專利名稱：數(shù)據(jù)緩存裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)緩存裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)處理設(shè)備如服務(wù)器等設(shè)備的CPU (Central Processing Unit,中央處理器)在不斷的發(fā)展，由原來的單核發(fā)展到現(xiàn)在的多核多線程技術(shù)，但是硬盤存儲(chǔ)設(shè)備由于技術(shù)原因發(fā)展緩慢，現(xiàn)有的對(duì)機(jī)械硬盤的讀和寫數(shù)據(jù)的性能跟不上CPU性能，CPU在向硬盤讀或?qū)憯?shù)據(jù)時(shí)，都要消耗時(shí)間等待，導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理效率低下，數(shù)據(jù)的讀寫性能無法隨著CPU性能的提聞而提升。 目前采用的高速緩存Cache技術(shù)可在一定程度上解決上述問題，現(xiàn)有的Cache技術(shù)中，在服務(wù)器和機(jī)械硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備之間增加了數(shù)據(jù)讀寫Cache軟件和PCIE(Peripheral Component Interconnect Express,部件快速互連局部總線)接口的SSD (Solid State Disk，固態(tài)硬盤)存儲(chǔ)卡，所述SSD存儲(chǔ)卡是使用FLASH芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，使得對(duì)SSD存儲(chǔ)卡讀寫的性能比機(jī)械硬盤要快。服務(wù)器通過Cache軟件可以將機(jī)械硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入到所述SSD存儲(chǔ)卡中，在查詢數(shù)據(jù)時(shí)，先到SSD存儲(chǔ)卡中查詢數(shù)據(jù)，命中數(shù)據(jù)時(shí)，則讀取查詢到的數(shù)據(jù)，而在查詢沒有命中數(shù)據(jù)時(shí)，再到機(jī)械硬盤中查詢數(shù)據(jù)，從而可以在一定程度上加快數(shù)據(jù)查詢的數(shù)據(jù)，保證讀取數(shù)據(jù)的性能。但是，目前的SSD存儲(chǔ)卡的使用壽命相對(duì)較短，為了避免寫入到SSD存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)出錯(cuò)，需要經(jīng)常更換SSD存儲(chǔ)卡，提高了緩存的成本。同時(shí)，Cache軟件必須經(jīng)常對(duì)SSD存儲(chǔ)卡中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和更新，使得Cache軟件的運(yùn)行浪費(fèi)了服務(wù)器的如CPU資源等系統(tǒng)資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)緩存裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)及方法，在保證數(shù)據(jù)讀取性能的基礎(chǔ)上還可有效節(jié)約緩存成本，并且可以避免系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括控制器，與所述控制器相連的內(nèi)存；所述內(nèi)存用于緩存與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備，數(shù)據(jù)緩存裝置以及硬盤，所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述硬盤與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備和所述數(shù)據(jù)緩存裝置相連，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于向所述數(shù)據(jù)緩存裝置和/或所述硬盤中讀寫數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)緩存裝置中緩存有所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括控制器，和與所述控制器相連的內(nèi)存；所述內(nèi)存用于緩存所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，其特征在于，包括在接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述內(nèi)存中緩存有熱點(diǎn)數(shù)據(jù)；接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到硬盤中。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中采用控制器與內(nèi)存結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)緩存，不需要經(jīng)常更換內(nèi)存，降低了緩存的成本，并且保證了數(shù)據(jù)讀寫性能，明顯提升IOPS即每秒進(jìn) 行讀寫(I/o)操作的次數(shù)，并且可以避免系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的其中一種具體結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖5是圖4中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)緩存裝置的控制器的具體結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的其中一種數(shù)據(jù)讀方法的流程示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的其中一種數(shù)據(jù)寫方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參見圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)組成示意圖，本實(shí)施例中所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過如PCIE接口等數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，以與數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述數(shù)據(jù)緩存裝置中包括控制器11和內(nèi)存12，所述控制器11與所述內(nèi)存12相連，所述內(nèi)存12用于緩存與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器11用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存12讀寫數(shù)據(jù)，其中，所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)可通過Cache算法對(duì)硬盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到。所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)由所述控制器11直接管理，數(shù)據(jù)處理設(shè)備并不需要對(duì)所述數(shù)據(jù)緩存裝置中所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這就使得數(shù)據(jù)處理設(shè)備并不需要耗費(fèi)如CPU等系統(tǒng)資源去管理所述內(nèi)存12中緩存的數(shù)據(jù)，節(jié)約了數(shù)據(jù)處理設(shè)備的系統(tǒng)資源。所述內(nèi)存12 可以為RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存儲(chǔ)器)、DRAM (DynamicRandom Access Memory,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、RDIMM(Registered Dual In-line MemoryModule，帶寄存器的雙線內(nèi)存模塊)、LRDIMM(Load-Reduced DIMM，低負(fù)載雙線內(nèi)存模塊)坐寸O所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備在需要讀取或者寫入數(shù)據(jù)時(shí)，通過所述PCIE接口將相應(yīng)的請(qǐng)求或者數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)緩存裝置，所述數(shù)據(jù)緩存裝置中的控制器11根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求,到所述內(nèi)存1 2中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備；或者根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入到所述內(nèi)存12中，并在已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中。其中，所述的已寫入到內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件具體包括已寫入到所述內(nèi)存12中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)量閾值時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如寫入的數(shù)據(jù)達(dá)到IG時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件?；蛘邽橄蛩鰞?nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)長閾值時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如，向所述內(nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到60秒時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件。所述內(nèi)存12中存儲(chǔ)的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)是通過所述控制器11根據(jù)預(yù)置的Cache算法從與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中獲取的。具體的，所述控制器11可根據(jù)被所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)在所述硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址，采用預(yù)置的Cache算法進(jìn)行計(jì)算，得到硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并緩存到所述內(nèi)存12中。其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備從所述硬盤中讀取數(shù)據(jù)后，將讀取到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址發(fā)送給所述控制器11，由所述控制器11采用所述預(yù)置的Cache算法進(jìn)行計(jì)算，得到硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)并緩存到所述內(nèi)存12中。所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以為用于數(shù)據(jù)庫查詢的應(yīng)用服務(wù)器，ERP(EnterpriseResource Planning,企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng)中用于對(duì)企業(yè)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、查詢等管理的服務(wù)器等。本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中設(shè)置控制器與內(nèi)存，由所述控制器完成對(duì)內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀或者寫控制，采用沒有讀寫次數(shù)限制的內(nèi)存來緩存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不僅保證了數(shù)據(jù)的讀寫性能，節(jié)約了緩存成本。數(shù)據(jù)處理設(shè)備有數(shù)據(jù)讀寫需求時(shí)，只需向數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送相應(yīng)的讀請(qǐng)求或者寫請(qǐng)求即可，也節(jié)省了數(shù)據(jù)處理設(shè)備的系統(tǒng)資源。再請(qǐng)參見圖2，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)組成示意圖。本實(shí)施例中的所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括上述第一實(shí)施例中的控制器11和內(nèi)存12，進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述控制器11具體包括讀控制模塊111，用于在接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到所述內(nèi)存12中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備。另外，所述讀控制模塊111還用于在所述內(nèi)存中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回查詢失敗通知。寫控制模塊112，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到所述內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中。其中，所述已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件為已寫入到所述內(nèi)存12中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)量閾值，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如寫入的數(shù)據(jù)達(dá)到IG時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件。或者為向所述內(nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)長閾值，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如，向所述內(nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到60秒時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件。在滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件后，所述寫控制模塊112將已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述數(shù)據(jù)量閾值和所述時(shí)長閾值可以根據(jù)內(nèi)存的具體大小確定并設(shè)置。數(shù)據(jù)處理設(shè)備僅需將待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫入到所述數(shù)據(jù)緩存裝置的內(nèi)存12中，由所述寫控制模塊112根據(jù)硬盤存儲(chǔ)條件轉(zhuǎn)存這些待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到硬盤中，數(shù)據(jù)處理設(shè)備并不直接向硬盤中寫入所述數(shù)據(jù)，因此，能夠完全滿足服務(wù)器高速寫數(shù)據(jù)的性能要求。進(jìn)一步可選的，所述控制器11還可以包括計(jì)算模塊113。計(jì)算模塊113，用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所 述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。所述計(jì)算模塊113根據(jù)預(yù)置的Cache算法，對(duì)硬盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以計(jì)算確定出硬盤中常被使用的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)讀至所述內(nèi)存12中。所述預(yù)置的Cache算法可根據(jù)不同的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫操作的比例來確定，所述Cache算法可靈活的修改和配置來滿足用戶的需求。其中具體的，所述計(jì)算模塊113可根據(jù)預(yù)置的Cache算法和本數(shù)據(jù)緩存裝置中記錄的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備是在接收到本數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送的查詢失敗通知時(shí)，到所述硬盤中查詢數(shù)據(jù)，并在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，向本數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送所述查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址。所示Cache算法主要是通過對(duì)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)的讀寫模式進(jìn)行分析，判斷得出熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。例如可以包括(I)基于時(shí)間，如LRU (Least Recently Used,最近最少使用)算法,通過分析查詢并讀取硬盤中數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)的地址、目錄和文件，把硬盤中使用時(shí)間長的數(shù)據(jù)作為熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存在數(shù)據(jù)緩存裝置中。(2)基于特定業(yè)務(wù)模式，用戶的業(yè)務(wù)模式可以是對(duì)順序讀方式或者隨機(jī)讀方式為主，針對(duì)用戶的業(yè)務(wù)模式，用戶可對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)模式配置Cache算法，例如順序讀為主的業(yè)務(wù)模式，配置的Cache算法則以用戶的讀寫地址按一定的比例向前連續(xù)預(yù)讀硬盤中數(shù)據(jù)塊，將這些數(shù)據(jù)塊中保存的數(shù)據(jù)作為熱點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存在數(shù)據(jù)緩存裝置中。進(jìn)一步可選的，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)緩存裝置中的控制器11還可以包括記錄模塊114，用于記錄所述讀控制模塊111查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址；更新模塊115，用于根據(jù)所述記錄模塊114中記錄的緩存存儲(chǔ)地址，采用所述預(yù)置的Cache算法更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。所述預(yù)置的Cache算法還可以用于對(duì)內(nèi)存12中已緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，例如將預(yù)設(shè)事件內(nèi)使用次數(shù)最少的內(nèi)容從內(nèi)存12中移除。通過所述記錄模塊114記錄的緩存存儲(chǔ)地址，所述更新模塊115可將內(nèi)存12中緩存的不常使用的數(shù)據(jù)從內(nèi)存12中移除，以便于更好地在通過所述內(nèi)存緩存所述計(jì)算模塊113從硬盤中計(jì)算得到的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步可選的，如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)緩存裝置還可以包括掉電保護(hù)模塊13、備用電源模塊14以及FLASH存儲(chǔ)模塊15。所述掉電保護(hù)模塊13，用于檢測(cè)掉電事件，并在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊14為所述數(shù)據(jù)緩存裝置供電。所述掉電保護(hù)模塊13在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，還用于向所述控制器11上報(bào)中斷通知。所述控制器11還用于在接收到所述中斷通知時(shí)，將寫入到所述 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到所述FLASH存儲(chǔ)模塊15中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊15中的數(shù)據(jù)寫入所述硬盤中。在具體實(shí)施時(shí)，所述備用電源模塊14可以為一個(gè)超級(jí)電容組，在所述掉電保護(hù)模塊13檢測(cè)到掉電事件時(shí)，隔斷本數(shù)據(jù)緩存裝置與數(shù)據(jù)處理設(shè)備的電源連接，由所述作為備用電源模塊14的超級(jí)電容組對(duì)本數(shù)據(jù)緩存裝置進(jìn)行短時(shí)間的供電，由所述控制器11及時(shí)將內(nèi)存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到FLASH存儲(chǔ)模塊15中，以避免所述內(nèi)存12因掉電而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中采用控制器與內(nèi)存結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)緩存，使得數(shù)據(jù)處理設(shè)備的CPU能夠高速進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀和寫，提高了讀寫性能，明顯提升IOPS即每秒進(jìn)行讀寫(I/o)操作的次數(shù)，并且對(duì)硬盤不再有性能要求，用戶可使用成本低的普通硬盤即可，在一定程度上節(jié)約了硬盤成本。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了掉電保護(hù)、備用電源以及不會(huì)由于掉電而丟失數(shù)據(jù)的FLASH存儲(chǔ)模塊，進(jìn)一步的保證了即時(shí)發(fā)生掉電情況，寫入到內(nèi)存的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，在上電后，仍然能夠?qū)⑾鄳?yīng)的數(shù)據(jù)寫入到硬盤中，確保的數(shù)據(jù)的安全性。再請(qǐng)參見圖3，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)緩存裝置的其中一種具體結(jié)構(gòu)組成示意圖；本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括上述數(shù)據(jù)緩存裝置第二實(shí)施例中的控制器11、內(nèi)存12，本實(shí)施例中內(nèi)存12包括多條RAM內(nèi)存條，如圖中的內(nèi)存條121、內(nèi)存條122以及內(nèi)存條123、掉電保護(hù)模塊13、作為備用電源模塊的超級(jí)電容組104、用于在發(fā)生掉電事件時(shí)臨時(shí)存儲(chǔ)內(nèi)存12中緩存的數(shù)據(jù)的FLASH15，并且在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)緩存裝置是通過一PCIE接口 17與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；控制器11中內(nèi)置的Cache算法則用于對(duì)內(nèi)存12中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)更新和計(jì)算硬盤中熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的Cache算法，所述Cache算法也可以保存在一個(gè)單獨(dú)的Cache算法存儲(chǔ)模塊中，供所述控制器11調(diào)用。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中采用控制器與內(nèi)存結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)緩存，使得數(shù)據(jù)處理設(shè)備的CPU能夠高速進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀和寫，提高了讀寫性能，明顯提升IOPS即每秒進(jìn)行讀寫(I/O)操作的次數(shù)，并且對(duì)硬盤不再有性能要求，用戶可使用成本低的普通硬盤即可，在一定程度上節(jié)約了硬盤成本。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了掉電保護(hù)、備用電源以及不會(huì)由于掉電而丟失數(shù)據(jù)的FLASH存儲(chǔ)模塊，進(jìn)一步的保證了即時(shí)發(fā)生掉電情況，寫入到內(nèi)存的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，在上電后，仍然能夠?qū)⑾鄳?yīng)的數(shù)據(jù)寫入到硬盤中，確保的數(shù)據(jù)的安全性。再請(qǐng)參見圖4，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括
數(shù)據(jù)處理設(shè)備2，數(shù)據(jù)緩存裝置I以及硬盤3，所述數(shù)據(jù)緩存裝置I通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備2連接，所述硬盤3與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備和所述數(shù)據(jù)緩存裝置連接，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2用于向所述數(shù)據(jù)緩存裝置I和/或所述硬盤3中讀寫數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)緩存裝置I中緩存有熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)為所述硬盤3中常被查詢使用的數(shù)據(jù)，硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)可以通過Cache算法計(jì)算得出。其中，所述數(shù)據(jù)緩存裝置I包括控制器11，和與所述控制器11相連的內(nèi)存12 ;所述內(nèi)存12用于緩存硬盤3上常被查詢使用的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器11用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存12讀寫數(shù)據(jù)。 進(jìn)一步可選的，如圖4所示，在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)緩存裝置I還可以包括掉電保護(hù)模塊13、備用電源模塊14以及FLASH存儲(chǔ)模塊15。
所述掉電保護(hù)模塊13，用于檢測(cè)掉電事件，并在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊14為所述數(shù)據(jù)緩存裝置供電。所述掉電保護(hù)模塊13在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，還用于向所述控制器11上報(bào)中斷通知。所述控制器11還用于在接收到所述中斷通知時(shí)，將寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到所述FLASH存儲(chǔ)模塊15中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊15中的數(shù)據(jù)寫入所述硬盤3中。在具體實(shí)施時(shí)，所述備用電源模塊14可以為一個(gè)超級(jí)電容組，在所述掉電保護(hù)模塊13檢測(cè)到掉電事件時(shí)，隔斷本數(shù)據(jù)緩存裝置與數(shù)據(jù)處理設(shè)備2的電源連接，由所述作為備用電源模塊14的超級(jí)電容組對(duì)本數(shù)據(jù)緩存裝置進(jìn)行短時(shí)間的供電，由所述控制器11及時(shí)將內(nèi)存12的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到FLASH存儲(chǔ)模塊15中，以避免所述內(nèi)存12因掉電而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。進(jìn)一步可選的，如圖5所示，是圖4中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)緩存裝置的控制器的具體結(jié)構(gòu)組成示意圖，所述控制器11具體可以包括讀控制模塊111，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到所述內(nèi)存12中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2。寫控制模塊112，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到所述內(nèi)存12中，并在已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到與所述硬盤3中。其中，所述已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件為已寫入到所述內(nèi)存12中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)量閾值，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如寫入的數(shù)據(jù)達(dá)到IG時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件?；蛘邽橄蛩鰞?nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)長閾值，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如，向所述內(nèi)存12中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到60秒時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件。在滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件后，所述寫控制模塊112才將已寫入到所述內(nèi)存12中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到所述硬盤3中。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述數(shù)據(jù)量閾值和所述時(shí)長閾值可以根據(jù)內(nèi)存12的具體大小確定并設(shè)置。數(shù)據(jù)處理設(shè)備2僅需將待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫入到所述數(shù)據(jù)緩存裝置I的內(nèi)存12中，由所述寫控制模塊112根據(jù)硬盤存儲(chǔ)條件轉(zhuǎn)存這些待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到硬盤3中，數(shù)據(jù)處理設(shè)備2并不直接向硬盤3中寫入所述數(shù)據(jù)，因此，能夠完全滿足高速寫數(shù)據(jù)的性能要求。進(jìn)一步可選的，所述控制器11還可以包括計(jì)算模塊113。計(jì)算模塊113，用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤3中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤3中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存12中。所述計(jì)算模塊113可根據(jù)被所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2獲取的數(shù)據(jù)在所述硬盤3中的硬盤存儲(chǔ)地址，采用預(yù)置的Cache算法進(jìn)行計(jì)算，得到硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并緩存到所述內(nèi)存12中。其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2從所述硬盤3中讀取數(shù)據(jù)后，將讀取到的數(shù)據(jù)在硬盤3 中的硬盤存儲(chǔ)地址發(fā)送給所述控制器11，由所述控制器11中的計(jì)算模塊113采用所述預(yù)置的Cache算法進(jìn)行計(jì)算，得到硬盤3中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)并緩存到所述內(nèi)存12中。具體的，所述讀控制模塊111還用于在所述內(nèi)存12中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2返回查詢失敗通知；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2在接收到查詢失敗通知時(shí)，到所述硬盤3中查詢數(shù)據(jù)，并在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，將所述查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址發(fā)送給所述數(shù)據(jù)緩存裝置I ;所述數(shù)據(jù)緩存裝置I的控制器11中還包括記錄模塊114用于記錄所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備2發(fā)送的硬盤存儲(chǔ)地址；所述計(jì)算模塊113具體用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法和所述記錄模塊114中記錄的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算所述硬盤3中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤3中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。所述計(jì)算模塊113根據(jù)預(yù)置的Cache算法，對(duì)硬盤3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算判斷，以確定出硬盤3存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中常被使用的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將確定的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)讀至所述內(nèi)存12中。所述預(yù)置的Cache算法可根據(jù)不同的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)的讀與寫操作的比例來確定，所述Cache算法可靈活的修改和配置來滿足用戶的數(shù)據(jù)處理需求。進(jìn)一步可選的，所述預(yù)置的Cache算法還可以用于對(duì)內(nèi)存12中已緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，例如將最近最少使用的內(nèi)容從內(nèi)存12中移除，通過所述記錄模塊記錄所述讀控制模塊查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址，所述更新模塊可將內(nèi)存12中緩存的不常使用的數(shù)據(jù)從內(nèi)存12中移除，以便于更好地在通過所述內(nèi)存緩存所述計(jì)算模塊從硬盤中計(jì)算得到的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。因此，所述記錄模塊114還用于記錄所述讀控制模塊111查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存12中的緩存存儲(chǔ)地址；本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)緩存裝置I中的控制器11還可以包括更新模塊115，用于采用所述預(yù)置的Cache算法，并根據(jù)所述記錄模塊114中記錄的緩存存儲(chǔ)地址更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中設(shè)置控制器與內(nèi)存，由所述控制器完成對(duì)內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀或者寫控制，采用沒有讀寫次數(shù)限制的內(nèi)存來緩存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不僅保證了數(shù)據(jù)的讀寫性能，而且節(jié)約了緩存成本。數(shù)據(jù)處理設(shè)備有數(shù)據(jù)讀寫需求時(shí)，只需向數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送相應(yīng)的讀請(qǐng)求或者寫請(qǐng)求即可，也節(jié)省了數(shù)據(jù)處理設(shè)備的系統(tǒng)資源；
并且在數(shù)據(jù)處理設(shè)備需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，是直接向數(shù)據(jù)緩存裝置的內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)緩存裝置將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到硬盤中，從而對(duì)硬盤不再有性能要求，用戶可使用成本低的普通硬盤即可，在一定程度上節(jié)約了硬盤成本；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了掉電保護(hù)、備用電源以及不會(huì)由于掉電而丟失數(shù)據(jù)的FLASH存儲(chǔ)模塊，在發(fā)生掉電情況時(shí)，寫入到內(nèi)存的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)存至FLASH存儲(chǔ)模塊中，并不會(huì)丟失，在上電后，仍然能夠?qū)LASH存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)寫入到硬盤中，確保的數(shù)據(jù)的安全性。下面對(duì)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參見圖6，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的結(jié)構(gòu)組成示意圖，本實(shí)施例的所述方法應(yīng)用在一存儲(chǔ)系統(tǒng)中，該存儲(chǔ)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)緩存裝置和硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)緩存裝置通過如PCIE接口等數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述硬盤同時(shí)與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備和所 述數(shù)據(jù)緩存裝置上。本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法包括SlOl :接收數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)讀或?qū)懻?qǐng)求；數(shù)據(jù)處理設(shè)備在有數(shù)據(jù)讀取或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求時(shí)，會(huì)向本數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求，或者數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求。S102 :在接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述內(nèi)存中緩存有熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。而當(dāng)?shù)剿鰞?nèi)存中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回查詢失敗通知。S103:接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到硬盤中。進(jìn)一步可選地，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法還包括根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。具體的，可以采用Cache算法根據(jù)所述硬盤中常被查詢使用的數(shù)據(jù)的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，以便于將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)存中。其具體可以包括記錄所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的硬盤存儲(chǔ)地址，其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備是在接收到查詢失敗通知時(shí)，到所述硬盤中查詢數(shù)據(jù)，并在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送所述查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址；根據(jù)預(yù)置的Cache算法和所述記錄的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。進(jìn)一步可選地，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法還包括采用Cache算法對(duì)內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。具體可以根據(jù)Cache算法，并根據(jù)內(nèi)存中常被查詢使用的數(shù)據(jù)的緩存存儲(chǔ)地址來進(jìn)行更新，其具體包括記錄在內(nèi)存中查詢得到的數(shù)據(jù)的緩存存儲(chǔ)地址；并根據(jù)所述記錄的緩存存儲(chǔ)地址，采用所述預(yù)置的Cache算法更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步可選地，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法還包括在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊供電，并將所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入FLASH存儲(chǔ)模塊中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)寫入硬盤中。需要說明的是，上述的幾個(gè)可選的步驟可以在數(shù)據(jù)緩存裝置運(yùn)行過程中任意時(shí)間進(jìn)行。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中采用控制器與內(nèi)存結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)緩存，不需要經(jīng)常更換內(nèi)存，降低了緩存的成本，并且保證了數(shù)據(jù)讀 寫性能，明顯提升IOPS即每秒進(jìn)行讀寫(I/o)操作的次數(shù)。再請(qǐng)參見圖7，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的其中一種數(shù)據(jù)讀方法的流程示意圖；本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)讀方法對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法實(shí)施例中的S101。具體的，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)讀方法包括S201 :數(shù)據(jù)處理設(shè)備需要查詢數(shù)據(jù)時(shí)，向數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)出數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求；S202:數(shù)據(jù)緩存裝置在本地的內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并判斷是否查詢得到數(shù)據(jù)；S203:數(shù)據(jù)緩存裝置在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，并記錄查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址；S204 :數(shù)據(jù)緩存裝置沒有查詢到數(shù)據(jù)時(shí)，向數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回?cái)?shù)據(jù)查詢失敗通知；S205 :數(shù)據(jù)處理設(shè)備到硬盤中查詢數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址發(fā)送給所述數(shù)據(jù)緩存裝置；S206 :數(shù)據(jù)緩存裝置根據(jù)所述緩存存儲(chǔ)地址和預(yù)置的Cache算法更新內(nèi)存中的數(shù)據(jù)；或者根據(jù)所述硬盤存儲(chǔ)地址和預(yù)置的Cache算法，從所述硬盤中獲取熱點(diǎn)數(shù)據(jù)換存到內(nèi)存中。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)緩存裝置中采用控制器與內(nèi)存結(jié)合實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)緩存，不需要經(jīng)常更換內(nèi)存，降低了緩存的成本，并且保證了數(shù)據(jù)讀性能，明顯提升IOPS即每秒進(jìn)行讀寫(I/o)操作的次數(shù)。再請(qǐng)參見圖8，是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的其中一種數(shù)據(jù)寫方法的流程示意圖；本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)寫方法對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法實(shí)施例中的S102。具體的，本實(shí)施例的所述數(shù)據(jù)寫方法包括S301 :數(shù)據(jù)處理設(shè)備需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，向數(shù)據(jù)緩存裝置發(fā)送數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求；S302:數(shù)據(jù)緩存裝置接收所述數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求，并將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中；S303:數(shù)據(jù)緩存裝置在檢測(cè)到已寫入到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到硬盤中。其中，所述的已寫入到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件具體包括已寫入到所述內(nèi)存中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)量閾值時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如寫入的數(shù)據(jù)達(dá)到IG時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件?；蛘邽橄蛩鰞?nèi)存中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)長閾值時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件，例如，向所述內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)長達(dá)到60秒時(shí)，滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件。通過上述實(shí)施例的描述可知，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理設(shè)備僅需將待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫入到所述數(shù)據(jù)緩存裝置的內(nèi)存中，然后轉(zhuǎn)存這些待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到硬盤中，數(shù)據(jù)處理設(shè)備并不直接向硬盤中寫入所述數(shù)據(jù)，因此，能夠完全滿足服務(wù)器高速寫數(shù)據(jù)的性能要求，并且對(duì)硬盤不再有性能要求，用戶可使用成本低的普通硬盤即可，在一定程度上節(jié)約了硬盤成本。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括控制器，與所述控制器相連的內(nèi)存；所述內(nèi)存用于緩存與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述控制器包括 讀控制模塊，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到所述內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 寫控制模塊，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到所述內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到所述硬盤中。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述控制器還包括 計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述控制器還包括 記錄模塊，用于記錄所述讀控制模塊查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址； 更新模塊，用于采用預(yù)置的Cache算法，并根據(jù)所述記錄模塊中記錄的緩存存儲(chǔ)地址更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，所述讀控制模塊還用于當(dāng)?shù)剿鰞?nèi)存中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回查詢失敗通知。
6.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，還包括掉電保護(hù)模塊和備用電源模塊，其中， 所述掉電保護(hù)模塊，用于檢測(cè)掉電事件，并在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊為所述數(shù)據(jù)緩存裝置供電。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)緩存裝置，其特征在于，還包括=FLASH存儲(chǔ)模塊， 所述掉電保護(hù)模塊還用于在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，向所述控制器上報(bào)中斷通知； 所述控制器還用于在接收到所述中斷通知時(shí)，將寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到所述FLASH存儲(chǔ)模塊中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)寫入所述硬盤中。
8.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)處理設(shè)備，數(shù)據(jù)緩存裝置以及硬盤，所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述硬盤與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備和所述數(shù)據(jù)緩存裝置相連，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于向所述數(shù)據(jù)緩存裝置和/或所述硬盤中讀寫數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)緩存裝置中緩存有所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，其中， 所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括控制器，和與所述控制器相連的內(nèi)存；所述內(nèi)存用于緩存所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括 讀控制模塊，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí)，到所述內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備；寫控制模塊，用于在接收到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到所述內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到所述硬盤中。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 記錄模塊，用于記錄所述讀控制模塊查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址； 更新模塊，用于根據(jù)所述記錄模塊中記錄的緩存存儲(chǔ)地址，采用所述預(yù)置的Cache算 法更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述讀控制模塊還用于當(dāng)?shù)剿鰞?nèi)存中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回查詢失敗通知。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備在接收到查詢失敗通知時(shí)，到所述硬盤中查詢數(shù)據(jù)，并在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，將所述查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址發(fā)送給所述數(shù)據(jù)緩存裝置； 所述數(shù)據(jù)緩存裝置的控制器中的所述記錄模塊還用于記錄所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的硬盤存儲(chǔ)地址； 所述計(jì)算模塊具體用于根據(jù)預(yù)置的Cache算法和所述記錄模塊中記錄的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。
14.如權(quán)利要求8-13任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括掉電保護(hù)模塊和備用電源模塊，其中， 所述掉電保護(hù)模塊，用于檢測(cè)掉電事件，并在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊為所述數(shù)據(jù)緩存裝置供電。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括=FLASH存儲(chǔ)模塊， 所述掉電保護(hù)模塊在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，還用于向所述控制器上報(bào)中斷通知； 所述控制器還用于在接收到所述中斷通知時(shí)，將寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入到所述FLASH存儲(chǔ)模塊中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)寫入所述硬盤中。
16.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，其特征在于，包括 在接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求時(shí),到內(nèi)存中查詢所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并將查詢得到的數(shù)據(jù)返回給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述內(nèi)存中緩存有熱點(diǎn)數(shù)據(jù)； 接收到數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)寫請(qǐng)求時(shí)，將接收到的所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)存中，并在已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)的硬盤存儲(chǔ)條件時(shí)，將已寫入到所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到硬盤中。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括 根據(jù)預(yù)置的Cache算法，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括 記錄在內(nèi)存中查詢得到的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的緩存存儲(chǔ)地址；采用所述預(yù)置的Cache算法，并根據(jù)所述記錄的緩存存儲(chǔ)地址更新所述內(nèi)存中緩存的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括 當(dāng)?shù)剿鰞?nèi)存中沒有查詢得到所述數(shù)據(jù)讀請(qǐng)求所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)時(shí)，向所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備返回查詢失敗通知。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括 記錄所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備發(fā)送的硬盤存儲(chǔ)地址，其中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備是在接收到查詢失敗通知時(shí)，到所述硬盤中查詢數(shù)據(jù)，并在查詢得到數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送所述查詢得到的數(shù)據(jù)在硬盤中的硬盤存儲(chǔ)地址； 根據(jù)預(yù)置的Cache算法和所述記錄的硬盤存儲(chǔ)地址，計(jì)算所述硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，并從所述硬盤中獲取所述熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，將獲取的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入所述內(nèi)存中。
21.如權(quán)利要求16-20任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括 在檢測(cè)到發(fā)生掉電事件時(shí)，切換至所述備用電源模塊供電，并將所述內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入FLASH存儲(chǔ)模塊中，并在正常上電后，將所述FLASH存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)寫入所述硬盤中。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種數(shù)據(jù)緩存裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)及方法，其中的所述數(shù)據(jù)緩存裝置通過數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連，所述數(shù)據(jù)緩存裝置包括控制器，與所述控制器相連的內(nèi)存；所述內(nèi)存用于緩存與本數(shù)據(jù)緩存裝置相連的硬盤中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述控制器用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫請(qǐng)求向所述內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。采用本發(fā)明，不僅可以有效地提升數(shù)據(jù)的讀寫性能，還可以避免系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G06F12/08GK102870100SQ201280000722
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月30日
發(fā)明者黃劍敏, 宋銅鈴, 周建軍 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司