本發明專利技術涉及根據動態分級存儲器緩存認知執行數據讀取的方法和系統。描述了一種用于在存儲系統內實現動態分級存儲器緩存(HMC)認知的方法、系統和計算機程序產品。具體地講，當在存儲系統內執行動態讀操作時，數據模塊根據確定數據是否存在于分級存儲器緩存中的策略評估數據預取方針并在之后在需要的情況下修改數據預取方針。該系統隨后使用該數據預取方針執行存儲裝置的讀操作以使存儲裝置的未來數據檢索最小化。另外，在包括進行協作以滿足數據檢索請求的多個存儲節點的分布式存儲環境中，能夠針對每個存儲節點執行動態分級存儲器緩存認知而不會降低分布式存儲環境的總體性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及根據動態分級存儲器緩存認知(dynamic hierarchical memory cacheawareness )策略執行數據讀操作的計算系統。
技術介紹
分級存儲器系統包括多層的存儲器，從而使ー層可以比另ー層更快且更小，所述另ー層可以更慢且更大。例如，已知隨機存取存儲器(RAM)具有寄存器尋址以便能夠針對數據檢索實現快速直接存儲器存取。相比之下，硬盤驅動器(HDD)是電磁存儲裝置，它需要旋轉盤以在盤上找到正確位置以檢索數據。已知用于找到存儲在硬盤驅動器上的數據的查找時間遠長于隨機存取存儲器的查找時間。 因此，避免在硬盤驅動器上執行查找的數據檢索可改進總體存儲系統響應時間。
技術實現思路
描述了ー種動態地形成用于分級存儲器緩存存儲系統的數據預取策略的本專利技術的實施例。例如，通過檢查分級存儲器緩存存儲系統的至少ー層，系統形成未來讀操作所需的數據的認知，由此通過使用合適的選擇性數據預取方針避免從存儲系統的可能較慢的存儲裝置的不必要的數據檢索操作。根據數據預取策略能夠確定這種方針。在示例性實施例中，一種用于分布式存儲環境中的數據檢索的計算裝置實現的方法包括分配分級存儲器緩存模塊和海量存儲模塊的數據存儲位置。該方法還包括由數據模塊確定數據預取方針。數據模塊還包括用于確定數據是否存在于分級存儲器緩存模塊的第一存儲器中的方法。另外，該方法包括確定數據是否存在于分級存儲器緩存模塊的第ニ存儲器中。最后，該方法包括如果數據不存在于第一存儲器中，則選擇由數據模塊基于數據存在于第二存儲器還是海量存儲模塊中確定的至少ー種數據預取方針。在存儲系統的另一實施例中，該系統包括用于由數據模塊確定數據預取方針的處理器和存儲器。該存儲器包括用于數據的分配的分級存儲器緩存，從而分級存儲器緩存還包括第一存儲器和比第一存儲器大的第二存儲器。此外，該系統包括用于數據的分配的海量存儲模塊。數據模塊在分級存儲器緩存的數據檢索操作期間確定數據預取方針。在用于執行動態讀操作的計算機程序產品的另ー實施例中，計算機程序產品包括存儲有計算機可讀程序代碼部分的計算機可讀存儲介質。計算機可讀程序代碼部分包括第一可執行部分，用于通過確定數據是否存在于分級存儲器緩存模塊中確定執行存儲裝置的讀操作的至少ー種數據預取方針。該實施例還包括第二可執行部分，用于通過使用當數據不存在于分級存儲器模塊中時由數據模塊確定的所述至少ー種數據預取方針執行存儲裝置的讀操作。應該理解，通過下面結合附圖進行的詳細描述，本專利技術的其它方面將會變得清楚，該詳細描述作為示例示出了本專利技術的原理。附圖說明圖I是示出了根據本專利技術實施例執行數據操作的分布式存儲環境的圖；圖2A是示出了根據本專利技術實施例的分布式存儲環境的存儲節點的圖；圖2B是示出了根據本專利技術實施例的分布式存儲環境的ー對存儲節點的圖； 圖2C是示出了根據本專利技術實施例的存儲節點的數據模塊的示圖。圖3是示出了根據本專利技術實施例的存儲節點內的動態分級緩存認知的操作的圖；以及圖4是根據本專利技術實施例能夠在分布式存儲環境內實現動態分級緩存認知的可執行代碼部分的操作的流程圖。具體實施例方式下面的實施例描述ー種用于在存儲系統內實現動態分級存儲器緩存認知的方法、系統和計算機程序產品。具體地講，當在存儲系統內執行動態讀操作時，數據模塊根據確定數據是否存在于分級存儲器緩存中的策略評估數據預取方針并在之后修改數據預取方針(如果需要的話)。該系統隨后使用數據預取方針執行存儲裝置的讀操作以使存儲裝置的未來數據檢索最小化。通過根據需要經常動態改變數據預取方針(也稱為選擇性預取)，系統能夠學習如何預測未來的數據存取模式。另外，在包括進行協作以滿足數據檢索請求的多個存儲節點的分布式存儲環境中，能夠針對每個存儲節點執行動態分級存儲器緩存認知而不會降低分布式存儲環境的總體性能。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，可以在沒有這些特定細節中的ー些或全部細節的情況下實施本專利技術的實施例。在其它實例中，公知的處理操作未被詳細描述以防止模糊本文描述的本專利技術的實施例。例如，圖I是示出了根據本專利技術實施例執行數據操作的分布式存儲環境的圖。多個主機計算機(諸如，主機-A 102、主機-B 104和主機-C 106)在分布式存儲環境內與至少ー個存儲節點140通信。每個主機計算機能夠是服務器、客戶機、膝上型計算機、平板計算機、控制臺、交換機、路由器、移動裝置(諸如，智能電話)或者向分布式存儲環境的用戶提供數據存儲/檢索/修改服務的其它計算裝置。另外，每個存儲節點140是包括至少ー個處理器、隨機存取存儲器等的計算裝置。存儲節點140的內部部件能夠包括可商購獲得的現成部件，或者能夠根據規范而被制造。不管如何制造存儲節點140，應該理解，它用作用于滿足數據操作(諸如，讀和寫操作)的存儲裝置。產生這些讀和寫操作以滿足對主機計算機的數據請求和來自主機計算機的數據請求。存儲節點140從ー個或多個主機計算機接收輸入/輸出(I/O)請求，所述I/O請求是用于在邏輯卷(未示出)上的邏輯地址讀或寫數據的命令。任何數量的主機計算機通過現有技術中已知的任何方式(例如，使用網絡110)耦接到存儲節點140。這里，僅作為示例，假設主機計算機和存儲節點140耦接在一起以用作包括數據連接和主機總線適配器(HBA)(未示出)的存儲區域網絡(SAN)。邏輯地址指定SAN的邏輯卷內的數據塊的范圍，每個塊的大小為例如512字節。在一個實施例中，主機-A 102上的數據處理應用中使用的IOKB數據記錄可存儲為20個塊，主機計算機可指定這20個塊存儲在包括邏輯卷的塊1000至1019的邏輯地址。應該理解，存儲節點140也能夠用作網絡連接存儲器(NAS)或者混合SAN/NAS 系統。每個存儲節點140包括分級存儲器緩存(HMC)模塊120和海量存儲模塊130。HMC模塊120包括至少ー個高速存儲器裝置，諸如動態隨機存取存儲器、固態存儲裝置等。通過使用高速存儲器裝置，與其它物理存儲裝置(諸如，硬盤驅動器(HDD)、磁帶等)相比能夠更快地存儲和檢索數據。應該理解，存儲節點140中使用的HMC模塊120的數量可以是任何合適的數量。盡管存儲節點140中的所有HMC模塊120可以按照基本上相同的方式工作并包括基本上相似的元件，但在其它實施例中不要求如此。每個HMC模塊120耦接到ー組物理存儲裝置(諸如，海量存儲模塊130)并且與所述ー組物理存儲裝置通信。海量存儲模塊130能夠包括任何類型的存儲介質，諸如硬盤驅動器(HDD)、磁帶、光驅等。本領域技術人員將能夠使本文的HMC模塊120和海量存儲模塊130的描述適應于不同的大小，諸如兆字節、吉字節(gigabyte)、太字節(terabyte)、艾字節(exabyte)等。每組物理存儲裝置可包括不同的慢和/或快存取時間。例如，ー個物理存儲裝置可以是高速HDD，而另一物理存儲裝置可以是低速HDD，因此也許具有比高速HDD低的成本。響應于I/O命令，HMC模塊120可在海量存儲模塊130的每個物理存儲裝置的可尋址物理位置讀或寫數據。如稍后參照圖2B的實施例所述，HMC模塊120可在物理存儲裝置上施加某些控制功能。這些控制功能(諸如，訪問哪個HDD以執行數據查找操作)可替代地由諸 如盤控制器(未示本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于分布式存儲環境中的數據檢索的計算裝置實現的方法，包括：分配分級存儲器緩存模塊和海量存儲模塊的數據存儲位置；由數據模塊確定數據預取方針，其中數據模塊還包括，確定數據是否存在于分級存儲器緩存模塊的第一存儲器中，確定數據是否存在于分級存儲器緩存模塊的第二存儲器中；以及如果數據不存在于第一存儲器中，則選擇由數據模塊基于數據存在于第二存儲器還是海量存儲模塊中而確定的至少一種數據預取方針。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：B·S·吉爾，H·海爾曼，E·什姆里，
申請(專利權)人：國際商業機器公司，
類型：發明
國別省市：
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