基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备，该系统包括：内存桥接读写子系统，其包括：虚拟内存盘、虚拟盘管理模块和第二存储决策模块；磁盘读写子系统，其包括：磁盘监控模块和第一存储决策模块，磁盘监控模块，用于获取磁盘监控信息及数据统计信息；第一存储决策模块，用于根据统计信息确定写盘目标地址，将数据写入磁盘，或者，将数据写入虚拟内存盘；虚拟盘管理模块，用于获取虚拟内存盘的内存监控信息；第二存储决策模块，用于根据内存监控信息及统计信息执行调度指令，将虚拟内存盘中的数据写入磁盘。本发明专利技术采用内存作为虚拟磁盘执行数据读写、响应反馈及写盘操作，提升存储设备的读写速度和存盘可靠性。提升存储设备的读写速度和存盘可靠性。提升存储设备的读写速度和存盘可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备。

技术介绍

[0002]随着智能化技术的发展，智能设备涉及的应用场景得到极大地扩展，智能设备的系统供应商及应用开发人员的业务逻辑不断丰富，同时对系统及应用程序性能提出了更高的要求，其中，I/O(输入/输出，通常理解为磁盘的读写操作)性能是衡量系统性能的重要指标。
[0003]目前，受限于存储介质的存取速率、系统成本及传统操作系统IO架构的制约，改善IO性能的方式主要包括：减少IO操作，及配置读写速度更快的存储硬件，但是，存储硬件的速度提升效果相对于IO性能的增长需求，仍然存在较大的差距，因此，通常在提升存储硬件的基础上，尽量减少读写磁盘的操作。
[0004]在现有技术中，为了保证IO操作的响应状态和IO内容真正写入存储设备的一致性，上层存盘接口的实现通常采用同步方式，在IO内容真正写入存储设备后将状态返回给上层用户，其存在的问题在于，数据读写速度慢，容易造成上层应用程序的IO阻塞，影响IO性能，甚至影响业务逻辑的正常运行，用户体验较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备，以实现将内存作为虚拟磁盘执行数据写入和响应反馈，同时内存还可将其存储的数据写入磁盘，提升存储设备的读写速度，可靠性高。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于内存桥接的数据存储系统，包括：磁盘读写子系统、内存桥接读写子系统和磁盘，所述磁盘读写子系统包括磁盘监控模块和第一存储决策模块，所述内存桥接读写子系统包括虚拟内存盘、虚拟盘管理模块和第二存储决策模块；所述磁盘监控模块，用于获取所述磁盘的磁盘监控信息及上层应用程序数据的统计信息，并根据磁盘监控信息及统计信息对所述第一存储决策模块及所述第二存储决策模块下发调度指令；所述第一存储决策模块，用于根据所述统计信息确定写盘目标地址，将数据写入磁盘，或者，将数据写入所述虚拟内存盘；所述虚拟盘管理模块，用于获取所述虚拟内存盘的内存监控信息；所述第二存储决策模块，用于根据所述内存监控信息及所述统计信息执行调度指令，将所述虚拟内存盘中的数据写入所述磁盘。
[0007]可选地，所述内存桥接读写子系统还包括：辅助电源模块，所述辅助电源模块用于在主电源掉电时，对所述磁盘及所述内存桥接读写子系统中的用电模块供电，以使所述内存桥接读写子系统将数据写入所述磁盘。
[0008]可选地，所述虚拟盘管理模块与所述辅助电源模块的电量查询端口连接，所述虚拟盘管理模块用于获取所述辅助电源模块的实时剩余电量，并根据所述实时剩余电量确定
所述虚拟内存盘的最大容量阈值，所述最大容量阈值用于确定所述虚拟内存盘的可用数据存储区域。
[0009]可选地，所述磁盘监控信息包括磁盘剩余容量，所述内存监控信息包括内存盘占用量；所述磁盘监控模块用于获取内存盘占用量，并根据所述磁盘剩余容量及所述内存盘占用量对所述第二存储决策模块下发写盘调度指令，以使所述第二存储决策模块将所述虚拟内存盘中的数据写入所述磁盘。
[0010]可选地，所述第一存储决策模块用于根据所述统计信息判断当前的操作是否为高频操作，以及根据判断结果确定写盘目标地址。
[0011]可选地，所述内存监控信息还包括：内存盘缓冲区写次数、内存盘主电源掉电检测信息及磁盘监控模块下发的调度指令中的一种或者多种组合。
[0012]可选地，所述第二存储决策模块存储有预设写盘策略，所述预设写盘策略包括：获取所述虚拟内存盘中的待写入数据的统计信息，所述统计信息包括文件读写时间、文件大小、文件读写次数、文件最近一次关闭时间或者用户自定义优先级中的一种或者多种组合；基于所述统计信息对所述待写入数据的优先级进行排序；根据优先级排序结果，由高到低依次将所述待写入数据写入所述磁盘。
[0013]可选地，在数据读取阶段，所述第一存储决策模块用于对所述虚拟内存盘执行数据读取操作；在所述虚拟内存盘中未存储数据时，所述第一存储决策模块还用于对所述磁盘执行数据读取操作，并将读取到的数据写入所述虚拟内存盘。
[0014]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于内存桥接的数据存储方法，用于采用磁盘和虚拟内存盘实现操作数据存储，所述方法包括以下步骤：获取所述磁盘的磁盘监控信息及所述操作数据的统计信息；根据磁盘监控信息及统计信息对第一存储决策模块及第二存储决策模块下发调度指令；采用所述第一存储决策模块根据所述统计信息确定写盘目标地址，并根据写盘目标地址将数据写入磁盘，或者，将数据写入所述虚拟内存盘；采用虚拟盘管理模块获取所述虚拟内存盘的内存监控信息；采用所述第二存储决策模块根据所述内存监控信息及所述统计信息将所述虚拟内存盘中的数据写入所述磁盘。
[0015]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括上述基于内存桥接的数据存储系统。
[0016]本专利技术实施例提供的基于内存桥接的数据存储系统、方法及计算机设备，该系统设置磁盘读写子系统、内存桥接读写子系统和磁盘，通过磁盘读写子系统获取磁盘的磁盘监控信息及上层应用程序操作数据的统计信息，对磁盘读写子系统的第一存储决策模块及内存桥接读写子系统的第二存储决策模块下发调度指令，第一存储决策模块根据统计信息确定写盘目标地址，将数据写入磁盘，或者，将数据写入虚拟内存盘；通过虚拟盘管理模块获取虚拟内存盘的内存监控信息，第二存储决策模块根据内存监控信息及统计信息将虚拟内存盘中的数据写入磁盘，实现将内存作为虚拟磁盘执行数据读写、响应反馈及写盘操作，解决了现有的存储设备读写速度慢造成上层应用IO口阻塞的问题，有利于提升存储设备的读写速度，提高存盘可靠性，改善上层应用程序运行效果，提升用户体验。
附图说明
[0017]图1是相关技术中通用存储架构的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例一提供的一种基于内存桥接的数据存储系统的结构示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例一提供的另一种基于内存桥接的数据存储系统的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术实施例二还提供的一种基于内存桥接的数据存储方法的流程图；
[0021]图5是本专利技术实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0023]图1是相关技术中通用存储架构的结构示意图。
[0024]如图1所示，在通用存储架构中，上层应用程序01可以经由缓存单元02或者采用直写方式将数据写入文件系统03，文件系统03按照预设写盘规则将数据通过DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)模块04逐一写入磁盘D。在DMA模块04执行写盘操作时，磁盘D的响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于内存桥接的数据存储系统，其特征在于，包括：磁盘读写子系统、内存桥接读写子系统和磁盘，所述磁盘读写子系统包括磁盘监控模块和第一存储决策模块，所述内存桥接读写子系统包括虚拟内存盘、虚拟盘管理模块和第二存储决策模块；所述磁盘监控模块，用于获取所述磁盘的磁盘监控信息及上层应用程序数据的统计信息，并根据所述磁盘监控信息及所述统计信息对所述第一存储决策模块及所述第二存储决策模块下发调度指令；所述第一存储决策模块，用于根据所述统计信息确定写盘目标地址，将数据写入磁盘，或者，将数据写入所述虚拟内存盘；所述虚拟盘管理模块，用于获取所述虚拟内存盘的内存监控信息；所述第二存储决策模块，用于根据所述内存监控信息及所述统计信息执行调度指令，将所述虚拟内存盘中的数据写入所述磁盘。2.根据权利要求1所述的基于内存桥接的数据存储系统，其特征在于，所述内存桥接读写子系统还包括：辅助电源模块，所述辅助电源模块用于在主电源掉电时，对所述磁盘及所述内存桥接读写子系统中的用电模块供电，以使所述内存桥接读写子系统将数据写入所述磁盘。3.根据权利要求2所述的基于内存桥接的数据存储系统，其特征在于，所述虚拟盘管理模块与所述辅助电源模块的电量查询端口连接，所述虚拟盘管理模块用于获取所述辅助电源模块的实时剩余电量，并根据所述实时剩余电量确定所述虚拟内存盘的最大容量阈值，所述最大容量阈值用于确定所述虚拟内存盘的可用数据存储区域。4.根据权利要求1所述的基于内存桥接的数据存储系统，其特征在于，所述磁盘监控信息包括磁盘剩余容量，所述内存监控信息包括内存盘占用量；所述磁盘监控模块用于获取内存盘占用量，并根据所述磁盘剩余容量及所述内存盘占用量对所述第二存储决策模块下发写盘调度指令，以使所述第二存储决策模块将所述虚拟内存盘中的数据写入所述磁盘。5.根据权利要求1所述的基于内存桥接的数据存储系统，其特征在于，所述第一存储决策模块用于根据所述统计信息判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良伟，安占磊，田晓明，
申请(专利权)人：江苏东大集成电路系统工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：