[发明专利]联网的客户端-服务器体系结构中的预读处理

说明书

技术领域

本发明一般涉及计算机，并且具体来说，涉及计算存储环境中的联网的客户端-服务器体系结构中的预读处理。

背景技术

当执行顺序读取操作时，预读机制通过执行将数据从存储设备加载到基于存储器的高速缓存中的后台预读操作，来提高读取过程的效率，然后在后续的读取操作中，直接从高速缓存中读取此数据。这使得有效地使用存储通道和设备，随着时间的推移平衡I/O访问，如此提高总的读取过程的效率。具体而言，当处理读取操作时，并非等待从存储设备中检索数据，数据一般而言已经在预读高速缓存中可用，由于高速缓存访问（通常是基于存储器的）比I/O访问快一些，因此整个读取过程更有效。

发明内容

为顺序读取使用情况一般性地优化预读机制。在以下所示出的各实施例和所要求保护的主题中考虑的体系结构中，多个因素可能会降低预读机制的效率。主要地，由于假设当通过网络时消息可以重新排序，因此在目的地处接收到的消息的顺序会与它们被生成和发送的顺序不同。这可能会导致由客户端连续地发出的读取和预读消息在由存储系统接收到时是不按顺序的。具体而言，这些消息可能看起来具有间隙和后读取行为。这两个行为可能会降低在存储系统中操作的预读机制的效率，因为在这样的情况下更难以确定哪些数据驻留在存储系统的预读高速缓存中最有益。

另外，随着客户端应用从读取一个存储段移动到另一个存储段，由客户端为以前的段所发出的预读消息可能在与下面的段相关联的读取和预读消息已经被存储系统处理之后到达存储系统。处理与以前的段相关联的过时的消息效率低，因为这样的处理耗费资源。此外，处理这样的过时的消息可能会将在存储系统中操作的预读机制转移到以前的段，这也会降低读取过程的效率。

鉴于前面的内容，需要解决以上的挑战的机制。相应地，提供了由处理器设备在联网的客户端-服务器体系结构中进行预读处理的各实施例。读取消息通过多个唯一序列标识（ID）来被分组，其中，所述序列ID中的每一个都对应于一个特定读取序列，所述特定读取序列包括与正在被客户端应用中的执行的线程连续地读取的特定存储段有关的所有读取和预读请求。存储系统使用序列ID值来标识和过滤在由存储系统接收到时过时的预读消息，因为客户端应用已经移动以读取不同的存储段。基本上，当其序列ID值比由存储系统已经看到的最近值晚时，丢弃消息。序列ID被存储系统用来确定要加载到由存储系统为每一个客户端应用读取会话维护的预读高速缓存中的对应的预读数据，其中所述预读高速缓存在逻辑上被分区为用于数据处理的前面的和后面的在逻辑上连续的缓冲器，当使预读高速缓存的数据内容前进时，根据客户端应用读取会话的读取请求前进的方式，数据被加载到从前面的逻辑缓冲器的末端偏移之后的一个字节的偏移开始的后面的逻辑缓冲器中。只要通过观察序列ID的传入的和维护的值而推导的连续读取流是由客户端应用读取会话维护的，则正在被读取的数据段中的预读高速缓存位置使用上文广泛地描述的方法前进，读取请求从高速缓存的内容处理，或者从存储设备中检索（如果它们引用的数据不完全包含在高速缓存中）。当标识再次通过观察序列ID的传入的和维护的值而推导的新连续读取流时，正在被读取的数据段中的高速缓存的位置基于传入的读取请求的偏移来修改，以及所请求的数据从高速缓存来提供。

除前面的示例性方法实施例之外，还提供了其他示例性系统和计算机产品实施例，它们提供了相关的优点。

附图说明

现在将参考各个附图，只作为示例，来描述本发明的各实施例，其中：

图1示出了计算存储环境中的示例性预读体系结构；

图2示出了顺序读取流中的间隙；

图3示出了考虑了传入的和维护的序列ID值的用于处理读取请求的示例性方法；

图4示出了考虑了传入的和维护的序列ID值以及最远的偏移值的用于处理读取请求的示例性方法；

图5示出了使用最远的偏移的读取请求的更新数据范围的示例性计算；

图6和7示出了被实现为预读高速缓存的物理缓冲器中的逻辑缓冲器的示例性布局；

图8示出了基于预定阈值来触发首先在图6中所描绘的逻辑缓冲器的数据内容的前进的示例性条件；

图9示出了用于使用高速缓存缓冲器来处理传入的读取请求的示例性方法；以及

图10示出了适用于实现下列所要求保护的主题的各方面的示例性硬件。

具体实施方式