CN101526925A - 一种缓存数据的处理方法及数据存储*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缓存数据的处理方法及数据存储***，该方法包括：缓存来自主机的写请求中携带的数据；为缓存的数据设置数据标识；识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，根据所述先后关系对所述数据标识对应的缓存的数据进行相应的处理。本发明实施例，可以提高业务的处理效率，并减少了主机写请求的延时。

Description

一种缓存数据的处理方法及数据存储***

技术领域

本发明涉及数据备份技术，尤其涉及一种缓存数据的处理方法及数据存储***。

背景技术

磁盘阵列等存储设备具有多种增值业务，例如快照(Snapshot)、卷拷贝、远程镜像等。下面以快照为例简单说明。

SNIA(Storage Network Industry Association，存储网络行业协会)对快照的定义是：关于指定数据集合的一个完全可用拷贝，该拷贝包括相应数据在拷贝开始的时间点的映像。快照可以是其所表示的数据的一个副本，也可以是数据的一个复制品。

对快照业务来说，快照时间点之前和快照时间点之后的写数据是需要区别对待的：对快照时间点之前的写数据，应该同时用于修改源卷和修改快照卷；对快照时间点之后的写数据，只需用于修改源卷而无需修改快照卷，快照卷记录原有数据。

上述可知，快照业务模块在执行针对各个时间点的快照时，必须要分辨出来自主机的写请求(Req)是携带该快照业务时间点之前的数据，还是该快照业务时间点之后的数据。也就是说快照业务模块需要按照来自主机的写请求的顺序来处理快照业务。

由于对写请求的顺序性要求，在数据存储过程中，需将增值业务设置在利用高速缓存缓存数据之前，便于增值业务模块捕获写请求的顺序信息。也就是说，对来自主机的写请求，先需按照写请求的时间信息进行增值业务处理，再将待写入的数据提交给存储设备的高速缓存(Cache)，而不能简单地先将写请求携带的数据提交给高速缓存，再进行增值业务处理，因为Cache的数据合并和数据叠加会屏蔽Req序列的顺序信息。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：每一个写请求都必须经过增值业务的处理后，数据再提交给存储设备的高速缓存，然后才能够给主机响应，从而造成业务的处理效率低下，同时也增加了主机写请求的响应时间。

发明内容

本发明实施例提供一种缓存数据的处理方法及数据存储***，以减少主机写请求的延时，提高业务的处理效率。

根据本发明的一方面，提供一种缓存数据的处理方法，该方法包括：

缓存来自主机的写请求中携带的数据；

为所述数据设置数据标识；

识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，根据所述先后关系对所述数据标识对相应的数据进行执行增值业务。

根据本发明的另一方面，还提供一种数据存储***，该***包括：

缓存模块，用于缓存来自主机的写请求中携带的数据；

标识设置模块，用于为所述数据设置数据标识；

增值业务模块，用于识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，根据所述先后关系对所述数据标识对相应的数据进行执行增值业务。

本发明实施例，先缓存写请求的数据，并进行标识，根据数据标识和增值业务时间点的先后关系对缓存的数据执行增值业务，从而可以提高业务的处理效率，并先缓存数据再执行增值业务，可以减少了主机写请求的延时。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的数据存储操作顺序示意图；

图2为本发明实施例的存储***结构框图；

图3为本发明实施例的另一存储***结构框图；

图4为本发明实施例的数据标识设置示意图；

图5为本发明实施例的另一数据标识设置示意图；

图6为本发明实施例中缓存数据的处理方法流程图；

图7为本发明实施例中另一缓存数据的处理方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供一种数据存储***。本实施例是将高速缓存操作设置在增值业务之前，如图1所示，并解决如何让增值业务依然能够分辩数据和增值业务时间点之间的先后关系，从而能够把增值业务放置在cache之后。

如图2所示，该数据存储***包括：缓存模块200、标识设置模块210以及增值业务模块220。其中：

缓存模块200用于缓存来自主机的写请求中携带的数据。该缓存模块200例如为存储设备中的高速缓存(Cache)。

标识设置模块210用于为所述数据设置数据标识。本实施例中，标识设置模块210为所述数据设置标识是指以Cache中的数据块为单位为Cache中缓存的数据设置数据标识，并缓存在缓存模块200中，这样Cache中的每一数据块各自拥有自己的标识，即每个数据与其数据标识形成一一对应的关系。所述设置数据标识的方式有很多种，例如可以以数字、字母或其他符号设置标识，在利用数字设置数据标识时，该数据标识可设置为接收到写请求的时间或缓存该数据的时间，但本发明并不限于此。在本发明另一实施例中，标识设置模块210可以设置在存储设备的高速缓存中。

增值业务模块220用于接收缓存模块200缓存的数据和该数据对应的数据标识，识别数据标识对应的写请求与增值业务请求的先后关系，根据所述先后关系对相应的数据进行执行增值业务。本发明实施例中，所述增值业务包括：快照、镜像和/或卷拷贝等等。

在缓存模块200提交一个数据块中的数据给增值业务模块230时，会同时提交数据标识，即该数据块的标识，增值业务模块230通过这个标识识别出该数据是增值业务之前的，还是增值业务之后的。具体地，在数据标识为Cache接收到写请求的时间时，根据该写请求的时间和接收到增值业务请求的时间，增值业务模块230就可以简单地识别出该数据与增值业务请求的先后关系，从而按照该先后关系对相应的数据进行执行增值业务，例如对快照时间点之前的数据同时修改源卷和快照卷。同样，在数据标识为缓存模块200缓存数据的时间时，根据该缓存数据的时间和接收到增值业务请求的时间，增值业务模块230同样可以简单地识别出该数据与增值业务请求的先后关系，从而按照该先后关系对相应的数据进行执行增值业务。所述增值业务模块220可以设置在本地或远程存储设备中。

根据本发明的如上实施例，将增值业务放置在cache之后，并通过对缓存的数据设置数据标识，使增值业务能够分辩数据和增值业务时间点之间的先后关系，从而能够正确处理增值业务；并且在执行增值业务时，由于对主机写请求中数据的缓存操作设置在增值业务之前，因此高速缓存能立即响应主机的写请求，大大减少了主机请求写数据的时间，同时，Cache内存可以仅为源卷服务，增加了Cache内存的使用效率，并缩短了创建增值业务的时间。

实施例2

本实施例另提供一种数据存储***。如图3所示，该数据存储***包括：缓存模块300、标识设置模块310以及增值业务模块320。其中：

所述缓存模块300用于缓存来自主机的写请求中携带的数据。该缓存模块300例如为存储设备中的高速缓存(Cache)。

所述标识设置模块310用于接收来自增值业务模块320的增值业务标识，按照预设的增值业务标识和数据标识的对应关系，根据所述写请求与增值业务时间点的先后为所述数据设置数据标识，并缓存在缓存模块300中。作为本发明另一实施例，所述标识设置模块310可以设置在存储设备的高速缓存Cache中。

如果当前标识设置模块310还尚未接收到增值业务标识，可以预先约定为写请求中携带的数据设置一个初始标识。

增值业务模块320，用于根据预设的增值业务标识和数据标识的对应关系识别数据标识对应的写请求与增值业务请求的先后关系，根据所述先后关系对相应的数据进行执行增值业务。本实施例中，增值业务模块还包括：增值业务标识设置模块，用于接收增值业务请求，为该增值业务请求设置增值业务标识。

本发明实施例中，预先设置的增值业务标识和数据标识的对应关系，增值业务模块320接收到新的增值业务请求后，为该增值业务请求添加增值业务标识，并将该增值业务标识通知给标识设置模块310；Cache接收到写请求中的数据，将数据缓存至Cache中的缓存模块，标识设置模块310按照预设的增值业务标识和数据标识的对应关系为缓存的数据设置数据标识。其中，该预设的增值业务标识和数据标识的对应关系可以包括：

(1)在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第一增值业务的标识相同或相对应；或者

(2)在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第二增值业务的标识相同或相对应。

在第(1)种情况下，当前写请求对应的数据标识与已接收到的最新的增值业务标识相同或相对应。当前写请求对应的数据标识与最新的增值业务标识相同是指对当前写请求中的数据设置与最新的增值业务标识相同的标识，该标识可以是数字、字母或其他字符，例如，最新的增值业务标识为1时，将当前写请求中的数据也设置标识1；当前写请求对应的数据标识与最新的增值业务标识相对应是指对当前写请求中的数据设置与最新的增值业务标识相对应的标识，该标识可以是数字、字母或其他字符，例如，最新的增值业务标识为1时，将当前写请求中的数据也设置标识1′、01或A等，最新的增值业务标识为2时，将当前写请求中的数据也设置标识2′、02或B等，在此仅为举例，本发明实施例并不限于此。

图4所示为本发明实施例中标识设置模块310设置数据标识的示意图。如图4所示，t1，t2，t3表示创建增值业务的时间点，也即增值业务模块320接收到增值业务请求的时间，对于标识设置模块310，由于增值业务模块320接收到增值业务请求后，设置并发送增值业务标识是瞬间完成的，因此可以以接收到增值业务标识的时间作为对应增值业务的时间点，标识设置模块310接收的对应的增值业务标识，此处即编号，分别为1，2，3。

图4中通过t1，t2，t3把时间坐标轴分成了多个区间，每个区间内缓存的数据都会有同一个标识。本实施例设定的数据标识和增值业务标识关系比较简单：在第一增值业务的时间点与相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第二增值业务的标识相同。例如，在第一增值业务1的时间点t1和下一增值业务2的时间点t2之间的时间区间内接收到写请求时，Cache缓存该写请求中携带的数据并利用标识设置模块为该数据标识为2，如图4中的Date-2。根据以上的标识对应关系，增值业务模块可以按如下方式识别写请求中的数据与增值业务时间点的前后关系：

当数据标识＜＝增值业务标识时，该数据是该增值业务标识对应的增值业务之前的；

当数据标识＞增值业务标识时，该数据就是该增值业务标识对应的增值业务之后的。

作为本发明另一实施例，也可以预设如下数据标识和增值业务标识关系：

在第一增值业务的时间点与相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第一增值业务的标识相同。即将当前最新的增值业务标识设置为当前写请求中的数据标识，如图5中的Date-0～Date-3，其中Date-O对应的标识“0”为初始标识。

根据以上的标识对应关系，则增值业务模块可以按如下方式识别写请求与增值业务时间点的前后关系：

当数据标识＜增值业务标识时，该数据是该增值业务标识对应的增值业务之前的；

当数据标识＞＝增值业务标识时，该数据就是该增值业务标识对应的增值业务之后的。

作为本发明另一实施例，数据标识为字母或符号时，增值业务模块320根据预设的增值业务标识和数据标识的对应关系同样可以识别数据标识对应的写请求与增值业务请求的先后关系，并对缓存的数据执行相应的增值业务。

作为本发明另一实施例，标识设置模块310还可以将数据标识直接设置为接收到写请求的时间或缓存该数据的时间，增值业务模块320根据该数据标识同样可以识别数据标识对应的写请求与增值业务请求的先后关系，并对缓存的数据执行相应的增值业务。

本实施例中，当有一个新标识的数据希望写入旧标识的Cache数据块时，需要将旧标识的数据先提交给增值业务模块，然后释放，再接纳新标识的数据，保证Cache里每个数据块不会有新旧标识数据的混合。因为Cache数据块中的数据不会很大，时间延迟是可以的；当然也可以用更为复杂的处理流程进行处理，例如，为新数据创建新的Cache数据块，旧标识的数据放置到紧急提交给增值业务的数据队列，同时做一定的状态设置，这样主机就看不到延迟了。

当创建新的增值业务时，增值业务标识增加时，Cache会感受到增值业务标识的变化，从而可以及时的为新写入的数据给予新的标识。

本实施例中，将增值业务放置在cache之后，并通过对缓存的数据设置数据标识，使增值业务能够分辩数据和增值业务时间点之间的先后关系，从而能够正确处理增值业务；并且在执行增值业务时，由于对主机写请求中数据的缓存操作设置在增值业务之前，因此高速缓存能立即响应主机的写请求，大大减少了主机请求写数据的时间，同时，Cache内存可以仅为源卷服务，增加了Cache内存的使用效率，并缩短了创建增值业务的时间。

本发明如上实施例中，各个模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。并且各个模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

实施例3

本发明实施例提供一种缓存数据的处理方法。如图6所示，所述方法包括：

步骤600，接收来自主机的写请求，缓存该写请求中携带的数据。

存储设备接收到来自主机的写请求Req后，利用高速缓存响应主机的请求，缓存该写请求中携带的数据。

步骤620，为所述数据设置数据标识。

所述数据标识可以为数字、字符、符号或其他标识。

Cache里的数据不是一个整体，是由一些离散的小块数据组合而成。本实施例中，可以以Cache中的数据块为单位为缓存的数据设置数据标识，即针对Cache里的数据块分别设置数据标识，Cache里面的每一数据块各自拥有自己的数据标识，同一个物理卷的Cache中不同数据块对应的数据标识可以不一样。在Cache提交数据块中数据给增值业务模块时，会同时提交该数据块的数据标识，增值业务模块通过这个数据标识能够识别出该数据是增值业务之前的，还是增值业务之后的。

本发明实施例中，为数据设置数据标识的方式有很多种，例如但不限于：

数据标识可设置为接收到写请求的时间或缓存该数据的时间；或者

接收来自增值业务模块的增值业务标识，按照预设的增值业务标识和数据标识的对应关系，并根据所述写请求与增值业务时间点的先后为所述数据设置数据标识。如果当前Cache还尚未接收到增值业务的标识，可以预先约定为写请求中携带的数据设置一个初始标识。其中，该预设的增值业务标识和数据标识的对应关系可以包括：

在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第一增值业务的标识相同或相对应；或者

在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与该第二增值业务的标识相同或相对应。

本实施例中，当有一个新标识的数据希望写入旧标识的Cache数据块时，需要将旧标识的数据先提交给增值业务模块，然后释放，再接纳新标识的数据，保证Cache里每个数据块不会有新旧标识数据的混合。因为Cache数据块中的数据不会很大，时间延迟是可以的；当然也可以用更为复杂的处理流程进行处理，例如，为新数据创建新的Cache数据块，旧标识的数据放置到紧急提交给增值业务的数据队列，同时做一定的状态设置，这样主机就看不到延迟了。

当创建新的增值业务时，增值业务标识增加时，Cache会感受到增值业务标识的变化，从而可以及时的为新写入的数据给予新的标识。

本发明实施例中，步骤600、620的顺序可以互换，即可以先为写请求中的数据设置数据标识，再将设置了标识的数据缓存在Cache的数据块中。

步骤640，识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，对所述数据标识对应的缓存的数据执行相应的增值业务。

以快照为例，快照模块根据数据标识对应的写请求与某一快照时间点的先后关系，对缓存的数据可执行如下操作：

如果写请求在该增值业务时间点之前，则将该数据备份在快照卷中。该快照卷可以是一个真正的数据卷，也可以仅是一个指针表而不是真正的数据卷，快照卷建立了与源卷对应的指针，便完成了对源卷的快照。但如果源卷的数据有变化，快照卷的指针表将被更新，该为指向原始数据的位置。

如果写请求在该快照时间点之后，则不将该数据备份在快照卷中。

作为本发明另一实施例，如图7所示，在步骤620前还可包括如下步骤：

步骤610，接收新的增值业务请求，为该增值业务请求添加增值业务标识。

本发明如上实施例中，存储设备接收到来自主机的写请求Req后，首先利用高速缓存响应主机的请求，缓存该写请求中携带的数据，并将高速缓存中的数据设置标识；设置了标识的数据提交给增值业务模块后，增值业务模块可以根据数据标识识别该数据对应的写请求和增值业务请求时间点之间的先后关系，从而根据该先后关系处理增值业务，从而提高了业务的处理效率。由于高速缓存能立即响应主机的写请求，因此大大减少了主机请求写数据的时间，同时，增加了Cache内存的使用效率，并减少了创建增值业务的延时。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种缓存数据的处理方法，其特征在于，包括：

缓存来自主机的写请求中携带的数据；

为所述数据设置数据标识；

识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，根据所述先后关系对所述数据标识对相应的数据进行执行增值业务。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收增值业务请求，为所述增值业务请求设置增值业务标识。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述数据设置数据标识的步骤包括：

按照预设的数据标识和增值业务标识的对应关系，根据所述写请求与增值业务时间点的先后为所述缓存的数据设置数据标识。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的数据标识和增值业务标识的对应关系包括：

在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与所述第一增值业务的标识相同或相对应；或者

在第一增值业务的时间点与在后相邻第二增值业务的时间点之间缓存的数据的标识，与所述第二增值业务的标识相同或相对应。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述数据标识为接收到所述数据对应的写请求的时间或缓存该数据的时间。

6、根据权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于：

所述数据标识以数据块为单位进行设置，一个数据块对应一个数据标识。

7、一种数据存储***，其特征在于，所述***包括：

缓存模块，用于缓存来自主机的写请求中携带的数据；

标识设置模块，用于为所述数据设置数据标识；

增值业务模块，用于识别所述数据标识对应的写请求与增值业务时间点的先后关系，根据所述先后关系对所述数据标识对相应的数据进行执行增值业务。

8、根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述增值业务模块还用于接收增值业务请求，为所述增值业务请求设置增值业务标识，并传输给所述标识设置模块。

9、根据权利要求8所述的***，其特征在于：

所述标识设置模块按照预设的数据标识和增值业务标识的对应关系，根据所述写请求与增值业务时间点的先后为所述数据设置数据标识。

Images