CN110018784A - 数据处理方法、装置及计算设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种数据处理方法、装置及计算设备。其中,针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。本申请实施例提供的技术方案保证了数据完整性,提高操作便捷性以及写操作效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域,尤其涉及一种数据处理方法、装置及计算设备。
背景技术
追加写是存储***中一种常见的数据写入方式,是指在已写入的数据的基础上追加新写入的数据。在很多应用场景均可以采用追加写的方式执行写操作,例如如果待写入的数据文件很大时,通常通过多次写操作才能完成一个数据文件写入磁盘中,此时即可以采用追加写的方式执行写操作。
为了保证采用追加写的方式执行写操作时,写入数据的完整性,现有技术中的一种数据写入方式是,每次将追加数据写入磁盘中的一个新位置,并建立数据与其存储位置的索引关系,以根据索引关系定位到数据。
但是,现有技术的这种方式需要额外建立并维护一份索引关系,操作不够便捷,效率较低。
发明内容
本申请实施例提供一种数据处理方法、装置及计算设备,用以解决现有技术中操作不便捷、效率低的技术问题。
第一方面,本申请实施例中提供了一种数据处理方法,包括:
针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
第二方面,本申请实施例中提供了一种数据处理方法,包括:
接收读数据请求;
基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
第三方面,本申请实施例中提供了一种数据处理方法,包括:
检测数据恢复指令;
基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
第四方面,本申请实施例中提供了一种数据处理装置,包括:
缓存查找模块,用于针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
数据组织模块,用于将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
数据写入模块,用于将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
数据缓存模块,用于缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
第五方面,本申请实施例中提供了一种数据处理装置,包括:
请求接收模块,用于接收读数据请求;
计算模块,用于基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
数据获取模块,用于从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
第六方面,本申请实施例中提供了一种数据处理装置,包括:
故障检测模块,用于检测数据恢复指令;
数据恢复模块,用于基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
第七方面,本申请实施例中提供了一种计算设备,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
第八方面,本申请实施例中提供了一种计算设备,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
接收读数据请求;
基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
第九方面,本申请实施例中提供了一种计算设备,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
检测数据恢复指令;
基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
本申请实施例中,针对一次追加写请求中的追加数据,可以首先查找缓存的最小数据单元,之后将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;之后再将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备,即可以完成追加数据写入存储设备的操作,且对于追加数据对应的未写满的最小数据单元继续进行缓存,从而下一次追加写请求即可以按照本申请的技术方案继续执行,采用最小数据单元的方式,最小数据单元的长度固定,因此无需额外建立并维护索引关系,通过计算即可以定位数据的存储位置,提高了操作便捷性,且最小数据单元在存储设备以顺序写的方式写入,保证了数据完整性以及写操作效率。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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的附图。
图1示出了本申请提供的一种数据处理方法一个实施例的流程图;
图2示出了本申请提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图;
图3示出了本申请实施例中最小数据单元的一种结构示意图;
图4示出了本申请提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图;
图5示出了本申请提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图;
图6示出了本申请提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图;
图7示出了本申请提供的一种数据处理装置一个实施例的结构示意图;
图8示出了本申请提供的一种计算设备一个实施例的结构示意图;
图9示出了本申请提供的一种数据处理装置又一个实施例的结构示意图;
图10示出了本申请提供的一种计算设备又一个实施例的结构示意图;
图11示出了本申请提供的一种数据处理装置又一个实施例的结构示意图;
图12示出了本申请提供的一种计算设备又一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
本申请实施例的技术方案应用于存储***中,特别是分布式存储***中。
为了方便理解,下面首先对本申请实施例中可能出现的技术术语进行相应解释:
追加写:在已写入数据的基础上追加新写入数据的一种数据写入方式,其中,以追加写的方式写入数据的操作又被称为追加写操作,以追写的方式写入也即称为追加写入。
覆盖写:当前写入数据会覆盖相应的已写入数据的一种数据写入方式,以覆盖写的方式写入数据的操作又被称为覆盖写操作,以覆盖写的方式写入也即称为覆盖写入。
顺序写:是指多次写操作的位置是连续的一种数据写入方式,以顺序写的方式写入数据的操作又被称为顺序写操作,以顺序写的方式写入也即称为顺序写入。
元数据:描述数据属性的数据,例如数据长度、数据状态等。
追加写请求:以追加写的方式请求写入数据而触发的写请求,携带待写入的追加数据。
请求原子性:一次追加写请求要么全部成功要么全部失败。
存储设备:存储***中用以存储数据的硬件设备,数据最终需要写入存储设备中,可以是指诸如磁盘等的存储介质。
最小数据单元:本申请实施例定义的一种数据存储结构,一次追加写请求中的追加数据会按照最小数据单元进行拆分,以将追加数据转换为至少一个最小数据单元的数据组织形式,最小数据单元为数据写入存储设备或者从存储设备读取数据的最小单元,其长度固定,为方便描述,本申请实施例定义为第一固定长度,该第一固定长度可以等于存储设备中物理扇区的扇区长度或者扇区长度的倍数,例如可以为4K(Kilobyte,千字节)或者4K的倍数。
由于在很多应用场景中以追加写的方式写入数据,需要保证数据的完整性,而存储设备本身无法保证一次跨多个扇区的数据完整性,目前的一种数据写入方式,采用每次追加数据均写入存储设备中的一个新位置,通过建立索引关系来定位数据,这种方式虽然可以保证数据完整性,保证数据不被损坏,但是需要额外建立并维护索引关系,操作并不便捷,且写操作效率较低。
为了保证写操作效率,保证数据完整性,提高操作便携性,发明人经过一系列研究提出了本申请的技术方案,在本申请实施例中,针对一次追加写请求中的追加数据,可以首先查找缓存的最小数据单元,之后将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;之后再将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备,即可以完成追加数据写入存储设备的操作,且对于追加数据对应的未写满的最小数据单元继续进行缓存,从而下一次追加写请求即可以按照本申请的技术方案继续执行,采用最小数据单元的方式,最小数据单元的长度固定,因此无需额外建立并维护索引关系,通过计算即可以定位数据的存储位置,提高了操作便携性,且最小数据单元在存储设备以顺序写的方式写入,保证了数据完整性以及写操作效率。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种数据处理方法一个实施例的流程图,该方法可以包括以下几个步骤:
101:针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元。
该追加写请求针对一个数据文件发起,通过多次追加写操作以将数据文件写入存储设备中。每一次追加写请求中的追加数据可以为该数据文件中的部分数据,每一次追加写请求中的追加数据的长度可以不同。
102:将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元。
其中,将至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元可以是指在缓存的最小数据单元中接连上一次写操作结束位置写入所述至少部分数据。
103:将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
其中,若不存在缓存的最小数据单元,则可以直接执行步骤103。
其中,追加数据中的未写入数据是指未写入任一最小数据单元中的数据。若追加数据中不存在未写入数据了,即可以执行步骤104以及步骤105。
104:将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备。
105:将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备。
如果存在第一待存储的最小数据单元,则先将第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备之后,再将至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备。至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备也即是接连第一待存储的最小数据单元在存储设备中的写操作结束位置写入该至少一个第二待存储的最小数据单元,由于第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,该第一待存储的最小数据单元在存储设备中的写操作结束位置也可以是指上一次追加写请求在存储设备中的写操作结束位置。
如果不存在第一待存储的最小数据单元,则直接将至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备,也即接连上一次追加写请求在存储设备中的写操作结束位置写入该至少一个第二待存储的最小数据单元。
106:缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
最小数据单元为一种数据存储结构,追加数据按照该最小数据单元进行拆分。可以理解的是,本申请实施例中描述的将追加数据的至少部分数据写入最小数据单元,以及将追加数据的未写入数据写入至少一个最小数据单元,也即是指将追加数据按照该最小数据单元对应的数据存储结构进行转换的操作,以将追加数据转换为至少一个最小数据单元的数据组织形式,每一个最小数据单元包括一次追加写请求中的至少部分追加数据。
而将第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入存储设备,是指将最小数据单元存储至存储设备中的操作,以此实现追加数据的存储。
其中,追加数据中的至少部分数据从追加数据的起始位置开始选取;将未写入数据写入至少一个最小数据单元是指从未写入数据的起始位置开始,每次选取第二固定长度的数据,生成一个最小数据单元,直至未写入数据小于该第二固定长度,此时也会生成一个最小数据单元以存储未写入数据,只是该最小数据单元未写满。
该最小数据单元的长度是固定的,为了方便区分,最小数据单元的长度描述为“第一固定长度”。此外,最小数据单元可以写入第二固定长度的追加数据,未写满的最小数据单元可以是指最小数据单元中写入的数据小于该第二固定长度;写满的最小数据单元也即是指最小数据单元中写入的数据等于该第二固定长度。
由上述描述可知,缓存中存储的最小数据单元即为未写满的最小数据单元。如果缓存中存在最小数据单元,则优先将追加数据顺序写入该缓存的最小数据单元中直至该缓存的最小读写单写满数据,再将未写入数据依次写入至少一个最小数据单元中。
由于缓存的最小数据单元在上一次追加写操作中,已写入存储设备,因此第一待存储的最小数据单元即以覆盖写的方式写入存储设备,以覆盖上一次写入存储设备的未写满的最小数据单元,由于第一待存储的最小数据单元中已写入上一次追加写请求中的追加数据,即以覆盖写的方式写入存储设备,也保证了数据完整性。且通过将追加数据优先写入缓存的最小数据单元中,保证了最小数据单元中数据的连续性,从而读取数据时可以获得连续完整的数据。
由于本实施例中,采用固定长度的最小数据单元的形式写入存储设备,读取数据时仅需通过计算即可以确定数据的存储位置,无需额外维护数据与存储位置的索引关系,提高了操作便捷性,且本实施例中最小数据单元顺序写入存储设备,而不是随机写入存储设备,可以提高写操作效率,且通过部分覆盖写操作,保证了数据的完整性和连续性。
图1所示实施例中的数据处理方法主要从数据写入流程介绍,按照图1所示实施例的数据处理方法将数据写入存储设备中,在从存储设备读取数据时,通过计算即可以定位数据的存储位置,如图2所示,为本申请实施例提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图,该方法可以包括以下几个步骤:
201:针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元。
202:将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元。
203:将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
204:将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备。
205:将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备。
206:缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
步骤201~步骤206的操作可以参见上述实施例中步骤101~步骤106的操作,在此不再赘述。
207:接收读数据请求。
其中,读数据请求可以为请求端发送的。
208:基于所述最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
可选地,可以首先确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量。
其中,每一个读数据请求中可以携带该请求开始位置以及请求偏移量。
其中,请求偏移量可以是指请求读物的数据长度。
基于请求开始位置可以定位至任一个最小数据单元的起始边界,基于请求偏移量以及该最小数据单元的第一固定长度,即可以计算获得需要读取的最小数据单元的数量,因此结合请求开始位置以及请求偏移量以及第一固定长度,即可以计算获得至少一个目标最小数据单元。
假设,存储设备中数据文件的起始位置为0K(Kilobyte,千字节),对该数据文件的追加写操作从起始位置开始写入,假设读数据请求的请求开始位置为8K,第一固定长度为4K,请求读取长度为12K,可知需要从8K位置开始,读取12K/4K=3个目标最小数据单元,请求结束位置为8K+12K,也即20K。
由于最小数据单元为存储设备中读取数据以及写入数据的最小单元,因此根据请求开始位置可以定位至某一个最小数据单元的起始边界,根据请求读物长度可定位至某一个最小数据单元的结束边界。
209:从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据。
确定该至少一个目标最小数据单元之后,即可以从存储设备中读取该最少一个目标最小数据单元中的有效数据,并将该至少一个目标最小数据单元按照存储顺序拼接形成一个较大数据,反馈给请求端。
本实施例中,无需建立数据与存储位置的索引关系,通过计算即可以定位数据的存储位置,提高了操作便捷性。
其中,在某些实施例中,该最小数据单元可以包括数据存储区以及位于数据存储区尾部的元数据描述区,追加数据写入数据存储区中,追加数据的元数据生成该元数据描述区。元数据基于接收到追加数据生成,可以用于表示追加数据的属性等相关信息。
最小数据单元的长度固定,其数据存储区以及数据描述区的长度也均固定,追加数据写入数据存储区,即为最小数据单元的有效数据。最小数据单元的长度为第一固定长度,数据存储区的长度即为第二固定长度,元数据描述区的长度为第三固定长度,其中,第一固定长度即等于第二固定长度与第三固定长度之和。
如图3中所示的最小数据单元的结构示意图,可知,每一个最小数据单元300即由数据存储区301以及元数据描述区302构成,元数据描述区302位于数据存储区301的尾部。
其中,数据存储区301存储有效数据,也即请求写入的数据,如图3中的阴影部分;元数据描述区302中用于存储有效数据的元数据。
因此,在某些实施例中,所述将所述追加数据中的至少部分数据追加写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元可以包括:
将所述追加数据中的至少部分数据追加写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区,以及基于所述至少部分数据修改所述缓存的最小数据单元中的元数据描述区,以获得第一待存储的最小数据单元;
将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区,以及基于每一个数据存储区中写入的数据生成每一个数据存储区对应的元数据描述区,以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
本实施例中,将追加数据及其元数据封装在一起,形成独立的数据格式,只需一次写操作即可以实现追加数据与元数据的写入,可以减少写入次数,提高写操作效率。
可选地,如果最小数据单元包括数据存储区以及元数据描述区,在某些实施例中,从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据可以包括:
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中数据存储区中的有效数据。
此外,读取所述至少一个目标最小数据单元中数据存储区中的有效数据时,还可以对每一个目标最小数据单元中的有效数据进行数据校验,以校验数据是否完整以及是否正确等;
如果校验通过,再将至少一个目标最小数据单元中数据存储区中的有效数据进行拼接。
为了方便进行数据校验,可选地,元数据描述区中的元数据可以包括有效数据的数据校验和,也即基于数据存储区写入的数据,计算数据校验和,并将数据校验和作为元数据存储至该元数据描述区中。
其中,数据校验和可以利用CRC(Cyclical Redundancy Check,循环冗余检查)算法计算获得,与现有技术相同,在此不再赘述。
因此从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中数据存储区中的有效数据可以包括:
从存储设备中,读取所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据;
基于每一个目标最小数据单元的元数据描述区的数据校验和,校验从每一个目标最小数据单元的数据存储区读取的有效数据;
如果所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据均校验通过,拼接所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据。
此外,由于一次追加写请求针对追加数据可能划分为至少一个最小数据单元写入存储设备中。而在写操作过程中,可能遭遇进程异常崩溃、机器掉电重启等写操作故障,进程重启之后需要进行数据恢复,数据恢复时就需要保证请求原子性,也即一次追加写请求要么全部成功要么全部失败,也即一次追加写请求对应的至少一个最小数据单元要么全部写入成功,要么全部写入失败,以在发生写操作故障导致进程重启之后,可以保证数据恢复至任一个追加写请求的边界,以保证追加写请求的原子性。
为了保证请求原子性,在某些实施例中,在该元数据中可以包括倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度,以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求;
此外,为了方便校验数据,还可以包括倒数第二次写操作之后的计算获得的数据校验和以及最后一次写操作之后计算获得的数据校验和。
当然该元数据必然还包括一些与业务相关的其它属性信息,与现有技术相同在此不再赘述。
也即每一个元数据描述区可以至少包括以下字段:
prevSize,表示最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度;
prevCrc,表示最小数据单元倒数第二次写操作之后,最小数据单元内有效数据的数据校验和,也即数据存储区中存储数据的数据校验和;
currSize,表示最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度;
currCrc,表示最小数据单元中最后一次写操作之后,最小数据单元中有效数据的数据校验和,也即数据存储区中存储数据的数据校验和。
hasMore,表示最小数据单元中最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求。
因此,在某些实施例中,如果检测到数据恢复指令,需要进行数据恢复时,即可以至少基于每一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性。
通过在元数据描述区记录的描述最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求的字段,可以确定相邻两次追加写请求是否对应同一最小数据单元,使得数据恢复过程中,可以保证能够识别出任一追加写请求的数据结束边界,进而基于倒数第二次写操作之后的有效数据长度或者最后一次写操作之后的有效数据长度,即可以恢复数据文件至任一追加写请求的数据结束边界,以此保证了请求原子性。
具体的,可以参见图4中所示,为本申请实施例提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图,该方法可以包括一下几个步骤:
401:针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元。
402:将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元。
403:将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
404:将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备。
405:将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备。
406:缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
步骤401~步骤406的操作可以参见上述实施例中步骤101~步骤106的操作,在此不再赘述。
407:检测数据恢复指令。
该数据恢复指令可以是在检测存在写操作故障时而自动触发的,当然也可以是人工触发的。
408:初始化数据文件的已写入数据的有效数据长度为零以及初始扫描位置为所述存储设备中所述数据文件的起始位置。
由于写操作故障可能发生于一次写操作过程中的任意时刻,因此步骤407的操作并不限定于本实施例的操作顺序,其可以在步骤401~步骤406任一步骤之后或者之前或者同时执行。
409:扫描下一个最小数据单元。
410:校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据是否成功,如果是执行步骤411,如果否执行步骤415。
其中,元数据描述区可以存储倒数第二次写操作之后的数据校验和,因此可以基于该倒数第二次写操作之后的数据校验和确定该倒数第二次写操作之后的数据是否校验成功。
411:基于所述倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
412:校验最后一次写操作之后的数据是否成功,如果是执行步骤413,如果否执行步骤415。
其中,元数据描述区可以存储最后一次写操作之后的数据校验和,因此可以基于最后一次写操作之后的数据校验和确定该最后一次写操作之后的数据是否校验成功。
413:检测当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;如果是,返回步骤409继续执行,如果否,执行步骤414。
如果当前最小数据单元与下一个最小数据单元属于同一个追加写请求,此时即表明该当前最小数据单元中最后一次写入的数据并非一个追加写请求的数据结束位置,因此需要继续进行扫描以找到请求边界。
414:基于所述最后用一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回步骤409继续执行。
415:将当前已写入数据的有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
如果任一最小数据单元最后一次写操作之后的数据校验失败,而倒数第二次写操作之后的数据校验成功,即表明该倒数第二次写操作与该最后一次写操作不属于同一追加写请求,此时若最后一次写操作之后的数据校验失败,则可以将基于倒数第二次写操作之后有效数据长度更新获得的已写入数据的有效数据长度作为数据文件的恢复长度。
本实施例中,如果存在写操作故障,可以通过数据恢复以保证请求原子性,使得数据文件可以恢复至任一个追加写请求的数据结束位置,因此本申请实施例的技术方案不仅可以保证写操作效率、提高写操作的便捷性,还可以保证请求原子性。
此外,在某些实施例中,如果任一个最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验失败,还可以将最后一次写入的数据删除之后缓存所述任一个最小数据单元,以保障可以继续执行追加写操作。
在上述一个或多个实施例中,所述将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区可以包括:
将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中数据存储区;
如果任一个最小数据单元的数据存储区未写满数据,在所述任一个最小数据单元的数据存储区中写入的数据的尾部利用预设字符填满所述数据存储区;
所述将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区包括:
将所述追加数据中的至少部分数据写入所述缓存的最小数据单元的数据存储区中预设字符所在位置,以替换所述预设字符。
可选地,该预设字符即可以为字符0或者空字符等。
在上述一个或多个实施例中,所述将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备可以包括:
基于所述追加写请求的写入起始位置以及所述最小数据单元的第一固定长度,确定待写入位置;
基于所述待写入位置,将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入所述存储设备。
每一个追加写请求中携带写入起始位置,还可以包括写入数据长度等。因此基于写入起始位置以及最小数据单元的第一固定长度,可以找到前一个最小数据单元的位置,作为待写入位置,以将第一待存储的最小数据单元覆盖前一个最小数据单元,写入所述存储设备。
图5为本申请实施例提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图,本实施例从数据获取流程进行描述,所述方法可以包括以下几个步骤:
501:接收读数据请求。
502:基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元。
503:从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据。
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
每一个最小数据单元的生成以及写入流程可以参见上述图1所示实施例,在此不再赘述。
可选地,在某些实施例中,所述基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元包括:
确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量;
基于所述最小数据单元的第一固定长度、所述请求开始位置以及所述请求偏移量,计算所述读取请求对应的至少一个目标最小数据单元。
可选地,在某些实施例中,所述最小数据单元可以包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;
所述从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据包括:
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据。
其中,该元数据还可以包括倒数第二次写操作之后的数据校验和以及最后一次写操作之后的数据校验和;
因此可以从存储设备中读取所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据之后,可以基于每一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验和以及最后一次写操作之后的数据校验和,进行数据校验,如果每一个最小数据单元的倒数第二次写操作之后的数据校验和以及最后一次写操作之后的数据校验和均校验成功,再拼接所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据。
图6为本申请实施例提供的一种数据处理方法又一个实施例的流程图,本实施例主要从数据恢复流程进行描述,所述方法可以包括以下几个步骤:
601:检测数据恢复指令。
602:基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
其中,最小数据单元的生成以及写入可以参见上述实施例中所述的数据写入流程,在此不再赘述。
可选地,所述基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性可以包括:
初始化数据文件的已写入数据的有效数据长度为零以及初始扫描位置为所述存储设备中所述数据文件的起始位置;
扫描下一个最小数据单元;
校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验通过,基于所述当最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验通过,检测所述当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;
如果是,返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果否,基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果任一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验失败或者最后一次写操作之后的数据校验失败,将当前已写入有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
其中,可选地,元数据描述区可以存储倒数第二次写操作之后的数据校验和,因此可以基于该倒数第二次写操作之后的数据校验和确定该倒数第二次写操作之后的数据是否校验成功。
可选地,元数据描述区可以存储最后一次写操作之后的数据校验和,因此可以基于最后一次写操作之后的数据校验和确定该最后一次写操作之后的数据是否校验成功。
通过本申请实施例的技术方案,将追加数据与追加数据的元数据一起写入存储设备中,可以减少写操作次数,保证写操作效率。且将追加数据按照最小数据单元的固定数据格式重新组织,无需维护索引关系,通过计算即可以定位数据位置,实现数据读取,保证了写操作的便捷性。且本申请实施例中,通过覆盖写操作,并记录前后两次追加写请求是否对应同一个最小数据单元,可以识别追加写请求的数据结束边界,保证了数据恢复时的请求原子性。
图7为本申请实施例提供的一种数据处理装置一个实施例的结构示意图,该装置可以包括:
缓存查找模块701,用于针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
数据组织模块702,用于将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
数据写入模块703,用于将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
数据缓存模块704,用于缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
在某些实施例中,该数据处理装置还可以包括:
请求接收模块,用于接收读数据请求;
计算模块,用于基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
可选地,该计算模块可以具体用于确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量;
基于所述最小数据单元的第一固定长度、所述请求开始位置以及所述请求偏移量,计算所述读取请求对应的至少一个目标最小数据单元。
在某些实施例中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述元数据描述区用于存储元数据;
所述数据组织模块可以具体用于:
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区,并基于所述至少部分数据修改所述缓存的最小数据单元中的元数据描述区,以获得第一待存储的最小数据单元;
将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区,并基于每一个数据存储区中写入的数据生成每一个数据存储区对应的元数据描述区,以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
其中,所述元数据可以至少包括倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求;
在某些实施例中,该装置还可以包括:
故障检测模块,用于检测数据恢复指令;
数据恢复模块,用于基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性。
可选地,该数据恢复模块可以具体用于:
初始化数据文件的已写入数据的有效数据长度为零以及初始扫描位置为所述存储设备中所述数据文件的起始位置;
扫描下一个最小数据单元;
校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验通过,基于所述当最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验通过,检测所述当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;
如果是,返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果否,基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果任一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验失败或者最后一次写操作之后的数据校验失败,将当前已写入有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
在某些实施例中,所述元数据还包括倒数第二次写操作之后的数据校验和以及最后一次写操作之后的数据校验和;
所述数据恢复模块校验所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据可以具体是基于所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验和,校验倒数第二次写操作之后的数据;
所述数据恢复模块校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据可以具体是基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验和,校验倒数最后一次写操作之后的数据。
在某些实施例中,该装置还以包括:
缓存触发模块,用于如果任一个最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验失败,将最后一次写入的数据删除之后缓存所述任一个最小数据单元。
可选地,在某些实施例中,所述数据组织模块将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区可以具体是将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中数据存储区;如果任一个最小数据单元的数据存储区未写满数据,在所述任一个最小数据单元的数据存储区中写入的数据的尾部利用预设字符填满所述数据存储区;
所述数据写入模块将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区可以具体是将所述追加数据中的至少部分数据写入所述缓存的最小数据单元的数据存储区中预设字符所在位置,以替换所述预设字符。
在某些实施例中,所述数据写入模块将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备可以具体是基于所述追加写请求的写入起始位置以及所述最小数据单元的第一固定长度,确定待写入位置;
基于所述待写入位置,将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入所述存储设备。
在一个可能的设计中,图7所示实施例的数据处理装置可以实现为一计算设备,在分布式存储***中,该计算设备可以部署分布式存储***中的数据存储节点等,数据存储节点即为分布式存储***中负责处理写数据请求或者读数据请求等的节点,分布式存储***由多个数据存储节点构成。
如8图所示,该计算设备可以包括存储组件801以及处理组件802;
存储组件801存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件802调用执行。
所述处理组件802用于:
针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
其中,可以是在存储组件801中缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
该存储设备可以为该计算设备的外部存储介质,当然在某些实现场景中,也可以即是指该存储组件901。
可选地,还处理组件还可以执行图1~图4任一实施例中所述的数据处理方法。
其中,处理组件802可以包括一个或多个处理器来执行计算机指令,以完成上述的方法中的全部或部分步骤。当然处理组件也可以为一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
存储组件801被配置为存储各种类型的数据以支持在计算设备的操作。存储组件可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
当然,计算设备必然还可以包括其他部件,例如输入/输出接口、通信组件等。
输入/输出接口为处理组件和***接口模块之间提供接口,上述***接口模块可以是输出设备、输入设备等。
通信组件被配置为便于计算设备和其他设备之间有线或无线方式的通信,例如和请求端的通信等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时可以实现上述图1~3所示任一实施例的数据处理方法。
图9为本申请实施例提供的一种数据处理装置又一个实施例的结构示意图,该装置可以包括:
请求接收模块901,用于接收读数据请求;
计算模块902,用于基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
数据获取模块903,用于从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
拼接之后获得的数据即可以反馈给请求端。
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
在某些实施例,所述计算模块可以具体用于:
确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量;
基于所述最小数据单元的第一固定长度、所述请求开始位置以及所述请求偏移量,计算所述读取请求对应的至少一个目标最小数据单元。
在某些实施例中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;
所述从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据包括:
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据。
在一个可能的设计中,图9所示实施例的数据处理装置可以实现为一计算设备,在分布式存储***中,该计算设备可以部署分布式存储***中的数据存储节点等。
如10图所示,该计算设备可以包括存储组件1001以及处理组件1002;
存储组件1001一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件1002调用执行。
所述处理组件1002用于:
接收读数据请求;
基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
其中,处理组件1002可以包括一个或多个处理器来执行计算机指令,以完成上述的方法中的全部或部分步骤。当然处理组件也可以为一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
存储组件1001被配置为存储各种类型的数据以支持在计算设备的操作。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
当然,计算设备必然还可以包括其他部件,例如输入/输出接口、通信组件等。
输入/输出接口为处理组件和***接口模块之间提供接口,上述***接口模块可以是输出设备、输入设备等。
通信组件被配置为便于计算设备和其他设备之间有线或无线方式的通信,例如和请求端的通信等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时可以实现上述图4所示任一实施例的数据处理方法。
可选地,图10所示计算设备与8所示计算设备可以为同一个计算设备。
图11为本申请实施例提供的一种数据处理装置又一个实施例的结构示意图,该装置可以包括:
故障检测模块1101,用于检测数据恢复指令;
数据恢复模块1102,用于基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
在某些实施例中,该数据恢复模块可以具体用于:
扫描下一个最小数据单元;
校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验通过,基于所述当最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验通过,检测所述当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;
如果是,返回执行所述扫描下一个最小数据单元;
如果否,基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回执行所述扫描下一个最小数据单元;
如果任一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验失败或者最后一次写操作之后的数据校验失败,将当前已写入有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
在一个可能的设计中,图11所示的数据处理装置可以实现为一计算设备,在分布式存储***中,该计算设备可以部署分布式存储***中的数据存储节点等。
如12图所示,该计算设备可以包括存储组件1201以及处理组件1202;
存储组件1201一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件1202调用执行。
所述处理组件1202用于:
检测数据恢复指令;
基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
其中,处理组件1202可以包括一个或多个处理器来执行计算机指令,以完成上述的方法中的全部或部分步骤。当然处理组件也可以为一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
存储组件1201被配置为存储各种类型的数据以支持在计算设备的操作。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
当然,计算设备必然还可以包括其他部件,例如输入/输出接口、通信组件等。
输入/输出接口为处理组件和***接口模块之间提供接口,上述***接口模块可以是输出设备、输入设备等。
通信组件被配置为便于计算设备和其他设备之间有线或无线方式的通信,例如和请求端的通信等。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时可以实现上述图5所示实施例的数据处理方法。
可选地,图12所示计算设备与图10所示计算设备以及图8可以为同一个计算设备。
通过本申请实施例的技术方案,将追加数据与追加数据的元数据一起写入存储设备中,可以减少写操作次数,保证写操作效率。且将追加数据按照最小数据单元的固定数据格式重新组织,无需维护索引关系,通过计算即可以定位数据位置实现数据读取,保证了写操作的便捷性。且本申请实施例中,通过覆盖写操作,并记录前后两次追加写请求是否对应同一个最小数据单元,可以识别追加写请求的数据结束边界,保证了数据恢复时的请求原子性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (21)
1.一种数据处理方法,其特征在于,包括:
针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
接收读数据请求;
基于所述最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元包括:
确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量;
基于所述最小数据单元的第一固定长度、所述请求开始位置以及所述请求偏移量,计算所述读取请求对应的至少一个目标最小数据单元。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述元数据描述区用于存储元数据;
所述将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元包括:
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区,并基于所述至少部分数据修改所述缓存的最小数据单元中的元数据描述区,以获得第一待存储的最小数据单元;
将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区,并基于每一个数据存储区中写入的数据生成每一个数据存储区对应的元数据描述区,以获得至少一个第二待存储的最小数据单元。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述元数据至少包括倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求;
所述方法还包括:
检测数据恢复指令;
基于每一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于每一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性包括:
初始化数据文件的已写入数据的有效数据长度为零以及初始扫描位置为所述存储设备中所述数据文件的起始位置;
扫描下一个最小数据单元;
校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验通过,基于所述当最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验通过,检测所述当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;
如果是,返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果否,基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回所述扫描下一个最小数据单元的步骤继续执行;
如果任一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验失败或者最后一次写操作之后的数据校验失败,将当前已写入数据的有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述元数据还包括倒数第二次写操作之后的数据校验和以及最后一次写操作之后的数据校验和;
所述校验所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据包括:
基于所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验和,校验倒数第二次写操作之后的数据;
所述校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据包括:
基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验和,校验倒数最后一次写操作之后的数据。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
如果任一个最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验失败,将最后一次写入的数据删除之后缓存所述任一个最小数据单元。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元中的数据存储区包括:
将所述追加数据中的未写入数据依次写入至少一个最小数据单元中数据存储区;
如果任一个最小数据单元的数据存储区未写满数据,在所述任一个最小数据单元的数据存储区中写入的数据的尾部利用预设字符填满所述数据存储区;
所述将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元中的数据存储区包括:
将所述追加数据中的至少部分数据写入所述缓存的最小数据单元的数据存储区中预设字符所在位置,以替换所述预设字符。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备包括:
基于所述追加写请求的写入起始位置以及所述最小数据单元的第一固定长度,确定待写入位置;
基于所述待写入位置,将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入所述存储设备。
11.一种数据处理方法,其特征在于,包括:
接收读数据请求;
基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元包括:
确定所述读数据请求对应的请求开始位置以及请求偏移量;
基于所述最小数据单元的第一固定长度、所述请求开始位置以及所述请求偏移量,计算所述读取请求对应的至少一个目标最小数据单元。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;
所述从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据包括:
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元的数据存储区中的有效数据。
14.一种数据处理方法,其特征在于,包括:
检测数据恢复指令;
基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述恢复步骤包括:
初始化数据文件的已写入数据的有效数据长度为零以及初始扫描位置为所述存储设备中所述数据文件的起始位置;
扫描下一个最小数据单元;
校验当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验通过,基于所述当最小数据单元中倒数第二次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度;
校验所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据;
如果所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的数据校验通过,检测所述当前最小数据单元与下一个最小数据单元是否属于同一个追加写请求;
如果是,返回执行所述扫描下一个最小数据单元;
如果否,基于所述当前最小数据单元中最后一次写操作之后的有效数据长度,更新所述已写入数据的有效数据长度,并返回执行所述扫描下一个最小数据单元;
如果任一个最小数据单元中倒数第二次写操作之后的数据校验失败或者最后一次写操作之后的数据校验失败,将当前已写入有效数据长度作为所述数据文件的数据恢复长度。
16.一种数据处理装置,其特征在于,包括:
缓存查找模块,用于针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
数据组织模块,用于将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
数据写入模块,用于将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
数据缓存模块,用于缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
17.一种数据处理装置,其特征在于,包括:
请求接收模块,用于接收读数据请求;
计算模块,用于基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
数据获取模块,用于从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
18.一种数据处理装置,其特征在于,包括:
故障检测模块,用于检测数据恢复指令;
数据恢复模块,用于基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
19.一种计算设备,其特征在于,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
针对一次追加写请求中的追加数据,查找缓存的最小数据单元;
将所述追加数据中的至少部分数据顺序写入所述缓存的最小数据单元以获得第一待存储的最小数据单元,以及将所述追加数据中的未写入数据写入至少一个最小数据单元以获得至少一个第二待存储的最小数据单元;
将所述第一待存储的最小数据单元覆盖写入存储设备,以及将所述至少一个第二待存储的最小数据单元顺序写入所述存储设备;
缓存所述追加数据对应的未写满的最小数据单元。
20.一种计算设备,其特征在于,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
接收读数据请求;
基于最小数据单元的第一固定长度,计算所述读数据请求对应的至少一个目标最小数据单元;
从存储设备中,读取并拼接所述至少一个目标最小数据单元中的有效数据;
其中,每一个最小数据单元中写入的有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
21.一种计算设备,其特征在于,包括存储组件以及处理组件,
所述存储组件用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令供所述处理组件调用执行;
所述处理组件用于:
检测数据恢复指令;
基于最小数据单元的元数据描述区的倒数第二次写操作之后的有效数据长度、最后一次写操作之后的有效数据长度、以及最后一次写入的数据与下一个最小数据单元中的至少部分数据是否属于同一个追加写请求,恢复数据文件的数据恢复长度至任一追加写请求的数据结束位置以保持原子性;
其中,所述最小数据单元包括数据存储区以及位于所述数据存储区尾部的元数据描述区;所述数据存储区用于存储有效数据;所述元数据描述区用于存储所述有效数据的元数据;所述有效数据至少包括一次追加写请求中的至少部分追加数据或者一次追加写请求中的至少部分追加数据以及下一次追加写请求中的至少部分追加数据。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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