一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统，所述方法包括：监测服务器电源运行状态，若监测到所述运行状态异常则控制独立供电模块为寄存器系统供电；所述寄存器系统对缓存数据进行校验，并将通过校验的缓存数据和校验信息保存至SCM掉电存储模块。本发明专利技术能够实现SCM的高效利用，保证系统高可靠性，极大提升数据处理能力和保存的效率，数据恢复时可以自我纠错，且具有较高的容错和恢复能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统
本专利技术属于服务器
，具体涉及一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统。
技术介绍
SCM内存技术，全称为Storage-classMemory，即存储级别内存。众所周知，在传统的计算机体系结构中，内存架构是层级制的。通常情况下，计算机系统的存储系统由CPU寄存器内存-高速缓存(cache)，到片外的主存(DRAM)，以及磁盘(disk)。为保证数据安全性与兼顾使用速率、使用成本间的平衡，有的cache做成三层，有的做成两层。由于高速率的存储通常意味着更高的价格，因此，在SCM技术出现前，各个硬件制造厂商和存储厂商都在缓存上做出取舍。CPU的外围寄存器与CPU距离最近，且CPU在高负荷运转时，产生的大量数据必须在寄存器内进行暂存，才能保证CPU的运算能力不受牵连。CPU的寄存器分级缓存目前全部封装在CPU内，由CPU生产厂商进行管理和优化。现有技术中虽然有将SCM应用到服务器中替代缓存，但现有系统架构上，未利用SCM进行DRAM架构的替换没有实现SCM的高效利用；仅能保存磁盘缓存区的数据，对CPUCache和DRAM内数据未作保护；保留磁盘缓存时，没有利用到SCM内存，数据处理和保存的效率较低；保护的数据没有校验和备份，数据恢复时可能存在数据错误。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统，以解决上述技术问题。本专利技术提供一种基于SCM的缓存数据保护方法，所述方法包括：监测服务器电源运行状态，若监测到所述运行状态异常则控制独立供电模块为寄存器系统供电；所述寄存器系统对缓存数据进行校验，并将通过校验的缓存数据和校验信息保存至SCM掉电存储模块。进一步的，所述方法还包括：将缓存数据划分为数据块，对所述数据块按顺序进行两两xor运算，将数据块和运算结果存储至SCM掉电存储模块。进一步的，所述对缓存数据进行校验包括：对缓存数据进行奇偶校验。进一步的，所述方法还包括：在进行数据奇偶校验的存储操作时，同步进行数据备份存储。进一步的，所述方法还包括：若电源运行状态为正常运行，则独立供电模块进入充电模式。本专利技术还提供一种基于SCM的缓存数据保护系统，所述系统包括：电源监测模块、独立供电模块、寄存器系统和SCM掉电存储模块，所述电源监测模块监控电源运行状态并将电源运行状态上传至服务器管理模块；服务器管理模块控制独立供电模块、寄存器系统和SCM掉电存储模块的工作状态。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供一种基于SCM的缓存数据保护方法及系统，基于SCM技术，可以首先保证内存存储容量；其次，由于SCM具有非易失性的特点，服务器、PC在目前阶段断电数据就丢失的问题，可以得到解决，本专利技术提到的方案，就是基于SCM技术，实现系统的意外保护、数据冗余、奇偶校验，以保证数据中心的可靠性。1、系统架构上，利用SCM进行DRAM架构的替换，实现SCM的高效利用；2、保存磁盘缓存区、CPUCache和DRAM内数据，保证系统高可靠性；3、利用到SCM保留缓存时，极大提升数据处理能力和保存的效率；4、保护的数据有校验和备份，数据恢复时可以自我纠错，且具有较高的容错和恢复能力。此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一个实施例的方法的电源监控流程示意图。图2是本申请一个实施例的方法的流程示意图。图3是本申请一个实施例的系统的示例性架构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1本实施例提供一种基于SCM的缓存数据保护方法，包括：S1、电源运行监测请参考图1，电源运行信号输入来源多种，任意一个输入异常时，即报告运行异常，对下一步的数据保护提供信号。通过电源运行监测模块监测各路电源信号，及时发现异常信号。S2、缓存数据存储请参考图2，当电源运行模块发出告警后，独立供电模块为寄存器系统和SCM掉电存储模块供电。停止CPU计算操作，需要缓存的数据，由存储控制模块进行分块，随后进入SCM的存储块中进行存储，具体就是存储到存储块1-4的数据块上；数据按照a,b,c,…,g,h顺序进行存储；同时，存储控制模块开始进行校验工作和校验数据的存储动作。数据a与数据b进行xor运算，将得到的结果存储到校验块C中；其他数据块依次两两进行运算，规律为：c(xor)d>>A，e(xor)f>>D,g(xor)h>>B。这样，在数据恢复时，只需要再做一次数据位规律的Xor运算，将得到的结果与对应的校验位进行对比，即可确认数据是否存在错误。若某个数据块坏掉(如数据块c)，只需要使用另一块数据块与校验位做逆运算，即可得到原有的丢失数据。另外，在进行数据奇偶校验的存储操作时，同步进行备份存储，将存储块1的全部数据完整的复制存储在存储块5上，其他存储块也做相同操作，即存储块2＝存储块6，存储块3＝存储块7，存储块4＝存储块8。这样，当存在数据疑问，或者无法恢复的时候，可以从备份数据中进行相关操作。由于数据块是物理分割的，可以保证在某块坏块时，整个备份保留方案仍然能依靠剩余的SCM空间块正常工作。实施例2请参考图3，本实施例提供一种基于SCM的缓存数据保护系统，所述系统包括：电源监测模块、独立供电模块、寄存器系统和SCM掉电存储模块，所述电源监测模块监控电源运行状态并将电源运行状态上传至服务器管理模块；服务器管理模块控制独立供电模块、寄存器系统和SCM掉电存储模块的工作状态。尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SCM的缓存数据保护方法，其特征在于，所述方法包括：/n监测服务器电源运行状态，若监测到所述运行状态异常则控制独立供电模块为寄存器系统供电；/n所述寄存器系统对缓存数据进行校验，并将通过校验的缓存数据和校验信息保存至SCM掉电存储模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SCM的缓存数据保护方法，其特征在于，所述方法包括：
监测服务器电源运行状态，若监测到所述运行状态异常则控制独立供电模块为寄存器系统供电；
所述寄存器系统对缓存数据进行校验，并将通过校验的缓存数据和校验信息保存至SCM掉电存储模块。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将缓存数据划分为数据块，对所述数据块按顺序进行两两xor运算，将数据块和运算结果存储至SCM掉电存储模块。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对缓存数据进行校验包括：
对缓存数据进行奇偶校验。

【专利技术属性】
技术研发人员：周磊，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32