[发明专利]一种基于数据块图谱的固态盘缓存优化方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于数据块图谱的固态盘缓存优化方法，属于计算机数据存储系统中缓存系统技术领域，本发明所述固态盘缓存优化方法包括数据处理模块，数据块图谱构建模块，数据块关联强度分析模块，数据块重要度分析模块和数据块缓存准入模块。本发明针对传统的缓存算法对访问概率低或者周期性的备份数据仍然进入缓存并替换的问题，首次将图谱应用到缓存领域，提出了基于数据块图谱分析的缓存优化方法。该方法具有较高的缓存空间利用率，可以保证在不降低缓存命中率的情况下，大大减少固态盘的写流量，能够解决传统缓存算法造成的不必要固态盘的写入问题。

主权项

1.一种基于数据块图谱的固态盘缓存优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)接收来自于客户端的数据块操作请求，并判断该数据块操作请求是读请求还是写请求，若为读请求则转入步骤(2)，若为写请求则转入步骤(7)；(2)判断该读请求对应的数据块是否在缓存中命中，如果是则转入步骤(6)，否则转入步骤(3)；(3)从硬盘获取该读请求对应的数据块，并判断缓存的空间是否已满，如果是则转入步骤(4)，否则进入步骤(6)；(4)判断预先在缓存中建立的数据块重要度列表中是否存在该读请求对应的数据块，如果是则进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；(5)判断该读请求对应的数据块在该数据块重要度列表中的重要度是否大于或等于阈值α，如果是则进入步骤(6)，否则过程结束；(6)直接将从硬盘获取的该数据块放入缓存中，并删除该缓存的LRU队列尾部的数据块，将获取的该数据块插入该LRU队列的头部，然后过程结束；(7)判断该写请求对应的数据块是否在缓存中命中，如果是则转入步骤(12)，否则转入步骤(8)；(8)判断缓存的空间是否已满，如果是则转入步骤(9)，否则进入步骤(11)；(9)将该写请求对应的数据块存储在硬盘中，并判断预先在缓存中建立的数据块重要度列表中是否存在该写请求对应的数据块，如果是则进入步骤(10)，否则进入步骤(11)；(10)判断该写请求对应的数据块在该数据块重要度列表中的重要度是否大于或等于阈值α，如果是则进入步骤(11)，否则过程结束；(11)直接将写请求对应的数据块放入缓存中，并删除该缓存的LRU队列尾部的数据块，将获取的该数据块插入该LRU队列的头部，然后过程结束；(12)使用该写请求对应的数据块替换其在缓存中所命中的数据块，将该写请求对应的数据块存储在硬盘中，并删除该缓存的LRU队列尾部的数据块，将写请求对应的数据块插入该LRU队列的头部，然后过程结束。