CN111104254A - 存储系统数据刷写方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了存储系统数据刷写方法，在元数据进行事务日志同步的时候，将已同步写入的事务日志异步写入到磁盘上，即把未落盘的缓存数据写入到磁盘上，在双控事务日志备份的前提下增加一种异步覆盖写日志的方式来提高存储系统的可靠性，在写异步日志的情况下，即使发生了更严重的故障，内存数据来不及写入到磁盘上，在控制器恢复的时候依然可以把部分数据甚至全部数据进行有效恢复，减少极端情况下的数据丢失的情况，可以在对IO效率影响不大的情况下，有效提高存储系统的可靠性。本申请还提供了一种存储系统数据刷写装置、设备及一种可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

存储系统数据刷写方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及数据存储技术领域，特别涉及一种存储系统数据刷写方法、装置、设备及一种可读存储介质。
背景技术
元数据事务日志同步，是指在存储系统IO过程中，会将已经产生的元数据做事务操作，进行双控之间的事务日志同步，当发生掉电或者其他故障切换的时候会把事务日志持久化到磁盘上，当控制器上电或者恢复的时候会将事务日志信息从磁盘上重新加载上来进行事务日志重做，从而保证存储系统的数据一致性。
传统的事务日志只能保证在BBU(battery backup unit，备份电池单元)没有故障的情况下在故障的时刻把内存中的数据写入到磁盘上，等控制器恢复的时候再将数据还原回来。但是如果发生BBU故障，系统来不及把数据持久化到磁盘上的话，那么即使有双控的日志镜像，最终也会出现严重的数据丢失，影响系统的正常运行。
发明内容
本申请的目的是提供一种存储系统数据刷写方法，该方法可以有效提高存储系统的可靠性；本申请的另一目的是提供一种存储系统数据刷写装置、设备及一种可读存储介质。
为解决上述技术问题，本申请提供一种存储系统数据刷写方法，包括：
接收元数据异步刷写请求；
接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域。
可选地，异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域，包括：
确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
异步将所述事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
可选地，所述写入磁盘日志的空间为1G。
可选地，在接收元数据异步刷写请求之前，还包括：
在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。
本申请公开一种存储系统数据刷写装置，包括：
请求接收单元，用于接收元数据异步刷写请求；
日志获取单元，用于接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
异步刷写单元，用于异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域。
可选地，所述异步刷写单元具体可以为覆盖刷写单元，所述覆盖刷写单元包括：
目的空间确定子单元，用于确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
覆盖刷写子单元，用于异步将所述事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
可选地，所述目的空间确定子单元用于确定空间为1G的写入磁盘日志的地址。
可选地，所述存储系统数据刷写装置还包括：请求发起单元，用于在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。
本申请公开一种存储系统数据刷写设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现所述存储系统数据刷写方法的步骤。
本申请公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述存储系统数据刷写方法的步骤。
本申请所提供的存储系统数据刷写方法，在元数据进行事务日志同步的时候，将已同步写入的事务日志异步写入到磁盘上，即把未落盘的缓存数据写入到磁盘上，在双控事务日志备份的前提下增加一种异步覆盖写日志的方式来提高存储系统的可靠性，在写异步日志的情况下，即使发生了更严重的故障，内存数据来不及写入到磁盘上，在控制器恢复的时候依然可以把部分数据甚至全部数据进行有效恢复，减少极端情况下的数据丢失的情况，可以在对IO效率影响不大的情况下，有效提高存储系统的可靠性。
本申请还提供了一种存储系统数据刷写装置、设备及一种可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的存储系统数据刷写方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的存储系统数据刷写装置的结构框图；
图3为本申请实施例提供的存储系统数据刷写设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种存储系统数据刷写方法，该方法可以有效提高存储系统的可靠性；本申请的另一核心是提供一种存储系统数据刷写装置、设备及一种可读存储介质。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本实施例提供的存储系统数据刷写方法的流程图，该方法可以应用于双控(一个存储设备有两个控制器)间同步过程中，该方法主要包括：
步骤s110、接收元数据异步刷写请求；
元数据异步刷写请求即触发本申请中的数据刷写的请求，由于本实施例中提供的数据刷写独立于原有数据刷写方式单独存在，因此需要单独的触发机制。
本实施例中对元数据异步刷写请求的发起方式不做限定，可以由用户手动发起，也可以通过自动监测触发，为提升实现过程的自动化，优选地，可以在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。该方法通过对事务日志同步进行监控，在监测到启动事务日志同步启动时，立即触发元数据异步刷写请求，启动事务日志的异步刷写，大大提升了响应速度以及效率，也有效保障了数据的安全性。
步骤s120、接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
其中，事务日志指在进行事务日志时为避免缓存模块的数据掉电丢失而写入至事务日志模块的元数据。
步骤s130、异步将事务日志刷写至磁盘的指定区域。
为避免对在对元数据进行事务日志同步时对事务日志写入流程的干扰，本实施例中的事务日志刷写至磁盘的线程区别于同步写入的事务日志异步实现。
事务日志刷写的实现过程可以参照传统方法中数据磁盘刷写过程，在此不再赘述。可选地，一种异步将事务日志刷写至磁盘的指定区域的实现方式如下：
(1)确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
(2)异步将事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
异步写入磁盘的时候采用覆盖写的方式，确定一个写入磁盘日志的大小范围，比如可以是1G的数据范围，开始的事务日志数据从磁盘日志的数据区，也就是0-1G的范围，顺序写入，当写满1G空间的时候，再从头开始覆盖写第二遍。
因为写入日志空间的是缓存数据，假定0-1G的数据空间，在写到1G的时候0位置的数据已经成功写入磁盘上持久化，所以可以再次从0位置开始覆盖写，写满之后从头开始记录，通过覆盖写的方式进行数据刷写可以在只占用很小的一部分磁盘空间来进行日志的记录，实现使用很小的一块空间来实现保护数据的目的，减少数据空间的占用。
需要说明的是，本实施例中对于设置的写入磁盘日志的空间大小不做限定，可以根据数据量大小以及实际数据刷写需要进行设定。为避免对于空间的过多占用的同时，保证数据的持久化刷写率最高，优选地，写入磁盘日志的空间为1G，当然，也可以为1G左右，在此不做限定，仅以1G为例进行介绍，其它空间大小均可参照本实施例的介绍，在此不再赘述。
基于上述介绍，本实施例提供的存储系统数据刷写方法在元数据进行事务日志同步的时候，将已同步写入的事务日志异步写入到磁盘上，即把未落盘的缓存数据写入到磁盘上，在双控事务日志备份的前提下增加一种异步覆盖写日志的方式来提高存储系统的可靠性，在写异步日志的情况下，即使发生了更严重的故障，内存数据来不及写入到磁盘上，在控制器恢复的时候依然可以把部分数据甚至全部数据进行有效恢复，减少极端情况下的数据丢失的情况，可以在对IO效率影响不大的情况下，有效提高存储系统的可靠性。
请参考图2，图2为本实施例提供的存储系统数据刷写装置的结构框图；该装置可以包括：请求接收单元210、日志获取单元220以及异步刷写单元230。本实施例提供的存储系统数据刷写装置可与上述存储系统数据刷写方法相互对照。
其中，请求接收单元210主要用于接收元数据异步刷写请求；
日志获取单元220主要用于接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
异步刷写单元230主要用于异步将事务日志刷写至磁盘的指定区域。
可选地，异步刷写单元具体可以为覆盖刷写单元，覆盖刷写单元包括：
目的空间确定子单元，用于确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
覆盖刷写子单元，用于异步将事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
可选地，目的空间确定子单元用于确定空间为1G的写入磁盘日志的地址。
可选地，存储系统数据刷写装置可以还包括：请求发起单元，用于在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。
本实施例提供的存储系统数据刷写装置可以有效提高存储系统的可靠性。
本实施例提供一种存储系统数据刷写设备，包括：存储器以及处理器。
其中，存储器用于存储程序；
处理器用于执行程序时实现如上述实施例介绍的存储系统数据刷写方法的步骤，具体可参照上述存储系统数据刷写方法的介绍。
请参考图3，为本实施例提供的存储系统数据刷写设备的结构示意图，该存储系统数据刷写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，在存储系统数据刷写设备301上执行存储介质330中的一系列指令操作。
存储系统数据刷写设备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等等。
上面图1所描述的存储系统数据刷写方法中的步骤可以由本实施例介绍的存储系统数据刷写设备的结构实现。
本实施例公开一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上述实施例介绍的存储系统数据刷写方法的步骤，具体可参照上述实施例中对存储系统数据刷写方法的介绍。
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。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的存储系统数据刷写方法、装置、设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种存储系统数据刷写方法，其特征在于，包括：
接收元数据异步刷写请求；
接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域。
2.如权利要求1所述的存储系统数据刷写方法，其特征在于，异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域，包括：
确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
异步将所述事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
3.如权利要求2所述的存储系统数据刷写方法，其特征在于，所述写入磁盘日志的空间为1G。
4.如权利要求1所述的存储系统数据刷写方法，其特征在于，在接收元数据异步刷写请求之前，还包括：
在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。
5.一种存储系统数据刷写装置，其特征在于，包括：
请求接收单元，用于接收元数据异步刷写请求；
日志获取单元，用于接收到所述元数据异步刷写请求后，在对元数据进行事务日志同步时，获取事务日志模块中同步写入的事务日志；
异步刷写单元，用于异步将所述事务日志刷写至磁盘的指定区域。
6.如权利要求5所述的存储系统数据刷写装置，其特征在于，所述异步刷写单元具体可以为覆盖刷写单元，所述覆盖刷写单元包括：
目的空间确定子单元，用于确定写入磁盘日志的地址以及空间大小；
覆盖刷写子单元，用于异步将所述事务日志覆盖刷写至磁盘的指定区域。
7.如权利要求6所述的存储系统数据刷写装置，其特征在于，所述目的空间确定子单元用于确定空间为1G的写入磁盘日志的地址。
8.如权利要求5所述的存储系统数据刷写装置，其特征在于，还包括：请求发起单元，用于在监测到启动事务日志同步时，发起元数据异步刷写请求。
9.一种存储系统数据刷写设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述存储系统数据刷写方法的步骤。
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程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述存储系统数据刷写方法的步骤。
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