CN111324309A - 一种数据存储方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种数据存储方法及电子设备,其中,所述方法应用于电子设备,所述方法包括,获得预存储数据的数据量;判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。本发明提供的数据存储方法,通过对所述预存储数据的数据量进行判断,即判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系,并基于上述关系存储数据,能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
Description
技术领域
本发明属于数据存储领域,具体涉及一种数据存储方法及电子设备。
背景技术
在整个计算机体系结构中,往往机械磁盘是性能最差部件之一,但由于其价格低廉,目前仍然被广泛使用。在电子设备架构中,通常需要通过各种缓存技术,来加速其性能,比如Linux中的bcache、Facebook的Flashcache等都是使用快速的固态硬盘SSD为缓慢的机械磁盘进行加速。
为了加速写入性能,通常使用缓存回写技术,即数据写入快速SSD设备后立刻返回给应用,异步再将SSD中的数据回写到机械磁盘。由于SSD和机械磁盘之间存在巨大的性能差距,在写负载高的时候,SSD会被快速写满,导致写请求要绕过SSD直接写入机械磁盘。此时SSD的回写请求与正常写请求同时作用于机械磁盘,造成大量随机写入与读取,导致机械磁盘的寻道时间剧增,性能剧降。
发明内容
本发明提供了一种数据存储方法及电子设备。本发明提供的数据存储方法,通过对所述预存储数据的数据量进行判断,即判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系,并基于上述关系存储数据,能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了如下的技术方案:
本发明第一方面提供了一种数据存储方法,应用于电子设备,所述方法包括,
获得预存储数据的数据量;
判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
作为优选,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,将所述预存储数据直接写入存储模块进行存储。
作为优选,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,检测缓存模块中的缓存量;
判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
作为优选,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;
基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
作为优选,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
本发明第二方面提供了一种电子设备,配置有缓存模块和存储模块,其特征在于,所述电子设备包括,
导向模块,其配置为,获得预存储数据的数据量;判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
处理模块,其配置为,基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
作为优选,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据直接写入所述存储模块进行存储。
作为优选,所述电子设备还包括检测分析模块,
当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,所述检测分析模块配置为,检测所述缓存模块中的缓存量;判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
所述处理模块进一步配置为,基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
作为优选,所述电子设备还包括流量控制模块,
当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,所述流量控制模块配置为,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
作为优选,当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,所述处理模块进一步配置为,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
基于上述实施例的公开可以获知,本发明实施例具备如下的有益效果:
本发明提供的数据存储方法,通过对所述预存储数据的数据量进行判断,即判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系,并基于上述关系存储数据,能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种数据存储方法的流程示意图;
图2为电子设备的一种存储系统模型图;
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述,但不作为本发明的限定。
应理解的是,可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此,上述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式,它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例;然而,应当理解,所公开的实施例仅仅是本公开的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此,本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面,结合附图详细的说明本发明实施例,
如图1所示,本发明第一个实施例提供了一种数据存储方法,应用于电子设备,所述方法包括,
S1获得预存储数据的数据量;
S2判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
S3基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
在本实施例中,所述电子设备配置有缓存模块和存储模块,其中,所述缓存模块例如可以为固态硬盘SSD设备,存储模块例如可以为机械磁盘HDD设备。为了明晰电子设备的存储原理,做如下说明。如图2所示,为电子设备的一种存储系统模型图。系统包括:固态硬盘SSD设备、机械磁盘HDD设备。
将SSD的存储空间划分为多个小块(例如,可以为4MB),写缓存回写是指在应用发出写请求写入SSD(图中①),立刻给应用返回写入结果(图中②),再通过异步方式将缓存设备中的数据,写入后端机械磁盘中(图中③)。
在图2步骤③,由于机械磁盘的顺序读写的性能要远远高于随机读写的性能,通常是尽可能将缓存设备的数据组织成顺序读写数据再写入机械磁盘中。但SSD的性能仍然高出顺序操作的HDD一个数量级。因此,在写负载较高的场景,仍然能很快填满缓存空间,导致写请求要绕过SSD直接写入机械磁盘。此时SSD的回写请求与正常写请求同时作用于机械磁盘,造成大量随机写入与读取,导致机械磁盘的寻道时间剧增,性能剧降。
因此,在本发明提供的数据存储方法中,要获得预存储数据的数据量,并判断所述数据量与第一阈值的关系,最后,基于两者的关系存储所述预存储数据。其中,本发明中对于第一阈值没有具体限定,例如,可以为4M。在一个具体实施例中,若判断出预存储数据的数据量大于或等于4M时,其可以选择第一种方式存储所述预存储数据,所述第一种方式例如可以为将所述预存储数据直接存入电子设备的存储模块中,这样能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降;若判断出预存储数据的数据量小于4M时,其可以选择第二种方式存储所述预存储数据,所述第二种方式例如可以为先将所述预存储数据存储进所述电子设备的缓存模块中,再将缓存模块中的数据存入电子设备的存储模块中,将这些数据在缓存模块中重新排列,使得在往存储模块(例如,可以为机械磁盘)中刷数据时,尽可能按照顺序排列,使得机械磁盘速率最大化。
本发明提供的数据存储方法,通过对所述预存储数据的数据量进行判断,即判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系,并基于上述关系存储数据,能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。并且根据机械磁盘的特性:顺序读写的性能最好,通过固态硬盘存储一部分数据,将这些数据在固态硬盘中重新排列,使得在往机械磁盘刷数据时,尽可能按照顺序排列,使得机械磁盘速率最大化。
在本发明提供的另一个实施例中,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,将所述预存储数据直接写入存储模块进行存储。
在本实施例中,当判断出所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,不经过所述缓存模块,直接将所述预存储数据直接写入存储模块进行存储。这样能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
在本发明提供的其他实施例中,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,检测缓存模块中的缓存量;
判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
在本实施例中,当判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,还要检测缓存模块中的缓存量,所述缓存模块中的缓存量是指,当前检测时,所述缓存模块中具有的数据量,例如当前缓存模块中的数据量为105G时,则当前所述缓存模块中的缓存量为105G。获取到了缓存模块中的缓存量之后,还要将所述缓存量与第二阈值进行比较,其中,所述第二阈值与缓存模块的总缓存量有关,所述缓存模块的总缓存量是指缓存模块中缓存数据能力的上限,例如,所述缓存模块的总缓存量例如可以为256G,表明该缓存模块最多能缓存256G的数据量,第二阈值要小于所述缓存模块的总缓存量的一定程度,继续上面的实施例,当缓存模块的总缓存量为256G时,所述第二阈值例如可以为200G,或者还可以为180G,或者,为进一步延迟所述缓存模块被填满的时间,还可以进一步降低所述第二阈值,例如,设置第二阈值为150G等等。
最后基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。在一个具体实施例中,当缓存量大于或等于第二阈值时,表明此时的缓存模块中已经具有了很高的存储量,则此时应该降低预存储数据写入缓存模块的速度,具体地,可以参照缓存模块中的数据写入存储模块中的速度,即所述预存储数据写入缓存模块的速度应当小于或者等于缓存模块中的数据写入存储模块中的速度,也就是说,当缓存模块中的缓存量高于或等于第二阈值时,使得数据进入缓存模块的速度要小于或者等于数据从缓存模块中流出的速度,这样能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
在本发明提供的一个实施例中,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;
基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
在本实施例中,当判断出所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,表明此时的缓存模块中已经具有了很高的存储量,则此时应该降低预存储数据写入缓存模块的速度,具体地,可以参照缓存模块中的数据写入存储模块中的速度,故,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;并基于所述第一写入速率确定第二写入速率;其中,所述第二写入速率表示,预存储数据写入缓存模块的速度,所述第二写入速率应当小于或者等于所述第一写入速率,待确定所述第二写入速率后,将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。也就是说,当缓存模块中的缓存量高于或等于第二阈值时,使得数据进入缓存模块的速度要小于或者等于数据从缓存模块中流出的速度,这样能够有效避免缓存设备(例如固态硬盘)被快速写满,导致存储系统性能剧降。使缓存设备在大量的写请求的情况下,仍然能长期保持较高的性能。
在本发明提供的另一个实施例中,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
在本实施例中,当判断出所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,表明缓存模块中还有很多未被“占用”空间,缓存模块依然具有可以缓存很多数据的能力,因此,此时不必对预存储数据写入缓存模块中的速度进行限制,所述预存储数据可以直接写入缓存模块中,使得数据的存储效率增加。
基于同一发明构思,如图3所示,本发明第二个实施例提供了一种电子设备01,配置有缓存模块003和存储模块004,其特征在于,所述电子设备包括,
导向模块001,其配置为,获得预存储数据的数据量;判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
处理模块002,其配置为,基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
在本实施例中,当导向模块判断出所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系后,向处理模块反馈所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系,所述处理模块基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
在本发明提供的另一个实施例中,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据直接写入所述存储模块进行存储。
在本实施例中,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,向所述处理模块反馈该信息,所述处理模块基于该信息将所述预存储数据直接写入所述存储模块进行存储。
在本发明提供的其他实施例中,所述电子设备还包括检测分析模块,
当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,所述检测分析模块配置为,检测所述缓存模块中的缓存量;判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
所述处理模块进一步配置为,基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
在本实施例中,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,将该信息反馈给所述检测分析模块,所述检测分析模块接收到该信息后,检测所述缓存模块中的缓存量;判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;然后所述检测分析模块将所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系反馈给所述处理模块,所述处理模块基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
在本发明提供的一个实施例中,所述电子设备还包括流量控制模块,
当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,所述流量控制模块配置为,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
在本实施例中,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,将该信息反馈给所述检测分析模块,所述检测分析模块接收到该信息后,检测所述缓存模块中的缓存量;当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,将该信息反馈给所述流量控制模块,所述流量控制模块接收到该信息后,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;基于所述第一写入速率确定第二写入速率;随后,所述流量控制模块再将确定出的第二写入速率反馈给所述处理模块,所述处理模块将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
在本发明提供的另一个实施例中,当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,所述处理模块进一步配置为,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,将该信息反馈给所述检测分析模块,所述检测分析模块接收到该信息后,检测所述缓存模块中的缓存量;当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,将该信息反馈给所述处理模块,所述处理模块在接收到该信息后,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种数据存储方法,应用于电子设备,所述方法包括,
获得预存储数据的数据量;
判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,将所述预存储数据直接写入存储模块进行存储。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据,包括,
当所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,检测缓存模块中的缓存量;
判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;
基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块,包括,
当所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
6.一种电子设备,配置有缓存模块和存储模块,其特征在于,所述电子设备包括,
导向模块,其配置为,获得预存储数据的数据量;判断所述预存储数据的数据量与第一阈值的关系;
处理模块,其配置为,基于所述预存储数据的数据量与所述第一阈值的关系存储所述预存储数据。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量大于或等于第一阈值时,所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据直接写入所述存储模块进行存储。
8.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括检测分析模块,
当所述导向模块判断出所述预存储数据的数据量小于第一阈值时,所述检测分析模块配置为,检测所述缓存模块中的缓存量;判断所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系;
所述处理模块进一步配置为,基于所述缓存模块中的缓存量与第二阈值的关系,在所述预存储数据写入缓存模块的情况下,写入存储模块。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括流量控制模块,
当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量大于或等于第二阈值时,所述流量控制模块配置为,检测位于所述缓存模块中的数据写入所述存储模块中的第一写入速率;基于所述第一写入速率确定第二写入速率;
所述处理模块进一步配置为,将所述预存储数据以所述第二写入速率写入所述缓存模块中。
10.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,
当所述检测分析模块判断出所述缓存模块中的缓存量小于第二阈值时,所述处理模块进一步配置为,直接将所述预存储数据先写入缓存模块再写入存储模块。
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- 2020-02-21 CN CN202010107534.XA patent/CN111324309A/zh active Pending
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