[发明专利]一种ICFS的缓存管理方法和系统

说明书

本发明公开一种ICFS的缓存管理方法和系统，其中，ICFS的缓存管理方法包括：检测所述ICFS中作为缓存设备的固态硬盘的磨损程度；根据所述固态硬盘的磨损程度对应的缓存写入及下刷策略，控制所述固态硬盘写入及下刷数据。本发明的技术方案能解决现有技术中缓存设备容易发生故障，导致下发至主存设备中的数据容易丢失的问题。

技术领域

本发明涉及分布式存储技术领域，尤其涉及一种ICFS的缓存管理方法和系统。

背景技术

ICFS，即分布式文件系统，是一种分布式的文件存储系统，广泛应用于视频监控、广电传媒、生物科技和高性能等多种场景中，为了提高ICFS中数据的可用性，需要针对ICFS设计缓存方案。

针对ICFS，其数据的缓存方案是一种支持缓存设备的对象存储方案。如图1所示，具体利用固态硬盘SSD作为缓存设备1，以提升硬盘驱动器HDD作为主存设备2的读写性能，这种方案同时确保了读写流程的数据一致性。这样读对象3可通过作为缓存设备1的SSD从主存设备2中读取IO数据，写对象4也能够通过向SSD写缓存的方式，从主存设备2中上拉数据。此方案能够通过改变IO大小、Cache水位和主副本属性等控制写盘策略，并支持下刷速度的控制。通常情况下，单块SSD可划分为多个缓存分区以供多个主存设备2使用，其中，缓存分区与主存设备一一对应。

在原有ICFS的数据缓存方案中，是通过将数据副本分布在不同节点的方式对数据进行保护的，并且在一块或多块HDD故障时进行系统的降级与重构，以恢复丢失的数据，通过维持数据副本数以保障数据安全。然而，通常情况下单块SSD为多块HDD提供缓存服务，这样与单块HDD的故障相比，由于单块SSD为多块HDD提供缓存分区，因此当SSD发生磨损，出现故障时，缓存SSD未下刷至主存HDD的脏数据的丢失，将会导致多块HDD需要重构，对ICFS的性能会造成严重影响。

发明内容

本发明提供了一种ICFS的缓存管理方法和系统，旨在解决现有技术中作为ICFS中作为缓存设备的SSD容易发生磨损出现故障，导致下刷至主存设备的数据容易丢失的问题。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种ICFS的缓存管理方法，包括：

检测ICFS中作为缓存设备的固态硬盘的磨损程度；

根据固态硬盘的磨损程度对应的缓存写入及下刷策略，控制固态硬盘写入及下刷数据。

优选地，所述缓存管理方法中，检测ICFS中作为缓存设备的固态硬盘的磨损程度的步骤包括：

周期性读取固态硬盘的SMART信息；其中，SMART信息包括固态硬盘的闪存颗粒擦写次数；

根据固态硬盘的闪存颗粒擦写次数与预设擦写次数上限的关系，计算固态硬盘的磨损度百分比，其中，磨损度百分比用于衡量固态硬盘的磨损程度。

优选地，所述缓存管理方法中，根据固态硬盘的磨损程度对应的缓存写入及下刷策略，控制固态硬盘写入及下刷数据的步骤包括：

当固态硬盘的磨损程度大于或等于第一磨损阈值时，上报缓存磨损告警信息；

当固态硬盘的磨损程度大于或等于第二磨损阈值时，减少固态硬盘的数据写入量，并且增加固态硬盘的数据下刷速率；

以及，当固态硬盘的磨损程度大于或等于第三磨损阈值时，禁止固态硬盘的数据写入，并且将固态硬盘缓存的所有脏数据下刷至主存设备。

优选地，所述缓存管理方法还包括：

当禁止固态硬盘的数据写入时，使用备用缓存接入主存设备进行数据的写入和下刷；

或者，将ICFS的上层设备下发的数据直接下刷至主存设备。

优选地，所述缓存管理方法，还包括：