CN109213631A - 一种事务处理方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种事务处理方法，该方法包括以下步骤：获取目标事务的处理请求；其中，处理请求包括处理对象和处理操作；按照处理操作对内存中的处理对象进行处理；将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理；在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。在操作内存的情况下，便可实现事务的提交，无需将数据在磁盘中进行备份，减少与磁盘的交互，可提高事务处理的效率。本发明还公开了一种事务处理装置、设备及可读存储介质，具有相应的技术效果。

Description

一种事务处理方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种事务处理方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
在存储系统中，为了保证数据的一致性。通常在对元数据，用户数据的操作过程中需要采用事务的方式来保证不对数据的结构造成破坏。通过事务对数据进行操作分为准备(prepare)阶段和提交(commit)阶段。
由于事务要求对数据的操作具有原子性，即在事务完成前，用户读取到的数据是未经过事务修改的数据，而一旦commit完成，也就是整个事务完成后，用户再读取到的数据就是修改完后的数据，不存在读取到中间的修改一半的数据的可能。也就是说，在prepare—commit的整个过程中，新写入的数据都是不生效的，只有当事务的commit完成，也就是将新的数据固化，变成永久性数据以后，才会将新写入的数据生效。这里的永久性数据是指数据不仅仅保存在内存中，随着系统的断电或者重启而丢失。而是有其他的保存方式，可以在系统断电或者重启后对数据进行恢复。
通常的应用程序中，有各种在commit中将新数据固化的方法，可以通过将数据直接写入磁盘后保存，也可以将操作的细节保存在日志中，然后将日志保存在磁盘上，这样可以在系统掉电或者重启后从日志中恢复数据。但是这些处理方法都要求在磁盘中写入一定量的数据，增加了和磁盘的交互，降低了事务的处理效率，进一步降低了系统效率。
综上所述，如何有效地处理事务等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种事务处理方法、装置、设备及可读存储介质，以实现提高事务的处理效率。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种事务处理方法，包括：
获取目标事务的处理请求；其中，所述处理请求包括处理对象和处理操作；
按照所述处理操作对内存中的所述处理对象进行处理；
将所述处理请求发送至备份控制器，以便所述备份控制器按照所述处理操作对内存中所述处理对象对应的备份对象进行处理；
在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务。
优选地，所述获取目标事务的处理请求，包括：
接收备份控制器转发的目标事务的处理请求。
优选地，所述获取目标事务的处理请求，包括：
获取对目标事务进行写处理的处理请求。
优选地，所述在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务，包括：
在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的ACK信息之后，提交所述目标事务。
优选地，将所述处理请求发送至备份控制器，包括：
利用连接主控制器和备份控制器的FC总线，将所述处理请求发送至所述备份控制器。
优选地，在所述获取目标事务的处理请求之后，在提交所述目标事务之前，还包括：
接收访问所述处理对象的访问请求，并将所述访问请求重新加入等待队列排队。
一种事务处理装置，包括：
处理请求获取模块，用于获取目标事务的处理请求；其中，所述处理请求包括处理对象和处理操作；
处理模块，用于按照所述处理操作对内存中的所述处理对象进行处理；
处理请求发送模块，用于将所述处理请求发送至备份控制器，以便所述备份控制器按照所述处理操作对内存中所述处理对象对应的备份对象进行处理；
目标事务提交模块，用于在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务。
优选地，还包括：
堵塞模块，用于在所述获取目标事务的处理请求之后，在提交所述目标事务之前，接收访问所述处理对象的访问请求，并将所述访问请求重新加入等待队列排队。
一种事务处理设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述事务处理方法的步骤。
一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述事务处理方法的步骤。
应用本发明实施例所提供的方法，获取目标事务的处理请求；其中，处理请求包括处理对象和处理操作；按照处理操作对内存中的处理对象进行处理；将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理；在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。
该方法可应用于主控制器(如，多控制器存储环境中的任意一个控制器)。具体的，主控制获得到目标事务的处理请求之后，首先按照处理请求对内存中的处理对象进行处理，并生成处理信息。然后将处理信息发送至备份控制器中，在该备份控制器的内存中存储有处理对象的备份对象，备份控制器按照处理信息对备份对象也进行相同的处理操作，如此，处理后的备份对象也和处理后的处理对象保持一致了。当主控制器接收到备份控制器在完成处理后返回的应答消息时，此时主控制器认为处理对象以完成备份，便可提交目标事务。在整个事务处理过程中，利用备份控制器对内存中的备份对象进行相同操作，以达到备份数据(即固化数据)的目的，在操作内存的情况下，便可实现事务的提交，无需将数据在磁盘中进行备份，减少与磁盘的交互，可提高事务处理的效率。
另外，在一个控制器出现故障后，可以通过其他控制器来访问事务完成后的数据，即新的数据永久固化在了至少2个控制器的内存中。可以避免因控制器故障导致内存数据丢失，而无法保障数据一致性的问题。
相应地，本发明实施例还提供了与上述事务处理方法相对应的事务处理装置、设备和可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。
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为本发明实施例中一种事务处理方法的实施流程图；
图2为本发明实施例中一种事务处理装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种事务处理设备的结构示意图；
图4为本发明实施例中一种事务处理设备的具体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
请参考图1，图1为本发明实施例中一种事务处理方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S101、获取目标事务的处理请求。
其中，处理请求包括处理对象和处理操作。
多控制器存储环境中的主控制，可以直接接收上层应用发送的目标事务的处理请求，或接收由多控制器存储环境中的其他控制器转发的上层应用发起的目标事务的处理请求。多控制器存储环境中的控制器至少有2个，主控制器可以为其中的任意一个，还可以选择一个或多个控制器作为备份控制器。其中，所接收到的目标事务的处理请求中包括处理对象和处理操作。其中，处理请求可以为指令形式。其中，处理对象可以为元数据和/或用户数据，另外，处理对象可以为元数据和/或用户数据的标识号，即通过该标识号可以在内存中唯一确定出处理对象。
具体的，获取目标事务的处理请求，该处理请求的操作类型可以为写操作，即主控制器获取对目标事务进行写处理的处理请求。其中处理请求的处理操作为写入处理对象，也可以对处理对象进行修改等需要进行写的操作，即写处理类型的操作。
S102、按照处理操作对内存中的处理对象进行处理。
需要注意的是，在主控制器对处理对象进行处理时，仅需按照处理操作对内存中的处理对象进行处理。即在主控制器对处理对象进行处理时，无需以处理对象写入到磁盘进行备份保存，也无需将保存了操作的处理细节日志存入磁盘中。仅在内存中对处理对象进行处理，可避免与磁盘进行交互，可加快目标事务的处理速度。主控制器按照处理操作对处理对象进行处理之后，可以执行步骤S103的操作。
S103、将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理。
由于在对处理对象进行处理时，未将处理后的处理对象进行备份，且处理后的处理对象仍然保存在主控制器的内存中。又因为大多数的控制器的内存为RAM芯片，即用来存放当前运行程序、各种数据、运算结果等，其存储的内容在正常运作时既可以随时读出，也可以随时写入，但是掉电后，内存中存储的内容会全部丢失。因此，为了保障数据的一致性，可以将处理请求发送至备份控制器。备份控制器接收到主控制器发送的处理请求之后，可以按照处理请求中的处理操作对内存中存储的处理对象的备份对象进行处理。其中，备份对象可以与主控制器中的处理对象完全一致；备份对象还可以为基于该备份对象进一步可以获得与主控制器中的处理对象一致的数据，例如，备份对象可以为将处理对象进行加密或压缩后的数据。在备份控制器对处理对象对应的备份对象进行操作之后，处理后的备份对象可以与主控制器中按照处理操作后的处理对象一致，也可以为利用该处理后的备份对象可计算出与主控制器中按照处理操作后的处理对象一致的数据。
其中，备用控制器为存储处理对象的备份对象的控制器。具体的，备用控制器可以为存储系统中的冗余控制器(即处于热备份或冷备份状态)，当然也可以和正常的控制器一样正常处理事务。
优选地，在发送处理请求给备份控制器时，为缩短备份处理器对备份对象进行处理的时间(包括解析处理请求的时间何对备份对象进行操作的时间)，便于备份处理器可快速进行处理，可将处理请求对应的可执行细节指令发送至备份控制器。以便备份控制器直接执行该细节指令便可完成对备份对象的进行处理，并使得备份对象与主控制器内存中处理后的处理对象保持一致。例如，主控制器获取到的处理请求为对处理对象为数据A的修改操作；当主控制器对数据A进行修改之后，可以将修改细节指令(如将数据A的第8至19位的数值中的“0”修改为“1”)发送给备用控制器。另外，考虑到实际应用中，可能会出现目标事务的处理请求为写入一个新的处理对象，因而在备份控制器中会出现无备份对象的情况。此时，可以将在主控制器内存总写入的处理对象本身也发送给备份控制器，以便备份控制器在内存中存储该处理对象，即在内存中存储好与处理对象对应的备份对象。
S104、在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。
在备份控制器完成相应操作之后，即完成将内存中的备份对象处理至与主控制器中修改后的处理对象相对应时，向主控制器发送应答消息。
当主控制器接收到备份控制器返回的应答消息之后，可以认为已完成对目标事务进行处理的数据固化工作，此时确定可以提交目标事务。即完成对目标事务的处理。
优选地，在完成对目标事务的处理之后，还可以向上层应用发送事务处理结果的反馈消息。
应用本发明实施例所提供的方法，获取目标事务的处理请求；其中，处理请求包括处理对象和处理操作；按照处理操作对内存中的处理对象进行处理；将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理；在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。
该方法可应用于主控制器(如，多控制器存储环境中的任意一个控制器)。具体的，主控制获得到目标事务的处理请求之后，首先按照处理请求对内存中的处理对象进行处理，并生成处理信息。然后将处理信息发送至备份控制器中，在该备份控制器的内存中存储有处理对象的备份对象，备份控制器按照处理信息对备份对象也进行相同的处理操作，如此，处理后的备份对象也和处理后的处理对象保持一致了。当主控制器接收到备份控制器在完成处理后返回的应答消息时，此时主控制器认为处理对象以完成备份，便可提交目标事务。在整个事务处理过程中，利用备份控制器对内存中的备份对象进行相同操作，以达到备份数据(即固化数据)的目的，在操作内存的情况下，便可实现事务的提交，无需将数据在磁盘中进行备份，减少与磁盘的交互，可提高事务处理的效率。
另外，在一个控制器出现故障后，可以通过其他控制器来访问事务完成后的数据，即新的数据永久固化在了至少2个控制器的内存中。可以避免因控制器故障导致内存数据丢失，而无法保障数据一致性的问题。
优选地，为了提高主控制器与备份控制器之间的传输效率，可以利用连接主控制器和备份控制器的FC总线，将处理请求发送至备份控制器。其中，FC总线为高速串行传输总线，FC具备通道和网络双重优势，具备高带宽、高可靠性、高稳定性，抵抗电磁干扰等优点，能够提供非常稳定可靠的光纤连接，容易构建大型的数据传输和通信网络，目前支持1x、2x、4x和8x的带宽连接速率，随着技术的不断发展该带宽还在不断进行扩展，以满足更高带宽数据传输的技术性能要求。也就是说，利用FC总线进行传输，可加快主控制器和备用控制器的传输效率。
优选地，在备份控制器执行处理操作之后，在向主控制器发送应答消息时，可以发送ACK(Acknowledgement，即确认字符)消息给主控制器。然后主控制器在接收备份控制器执行处理操作后返回的ACK信息之后，提交目标事务。其中，ACK消息在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符，表示发来的数据已确认接受无误。
优选地，为了保持数据的一致性，即避免发生脏读。可以在主控制器接收到处理请求之后，直至提交事务之前，对接收到的与处理对象相关的访问请求进行阻塞。具体的，在获取目标事务的处理请求之后，在提交目标事务之前，接收访问处理对象的访问请求，并将访问请求重新加入等待队列排队。也就是说，由于获取目标事务的处理请求之后，在提取目标事务之前，由于主控制器和备份控制器可能已经对数据进行了调整，但是在此期间无法保障主控制器内存中存储的处理对象与备份控制器内存中存储备份对象保持一致。在这种情况下，若允许访问处理对象，可能会产生脏读等情况。例如，当事务1为访问并修改数据A，当主控制器接收到该事务对应的处理请求之后，对内存中存储的数据A进行了修改，但是此时还未接收到备份控制器返回的应答消息，即修改后的数据还未固化还没有提交事务，此时，事务2也访问这个数据A，然后使用了这个数据A。因为这个数据A为事务1还没有提交的数据，那么事务2读到的这个数据A即为脏数据，依据脏数据所做的操作可能是不正确的。因而，在主控制器获取到处理请求之后，在提交事务之前，对所有接收到的关于处理对象的访问请求均放入等待队列中，即在此期间不允许访问处理对象。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种事务处理装置，下文描述的事务处理装置与上文描述的事务处理方法可相互对应参照。
参见图2所示，该装置包括以下模块：
处理请求获取模块101，用于获取目标事务的处理请求；其中，处理请求包括处理对象和处理操作；
处理模块102，用于按照处理操作对内存中的处理对象进行处理；
处理请求发送模块103，用于将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理；
目标事务提交模块104，用于在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。
应用本发明实施例所提供的装置，获取目标事务的处理请求；其中，处理请求包括处理对象和处理操作；按照处理操作对内存中的处理对象进行处理；将处理请求发送至备份控制器，以便备份控制器按照处理操作对内存中处理对象对应的备份对象进行处理；在接收备份控制器执行处理操作后返回的应答消息之后，提交目标事务。
该装置可应用于主控制器(如，多控制器存储环境中的任意一个控制器)。具体的，主控制获得到目标事务的处理请求之后，首先按照处理请求对内存中的处理对象进行处理，并生成处理信息。然后将处理信息发送至备份控制器中，在该备份控制器的内存中存储有处理对象的备份对象，备份控制器按照处理信息对备份对象也进行相同的处理操作，如此，处理后的备份对象也和处理后的处理对象保持一致了。当主控制器接收到备份控制器在完成处理后返回的应答消息时，此时主控制器认为处理对象以完成备份，便可提交目标事务。在整个事务处理过程中，利用备份控制器对内存中的备份对象进行相同操作，以达到备份数据(即固化数据)的目的，在操作内存的情况下，便可实现事务的提交，无需将数据在磁盘中进行备份，减少与磁盘的交互，可提高事务处理的效率。
另外，在一个控制器出现故障后，可以通过其他控制器来访问事务完成后的数据，即新的数据永久固化在了至少2个控制器的内存中。可以避免因控制器故障导致内存数据丢失，而无法保障数据一致性的问题。
在本发明的一种具体实施方式中，处理请求获取模块101，具体用于接收备份控制器转发的目标事务的处理请求。
在本发明的一种具体实施方式中，处理请求获取模块101，具体用于获取对目标事务进行写处理的处理请求。
在本发明的一种具体实施方式中，目标事务提交模块104，具体用于在接收备份控制器执行处理操作后返回的ACK信息之后，提交目标事务。
在本发明的一种具体实施方式中，处理请求发送模块103，具体用于利用连接主控制器和备份控制器的FC总线，将处理请求发送至备份控制器。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
堵塞模块，用于在获取目标事务的处理请求之后，在提交目标事务之前，接收访问处理对象的访问请求，并将访问请求重新加入等待队列排队。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种事务处理设备，下文描述的一种事务处理设备与上文描述的一种事务处理方法可相互对应参照。
参见图3所示，该事务处理设备包括：
存储器D1，用于存储计算机程序；
处理器D2，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的事务处理方法的步骤。
具体的，请参考图4，为本实施例提供的事务处理设备的具体结构示意图，该事务处理设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储介质330通信，在事务处理设备301上执行存储介质330中的一系列指令操作。
事务处理设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。例如，Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等。
上面所描述的事务处理方法中的步骤可以由事务处理设备的结构实现。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种事务处理方法可相互对应参照。
一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的事务处理方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims (10)

1.一种事务处理方法，其特征在于，包括：
获取目标事务的处理请求；其中，所述处理请求包括处理对象和处理操作；
按照所述处理操作对内存中的所述处理对象进行处理；
将所述处理请求发送至备份控制器，以便所述备份控制器按照所述处理操作对内存中所述处理对象对应的备份对象进行处理；
在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务。
2.根据权利要求1所述的事务处理方法，其特征在于，所述获取目标事务的处理请求，包括：
接收备份控制器转发的目标事务的处理请求。
3.根据权利要求1所述的事务处理方法，其特征在于，所述获取目标事务的处理请求，包括：
获取对目标事务进行写处理的处理请求。
4.根据权利要求1所述的事务处理方法，其特征在于，所述在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务，包括：
在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的ACK信息之后，提交所述目标事务。
5.根据权利要求1所述的事务处理方法，其特征在于，将所述处理请求发送至备份控制器，包括：
利用连接主控制器和备份控制器的FC总线，将所述处理请求发送至所述备份控制器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的事务处理方法，其特征在于，在所述获取目标事务的处理请求之后，在提交所述目标事务之前，还包括：
接收访问所述处理对象的访问请求，并将所述访问请求重新加入等待队列排队。
7.一种事务处理装置，其特征在于，包括：
处理请求获取模块，用于获取目标事务的处理请求；其中，所述处理请求包括处理对象和处理操作；
处理模块，用于按照所述处理操作对内存中的所述处理对象进行处理；
处理请求发送模块，用于将所述处理请求发送至备份控制器，以便所述备份控制器按照所述处理操作对内存中所述处理对象对应的备份对象进行处理；
目标事务提交模块，用于在接收所述备份控制器执行所述处理操作后返回的应答消息之后，提交所述目标事务。
8.根据权利要求7所述的事务处理装置，其特征在于，还包括：
堵塞模块，用于在所述获取目标事务的处理请求之后，在提交所述目标事务之前，接收访问所述处理对象的访问请求，并将所述访问请求重新加入等待队列排队。
9.一种事务处理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述事务处理方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述事务处理方法的步骤。
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