓存装置，其中，所述分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，所述缓存装置包括：读缓存模块，用于在接收到读请求后，依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据，如果否，则将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备；写缓存模块，用于在接收到写请求后，依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供的一种分布式存储系统的缓存设备，其中，所述分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，所述缓存设备包括：存储器，用于存储缓存程序；处理器，用于执行所述缓存程序时实现上述任一种所述缓存方法的步骤。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有缓存程序，所述缓存程序被处理器执行时实现上述任一种所述缓存方法的步骤。本专利技术提供的分布式存储系统的缓存方法，应用于存储节点设置有高速存储硬件设备的分布式存储系统，本缓存方法在接收到读请求后，依据读请求中携带的读取信息判断高速存储硬件设备中是否存储有目标数据，如果否，则将底层存储池中存储的目标数据存储至高速存储硬件设备；在接收到写请求后，依据写请求中携带的写入信息将写入数据存储到高速存储硬件设备。由此可见，本专利技术提供的分布式存储系统的缓存方法，将最近使用的目标数据和写入数据作为热数据存储至分布式存储系统的存储节点设置的高速存储设备，这相当于实现了热数据的本地缓存，使得存储应用的一部分读写请求可以直接在本地处理，所以存储应用无需再与底层存储池进行网络交互，有效地减少了存储应用与底层存储池的交互次数，从而提高了读写请求的处理效率，进一步地提升了分布式存储系统的存储性能。而且，由于本缓存方法只要求在分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，而不要求将分布式存储系统的所有存储设备均替换为高速存储设备，所以，较与采用全闪环境而言，本缓存方法的使用成本大幅降低。此外，由于本缓存方法以高速存储硬件设备作为本地缓存，所以，由高速存储硬件设备的物理特性所决定，即使是设备掉电，在高速存储硬件设备中存储的数据也不会被擦除，较与采用内存缓存技术而言，本缓存方法能够保证设备掉电时，数据也不被擦除。因此，本缓存方法能够使用更低的成本，在保证设备掉电时，数据也不被擦除的情况下，提高分布式存储系统的存储性能。此外，本专利技术还提供了一种分布式存储系统的缓存装置及设备和一种计算机可读存储介质，效果如上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的一种分布式存储系统的缓存方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的另一种分布式存储系统的缓存方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的另一种分布式存储系统的缓存方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的另一种分布式存储系统的缓存方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供的另一种分布式存储系统的缓存方法的流程图；图6为本专利技术实施例提供的一种分布式存储系统的缓存装置的结构图；图7为本专利技术实施例提供的一种分布式存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式存储系统的缓存方法，其特征在于，所述分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，所述缓存方法包括：在接收到读请求后，依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据，如果否，则将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备；在接收到写请求后，依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备。

【技术特征摘要】
1.一种分布式存储系统的缓存方法，其特征在于，所述分布式存储系统的存储节点设置有高速存储硬件设备，所述缓存方法包括：在接收到读请求后，依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据，如果否，则将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备；在接收到写请求后，依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备。2.根据权利要求1所述的缓存方法，其特征在于，所述在接收到读请求后，还包括：将所述读请求转化为标准读请求；则对应的，所述依据所述读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有目标数据具体包括：依据所述标准读请求中携带的读取信息判断所述高速存储硬件设备中是否存储有所述目标数据。3.根据权利要求1或2所述的缓存方法，其特征在于，所述在接收到写请求之后，还包括：将所述写请求转化为标准写请求；则对应的，所述依据所述写请求中携带的写入信息将写入数据存储到所述高速存储硬件设备具体包括：依据所述标准写请求中携带的写入信息将所述写入数据存储到所述高速存储硬件设备。4.根据权利要求3所述的缓存方法，其特征在于，还包括：利用LRU算法，依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中在预设时间内未使用的冷数据逐出；则对应的，在所述判断为所述高速存储硬件设备中存储所述有目标数据或所述将底层存储池中存储的所述目标数据存储至所述高速存储硬件设备后，和在所述依据所述标准写请求中携带的写入信息将所述写入数据存储到所述高速存储硬件设备后，还包括：更新所述缓存管理信息。5.根据权利要求4所述的缓存方法，其特征在于，所述依据缓存管理信息将所述高速存储硬件设备中在预设时间内未使用的冷数据逐出具体包括：将所述冷数据存储至所述底层存储池，并删除所述高速存储硬件设备中的所述冷数...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永刚，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41