[发明专利]用于次级高速缓冲存储器的填充的动态调整阈值

说明书

技术领域

本发明涉及计算机实现的数据存储高速缓冲存储器，更具体地涉及具有多个等级的高速缓冲存储器。

背景技术

计算机实现的数据存储系统典型地包括其中代表主机计算机系统存储数据的各种类型的数据存储。存储控制或控制器响应于读和写请求控制对数据存储介质和存储器的存取。存储控制可以根据安排为各种冗余、存取速度和安全等级的数据存储设备指引数据，数据存储设备诸如高速缓冲存储器、非易失性存储、RAID(独立盘的冗余阵列)，JBOD(磁盘簇)等。

作为示例，国际商业机器公司()ESS(企业存储服务器)数据存储系统，诸如DS8000^TM，具有称为“中央电子复合体”或“CECs”的计算机实体、高速缓冲存储器、非易失性存储等的冗余群集。

在数据存储系统中，高速缓冲存储器包括用于存储最近存取过、频繁存取的、或有可能在不久的将来存取的数据或指令的快闪存储器或存储设备。代替被提取或重新计算，高速缓冲存储器中存储的数据可以被迅速存取，从而节省时间和资源二者。

高速缓冲存储器可以提供在多个等级中。例如，高速缓冲存储器数据存储系统可以包括“第一”或“主要”高速缓冲存储器和“次级”高速缓冲存储器二者。典型地，第一高速缓冲存储器比次级高速缓冲存储器具有更快的存取并且每数据单元更昂贵，并且次级高速缓冲存储器比第一高速缓冲存储器具有更大的存储容量。例如，第一高速缓冲存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)，然而次级高速缓冲存储器包括快闪存储器固态驱动器(SSD)，诸如“Flash_Cache”(国际商业机器公司注册商标)。当存取数据时，计算系统或设备可以首先在第一高速缓冲存储器中查找数据，并且如果数据不存在于此，则在次级高速缓冲存储器中查找数据。当写入数据时，计算系统或设备可以将数据写入到第一高速缓冲存储器。如果没有迅速地或频繁地存取第一高速缓冲存储器中的数据，则该数据可以降级到次级高速缓冲存储器。如果没有迅速地或频繁地从次级高速缓冲存储器存取数据，则其可以将其驱逐到更慢存取速度的数据存储，诸如RAID、JBOD等。

典型地，采用LRU(最近最少使用)算法来选择哪些数据降级到下一较低等级。

发明内容

提供方法、计算机实现的高速缓冲存储器数据存储系统和计算机程序产品用于控制进入到次级数据存储高速缓冲存储器的数据。在本上下文中的“次级”是在第一级数据存储高速缓冲存储器和其他数据存储之间的任何等级的数据存储高速缓冲存储器。因此，在三级数据存储高速缓冲存储器中，“次级”数据存储高速缓冲存储器可以是第二级或第三级。

在包括次级数据存储高速缓冲存储器的计算机实现的高速缓冲存储器数据存储系统的一个实施例中，执行以下步骤：

确定要插入到次级数据存储高速缓冲存储器的候选数据的热度度量；

根据次级数据存储高速缓冲存储器的当前状态的高速缓存效率调整热度度量阈值；

拒绝提供给次级数据存储高速缓冲存储器的、其热度度量小于阈值的候选数据；以及

容许提供给次级数据存储高速缓冲存储器的、其热度度量等于或大于热度度量阈值的候选数据进入次级数据存储高速缓冲存储器。

在进一步的实施例中，通过以下步骤确定高速缓存效率：

维持与最近最多插入到次级数据存储高速缓冲存储器的数据的命中(hit)有关的参考度量；

维持与最近最多从次级数据存储高速缓冲存储器驱逐的数据的命中有关的参考度量；以及

调整步骤包括根据最近最多插入的数据的参考度量和最近最多驱逐的数据的参考度量调整热度度量阈值。

在进一步的实施例中，调整步骤包括：

比较最近最多插入的数据的参考度量与最近最多驱逐的数据的参考度量；

如果最近最多插入的参考度量大于最近最多驱逐的参考度量，则递减该阈值；以及

如果最近最多插入的参考度量小于最近最多驱逐的参考度量，则递增该阈值。

在另一实施例中，其中高速缓冲存储器数据存储系统还包括第一数据存储高速缓冲存储器，热度度量基于数据存储在高速缓冲存储器数据存储系统的第一数据存储高速缓冲存储器中时数据的热度。

在进一步的实施例中，提供给次级数据存储高速缓冲存储器的数据包括从第一数据存储高速缓冲存储器降级的数据。