[发明专利]一种基于SSD的缓存管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于SSD的缓存管理系统，其特征在于，包括：

客户端、机械硬盘存储模块、固态硬盘存储模块，以及用于对所述机械硬盘存储模块和固态硬盘存储模块进行数据存储管理的缓存管理模块，所述机械硬盘存储模块包括一个或多个机械硬盘，所述固态硬盘存储模块包括一个或多个固态硬盘；

当数据节点读取数据时，通过解析文件标识，查找内存中是否有目标数据，所述文件标识包括固态硬盘索引和机械硬盘索引；

若内存中有目标数据，则直接返回数据；

若没有，则通过所述固态硬盘索引校验固态硬盘中是否存在，

如果固态硬盘中存在则从固态硬盘中读取数据；

如果固态硬盘中不存在则通过机械硬盘索引从机械硬盘中读取后，返回至客户端。

2.根据权利要求1所述的基于SSD的缓存管理系统，其特征在于，

所述缓存管理模块预先在机械硬盘上根据写入数据生成机械硬盘索引；

当所述写入数据写入至固态硬盘时，根据固态硬盘中块的位置生成固态硬盘索引；

根据所述机械硬盘索引和固态硬盘索引，获取文件标识，并反馈至客户端。

3.根据权利要求2所述的基于SSD的缓存管理系统，其特征在于，所述固态硬盘索引包括文件所在的块信息和写入起始位置，所述块信息包括资源编号、块标识和偏移；所述机械硬盘索引包括文件的位置和长度。

4.根据权利要求3所述的基于SSD的缓存管理系统，其特征在于，通过客户端将文件标识发送至数据节点，数据节点解析文件标识后，若内存中没有目标数据，则通过校验固态硬盘索引中的资源编号和块标识是否存在，如果存在，则通过所述资源编号获取资源路径和文件写入偏移；如果资源编号和块标识已无效或不存在，则通过机械硬盘索引从机械硬盘中读取。

5.一种基于SSD的缓存管理方法，其特征在于，包括：

当数据节点读取数据时，通过解析文件标识，查找内存中是否有目标数据，所述文件标识包括固态硬盘索引和机械硬盘索引；

若内存中有目标数据，则直接返回数据；

若没有，则通过所述固态硬盘索引校验固态硬盘中是否存在，

如果固态硬盘中存在则从固态硬盘中读取数据；

如果固态硬盘中不存在则通过机械硬盘索引从机械硬盘中读取后，返回至客户端。

6.根据权利要求5中的基于SSD的缓存管理方法，其特征在于，

预先在机械硬盘上根据写入数据生成机械硬盘索引；

当所述写入数据写入至固态硬盘时，根据固态硬盘中块的位置生成固态硬盘索引；

根据所述机械硬盘索引和固态硬盘索引，获取文件标识。

7.根据权利要求5中的基于SSD的缓存管理方法，其特征在于，

所述固态硬盘索引包括文件所在的块信息和写入起始位置，所述块信息包括资源编号、块标识和偏移；所述机械硬盘索引包括文件的位置和长度。

8.根据权利要求6中的基于SSD的缓存管理方法，其特征在于，将固态硬盘存储空间划分为多个大小相同的块，每个块包括首部索引区、中间数据区和尾部索引区，所述首部索引区包括块标识和数据长度，所述尾部索引区包括与首部索引区相同的块标识；

当初始化加载固态硬盘资源时，将每个块的索引信息加载至内存中，读取并验证块的首部索引区块标识的有效性，

若无效则将所述块标记为未使用；

若有效则继续验证尾部索引区中的块标识，如果与首部索引区中的块标识不相同，则将所述块标记为未使用，如果相同，则对数据长度的有效性进行验证，

若数据长度无效，则将所述块标记为未使用；

若数据长度有效，则根据首部索引区获取所述块归属的数据节点。