CN105843559A - 一种磁盘缓存系统的读写优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁盘缓存系统的读写优化方法，其中包括：为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；接收磁盘访问请求并将磁盘访问请求分配给磁盘读写线程；磁盘读写线程顺序执行磁盘访问请求，以完成磁盘的读写。本发明实施例还提供一种磁盘缓存系统的读写优化系统。通过利用各磁盘所专用的磁盘读写线程顺序处理针对所述磁盘访问请求，提升了磁盘读写的效率，避免了当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时所发生的数据阻塞调用。

Description

一种磁盘缓存系统的读写优化方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及计算机存储技术领域，尤其涉及一种磁盘缓存系统的读写优化方法及系统。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，现代社会已经进入网络时代，而计算机就是网络的载体和工具，人们对于计算机的计算速度和功能的要求越来越高，为了满足这些要求，计算机不仅要从软件产品上提高效能，硬件存储方面也要做出相应改进，以便适应越来越多样化的功能需求。

现有的操作系统读取磁盘数据的方案是：操作系统接收磁盘读取命令，并根据磁盘读取命令读取相应磁盘分区的数据信息。

在上述现有技术中存在如下问题：

首先，在读磁盘数据的时候，当存在有多个并发读取请求时，系统根据读取请求去读取磁盘数据，由于系统同时响应多个读取请求，会存在数据阻塞的问题；再者，现有的服务器系统也无法根据磁盘访问请求的业务信息来为磁盘访问请求分配处理磁盘访问请求的优先级。使得关于重要业务的磁盘访问请求被滞后处理而不利于服务器运营商的市场口碑。

发明内容

本发明实施例提供一种磁盘缓存系统的读写优化方法及系统，用以解决上述现有技术中所阐述的至少一个技术问题。

一方面，本发明实施例提供一种磁盘缓存系统的读写优化方法，其中包括：

为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

接收磁盘访问请求并将所述磁盘访问请求分配给所述磁盘读写线程；

所述磁盘读写线程顺序执行所述磁盘访问请求，以完成所述磁盘的读写。

另一方面，本发明实施例还提供一种磁盘缓存系统的读写优化系统，其中包括：

磁盘读写线程配置单元，用于为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

磁盘读写线程分配单元，用于接收磁盘访问请求并将所述磁盘访问请求分配给所述磁盘读写线程；其中，所述磁盘读写线程用于顺序执行所述磁盘访问请求，以完成所述磁盘的读写。

通过本发明实施例所提供的磁盘缓存系统的读写优化方法及系统，利用各磁盘所专用的磁盘读写线程顺序处理针对所述磁盘的访问请求，提升了磁盘读写的效率，避免了当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时所发生的数据阻塞调用。

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作一简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出的是本发明一实施例的磁盘缓存系统的读写优化方法的流程图；

图2示出的是本发明一实施例的磁盘缓存系统的读写优化系统的结构示意图。

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。

参见图1示出的是本发明一实施例的磁盘缓存系统的读写优化方法的流程图，包括：

S11：为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

S12：接收磁盘访问请求并将磁盘访问请求分配给磁盘读写线程；

S13：磁盘读写线程顺序执行磁盘访问请求，以完成磁盘的读写。

通过本发明实施例所提供的磁盘缓存系统的读写优化方法，利用各磁盘所专用的磁盘读写线程顺序处理针对磁盘的访问请求，提升了磁盘读写的效率，避免了当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时所发生的数据阻塞调用。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，磁盘缓存系统包括多个磁盘，接收磁盘访问请求并将磁盘访问请求分配给磁盘读写线程包括：

解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

将磁盘访问请求分配给相应于目标磁盘的磁盘读写线程。

通过本发明实施例方法，实现了将访问磁盘缓存系统的磁盘访问请求分配至各个适于处理上述磁盘访问请求的磁盘读写线程，以待进一步执行磁盘读写线程对磁盘访问请求的响应处理，保障每一个磁盘读写线程都能接收到自身所适于处理的磁盘访问请求。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，磁盘缓存系统中包含有多个磁盘，接收磁盘访问请求并将磁盘访问请求分配给磁盘读写线程包括：

接收磁盘访问请求并存储为公共访问队列；

解析依次读取公共访问队列中的磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

将依次读取的磁盘访问请求分配给相应于目标磁盘的磁盘读写线程。

关于本发明实施例方法的具体实施，可以通过配置一个公共队列线程以将磁盘缓存系统所接收的磁盘访问请求排列形成公共访问队列，由此可避免系统在接收到磁盘访问请求就直接执行上述磁盘访问请求；并进一步实现了将访问磁盘缓存系统的磁盘访问请求分配至各个适于处理上述磁盘访问请求的磁盘读写线程，以待进一步执行磁盘读写线程对磁盘访问请求的响应处理。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，在上述磁盘读写线程顺序执行磁盘访问请求之前包括：

磁盘读写线程解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求的业务信息；

磁盘读写线程根据业务优先级排名表确定业务信息的处理优先级，以确定相应于业务信息的磁盘访问请求的优先级，业务优先级排名表包含有所有业务信息的处理优先级。

作为一种优化，在确定相应于业务信息的磁盘访问请求的优先级之后，还包括：按照磁盘访问请求的优先级的高低将磁盘访问请求排成磁盘访问队列，其中，优先级高的磁盘访问请求排在磁盘访问队列的前面，优先级低的排在磁盘访问队列的后面。

通过本发明实施例方法，实现了磁盘读写线程可以按照磁盘访问请求所对应的业务信息的优先权等级的高低顺序处理磁盘访问请求，保障了优先级高的磁盘访问请求能够优先访问磁盘。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，磁盘缓存系统具有多个磁盘，且每一磁盘线程有且仅有一个磁盘读写线程。

通过本发明实施例方法，实现了不论磁盘存在多少个并发磁盘访问请求，每一磁盘均只存在一个线程响应处理磁盘访问请求以顺序处理磁盘所接收的磁盘访问请求，能从理论上消除当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时发生数据阻塞调用的概率。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，业务信息为业务类型、媒资ID和访问源ID其中的一个。

在本发明实施例方法中，当业务信息为业务类型时，则磁盘读写线程可以根据业务类型的优先级高低顺序依次执行磁盘访问请求；当业务信息为媒资ID时，则磁盘读写线程可以根据媒资ID的优先级高低顺序依次执行磁盘访问请求；当业务信息是访问源ID时，则磁盘读写线程可以根据访问源ID的优先级高低顺序依次执行磁盘访问请求。

通过本发明实施例方法，实现了对包含有重要的业务类型文件的磁盘访问请求优先执行，或对包含有重要媒体资源ID的磁盘访问请求优先执行，或对包含有重要访问源ID的磁盘访问请求优先执行。

更具体地，关于本发明实施例方法的应用，可以应用在网络运营商所部署的服务器中，则当磁盘访问请求中包含有网络运营商特别看重的大客户名称时，可以优先执行上述磁盘访问请求；或当磁盘访问请求中包含有网络运营商主推的手机业务或IPTV业务时，可以优先执行上述磁盘访问请求；或当磁盘访问请求中包含有服务器运营商主推的媒体资源的名称时，可以优先执行上述磁盘访问请求。

作为本发明实施例方法的一种优选实施例，上述解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘包括：

根据磁盘访问请求遍历查询磁盘缓存系统的备份元数据表以确定磁盘访问请求所需要访问的目标磁盘，备份元数据表记录有磁盘缓存系统中所有磁盘文件的文件元数据。

作为一种优化，磁盘缓存系统包含有固态硬盘，备份元数据表存储在固态硬盘上。

应当解释的是，元数据为描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，或者用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能；另外，元数据也是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，元数据必须能够描述数据的内容或特色，进而通过元数据可以达成协助数据检索的目的。

通过本发明实施例方法，根据磁盘访问请求查询备份元数据表以确定磁盘访问请求所对应的目标磁盘，避免了在接收到磁盘访问请求时全局查询磁盘的文件元数据，节约在接收到磁盘访问请求之后为确定磁盘访问请求所对应的目标磁盘时的寻道时间；进一步地，由于固态硬盘相比于普通磁盘具有更加优秀的读写处理速度，将备份元数据表存储至固态硬盘以使得在遍历查询备份元数据表时的处理速度更加高效。值得说明的是，虽然将备份元数据表放置在上述固态硬盘中有读写速度高效的效果，但是将备份元数据放置在磁盘缓存系统中的机械硬盘中仍然也是可行的，不过同时需要设置当磁盘缓存系统接收到磁盘访问请求时优先查询机械硬盘中的备份元数据表。

在本发明的一种具体实施例中，磁盘缓存系统包含有多个磁盘，则关于磁盘缓存系统的磁盘读写优化方法的具体实施例可以包括如下步骤：

为磁盘缓存系统布置一个公共队列线程，用于将磁盘缓存系统所接收到的磁盘访问请求进行排列生成访问公共队列，并

为磁盘缓存系统中的每一磁盘配置一个专用于接收并处理针对上述磁盘访问请求的磁盘读写线程，以及

将磁盘缓存系统中所有文件的文件元数据复制至备份元数据表；

接收磁盘访问请求，利用公共队列线程将磁盘访问请求进行排列组成访问公共队列；

公共队列线程依次读取并解析访问公共队列中的磁盘访问请求，并根据磁盘访问请求查询备份元数据表以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

公共队列线程根据磁盘访问请求所对应的目标磁盘的目标磁盘ID查询线程磁盘对照表，确定与目标磁盘ID相对应的目标磁盘读写线程ID，线程磁盘对照表记录有磁盘读写线程ID和磁盘ID的对应关系；

公共队列线程依次将磁盘访问请求分配给目标磁盘读写线程ID所相应的磁盘读写线程；

磁盘读写线程解析确定上述磁盘访问请求所对应的业务类型，进一步地磁盘读写线程根据业务优先级排名表确定上述磁盘访问请求所对应的业务类型的处理优先级，以确定相应于上述业务类型的磁盘访问请求的优先级，业务优先级排名表包含有所有业务类型的处理优先级；

按照磁盘访问请求的优先级的高低将磁盘访问请求排成磁盘访问队列，其中，优先级高的磁盘访问请求排在磁盘访问队列的前面，优先级低的排在磁盘访问队列的后面；

按照上述磁盘访问队列的先后排列顺序执行磁盘访问请求，对磁盘进行读写访问。

关于本发明具体实施例，业务类型的处理优先级可以是根据网络运营商对磁盘访问请求所对应的业务类型的重视程度而确定的，网络运营商为重视程度不同的业务类型赋予不同等级的业务优先级，并将业务类型和相应的业务优先级之间的对应关系存储至业务优先级排名表，例如：当为手机业务赋予最高的优先级时，则在磁盘访问队列中应将对应于手机业务的磁盘访问请求排在对应于其他业务的磁盘访问请求的前面；另外，公共队列线程将磁盘访问请求排列成队，关于上述访问公共队列的排列顺序可以不作限制，相比于现有技术，将磁盘缓存系统的磁盘访问请求组成访问公共队列的目的主要是为了防止磁盘访问请求直接被系统调用执行而导致对同一磁盘的多并发磁盘访问请求。

参见图2示出的是本发明一实施例的一种磁盘缓存读写优化系统的结构示意图，包括：

磁盘读写线程配置单元，用于为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

磁盘读写线程分配单元，用于接收磁盘访问请求并将磁盘访问请求分配给磁盘读写线程；其中，磁盘读写线程用于顺序执行磁盘访问请求，以完成磁盘的读写。

通过本发明实施例所提供的磁盘缓存系统的读写优化系统，利用各磁盘所专用的磁盘读写线程顺序处理针对磁盘的访问请求，提升了磁盘读写的效率，避免了当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时所发生的数据阻塞调用。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，磁盘缓存系统包含有多个磁盘，其特征在于，磁盘读写线程分配单元包括：

目标磁盘确定模块，用于解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

磁盘读写线程调用模块，用于将磁盘访问请求分配给相应于目标磁盘的磁盘读写线程。

通过本发明实施例系统，实现了将访问磁盘缓存系统的磁盘访问请求分配至各个适于处理上述磁盘访问请求的磁盘读写线程，以待进一步执行磁盘读写线程对磁盘访问请求的响应处理。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，上述磁盘读写线程分配单元包括：

公共访问队列生成模块，用于接收磁盘访问请求并存储为公共访问队列；

公共访问队列解析模块，用于解析依次读取公共访问队列中的磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

公共访问队列执行模块，用于顺序将依次读取的磁盘访问请求分配给相应于目标磁盘的磁盘读写线程。

关于本发明实施例方法的具体实施，可以通过配置一个公共队列线程以将磁盘缓存系统所接收的磁盘访问请求排列形成公共访问队列，由此可避免系统在接收到磁盘访问请求就直接执行上述磁盘访问请求；并进一步实现了将访问磁盘缓存系统的磁盘访问请求分配至各个适于处理上述磁盘访问请求的磁盘读写线程，以待进一步执行磁盘读写线程对磁盘访问请求的响应处理。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，磁盘缓存系统具有多个磁盘，且每一磁盘线程有且仅有一个磁盘读写线程。

通过本发明实施例系统，实现了不论磁盘存在多少个并发磁盘访问请求，每一磁盘均只存在一个线程响应处理磁盘访问请求以顺序处理磁盘所接收的磁盘访问请求，能从理论上消除当同一磁盘接收多并发磁盘访问请求时发生数据阻塞调用的概率。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，磁盘读写线程用于解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求的业务信息，并根据业务优先级排名表确定业务信息的处理优先级，以确定相应于业务信息的磁盘访问请求的优先级，业务优先级排名表包含有所有业务信息的处理优先级。

通过本发明实施例方法，实现了磁盘读写线程可以按照磁盘访问请求所对应的业务信息的优先权等级的高低顺序处理磁盘访问请求，保障了优先级高的磁盘访问请求能够优先访问磁盘。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，业务信息为业务类型、媒资ID和访问源ID其中的一个。

通过本发明实施例系统，实现了对包含有重要的业务类型文件的磁盘访问请求优先执行，或对包含有重要媒体资源ID的磁盘访问请求优先执行，或对包含有重要访问源ID的磁盘访问请求优先执行。

更具体地，关于本发明实施例系统的应用，可以应用在网络运营商所部署的服务器中，则当针对服务器的磁盘访问请求中包含有网络运营商特别看重的大客户名称时，可以实现优先执行上述磁盘访问请求；或当磁盘访问请求中包含有网络运营商主推的手机业务或IPTV业务时，可以实现优先执行上述磁盘访问请求；或当磁盘访问请求中包含有服务器运营商主推的媒体资源的名称时，可以实现优先执行上述磁盘访问请求。

作为本发明实施例系统的一种优选实施例，上述目标磁盘确定模块用于根据磁盘访问请求遍历查询备份元数据表以确定磁盘访问请求所需要访问的目标磁盘，备份元数据表记录有磁盘缓存系统中所有磁盘文件的文件元数据。

作为一种优化，磁盘缓存系统包含有固态硬盘，备份元数据表存储在固态硬盘上。

应当解释的是，元数据为描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，或者用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能；另外，元数据也是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，元数据必须能够描述数据的内容或特色，进而通过元数据可以达成协助数据检索的目的。

通过本发明实施例系统，根据磁盘访问请求查询备份元数据表以确定磁盘访问请求所对应的目标磁盘，避免了在接收到磁盘访问请求时全局查询磁盘的文件元数据以确定目标磁盘，节约在接收到磁盘访问请求之后为确定磁盘访问请求所对应的目标磁盘时的寻道时间；进一步地，由于固态硬盘相比于普通磁盘具有更加优秀的读写处理速度，将备份元数据表存储至固态硬盘以使得在遍历查询备份元数据表时的表现更加高效。

本发明实施例中可以通过硬件处理器来实现相关功能模块和单元。

在本发明实施例系统一方面的应用上，本发明实施例系统可以搭建在网络服务商所部署的服务器中，尤其是搭建在流媒体服务器上，当本发明实施例应用在流媒体服务器上时，可以在理论上消除数据阻塞，同时还实现了对重要磁盘访问请求的及时响应，保障网络服务商为既定客户群体稳定优质的服务。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种磁盘缓存系统的读写优化方法，其中包括：

为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

接收磁盘访问请求并将所述磁盘访问请求分配给所述磁盘读写线程；

所述磁盘读写线程顺序执行所述磁盘访问请求，以完成所述磁盘的读写。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁盘缓存系统包括多个磁盘，所述接收磁盘访问请求并将所述磁盘访问请求分配给所述磁盘读写线程包括：

解析所述磁盘访问请求以确定所述磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

将所述磁盘访问请求分配给相应于所述目标磁盘的磁盘读写线程。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述解析磁盘访问请求以确定磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘包括：

根据所述磁盘访问请求遍历查询备份元数据表以确定所述磁盘访问请求所需要访问的目标磁盘，所述备份元数据表记录有磁盘缓存系统中所有磁盘文件的文件元数据。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，在所述磁盘读写线程顺序执行所述磁盘访问请求之前包括：

所述磁盘读写线程解析所述磁盘访问请求以确定所述磁盘访问请求的业务信息；

所述磁盘读写线程根据业务优先级排名表确定所述业务信息的处理优先级，以确定相应于所述业务信息的所述磁盘访问请求的优先级，所述业务优先级排名表包含有所有业务信息的处理优先级。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述业务信息为业务类型、媒资ID和访问源ID其中的一个。

6.一种磁盘缓存系统的读写优化系统，其中包括：

磁盘读写线程配置单元，用于为磁盘缓存系统中的磁盘配置磁盘读写线程；

磁盘读写线程分配单元，用于接收磁盘访问请求并将所述磁盘访问请求分配给所述磁盘读写线程；其中，所述磁盘读写线程用于顺序执行所述磁盘访问请求，以完成所述磁盘的读写。

7.根据权利要求6所述的读写优化系统，所述磁盘缓存系统包含有多个磁盘，其中，所述磁盘读写线程分配单元包括：

目标磁盘确定模块，用于解析所述磁盘访问请求以确定所述磁盘访问请求所请求访问的目标磁盘；

磁盘读写线程调用模块，用于将所述磁盘访问请求分配给相应于所述目标磁盘的磁盘读写线程。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述目标磁盘确定模块用于根据所述磁盘访问请求遍历查询备份元数据表以确定所述磁盘访问请求所需要访问的目标磁盘，所述备份元数据表记录有磁盘缓存系统中所有磁盘文件的文件元数据。

9.根据权利要求6-8任一项所述的读写优化系统，其中，所述磁盘读写线程用于解析所述磁盘访问请求以确定所述磁盘访问请求的业务信息，并根据业务优先级排名表确定所述业务信息的处理优先级，以确定相应于所述业务信息的所述磁盘访问请求的优先级，所述业务优先级排名表包含有所有业务信息的处理优先级。

10.根据权利要求9所述的读写优化系统，其中，所述业务信息为业务类型、媒资ID和访问源ID其中的一个。