[发明专利]一种IO请求处理装置、方法、设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种IO请求处理装置、方法、设备及可读存储介质，该装置包括：应用缓存层，用于获取应用程序的IO请求以及IO请求对应的IO数据；C库缓存层，用于从应用缓存层拷贝IO数据；NFS协议缓存层，用于为IO数据分配目标内存；文件系统抽象层，用于在文件系统中的目标内存中缓存IO数据；本地磁盘存储层，用于将IO数据写入磁盘。在该装置中，每一个缓存层，具有明确分工，能够在复杂IO业务场景下对内存分配/管理，数据一致性同步和缓存的处理机制简单，能够有效避免浪费分布式存储文件系统的资源，能够保障IP路径业务顺畅。

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种IO请求处理装置、方法、设备及可读存储介质。

背景技术

在Linux文件系统中，为了提高文件系统的IO性能，Linux Kernel使用系统内存来分配缓冲区机制，用来缓存文件系统操作，数据文件和元数据信息，当Linux Kernel收到用户的读写请求时，Kernel进程通过缓存判定机制，首先会在缓存区查找是否有缓存数据，如果没有则通过Linux Kernel驱动程序从磁盘硬件设备中获取，如果有则直接返回。缓存机制的主要优点是减少用户操作文件IO的系统调用次数，降低CPU上下文切换和磁盘的访问频率。

目前，在分布式存储文件系统中，为了提高系统的IO性能，采用各种不同的机制实现IO缓存的分布式存储系统，通常情况下，使用缓存比优化文件存储算法有更好的效果。

NFS协议在分布式存储应用广泛，在C/S架构模型中，摆脱单机服务限制实现远程数据共享，NFS协议属于UNIX协议的表示层（presentation layer protocol），NFS协议其实现主要是采用远程过程调用RPC机制，RPC提供了一组与机器、操作系统以及底层传送协议无关的存取远程文件的操作。NAS融合架构是NFS服务端收到请求后，在分布式存储集群中，首先通过NFS服务端协议处理，然后把相应的文件处理请求发给文件系统抽象层，该层也称之为分布式存储文件系统的client层，client层处理后，把处理结果返回给NFS客户端，完成NFS请求处理。从NFS客户端发起请求，到分布式存储集群client层对操作进行处理IO路径较长。当前技术中，每个IO操作环节有着密切关系，针对不同层次的缓存处理不明确，在复杂IO业务场景下对内存分配/缓存管理不足，数据一致性同步和缓存的处理机制复杂，这些因素会导致分布式存储文件系统资源浪费，对不同层次的IO内存分配和缓存管理不当会造成内存严重不足，严重时会导致系统宕机，整体IO路径业务卡死。

综上所述，如何有效地解决IO缓存等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种IO请求处理装置、方法、设备及可读存储介质，提出了五层缓存机制，且每一个缓存层，具有明确分工，能够在复杂IO业务场景下对内存分配/管理，数据一致性同步和缓存的处理机制简单，能够有效避免浪费分布式存储文件系统的资源，能够保障IP路径业务顺畅。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种IO请求处理装置，包括：

应用缓存层，用于获取应用程序的IO请求以及所述IO请求对应的IO数据；

C库缓存层，用于从所述应用缓存层拷贝所述IO数据；

NFS协议缓存层，用于为所述IO数据分配目标内存；

文件系统抽象层，用于在文件系统中的所述目标内存中缓存所述IO数据；

本地磁盘存储层，用于将所述IO数据写入磁盘。

优选地，所述本地磁盘存储层，具体用于判断所述IO数据是否为热数据，如果是，则将所述IO数据存入SSD中。