一种共享缓存系统及实现方法技术方案

本发明专利技术提供了一种共享缓存系统，包括主控单元和多个业务处理单元，还包括共享缓存单元，分别与所述主控单元和业务处理单元连接，用于实现所述业务处理单元之间高速数据交互。本发明专利技术还提供了一种共享缓存实现方法。本发明专利技术的实施例中，通过基于可靠连接的高速总线，为系统提供共享的高速的缓存，而且在缓存中提供互斥功能，保证缓存的一致性，不但解决高速数据共享问题，而且还极大提升系统整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及。
技术介绍
现有技术中的数据系统通常分为集中式系统和分布式系统。其中，集中式系统是指中心节点由一台或多台主计算机组成，数据集中存储于主机中，该系统所有功能由主机集中处理，由终端或客户机负责数据录入和输出，数据的存储处理控制完全由主机完成。如图1所示的集中式系统，主控单元和业务处理单元具有各自的内存单元，用于存储各自的数据，业务处理单元分别具有与各自下行设备连接的接口；业务处理单元通过交换网的控制通道与主控单元通信，业务处理单元之间通过交换网的业务通道通信。分布式系统是由若干个计算机集合而成，在通讯网络中联接在一起，每个计算机都是一个独立的数据库系统，拥有各自的数据库、中央处理机、终端，以及各自的局部数据库管理系统。如图2所示的分布式系统，业务处理单元通过交换网的业务通道与接口连接，业务处理单元、接口与主控单元通过交换网的控制通道连接。其中，业务处理单元包括控制引擎、内存单元和流加速引擎。然而，目前不管是集中式系统还是分布式系统，内存单元都是分布在的各业务处理单元内部，而且为各业务处理单元所独享，不能供其它业务处理单元所共享。业务处理单元之间的数据共享一般通过主控单元进行转发，各业务处理单元之间无法直接实现数据共享，必然产生数据传输的可靠性问题，进而需要对每一次数据传输进行确认，如果传送失败需要重传，必然造成较大系统延时，从而导致要求高速、低延时的数据业务无法实现。
技术实现思路
本专利技术提供了，以解决现有技术中业务处理单元之间无法直接共享数据的缺陷。本专利技术提供了一种共享缓存的方法，应用于业务处理单元进行共享数据交互的系统中，所述方法包括以下步骤接收并解析各业务处理单元对共享缓存的操作请求；对于请求对共享缓存进行数据写入的各操作请求，对共享缓存进行各请求互斥写入数据，实现缓存互斥共享；对于请求对共享缓存进行数据读出的各操作请求，对共享缓存进行各请求同时读出数据，实现缓存同时共享。所述对共享缓存进行各请求互斥写入数据，实现缓存互斥共享具体包括对所述各要求写入的请求按照预设顺序排队；当前一写入请求释放缓存后，后续请求对缓存进行独占写入，禁止其他请求对缓存进行写入或读出；在所述独占写入结束后，释放缓存以便后续请求进行写入或读出。在进行独占写入时，禁止其他请求是通过对缓存设置标志位进行标志而实现，并在写入结束后释放或更改标志位，允许后续请求进行写入或读出。对共享缓存进行各请求同时读出数据，实现缓存同时共享具体包括获取各读出请求中的读出要求；同时按照所述各读出要求对缓存的数据进行读出。所述对缓存的数据进行读出时，对缓存设置标志位进行标志，并在读出结束后释放或更改标志位，允许后续请求进行写入。本专利技术还提供了一种共享缓存系统，包括主控单元和多个业务处理单元，还包括共享缓存单元，分别与所述主控单元和业务处理单元连接，用于实现所述业务处理单元之间高速数据交互；所述共享缓存单元具体包括高速接口，分别与所述主控单元和所述多个业务处理单元连接，用于接收所述多个业务处理单元发送给所述共享缓存单元的各种操作请求，转发在所述业务处理单元与所述共享缓存单元之间传输的数据；高速缓存阵列，用于高速地存储数据； 缓存控制器，连接于所述高速接口和所述高速缓存阵列之间，用于根据所述各种操作请求对高速缓存阵列进行数据的互斥写入、同时读出，实现高速数据的共享。所述缓存控制器具体包括地址映射子单元，用于对高速接口与所述高速缓存阵列进行地址映射，为不同业务处理单元分配缓存地址。所述缓存控制器还包括扩展子单元，与所述地址映射子单元连接，用于扩展对高速缓存阵列中缓存地址的寻址空间。所述缓存控制器还包括一致性保持子单元，与所述地址映射子单元连接，用于所述多个业务处理单元发送给所述共享缓存单元各种操作请求时，根据所述各种操作请求对高速缓存阵列进行数据的互斥写入、同时读出。所述缓存控制器还包括老化子单元，与所述地址映射子单元连接，用于定时刷新缓存空间。所述缓存控制器还包括操作权限设置子单元，与所述地址映射子单元连接，用于为业务处理单元分配对所述缓存空间进行操作的权限，并且在业务处理单元对所述缓存空间进行操作之后收回分配给所述业务处理单元对缓存空间进行操作的权限。所述缓存控制器还包括通知子单元，与所述地址映射子单元连接，用于获得组内目标接收方地址且写操作结束后，通知所述目标接收方读所述缓存空间。所述共享缓存系统为分布式系统或集中式系统。本专利技术还提供了一种共享缓存实现方法，应用于包括主控单元、共享缓存单元和多个业务处理单元的系统中，所述方法包括以下步骤所述共享缓存单元接收所述多个业务处理单元发送的各种操作请求；所述共享缓存单元根据所述各种操作请求进行数据的互斥写入、同时读出。所述进行数据的互斥写入、同时读出之前还包括为业务处理单元分配对所述缓存进行操作的权限，所述权限包括读权限和写权限。所述进行数据的互斥写入、同时读出之后还包括收回分配给所述业务处理单元对缓存进行操作的权限。对所述缓存空间进行操作具体包括对所述缓存空间进行写操作或读操作。所述根据各种操作请求进行数据的互斥写入具体包括对所述各要求写入的请求按照预设顺序排队；当前一写入请求释放缓存后，后续请求对缓存进行独占写入，禁止其他请求对缓存进行写入或读出；在所述独占写入结束后，释放缓存以便后续请求进行写入或读出。在进行独占写入时，禁止其他请求是通过对缓存设置标志位进行标志而实现，并在写入结束后释放或更改标志位，允许后续请求进行写入或读出。对共享缓存进行各请求同时读出数据，实现缓存同时共享具体包括获取各读出请求中的读出要求；同时按照所述各读出要求对缓存的数据进行读出。所述对缓存的数据进行读出时，对缓存设置标志位进行标志，并在读出结束后释放或更改标志位，允许后续请求进行写入。对所述缓存空间进行写操作时，同时写入组内目标接收方地址，以便通知所述目标接收方及时读所述缓存空间。所述业务处理单元对所述缓存空间进行操作之后还包括释放所述业务处理单元对应的缓存空间。所述分配共享缓存空间请求由业务处理单元发起或由控制单元发起；所述释放请求由所述控制单元发起。所述共享缓存单元为发送所述请求的业务处理单元分配对应的缓存空间之后还包括将超过预定时间没有被访问的缓存空间释放。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下优点本专利技术的实施例中，通过基于可靠连接的高速总线，为系统提供共享的高速的缓存，而且在缓存中提供互斥功能，保证缓存的一致性，不但解决高速数据共享问题，而且还极大提升系统整体性能。附图说明图1是现有技术中集中式系统中独享内存分布结构示意图；图2是现有技术中分布式系统中独享内存分布结构示意图；图3是本专利技术中使用共享缓存单元的集中式系统结构图；图4是本专利技术中使用共享缓存单元的分布式系统结构图；图5是本专利技术中共享缓存单元内部互斥机制实现流程图；图6是本专利技术中共享缓存系统初始化流程图；图7是本专利技术中共享缓存系统应用于攻击统计的流程图；图8是本专利技术中共享缓存系统应用于业务处理单元共享数据的流程图；图9是本专利技术中共享缓存单元结构图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述本专利技术实施例中使用共享cache(缓存)单元的集中式系统如图3所示，使用共享缓存单元的分布式系统如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共享缓存的方法，应用于业务处理单元进行共享数据交互的系统中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收并解析各业务处理单元对共享缓存的操作请求；对于请求对共享缓存进行数据写入的各操作请求，对共享缓存进行各请求互斥写入数据，实 现缓存互斥共享；对于请求对共享缓存进行数据读出的各操作请求，对共享缓存进行各请求同时读出数据，实现缓存同时共享。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏展明，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]