技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，更具體地說，涉及用于管理高速存儲(chǔ)器的方法和裝置。

背景技術(shù)

一般的存儲(chǔ)系統(tǒng)由處理器、高速存儲(chǔ)器和低速存儲(chǔ)器構(gòu)成。由于處理器訪問高速存儲(chǔ)器的響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)小于訪問低速存儲(chǔ)器的響應(yīng)時(shí)間，因此在高速存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)低速處理器中被頻繁訪問的數(shù)據(jù)的副本會(huì)大大提高訪問的速度。另一方面，高速緩存的數(shù)據(jù)容量大大小于低速存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)容量，因此需要一定的控制機(jī)制來確保高速緩存中只存儲(chǔ)最可能被頻繁訪問的數(shù)據(jù)。例如，根據(jù)一種稱為最近最少使用(LRU，Least?Recently?Used)算法的控制機(jī)制，對于在高速存儲(chǔ)器中但最近又不用的數(shù)據(jù)，將其逐出(demote)高速存儲(chǔ)器而騰出空間來加載另外的數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這里的高速存儲(chǔ)器和低速存儲(chǔ)器是相對的概念，例如就內(nèi)存和硬盤而言，內(nèi)存是高速存儲(chǔ)器而硬盤是低速存儲(chǔ)器，而就高速緩存(cache)和內(nèi)存而言，高速緩存是高速存儲(chǔ)器而內(nèi)存是低速存儲(chǔ)器。

當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)中存在不同類型的低速存儲(chǔ)器時(shí)，如果在實(shí)施LRU算法時(shí)不考慮低速存儲(chǔ)器的差異，可能會(huì)帶來整體性能的降低。假設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中存在響應(yīng)時(shí)間不同的第一類型低速存儲(chǔ)器和第二類型低速存儲(chǔ)器的情況。所述第一類型低速存儲(chǔ)器例如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD，所述第二類型低速存儲(chǔ)器例如固態(tài)硬盤SSD。一般來說，SSD比HDD具有更高的IO速率或IO密度，導(dǎo)致從統(tǒng)計(jì)意義上來看，高速存儲(chǔ)器中一份來自SSD的數(shù)據(jù)在單位時(shí)間內(nèi)被訪問的次數(shù)大于高速存儲(chǔ)器中一份來自HDD的數(shù)據(jù)在單位時(shí)間內(nèi)被訪問的次數(shù)。根據(jù)LRU算法，高速存儲(chǔ)器中將更多地存儲(chǔ)來自SSD的數(shù)據(jù)。但是，SSD的響應(yīng)時(shí)間小于HDD的響應(yīng)時(shí)間，將HDD的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速存儲(chǔ)器中才能帶來更多性能上的提升。例如，如果一份數(shù)據(jù)沒有存儲(chǔ)在高速存儲(chǔ)器中，那么直接從一個(gè)每分鐘轉(zhuǎn)速15000的HDD中讀取該數(shù)據(jù)需要的平均響應(yīng)時(shí)間是10毫秒，而從一個(gè)SSD中直接讀取該數(shù)據(jù)需要的平均響應(yīng)時(shí)間小于1毫秒。

因此，需要有一種在混合(Hybrid)低速存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中管理高速存儲(chǔ)器的方案，從而優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了用于管理高速存儲(chǔ)器的方法和設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于管理高速存儲(chǔ)器的方法，其中用索引條目指示高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，并且為不同類型的低速存儲(chǔ)器設(shè)置對應(yīng)的非空閑索引，通過在非空閑索引中包括索引條目來將所指示的高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元分配給對應(yīng)的低速存儲(chǔ)器，通過從非空閑索引中逐出該索引條目來回收該高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，該方法包括：響應(yīng)于收到逐出請求，獲取與各非空閑索引對應(yīng)的邊際性能損失，其中所述邊際性能損失表示在對應(yīng)的非空閑索引中進(jìn)行逐出操作引起的處理器讀操作時(shí)間的變化；比較各非空閑索引對應(yīng)的邊際性能損失，選取邊際性能損失符合逐出條件的非空閑索引作為逐出索引；從所述逐出索引中選擇索引條目進(jìn)行逐出操作。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于管理高速存儲(chǔ)器的裝置，其中用索引條目指示高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，并且為不同類型的低速存儲(chǔ)器設(shè)置對應(yīng)的非空閑索引，通過在非空閑索引中包括索引條目來將所指示的高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元分配給對應(yīng)的低速存儲(chǔ)器，通過從非空閑索引中逐出該索引條目來回收該高速存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元，該裝置包括：邊際性能損失獲取模塊，配置為響應(yīng)于收到逐出請求，獲取與各非空閑索引對應(yīng)的邊際性能損失，其中所述邊際性能損失表示在對應(yīng)的非空閑索引中進(jìn)行逐出操作引起的處理器讀操作時(shí)間的變化；逐出索引選擇模塊，配置為通過比較各非空閑索引對應(yīng)的邊際性能損失，選取邊際性能損失符合逐出條件的非空閑索引作為逐出索引；逐出操作執(zhí)行模塊，配置為從所述逐出索引中選擇索引條目進(jìn)行逐出操作。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，根據(jù)所能帶來的性能提升來管理高速存儲(chǔ)器，從而可以在具有混合低速存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中提高系統(tǒng)的整體性能。

附圖說明

圖1是混合低速存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中高速存儲(chǔ)器索引的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于管理高速存儲(chǔ)器的方法的流程圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于管理高速存儲(chǔ)器的裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

以下參照按照本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明。要明白的是，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的這些指令，產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。