[发明专利]一种动态调整缓存刷新策略的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种动态调整缓存刷新策略的方法和装置。 

背景技术

存储的最终目标是要把数据写到磁盘；但是由于磁盘响应速度通常跟不上上层业务的需求，所以通常需要增加了写缓存。并且，目前通用的存储产品中，还使用Cache（高速缓冲存储器，位于CPU和存储器之间，规模较小，但速度很高；通常由SRAM组成）来提高阵列的写入性能。以RAID5为例，业务数据写到Cache后，Cache里的数据如果能凑成整条带则下刷到磁盘阵列。但在随机写命令较多的情况下，凑成整条带下刷的机会减少，从而使得Cache中的数据增多；此时如果一直不将Cache中的数据写入磁盘阵列将导致Cache空间被写满而导致数据丢失。所以一般的Cache空间均设置有高、低水位线。所谓水位线是一种形象的概念；把存储空间想象成一个水库，写入的数据相当于注入该水库的水，随着写入数据的增多，水库的水位逐渐上升；高、低水位线为预先设置的Cache空间被占用的两个大小值。当Cache中被占用的block数（块，写Cache的最小分配单位）高于高水位线时，就开始启动刷新，当被占用的block数低于低水位线时，则停止刷新，使业务数据在写Cache中继续累积，直到再次达到高水位线。 

如果高、低水位线设置的不是很好的话，对数据的存储将带来不利的影响。比如如果高低水位线设置的过高，Cache中将缓存较多的数据，一旦存储设备断电，且没有UPS保护的话，该数据就会丢失。尤其是对于监控业务来说， 随机命令更多的为索引信息，一旦丢失，将导致很多视频数据无法读出；如果设置的过低，则写性能会下降。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种动态调整缓存刷新策略的方法，该方法应用于存储设备，该方法包括如下步骤：A、在第一定时器超时时确定阵列的配额使用率E；B、判断该配额使用率E是否与上一轮确定的配额使用率E处于不同的配额使用率区间，如果是，执行步骤C，否则执行步骤D，其中每个配额使用率区间都对应一个预设的高、低水位线；C、调整该阵列写Cache空间的高、低水位线至预设的高、低水位线，该预设的高、低水位线为当前配额使用率所处的配额使用率区间对应的高、低水位线；返回步骤A；D、本轮不执行该阵列写Cache空间高、低水位线的调整，返回步骤A。 

优选地，所述配额使用率区间至少预设为两个，其中高配额使用率区间的高、低水位线分别大于低配额使用率区间的高、低水位线。 

优选地，在第一定时器超时时确定阵列的配额使用率E具体为：按照公式确定阵列的配额使用率，其中u为当前占用的写Cache缓存空间的block数，k为每个block的大小，f为该阵列的配额大小；或者，在第一定时器超时时确定阵列的配额使用率E具体为：在第一定时器设置的超时时间内设置第二定时器，第二定时器的超时时间是第一定时器的1/m，当第二定时器超时时按照公式计算当前的配额使用率Ei，其中u为当前占用的写Cache缓存空间的block数，k为每个block的大小，f为该阵列的配额大小；并将该配额使用率Ei记录下来；当第一定时器超时时，根据公式 得到阵列的配额使用率，其中ni为预设的加权值。 

优选地，该方法进一步包括：S1当阵列的配额变化时，判断当前的配额与未变化前的配额是否属于不同的配额区间，如果是，则执行S2；否则执行S3，其中每个配额区间均对应一个预设的高低水位线；S2、调整该阵列对应 的写Cache空间的高、低水位线至预设值，该预设值为当前配额所处的配额区间对应的高、低水位线；返回步骤S1；S3、不执行该阵列对应写Cache空间高、低水位线的调整，返回步骤S1。 

基于同样的构思，本发明还提供一种动态调整缓存刷新策略的装置，该装置应用于存储设备，该装置包括：配额使用率确定模块，用于在第一定时器超时时确定阵列的配额使用率E；配额使用率调整判断模块，用于判断第一定时器超时时确定的配额使用率E是否与上一轮确定的配额使用率E处于不同的配额使用率区间，其中每个配额使用率区间都对应一个预设的高、低水位线；水位线调整模块，用于在第一定时器超时时确定的配额使用率E与上一轮确定的配额使用率E处于不同的配额使用率区间时调整该阵列写Cache空间的高、低水位线至预设的高、低水位线，该预设的高、低水位线为当前配额使用率所处的配额使用率区间对应的高、低水位线。 

优选地，配额使用率区间至少预设为两个，其中高配额使用率区间的高、低水位线分别大于低配额使用率区间的高、低水位线。