CN101470645A - 一种高速缓存数据恢复的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高速缓存数据恢复的方法，包括：读取备份数据，其中备份数据用于记录文件的文件信息；将所述备份数据中文件信息所对应的文件写入高速缓存。本发明实施例还公开了一种高速缓存数据恢复的装置。本发明实施例通过利用保存在存储器中的备份数据恢复高速缓存中的文件，可以在较短时间内恢复出高速缓存中的文件，迅速提高高速缓存的命中率。

Description

一种高速缓存数据恢复的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，特别涉及一种高速缓存数据恢复的方法和装置。

背景技术

高速缓存是位于处理器和存储器之间的一块存储空间，其存储空间小于存储器，而处理器访问高速缓存速度远快于处理器访问存储器的速度。

当处理器接收到文件的访问请求时，先访问存储器，打开并读取文件。由于存储器访问速度较慢，如果将文件保存在高速缓存中将大大提高处理的效率，缩短这些文件的访问时间。但***的高速缓存的容量也是有限的，不可能将所有文件都存放在高速缓存中。

目前采用记录存储器上的文件的访问频率，定期或者不定期地将部分访问频繁的文件加载到高速缓存中，同时更新高速缓存中保存的文件，来解决高速缓存容量有限的缺点。

例如运营商的彩铃或客服局点的服务器设备如图1所示。

图1为运营商的彩铃或客服局点服务器设备的结构图，包括管理器101、文件服务器102、多个信令处理器104、多个业务处理器106和多个资源处理器108。其中，

管理器101用于文件的维护和监控，以及与用户界面交互等；

文件服务器102用于存放所有的文件供资源处理器108访问和读取；

信令处理器104用于与其它设备进行信令交换和处理；

业务处理器106用于提供业务；

资源处理器108用于文件的读取和调用。

服务器设备中的每个信令处理器104、业务处理器106和资源处理器108都有一个在该设备中独立且唯一的编号来标识，每个处理器之间有内部的通信机制来进行信息的交互。

图2为资源处理器108的结构图。如图2，资源处理器包括控制模块201、文件调用模块202、IO模块203和高速缓存204。

控制模块201用于接收并处理管理器101或其它处理器发出的操作请求，控制相关模块完成相应的操作并向管理器101或其他处理器返回操作请求执行的响应和结果。

文件调用模块202用于根据控制模块201的控制，处理IO模块203读取的文件。

IO模块203用于根据控制模块201的控制，完成控制模块201与高速缓存204、文件服务器205之间的交互，包括构建高速缓存204、从高速缓存204和文件服务器205读取数据文件等操作。

高速缓存204用于存储文件服务器上访问频繁的文件，供IO模块203进行快速读取或调用。

例如在运营商的彩铃或客服局点中，铃音文件一般都存储在文件服务器205上。当资源处理器需要进行语音放音操作时，控制模块201控制IO模块203访问文件服务器205，打开并读取铃音文件，再由文件调用模块202进行播放。为了提高文件访问和读取的速度，资源处理器会在内存中创建高速缓存204，资源处理器根据文件访问频率，将使用频繁的铃音文件定期或者不定期地加载到高速缓存204中，并更新高速缓存204中存放的铃音文件。文件调用模块202访问这些已加载到高速缓存204中的文件时，就不需要访问文件服务器205，而是直接播放高速缓存204中的铃音文件。由于文件的访问频率是会变化的，因此控制模块201需要根据一定的机制对高速缓存204中的文件进行淘汰和更新，将访问频率较低的文件从高速缓存204中删除，将当前访问频率高的新文件保存在高速缓存204中。

由于高速缓存204实际上是内存的一部分，文件的访问频率信息也都是保存在内存中，所以每当资源处理器重新启动，高速缓存204就会失去保存的所有数据，这些数据只能重新进行建立。

高速缓存204中数据的建立有两种方式：

一、资源处理器重新启动，经过一段时间后，控制模块201指示IO模块203选择这段时间内文件服务器205上被访问过的文件加载到高速缓存204中。之后，控制模块201按照一定的机制指示IO模块203对高速缓存204中的数据进行淘汰和更新。

二、资源处理器重新启动，每一次访问文件服务器205上的文件时，控制模块201都指示IO模块203将被访问的文件加载到高速缓存204中。高速缓存204存满之后，控制模块201按照一定的机制指示IO模块203对高速缓存204中的数据进行淘汰和更新。

在实现本发明的过程中，发明人发现，由于高速缓存的空间远小于文件服务器上的存储空间，对高速缓存上保存的文件的选择就十分重要。服务器设备中每一个资源处理器相对独立，对于每一个资源处理器，在每次重新启动之后，都需要经过一段相当长时间和相当多次文件的访问之后，高速缓存中保存的文件才能相对稳定下来，高速缓存命中率(从高速缓存中读取文件的次数占该资源处理器从文件服务器上和高速缓存上访问文件的总次数的比例)才能稳定在一个相对较高的水平。

以彩铃局点为例，采用方式一，在高速缓存和文件服务器的存储空间的比例为1:10000的情况下，交换机环境初始构建后，高速缓存命中率从初始的0％升到95％左右，需要30天左右；而采用方式二，同样情况下高速缓存命中率提升到95％左右需要45天左右。

也就是说，无论是方式一还是方式二，都需要一段较长时间和多次文件访问之后，才能完成高速缓存中数据的重新建立，且需要更长的时间才能达到保持高速缓存数据的相对稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种高速缓存数据恢复的方法，该方法可以在需要时恢复高速缓存中的数据。

本发明实施例还提供了一种高速缓存数据恢复的装置，该装置可以在需要时快速地恢复高速缓存中的数据。

一方面，本发明实施例提供一种高速缓存数据恢复的方法，包括，

读取备份数据，其中备份数据用于记录文件的文件信息；

将所述备份数据中文件信息所对应的文件写入高速缓存。

另一方面，本发明实施例提供一种高速缓存数据恢复的装置，包括，

备份数据读取单元，用于读取用于记录文件的文件信息的备份数据；

文件恢复单元，用于将所述备份数据中各文件信息所对应的文件写入高速缓存。

由上述的技术方案可见，本发明的这种高速缓存数据恢复的方法通过利用备份数据恢复高速缓存中的文件，可以在较短时间内恢复出高速缓存中的文件。

另一方面，本发明的这种高速缓存数据恢复的装置通过利用备份数据恢复高速缓存中的文件，可以在较短时间内恢复出高速缓存中的文件。

附图说明

图1为运营商的局点服务器设备的结构图。

图2为运营商的局点服务器设备中资源处理器的结构图。

图3为本发明实施例一中资源处理器的结构图。

图4为本发明实施例一中高速缓存备份的流程图。

图5为本发明实施例一中高速缓存重构的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明实施例通过利用备份数据恢复高速缓存中的文件，可以在较短时间内恢复出高速缓存中的文件，使得不需要重新创建高速缓存的数据，利于在更短的时间内提高高速缓存的命中率。

实施例一

本实施例的技术方案包括高速缓存的备份和重构两个部分。

高速缓存的备份，是指将高速缓存中文件的文件信息导出并保存在备份数据中。

高速缓存的重构，是指资源处理器读取备份数据，并根据备份数据中的文件信息重新构建高速缓存。

备份数据中保存的文件信息可以是文件的属性或者完整的文件，其中文件属性为所述文件的文件名和/或表征该文件在文件服务器上存储位置的文件路径。

高速缓存备份的方式可以有以下四种：

第一种方式是将高速缓存的内容保存为一个独立的文件，文件中仅列出高速缓存中保存的各文件的文件属性，例如在文件服务器中的文件路径和/或文件名等。这种方式适用于文件服务器中的文件路径不常变化的情况。

第二种方式是将高速缓存的内容保存为一个独立的文件，文件中保存的是高速缓存中所有文件及其组织结构，也就是高速缓存的完整内容。这种方式适用于文件服务器中的文件路径不固定的情况。

第三种方式是将高速缓存中的内容保存在一个目录中，这个目录或其子目录中每一个独立的文件都是高速缓存中保存的一个完整文件。

第四种方式是将高速缓存中的内容保存在一个目录中，这个目录或其子目录中的文件列出高速缓存中保存的每一个文件的文件属性，例如在文件服务器中的文件路径和/或文件名等。

本实施例仍以运营商的客服局点设备为例说明本发明的实施方式。

图3为本实施例中资源处理器的结构图。

本实施例的资源处理器包括：控制模块301、文件调用模块302、IO模块303和高速缓存304。

本实施例中的IO模块303不仅可以与文件服务器305进行信息交互，还可以与存储器306进行信息交互。

存储器306用来存储高速缓存中的文件。存储器306可以是独立于文件服务器的存储设备，也可以是文件服务器的存储设备，还可以是资源处理器内部的存储设备，如FLASH或RAM。

本实施例的高速缓存数据恢复装置可以对高速缓存中的文件进行恢复，主要包括以下功能单元：

备份数据生成单元，用于生成用于记录所述高速缓存所存储文件的信息的备份数据；

备份数据写入单元，用于将所述备份数据写入存储器；

备份数据读取单元，用于从存储器中读取用于记录高速缓存所存储文件的文件信息的备份数据；

文件恢复单元，用于将与所述备份数据中各文件信息所对应的文件写入高速缓存。

作为本发明的较佳实施方式，该高速缓存数据恢复装置的功能是由IO模块303来完成的，但是本领域技术人员应当明白，该高速缓存数据恢复装置也可以是一个单独的装置或者存在其它设备或模块当中或者由其它设备或组件完成其功能。

图4为本实施例中高速缓存备份的流程图。如图4，高速缓存的备份过程包括如下步骤。

步骤401：启动高速缓存的备份，即向控制模块发送备份高速缓存数据的备份请求。该备份请求可以由管理器通过用户手动启动发送给控制模块，也可以由管理器定时启动发送给控制模块。

步骤402：控制模块收到备份请求后，将高速缓存的状态设为不可用，这是为了避免对高速缓存进行读取和更新的操作对备份过程造成影响。

步骤403：控制模块指示IO模块启动高速缓存的备份。

步骤404：IO模块收到启动高速缓存的备份指示后，在存储器上创建备份数据，所述备份数据用于记录高速缓存所存储文件的文件信息。根据选择的备份方式，备份数据可以有不同的形式，如文件或者目录等。

例如，当IO模块采用备份完整的文件的方式时，依次读取所述高速缓存中每一文件，并将所读取的每一文件依次写入所述备份数据；

当IO模块采用备份文件属性的方式时，依次读取所述高速缓存中每一文件，得到每一文件的属性，并将所述每一文件的属性，如文件名和/或表征该文件在文件服务器上存储位置的文件路径，依次写入所述备份数据。

为了防止多个同类设备在不同时间的备份数据相互干扰，这份备份数据需要以该进行备份的设备在该客服局点中的唯一设备标识和当前写入备份数据的时间来进行标识。

步骤406：IO模块根据配置确定备份的方式，读取高速缓存中的第一个文件，并提取该文件的文件信息用于备份。

根据备份方式的不同，备份的文件信息可以是高速缓存中的文件属性列表，例如文件路径、文件名的列表，或是高速缓存中全部文件及其组织结构。备份数据可以是高速缓存中的文件属性列表的独立文件，可以是高速缓存中完整的文件和结构的独立文件，可以是高速缓存中完整的文件和结构的目录，还可以是高速缓存中每个文件的文件属性的目录四种形式。

对于仅保存高速缓存中文件属性列表的独立文件，IO模块只需要向备份数据中依次写入各文件的文件属性即可，例如各文件的文件路径和/或文件名；

对于保存高速缓存中完整的文件和结构的独立文件，IO模块需要依次读取高速缓存中每一个文件并依次写入备份数据中；

对于分别保存高速缓存中完整的文件和结构的目录的形式，IO模块要分别将高速缓存中的文件保存到备份数据的目录中；

对于分别保存高速缓存中文件的文件属性的目录的形式，IO模块要分别将高速缓存中的每一个文件的文件属性，例如在文件服务器中的文件路径和/或文件名等，保存到备份数据的目录中。

为了区别不同资源处理器在不同时间的备份数据，备份数据的命名可以是下面的形式：“资源处理器编号+备份时间”，例如编号为252的资源管理器在2007年07月14日02点11分生成的备份数据，名称可以为“252_200707140211”。如果备份数据中仅保存各个文件在文件服务器上的文件名和路径，则备份数据中的内容可以为如下的形式：

“y:\playfile\yesterdayoncemore.wav；

y:\playfile\whenyoubelieve.wav；

y:\playfile\prodeoffly.wav；”

由于备份过程中高速缓存被设为不可用，为了在最小程度上减小备份对正常业务开展的影响，可以选择在业务量最小的时间，例如凌晨，启动高速缓存的备份。

步骤408：IO模块将第一个文件的文件信息写入存储器上创建的备份数据中。

步骤410：IO模块读取高速缓存中的第二个文件，并提取需要备份的文件信息。

步骤412：IO模块将第二个文件的文件信息写入存储器上创建的备份数据中。

步骤414：IO模块依次读取高速缓存中的文件，直到高速缓存中的最后一个文件，并提取需要备份的文件信息。

步骤416：IO模块将最后一个文件的文件信息写入存储器上创建的备份数据中。

步骤418：IO模块向备份数据中写入当前备份的时间信息。

步骤419：IO模块向控制模块返回高速缓存备份的结果，即备份成功与否。

步骤420：控制模块收到IO模块的高速缓存备份结果，设置高速缓存功能可用。

步骤422：控制模块向管理器返回高速缓存备份结果，即备份成功与否。

当资源处理器重新启动后，可以手动或自动启动高速缓存的重构过程。

图5为本实施例中高速缓存重构的流程图，包括下面的步骤。

步骤501：启动高速缓存的重构，即向控制模块发送重构高速缓存数据的重构请求。该重构请求可以当资源处理器重新启动时，由资源管理器触发控制模块进行高速缓存的重构。

步骤502：控制模块收到高速缓存重构请求后，设置高速缓存的状态为不可用。

步骤504：控制模块指示IO模块启动高速缓存的重构。

步骤505：IO模块读取存储器中的备份数据信息。

步骤506：IO模块从备份数据中选择用于高速缓存重构的备份数据。优选的，IO模块从备份数据中选择该资源处理器最新的一个备份数据，例如，可以从可选的备份数据中选择创建时间最近的一个备份数据。

步骤508：IO模块读取选择的备份数据中的第一个文件信息。

根据备份方式的不同，文件信息可以是文件的属性或完整的文件，备份数据可以是独立的文件或者是目录的形式。

当IO模块判断备份数据为包含完整的文件的独立文件或目录时，依次读取备份数据中各文件信息所对应的每一文件，并将所读取的每一文件依次写入所述高速缓存；

当IO模块判断备份数据为包含文件的文件属性的独立文件或目录时，依次读取所述备份数据中各文件属性，例如所记录的文件名和文件路径，并根据所述文件名和/或文件路径访问用于存储所述文件的文件服务器，从文件服务器依次读取所述文件属性对应的文件，并写入所述高速缓存。

对于仅保存高速缓存中文件属性列表的独立文件或目录，执行步骤509；

对于保存高速缓存中全部文件和结构的独立文件，或者以目录的形式保存高速缓存中每个文件，执行步骤510。

步骤509：IO模块访问文件服务器，根据文件信息读取对应的文件。如果没有找到对应的文件，则执行步骤512；否则，继续执行步骤510。

步骤510：IO模块将第一个文件写入高速缓存。

步骤512：IO模块读取第二个文件信息。若仅保存文件路径和/或文件名，则执行步骤513，否则执行步骤514。

步骤513：IO模块访问文件服务器，根据文件路径和/或文件名读取对应的文件。如果没有找到对应的文件，则执行步骤516；否则，继续执行步骤514。

步骤514：IO模块将第二个文件写入高速缓存。

步骤516：IO模块依次读取高速缓存中的文件信息，直到高速缓存中的最后一个文件信息。

步骤517：备份数据仅保存文件的路径和文件名，IO模块访问文件服务器，根据文件路径和/或文件名读取对应的文件。如果没有找到对应的文件，则执行步骤519；否则，继续执行步骤518。

步骤518：IO模块将最后一个文件写入高速缓存。

步骤519：IO模块向控制模块返回高速缓存重构的结果。

步骤520：控制模块收到IO模块返回的高速缓存重构结果，将高速缓存的状态设为可用。

步骤522：控制模块返回高速缓存重构的结果。

经过上面的步骤，高速缓存就恢复到最近一次备份时的状态，其中的文件是在上一次备份时被最频繁地访问的文件。

另外，当某个资源处理器重新启动后，如果没有找到其自身备份的文件，可以选择其它资源处理器的备份文件加载。

运营商的彩铃局点应用本实施例的技术方案时，可以备份该局点被访问次数最多的彩铃文件，当资源处理器重启时，可以利用备份文件快速恢复出高速缓存中的数据；提供视频服务的服务器应用本实施例技术方案时，可以备份被观看或下载最多的视频文件，等等。

对于已经正常运行的局点，每个资源处理器可以定时或手动构建其高速缓存的备份数据。当某个资源处理器重启后，可以立刻加载该资源处理器创建或该局点内其它资源处理器创建的备份数据。

对于新设立的局点，由于刚开始运行，其资源处理器中的高速缓存的命中率还需要较长时间才能稳定在较高水平，其高速缓存的备份数据实用度不高，因此可以直接使用其它局点的高速缓存备份数据，或者根据当前的流行资讯手动创建受欢迎的文件的备份数据，来构建其高速缓存，以提高该新局点高速缓存的命中率。

对于一些应用上类似的局点，例如智能网智能外设局点，由于其资源比较固定，可以事先手动生成高速缓存备份数据，供此类局点直接加载到其高速缓存中，可以大大提供这一类局点的高速缓存的命中率，并显著减少其高速缓存的构建时间。

由上述的实施例可见，本发明的这种高速缓存数据恢复的方法可以在需要时恢复高速缓存中的数据，而且可以迅速提高高速缓存的命中率。

本发明的这种高速缓存数据恢复的装置可以在需要时恢复其高速缓存中的数据，而且可以迅速提高高速缓存的命中率。

综上所述，以上仅为本发明的部分实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种高速缓存数据恢复的方法，其特征在于，包括，

读取备份数据，其中备份数据用于记录文件的文件信息；

将所述备份数据中文件信息所对应的文件写入高速缓存。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，

生成所述备份数据。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成所述备份数据包括，

根据高速缓存中所存储的文件生成记录所述文件的文件信息的备份数据。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成所述备份数据包括，

根据需要保存在高速缓存中的文件生成记录所述文件的文件信息的所述备份数据。

5、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述文件信息为完整的文件；

所述将与所述备份数据中文件信息所对应的文件写入高速缓存包括：

读取所述备份数据中记录的完整的文件；

将所读取的所述文件写入所述高速缓存。

6、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述文件信息为文件的属性；

所述将与所述备份数据文件信息所对应的文件写入高速缓存包括：

读取所述备份数据中文件信息所记录的文件属性；

根据所述文件属性访问用于存储文件的文件服务器，从所述文件服务器读取所述文件属性对应的文件，写入所述高速缓存。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述文件的属性为所述文件的文件名和/或表征该文件在文件服务器上存储位置的文件路径。

8、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述文件信息为完整的文件；

所述生成所述备份数据包括，

依次读取所述高速缓存中每一文件；

将所读取的所述每一文件作为文件信息依次写入所述备份数据。

9、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述文件信息为文件的属性；

所述生成所述备份数据包括，

依次读取所述高速缓存中每一文件，得到所述文件的文件属性；

将所述每一文件的文件属性作为文件信息依次写入所述备份数据。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备份数据进一步包含将所述文件信息写入备份数据的时间信息。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备份数据进一步包含设备标识信息。

12、一种高速缓存数据恢复的装置，其特征在于，包括，

备份数据读取单元，用于读取用于记录文件的文件信息的备份数据；

文件恢复单元，用于将所述备份数据中各文件信息所对应的文件写入高速缓存。

13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，进一步包括，

备份数据生成单元，用于生成所述备份数据。

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