[发明专利]一种云存储系统元数据缓存替换方法有效

专利信息
申请号: 202011220396.2 申请日: 2020-11-05
公开(公告)号: CN112286840B 公开(公告)日: 2022-07-22
发明(设计)人: 付雄;倪运;邓松;王俊昌;程春玲 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: G06F12/122 分类号: G06F12/122;G06F12/123;G06F12/126
代理公司: 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 代理人: 彭雄
地址: 210000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 存储系统 数据 缓存 替换 方法
【权利要求书】:

1.一种云存储系统元数据缓存替换方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,获取缓存资源集合R={R1,R2,...,Rn},Rn代表第n个缓存资源,n代表缓存资源的个数,每一个资源具有如下几个字段Rid,Tfirst,Vcount,Rsize,Scount,Tlast,其中,Rid代表资源的唯一标识id号,Tfirst代表该资源首次请求时间,Vcount代表该资源访问次数,Rsize代表该资源的大小,Scount代表该资源的分享次数,Tlast代表该资源上次请求时间;

步骤2,计算缓存空间占用大小O;

则剩余缓存空间大小L:

L=M-O

其中:M表示最大缓存空间容量;

步骤3,当用户从客户端发起一个请求时,元数据服务器端接收到该请求,获取该资源的唯一标识id号Rid,首次请求时间Tfirst,访问次数Vcount,资源大小Rsize,分享次数Scount以及上次请求时间Tlast

步骤4,通过遍历缓存空间的唯一标识id号Rid,判断该请求资源的唯一标识id号Rid是否已经存在于缓存空间,如果存在,转至步骤3,如果不存在,转至步骤5;

步骤5,判断该资源的资源大小filesize是否大于剩余缓存空间的大小L,如果filesize≤L,直接将该资源放入缓存空间,转至步骤2,如果filesize>L,转至步骤6;

步骤6,计算每个资源的访问热度hi

步骤7,计算每个资源单位时间内的分享频率pi

其中:Tnow表示当前时间,Si表示Ri资源的分享次数,Tfirst(i)表示Ri资源的首次请求时间;

步骤8,计算每个资源的状态值di,di用于判断缓存中的每个资源是否处于长时间未被访问的状态:

其中:Δt代表当前时间和上次访问时间的时间差;

步骤9,构造判断矩阵

计算判断矩阵A的特征值λ和特征向量,对特征向量进行归一化处理后的得到结果向量从而确定访问热度,资源大小和分享频率的权重系数α,β,γ:

其中,α1表示特征向量的第一个值,β1表示特征向量的第二个值,γ1表示特征向量的第三个值;

步骤10,计算缓存空间内每个资源和当前请求资源的缓存保留值V:

V=(α*h+β*S+γ*p)*d

其中:α,β,γ分别为访问热度,资源大小和分享频率的权重系数;

步骤11,将缓存空间所有计算的缓存保留值进行排序,如果缓存空间中最小缓存保留值min{Vi}大于当前请求资源的缓存保留值Vrequest,即min{Vi}>Vrequest,转至步骤3,如果min{Vi}≤Vrequest,转至步骤12;

步骤12,将缓存空间缓存保留值最小的资源替换为该请求的资源,转至步骤2。

2.根据权利要求1所述云存储系统元数据缓存替换方法,其特征在于:步骤2中计算缓存空间占用大小O:

其中:filesizei表示Ri资源的资源大小。

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