CN105608050B - 数据存储方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种数据存储方法及系统，该数据存储方法应用于数据存储系统，该数据存储系统包括报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和片外存储器对应的第一计数器；片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过第一计数器对业务报文进行计数，并维护第一计数器的计数值在片外存储器中存储的原地址；该方法包括：处理器对所述原地址进行加扰，获得加扰地址；并将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的片外存储器的存储空间中。本发明实施例通过对片外存储器存储的原地址进行加扰可以将各个第一计数器的计数值均匀存储在片外存储器的各个存储空间中，从而提高数据存储速度和效率。

Description

数据存储方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及数据存储技术，尤其涉及一种数据存储方法及系统。
背景技术
当处理器处于起始阶段的时候，由于用户数比较少和业务类型比较简单，所以计数器得到的报文统计结果即计数值直接存储在片上存储器上，该片上存储器为处理器所在芯片上的存储器，通常可以是静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)。SRAM可以达到很高的性能。
随着网络速度和用户数量的不断攀升，每代处理器的报文处理性能和容量在不断的快速增长着，计数值也在不断的增长，因此，必须将部分同一业务的一部分计数值存储到片上存储器中，另一部分计数值存储到片外存储器上才能满足日益增长的容量需求，通常片外存储器可以是动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称DRAM)，每个DRAM包括多个DRAM Bank，该DRAM Bank可以被理解为一个DRAM中的一个存储空间，由于DRAM Bank受到行循环时间(Time of Row Cycling，简称tRC)和四个块工作的最短时间(Four Act Win Time，简称tFAW)等时序参数的限制，最大性能只能达到20Mops左右。目前，数据存储过程中通常是按照DRAM Bank的顺序进行数据存储，当一个DRAM Bank存储满后，再在下一个DRAM Bank中存储。这种存储方式使得整个DRAM的性能也只能达到20Mops左右。
因此现有技术存在的问题是：数据存储速度慢，效率低。
发明内容
本发明实施例提供一种数据存储方法及系统，从而提高数据存储效率。
第一方面，本发明实施例提供一种数据存储方法，该数据存储方法应用于数据存储系统，该数据存储系统包括报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和片外存储器对应的第一计数器；片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过第一计数器对业务报文进行计数，并维护第一计数器的计数值在片外存储器中存储的原地址；该方法包括：
处理器对原地址进行加扰，获得加扰地址；
处理器将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的片外存储器的存储空间中。
通过对上述原地址进行加扰可以将各个第一计数器的计数值均匀存储在片外存储器的各个存储空间中，从而提高数据存储速度和效率。
其中，处理器将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的片外存储器的存储空间中，包括：
处理器接收报文处理设备发送的计数值进行随机分解后的数据；
处理器将计数值进行随机分解后的数据分别存储在存储空间中的不同子空间中。
通过将计数值散列至不同的子空间中，从而可以防止计数值都存储到同一个子空间上，造成存储速度慢，效率低的问题。
进一步地，数据存储系统还包括片上存储器，以及片上存储器对应的第二计数器，该方法还包括：
若处理器确定第二计数器在预设时间段内未更新；
则处理器删除第二计数器与任一片上存储器的对应关系，并建立第二计数器与任一片外存储器的对应关系，以使第二计数器作为第一计数器，得到的新的计数值存储至任一片外存储器中。
更进一步地，数据存储系统还包括片上存储器对应的第三计数器，第三计数器比第二计数器数据更新频率高，该方法还包括：
建立任一片上存储器与第三计数器的对应关系，以使第三计数器的计数值存储至任一片上存储器。
通常由于片上存储器的性能高于片外存储器，因此，通过这种方式可以将运算量大的计数器对应至片上存储器，比如上述第三计数器对应至片上存储器。最终可减小片上存储器对应的计数器的位宽。
下面将介绍发明实施例提供一种数据存储系统，其中系统部分与上述方法对应，对应内容技术效果相同，在此不再赘述。
第二方面，本发明实施例提供一种数据存储系统，包括：报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和片外存储器对应的第一计数器；
片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；
报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过第一计数器对业务报文进行计数，并维护第一计数器的计数值在片外存储器中存储的原地址；
处理器用于对原地址进行加扰，获得加扰地址，以及将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的片外存储器的存储空间中。
可选地，报文处理设备还用于对计数值进行随机分解；处理器还用于接收报文处理设备发送的对计数值进行随机分解后的数据，并将对计数值进行随机分解后的数据分别存储在存储空间中的不同子空间中。
可选地，数据存储系统还包括片上存储器，以及片上存储器对应的第二计数器，处理器还用于：若处理器确定第二计数器在预设时间段内未更新；则处理器删除第二计数器与任一片上存储器的对应关系，并建立第二计数器与任一片外存储器的对应关系，以使第二计数器作为第一计数器，得到的新的计数值存储至任一片外存储器中。
可选地，数据存储系统还包括片上存储器对应的第三计数器，第三计数器比第二计数器数据更新频率高；
处理器还用于：建立任一片上存储器与第三计数器的对应关系，以使第三计数器的计数值存储至任一片上存储器。
本发明实施例提供一种数据存储方法及系统，该数据存储方法应用于数据存储系统，数据存储系统包括报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和片外存储器对应的第一计数器；片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过第一计数器对业务报文进行计数，并维护第一计数器的计数值在片外存储器中存储的原地址；该方法包括：处理器对原地址进行加扰，获得加扰地址；处理器将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的所述片外存储器的存储空间中。通过对片外存储器存储的原地址进行加扰可以将各个第一计数器的计数值均匀存储在片外存储器的各个存储空间中，从而提高数据存储速度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一实施例提供的一种数据存储系统的架构图；
图2为本发明一实施例提供一种数据存储方法的流程图；
图3为本发明另一实施例提供一种数据存储方法的流程图；
图4为本发明另一实施例提供的一种数据存储系统的架构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
处理器芯片中需要计数器对报文进行统计。随着网络速度和用户数量的不断攀升，每代处理器的报文处理性能和容量在不断的快速增长着，报文统计结果即计数器的计数值也在不断的增长，因此，片上存储器可能无法满足大量的计数值的存储需求，那么片外存储器才能满足日益增长的容量需求，通常片外存储器可以是DRAM，每个最大性能只能达到20Mops左右，由于DRAM Bank的性能有限，当报文统计结果都存储到同一个DRAM Bank上时，造成存储速度慢，效率低的问题，为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供一种数据存储方法及系统。
图1为本发明一实施例提供的一种数据存储系统的架构图，该数据存储系统包括：报文处理设备11、处理器12、片外存储器13，以及和片外存储器13对应的第一计数器14。其中，报文处理设备11包括接收器和中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，片外存储器13用于存储与其对应的第一计数器的计数值，报文处理设备11用于接收和处理业务报文，通过第一计数器14对业务报文进行计数，并维护第一计数器14的计数值在片外存储器13中存储的原地址。本发明实施例基于图1所示的系统架构图。
在介绍数据存储方法之前，本发明首先引入DRAM Bank组的概念，所谓DRAM Bank组，即由多个DRAM Bank构成的组。
图2为本发明一实施例提供一种数据存储方法的流程图，该方法可适用于进行报文统计结果存储的场景，该方法的执行主体为处理器，其中该方法具体包括：
S201：处理器对原地址进行加扰，获得加扰地址；
S202：处理器将第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的片外存储器的存储空间中。
具体地，一旦报文处理设备中的接收器接收到业务报文，处理器则开始对片外存储器中存储的原地址进行加扰。其中，所述原地址是报文处理设备中的CPU确定的，处理器基于该原地址进行下面的地址加扰。其中，这里的片外存储器可以是DRAM，处理器可以采用循环冗余检验(Cyclic Redundancy Check，简称CRC)算法对片外存储器的地址进行加扰，或者，可以随机生成一个加扰值，例如：采用循环冗余检验(Cyclic Redundancy Check，简称CRC)算法对片外存储器存储的原地址进行加扰的过程如下：假设片外存储器存储的原地址为1011001，对应的多项式即为m(x)＝x6+x4+x3+1，假设生成多项式为g(x)＝x4+x3+1，则g(x)对应的代码为：11001，x4m(x)＝x10+x8+x7+x4对应的代码为：10110010000，采用多项式除法：得余数为1010，该余数1010即为加扰值，那么加扰后的地址为原地址1011001与余数1010之和。下一次进行地址加扰时，则是在该加扰后的地址基础之上进行的或者是在原地址的基础之上再次进行加扰，每次的加扰值不同。
对片外存储器存储的原地址进行加扰，加扰后的地址对应于哪一个DRAM bank组所对应的存储空间，那么将计数值存储至该存储空间中，其中每个DRAM bank组包括多个bank。假如一个DRAM Bank组可以存储1M计数器表项，即1M计数器的计数值，现在需要存储8M的计数器表项。现有技术中，即在没有加扰的情况下，如果接收到的连续地址的计数器的计数值，那么这些计数器对应的计数值都会发送到同一个DRAM Bank组，如果这些连续地址的计数器的计数值的写入频率超过单个DRAM Bank组的可接受的写入频率，就会造成计数值丢失。在加入地址加扰之后，这些连续地址的计数器的计数值就会在加扰算法的作用下均匀分配到8个(8M/1M)Bank组上，这样只要这些连续地址的计数器的的计数值的写入频率不超过8个DRAM Bank组的可接受的写入频率的总和，计数值就不会丢失。
另外，该第一计数器为片外存储器对应的，用于统计一种业务的报文数目的计数器，比如：用于统计语音业务的报文数目或者是用于统计短信业务的报文数目。
本发明实施例提供一种数据存储方法，通过对片外存储器中存储的原地址进行加扰可以将各个计数器的计数值均匀存储在片外存储器的各个存储空间中，从而提高数据存储速度和效率。
进一步地，图3为本发明另一实施例提供一种数据存储方法的流程图，如图3所示，该方法包括：
S301：处理器对片外存储器存储的原地址进行加扰，获得每个第一计数器对应的加扰地址，各个第一计数器对应的加扰地址不同；
其中，S301与S201相同，在此不再赘述解释。
S302：处理器接收报文处理设备发送的计数值进行随机分解后的数据；
S303：处理器将计数值进行随机分解后的数据分别存储在存储空间中的不同子空间中。
需要说明的是，这里的子空间可以理解为DRAM Bank。
具体地，例如一个计数器的计数值为12，原来存储在一个DRAM Bank组中，本发明实施例则可以将12分解，然后散列到N个DRAM Bank上，N大于或者等于2，比如：N＝6，那么每个DRAM Bank都只存储计数值2，当然，由于散列的不均匀性，可能有些DRAM Bank存储的是1或3等。1个DRAM Bank的性能如果是20Mops的话，散列到6个Bank之后，性能相当于6x20＝120Mops。
通过将计数值散列至不同的DRAM Bank中，从而可以防止计数值都存储到同一个DRAM Bank上，造成存储速度慢，效率低的问题。
进一步地，该方法还包括：
若处理器确定在预设时间段内任一片上存储器未更新由第二计数器得到的计数值；
则处理器删除第二计数器与任一片上存储器的对应关系，并建立第二计数器与任一片外存储器的对应关系，以使第二计数器作为第一计数器，得到的新的计数值存储至任一片外存储器中；
其中，任一片上存储器为处理器所在芯片上的任一存储器；
该第二计数器为任一片上存储器对应的，用于统计一种业务的报文数目的任一计数器。
具体地，假设计数器A用于统计短信业务的报文数据，当处理器确定在预设时间段内片上存储器B未更新由计数器A得到的计数值，这种情况下，可以将计数器A与某一个片外存储器C关联，即将计数器A的计数值存储到片外存储器C中，这样可以降低片上存储器的内存浪费。
更进一步地，处理器删除所述第二计数器与所述任一片上存储器的对应关系之后，还包括：
处理器建立所述任一片上存储器与第三计数器的对应关系，以使所述第三计数器的计数值存储至所述任一片上存储器；
其中，所述第三计数器为所述任一片上存储器对应的，用于统计一种业务的报文数目的任一计数器，所述第三计数器比所述第二计数器数据更新频率高。
通常由于片上存储器的性能高于片外存储器，因此，通过这种方式可以将运算量大的计数器对应至片上存储器，比如上述第三计数器对应至片上存储器。最终可减小片上存储器对应的计数器的位宽。
可选地，该方法还包括：处理器判断片上存储器是否存储了某一业务的报文数目；若是，则所述处理器获得该业务的报文总数为所述片上存储器存储的该业务的报文数目与所述片外存储器存储的该业务的报文数目计数器之和。
具体地，片上存储器通常是SRAM，处理器首先判断片上存储器是否存储了上述业务的报文数目，比如：是否存储了短信业务的报文数目，或者语音业务的报文数目，如果存储了，比如：片上存储器存储的短信业务报文数目为10000，片外存储器存储的短信业务报文数目为10000，那么最后得到的总数为20000。
本发明实施例还提供一种数据存储系统，如图1所示，数据存储系统包括：报文处理设备11、处理器12、片外存储器13，以及和片外存储器13对应的第一计数器14。其中，报文处理设备11包括接收器和CPU，片外存储器13用于存储与其对应的第一计数器14的计数值，报文处理设备11用于接收和处理业务报文，通过第一计数器14对业务报文进行计数，并维护第一计数器14的计数值在片外存储器13中存储的原地址。
具体地，报文处理设备11还用于对计数值进行随机分解；处理器12还用于接收报文处理设备11发送的对计数值进行随机分解后的数据，并将对计数值进行随机分解后的数据分别存储在存储空间中的不同子空间中。
进一步地，图4为本发明另一实施例提供的一种数据存储系统的架构图，在图1所示的数据存储系统的基础上，该数据存储系统还包括片上存储器15，以及片上存储器15对应的第二计数器16，处理器12还用于：若所述处理器12确定所述第二计数器16在预设时间段内未更新；则处理器12删除第二计数器16与任一片上存储器15的对应关系，并建立第二计数器16与任一片外存储器13的对应关系，以使第二计数器16作为第一计数器14，得到的新的计数值存储至所述任一片外存储器13中。
更进一步地，该数据存储系统还包括片上存储器15对应的第三计数器，第三计数器比第二计数器数据更新频率高；处理器12还用于：建立任一片上存储器15与第三计数器的对应关系，以使第三计数器的计数值存储至任一片上存储器15。
本实施例的数据存储系统，可以用于执行上述数据存储方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种数据存储方法，其特征在于，所述数据存储方法应用于数据存储系统，所述数据存储系统包括报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和所述片外存储器对应的第一计数器；所述片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；所述报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过所述第一计数器对所述业务报文进行计数，并维护所述第一计数器的计数值在所述片外存储器中存储的原地址；所述方法包括：
所述处理器对所述原地址进行加扰，获得每个第一计数器对应的加扰地址，各个第一计数器对应的加扰地址不同；
所述处理器将所述第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的所述片外存储器的存储空间中；
所述数据存储系统还包括片上存储器，以及所述片上存储器对应的第二计数器，所述方法还包括：
若所述处理器确定所述第二计数器在预设时间段内未更新；
则所述处理器删除所述第二计数器与任一所述片上存储器的对应关系，并建立所述第二计数器与任一片外存储器的对应关系，以使所述第二计数器作为所述第一计数器，得到的新的计数值存储至所述任一片外存储器中；
所述数据存储系统还包括所述片上存储器对应的第三计数器，所述第三计数器比所述第二计数器数据更新频率高，所述方法还包括：
建立所述任一片上存储器与第三计数器的对应关系，以使所述第三计数器的计数值存储至所述任一片上存储器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理器将所述第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的所述片外存储器的存储空间中，包括：
所述处理器接收所述报文处理设备发送的所述计数值进行随机分解后的数据；
所述处理器将所述计数值进行随机分解后的数据分别存储在所述存储空间中的不同子空间中。
3.一种数据存储系统，其特征在于，包括：报文处理设备、处理器、片外存储器，以及和所述片外存储器对应的第一计数器；
所述片外存储器用于存储与其对应的第一计数器的计数值；
所述报文处理设备用于接收和处理业务报文，通过所述第一计数器对所述业务报文进行计数，并维护所述第一计数器的计数值在所述片外存储器中存储的原地址；
所述报文处理设备还用于对所述计数值进行随机分解；
所述处理器用于对所述原地址进行加扰，获得每个第一计数器对应的加扰地址，各个第一计数器对应的加扰地址不同，以及将所述第一计数器的计数值存储在加扰地址所对应的所述片外存储器的存储空间中；
所述数据存储系统还包括片上存储器，以及所述片上存储器对应的第二计数器，所述处理器还用于：
若所述处理器确定所述第二计数器在预设时间段内未更新；
则所述处理器删除所述第二计数器与任一所述片上存储器的对应关系，并建立所述第二计数器与任一片外存储器的对应关系，以使所述第二计数器作为所述第一计数器，得到的新的计数值存储至所述任一片外存储器中；
所述数据存储系统还包括所述片上存储器对应的第三计数器，所述第三计数器比所述第二计数器数据更新频率高；
所述处理器还用于：建立所述任一片上存储器与第三计数器的对应关系，以使所述第三计数器的计数值存储至所述任一片上存储器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述报文处理设备还用于对所述计数值进行随机分解；
所述处理器还用于接收所述报文处理设备发送的对所述计数值进行随机分解后的数据，并将对所述计数值进行随机分解后的数据分别存储在所述存储空间中的不同子空间中。
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