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CN108388524A - 用于缓存数据的方法和设备 - Google Patents

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CN108388524A
CN108388524A CN201611192431.8A CN201611192431A CN108388524A CN 108388524 A CN108388524 A CN 108388524A CN 201611192431 A CN201611192431 A CN 201611192431A CN 108388524 A CN108388524 A CN 108388524A
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memory
response
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CN201611192431.8A
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刘友生
高健
徐鑫磊
贾瑞勇
奉昌玉
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EMC Corp
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EMC IP Holding Co LLC
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Publication date
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Abstract

本公开的实施例涉及用于缓存数据的方法和设备。该方法包括响应于从在第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将数据写入到第一处理器上的第一缓存模块中。该方法还包括向客户端模块发送数据已经被写入第一缓存模块的第一指示。该方法还包括响应于从客户端模块接收到用于向第二处理器同步数据的第二请求，向第二处理器发送使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中的第一命令。此外，该方法还包括向客户端模块发送数据已经被同步的第二指示。

Description

用于缓存数据的方法和设备
技术领域
本公开的实施例总体涉及数据存储领域，具体涉及一种用于缓存数据的方案。
背景技术
在常见的存储设备中，通常会利用多个存储处理器(SP，又称为处理节点)附接共享存储盘的系统架构来提高存储产品的计算能力和输入输出(IO)吞吐率。多个存储处理器通过内部通信接口来被连接，并且利用该内部通信接口进行数据同步。在存储处理器中通常存在用于缓存将被写入共享存储盘的数据的缓存模块。
在传统方案中，这样的缓存模块仅用于缓存和同步(例如，与对端SP)用户数据(即，被写入共享存储盘的数据)并且仅能被处于缓存模块以上的上层模块使用。作为结果，诸如存储对象的映射信息以及文件系统的元数据这样的非用户数据将仅被存储在本地存储器，而不会被同步到对端存储器，从而可能导致处理器之间的状态不一致。处于缓存模块以下的底层模块不能够利用缓存模块所提供的服务。因此，这些底层模块中的数据不能够被方便地缓存。此外，当系统电源发生故障时，缓存中的数据(例如，尚未被写入共享存储盘中的数据)可能丢失。
发明内容
本公开的实施例提供了一种用于缓存数据的方案。
在本公开的第一方面，提供了一种用于缓存数据的方法。该方法包括：响应于从在第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将数据写入到第一处理器上的第一缓存模块中；向客户端模块发送数据已经被写入第一缓存模块的第一指示；响应于从客户端模块接收到用于向第二处理器同步数据的第二请求，向第二处理器发送使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中的第一命令；以及向客户端模块发送数据已经被同步的第二指示。
在本公开的第二方面，提供了一种用于缓存数据的方法。该方法包括：向第一处理器上的第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求；响应于从第一缓存模块接收到数据已经被写入第一缓存模块的第一指示，向第一缓存模块发送用于向第二处理器同步数据的第二请求，使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中；以及接收数据已经被同步的第二指示。
在本公开的第三方面，提供了一种用于缓存数据的方法。该方法包括：响应于从第一处理器接收到用于向第二处理器同步被缓存在第一处理器的第一缓存模块中的数据的第一命令，将数据写入到第二处理器上的第二缓存模块中。
在本公开的第四方面，提供了一种第一缓存组件。第一缓存模块位于第一处理器上，并且包括控制器。控制器被配置为：响应于从在第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将数据写入到第一缓存组件中；向客户端模块发送数据已经被写入第一缓存组件的第一指示；响应于从客户端模块接收到用于向第二处理器同步数据的第二请求，向第二处理器发送使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存组件中的第一命令；以及向客户端模块发送数据已经被同步的第二指示。
在本公开的第五方面，提供了一种客户端组件。客户端组件运行在第一处理器上，并且包括控制器。控制器被配置为：向第一处理器上的第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求；响应于从第一缓存模块接收到数据已经被写入第一缓存模块的第一指示，向第一缓存模块发送用于向第二处理器同步数据的第二请求，使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中；以及接收数据已经被同步的第二指示。
在本公开的第六方面，提供了一种第二缓存组件。第二缓存组件位于第二处理器上，并且包括控制器。控制器被配置为：响应于从第一处理器接收到用于向第二处理器同步被缓存在所述第一处理器的第一缓存组件中的数据的第一命令，将所述数据写入到所述第二缓存组件中。
在本公开的第七方面，提供了一种存储系统。该存储系统包括第一处理器和第二处理器，第一处理器与第二处理器通信地耦合。其中，第一处理器至少包括根据本公开的第四方面所描述的第一缓存组件，并且第二处理器至少包括根据本公开的第六方面所描述的第二缓存组件。
在本公开的第八方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令。机器可执行指令在被执行时使得机器执行根据本公开的第一方面所描述的方法的任意步骤。
在本公开的第九方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令。机器可执行指令在被执行时使得机器执行根据本公开的第二方面所描述的方法的任意步骤。
在本公开的第十方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令。机器可执行指令在被执行时使得机器执行根据本公开的第三方面所描述的方法的任意步骤。
提供发明内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了传统方案中的具有共享存储盘的两个SP的示例存储系统100的架构图；
图2示出了根据本公开的实施例的存储系统200的架构图；
图3图示了根据本公开的实施例的用于缓存数据的方法300的流程图；
图4图示了根据本公开的实施例的用于获得用以缓存数据的存储器的方法400的流程图；
图5图示了根据本公开的实施例的用于针对缓存数据进行电源故障保护的方法500的流程图；
图6图示了根据本公开的实施例的用于在缓存模块中恢复数据的方法600的流程图；
图7图示了根据本公开的实施例的用于在客户端模块中恢复数据的方法700的流程图；
图8图示了根据本公开的实施例的缓存组件800的框图；以及
图9图示了适于实现本公开的示例实施例的计算机系统900的框图。
在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
图1示出了传统方案中的具有共享存储盘的两个SP的示例存储系统100的架构图。如图1所示，在存储系统100中，存在具有共享存储盘130的两个SP，即SP 110和SP 120。两个SP之间可以通过命令接口(CMI)140进行交互。
SP 110中具有缓存模块112，位于缓存模块112之上的上层模块111以及位于缓存模块112之下的底层模块113。同样，SP 120中具有与缓存模块112互为镜像的缓存模块122、与上层模块111互为镜像的上层模块121以及与底层模块113互为镜像的底层模块123。
以SP 110为例，在此描述的缓存模块112的主要功能是将用户数据临时存储在动态随机访问存储器(DRAM)中，并且然后在合适的时间写入到存储盘130中。缓存模块112可以经由CMI 140与缓存模块122进行数据同步。例如，当主机向SP 110写入数据时，数据将被写入到缓存模块112，并且然后被同步到缓存模块122中。主机可以从SP 120读取向SP 110写入的数据。
在此描述的上层模块111可以包括例如用于与主机接口的主机模块、用于提供逻辑存储单元的用户逻辑单元号模块、以及用于提供文件系统接口的文件系统模块等。上层模块111本身不直接地缓存数据。当需要缓存用户数据时，上层模块111需要将用户数据写入到缓存模块112。上层模块111可以从缓存模块112中读取被缓存的用户数据。由于例如用户逻辑单元号模块和文件系统模块通常不与SP 120(例如，上层模块121)进行数据同步。因此，诸如逻辑存储单元的映射信息和文件系统的元数据之类的非用户数据将仅被存储在SP110中。
在此描述的底层模块113可以包括例如用于提供闪存上的数据缓存的闪存缓存模块、用于提供独立冗余磁盘阵列(RAID)接口的RAID模块、以及存储盘驱动模块等。明显地，在存储系统100中，底层模块113不能够利用缓存模块所提供的服务。因此，底层模块113中的数据不能够被方便地缓存。
尽管在此仅针对SP110提供了上述描述，但是应当理解上述描述也同样适用于SP120(例如，针对上层模块121、缓存模块122和底层模块123)。
由此可见，在传统方案中，诸如逻辑存储单元的映射信息以及文件系统的元数据这样的非用户数据将仅被存储在本地存储器，而不会被同步到对端存储器，从而可能导致处理器之间的状态不一致。处于缓存模块以下的底层模块不能够利用缓存模块所提供的服务。因此，这些底层模块中的数据不能够被方便地缓存。此外，当系统电源发生故障时，缓存中的数据(例如，尚未被写入共享存储盘130中的数据)可能丢失。
为了解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的示例实施例提出了一种用于缓存数据的方案。该方案利用独立的缓存模块来为SP上的其他模块(以下也被称为“客户端模块”)提供缓存服务，使得客户端模块能够像使用普通存储器那样来进行数据缓存而无需关注数据如何被保存或同步。同时，独立缓存模块中包含持久存储介质，能够针对被缓存的数据提供电源故障保护。
图2图示了根据本公开的实施例的存储系统200的架构图。与图1所示的存储系统100类似，存储系统200包括SP 210和SP 220，两者共享存储盘230并且通过CMI 240进行交互。
与图1所示的存储系统100不同的是，SP 210可以包括客户端模块211和缓存模块212。客户端模块211可以包括如图1所示的上层模块111和底层模块113。也即，客户端模块211可以包括但不限于主机模块、用户逻辑单元号模块、文件系统模块、卷缓存模块、闪存缓存模块、RAID模块、以及存储盘驱动模块等。更一般地，客户端模块211可以包括在SP 210上运行的需要缓存数据的任何模块，并且所要缓存的数据可以包括用户数据(例如，将被写入到存储盘230中的数据)和非用户数据(例如，文件系统元数据等)。同样，SP 220可以包括客户端模块221和缓存模块222。客户端模块221与客户端模块211互为镜像，并且缓存模块222与缓存模块212互为镜像。也即，客户端模块221可以包括在SP 220上运行的需要缓存数据的任何模块，并且所要缓存的数据可以包括用户数据和非用户数据。
在一些实施例中，存储系统200还可以包括备用电池单元(BBU，图2中未示出)。当系统处于正常状态时，BBU不提供电源。当外部电源发生故障时，BBU可以取代于外部电源来向SP 210和SP 220(例如，位于其上的存储器等)供电。BBU可以用于向存储系统200提供电源故障保护。关于电源故障保护的进一步描述将在下文中提供。
图3图示了根据本公开的实施例的用于缓存数据的方法300的流程图。以下结合图2来描述方法300中所涉及的动作。为了方便讨论，在方法300的描述中涉及两个SP，即SP210和SP 220。更具体地，在方法300的描述中涉及客户端模块211、缓存模块212、缓存模块222以及客户端模块221。在图3中，例如，第一列的各个动作由客户端模块211执行，第二列的各个动作由缓存模块212执行，第三列的各个动作由缓存模块222执行并且第四列的各个动作由客户端模块221执行。在以下描述中，SP 210与第一处理器可以被互换地使用，SP220与第二处理器可以被互换地使用，客户端模块211与第一客户端模块可以被互换地使用；缓存模块212与第一缓存模块可以被互换地使用；缓存模块222与第二缓存模块可以被互换地使用；并且客户端模块221与第二客户端模块可以被互换地使用。应当理解，方法300还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在框301，第一客户端模块向第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求。例如，该数据可以是要被写入到存储盘230中的用户数据，也可以是不被写入存储盘230的数据，诸如文件系统的元数据、逻辑存储单元的映射信息等等。备选地，该数据可以是第一客户端模块想要缓存的任何数据。
在框311，响应于从第一客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将该数据写入到第一缓存模块中。然后，在框312，向第一客户端模块发送数据已经被写入第一缓存模块的第一指示。
相应地，在框302，响应于从第一缓存模块接收到数据已经被写入第一缓存模块的第一指示，第一客户端模块向第一缓存模块发送用于向第二处理器同步该数据的第二请求。第二请求使得数据被写入到第二缓存模块中。
在框313，响应于从第一客户端模块接收到用于向第二处理器同步数据的第二请求，向第二处理器发送使得数据被写入到第二缓存模块中的第一命令。相应地，在框321，响应于从第一处理器接收到第一命令，将数据写入到第二缓存模块中。
然后，在框314，第一缓存模块向第一客户端模块发送数据已经被同步的第二指示。附加地或者备选地，在框322，第二缓存模块可以向第二客户端模块发送数据已经被同步的第三指示。
相应地，在框303，第一客户端接收第二指示。附加地或者备选地，在框331，第二客户端接收第三指示。
应当理解，在图3中由SP 210执行的动作也可以由SP 220来执行，同时由SP 220执行的动作也可以由SP 110来执行。也即，用于缓存数据的请求可以由第二客户端模块发起。在此情况下，框301-303可以由第二客户端模块执行，框311-314可以由第二缓存模块执行，框321-322可以由第一缓存模块执行并且框331可以由第一客户端执行。还应当理解，尽管在方法300的描述中仅涉及两个SP，但是方法300也可以被应用到具有多个SP的存储系统。本公开的范围在此方面不受限制。
以此方式，无论是被写入到存储盘的用户数据还是诸如文件系统元数据这样的非用户数据能够在多个SP之间被同步，使得SP之间的状态能够保持一致。
在一些实施例中，缓存模块(例如，缓存模块212和222)中的存储器被组织为树的形式。树的根可以为存储器池管理器，其管理一个或多个存储器池。在此所述的“存储器池”指代具有相同属性和用途的存储器集合。一个存储器池可以仅属于一个具体客户端模块，并且该客户端模块可以创建多个存储器池。存储器池可以管理一个或多个存储对象，存储对象用于管理由客户端使用的存储块及其属性。当要缓存数据时，客户端模块可以首先请求创建存储器池，然后请求从存储器池中分配存储对象。在客户端模块获得所分配的存储对象之后，该客户端模块可以使用该存储对象来进行数据缓存。
图4图示了根据本公开的实施例的用于获得用以缓存数据的存储器的方法400的流程图。在一些实施例中，方法400可以在方法300之前被执行。以下结合图2来描述方法400中所涉及的动作。与图3类似，在方法400的描述中涉及客户端模块211、缓存模块212、缓存模块222以及客户端模块221。在图4中，例如，第一列的各个动作由客户端模块211执行，第二列的各个动作由缓存模块212执行，第三列的各个动作由缓存模块222执行并且第四列的各个动作由客户端模块221执行。应当理解，方法400还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在框401，第一客户端向第一缓存模块发送用于在第一缓存模块和第二缓存模块上创建镜像存储器池的第三请求。在一些实施例中，该第三请求可以指定所要创建的镜像存储器池的属性，例如，是否启动电源故障保护、是否对缓存数据进行同步等等。相应地，在框411，响应于从第一客户端模块接收到第三请求，在第一缓存模块中创建第一存储器池。在一些实施例中，当创建第一存储器池时，可以分配唯一标识符以标识该第一存储器池。
在框412，第一缓存模块向第二处理器发送用于在第二缓存模块中创建与第一存储器池成镜像的第二存储器池的第二命令。相应地，在框421，响应于从第一处理器接收到第二命令，在第二缓存模块中创建第二存储器池。在一些实施例中，当创建第二存储器池时，可以分配唯一标识符以标识该第二存储器池。
在框413，响应于第一存储器池被创建，第一缓存模块向第一客户端模块返回创建的第一存储器池(例如，第一存储器池的标识符)。同样，在框422，响应于第二存储器池被创建，第二缓存模块向第二客户端模块返回创建的第二存储器池(例如，第二存储器池的标识符)。
在框402，第一客户端可以从第一缓存模块获取镜像存储器池中的第一存储器池(例如，第一存储器池的标识符)。第一存储器池被创建在第一缓存模块上。同样，在框431，第二客户端可以从第二缓存模块获取镜像存储器池中的第二存储器池(例如，第二存储器池的标识符)。第二存储器池被创建在第二缓存模块上。
在框403，第一客户端可以向第一缓存模块发送用于从镜像存储器池中分配用于缓存数据的镜像存储对象的第四请求。相应地，在框414，响应于从第一客户端模块接收到第四请求，第一缓存模块从第一存储器池中分配第一存储对象。
在框415，第一缓存模块向所述第二处理器发送用于分配与第一存储对象成镜像的第二存储对象的第三命令。相应地，在框423，响应于从第一处理器接收到第三命令，从第二存储器池中分配第二存储对象。
在框416，响应于第一存储对象被分配，第一缓存模块向第一客户端模块返回分配的第一存储对象。同样，在框424，响应于第二存储对象被分配，第二缓存模块向第二客户端模块返回分配的第二存储对象。
相应地，在框404，第一客户端从第一缓存模块获取镜像存储器对象中的第一存储对象。第一存储对象从第一存储器池中被分配。同样，在框432，第二客户端从第二缓存模块获取镜像存储器对象中的第二存储对象。第二存储对象从第二存储器池中被分配。
应当理解，在图4中由SP 210执行的动作也可以由SP 220来执行，同时由SP 220执行的动作也可以由SP 110来执行。也即，用于创建镜像存储器池的第三请求可以由第二客户端模块发起。在此情况下，框401-403可以由第二客户端模块执行，框411-416可以由第二缓存模块执行，框421-424可以由第一缓存模块执行并且框431-432可以由第一客户端执行。还应当理解，尽管在方法400的描述中仅涉及两个SP，但是方法400也可以被应用到具有多个SP的存储系统。本公开的范围在此方面不受限制。
以此方式，客户端模块能够像使用普通存储器那样来进行数据缓存而无需关注数据如何被保存或同步。例如，当获得用于缓存数据的镜像存储对象后，方法300可以被执行。也即，第一客户端模块可以向第一缓存模块发送请求以将数据写入到第一存储对象中(框301)。相应地，第一缓存模块可以将数据写入到第一存储对象中(框311)。然后，第一客户端模块可以向第一缓存模块发送请求以向第二处理器同步该数据(框302)。第一缓存模块可以向第二处理器发送使得数据被写入到第二缓存模块中的命令(框313)。相应地，第二缓存模块可以将数据写入到第二存储对象中(框321)。
在一些实施例中，如图2所示的缓存模块212和222中可以包括瞬态存储介质和持久存储介质。瞬态存储介质例如可以包括动态随机访问存储器(DRAM)以及任何目前已知或将要开发的瞬态存储介质。持久存储介质例如可以包括固态盘(SSD)以及任何目前已知或将要开发的持久存储介质。例如，数据可以被缓存在瞬态存储介质中，而持久存储介质则用于向缓存数据提供电源故障保护。例如，当电源发生故障时，缓存数据可以被转移到持久存储介质中，并且当电源故障恢复时，从持久存储器被转移回到瞬态存储介质中。
图5图示了根据本公开的实施例的用于针对缓存数据进行电源故障保护的方法500的流程图。在一些实施例中，方法500可以由缓存模块212和/或222来执行。此外，方法500可以与方法300和/或400并行地被执行。应当理解，方法500还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在框501，响应于接收到指示电源故障发生的第一信号，缓存模块将数据从瞬态存储介质转移至持久存储介质中。
当电源故障恢复时，在框502，响应于接收到指示电源故障恢复的第二信号，缓存模块将数据从持久存储介质转移回瞬态存储介质中。在一些实施例中，缓存模块需要在瞬态存储介质中重新建立相应的存储器组织结构，以将数据转移回瞬态存储介质中。图6图示了根据本公开的实施例的用于在缓存模块中恢复数据的方法600的流程图。在一些实施例中，方法600可以作为方法500中的框502来被执行。
在框601，在瞬态存储介质中重新创建存储器池。在框602，从该存储器池中重新分配存储器对象。在框603，将数据从持久存储介质转移至相应存储器对象中。
应当理解，方法600还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。此外，方法600可以被迭代地执行，直到缓存模块中的所有的存储器池和存储对象被重建。
返回图5。在框503，缓存模块可以向客户端发送数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示。在一些实施例中，当电源故障恢复时，客户端需要执行相应的动作来完成数据恢复。附加地，客户端可以响应于接收到数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示来执行相应的动作。
图7示出了根据本公开的实施例的用于在客户端模块中恢复数据的方法700的流程图。在一些实施例中，方法700可以由客户端模块211和/或221来执行。此外，方法700可以与方法500相继地被执行。应当理解，方法700还可以包括未示出的附加动作和/或可以省略所示出的动作，本公开的范围在此方面不受限制。
在框701，响应于从缓存模块(例如，缓存模块212和/或222)接收到数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示，从缓存模块获取存储器池。相应地，该缓存模块可以向客户端模块返回经重建的存储器池(例如，该存储器池的标识符)。然后，在框702，客户端模块从缓存模块获取存储对象。相应地，该缓存模块可以向客户端模块返回经重建的存储对象。
以此方式，客户端模块能够获取在电源故障前由其使用的存储器，并且然后利用获取的存储器执行后续的过程。
图8示出了根据本公开的实施例的缓存组件800的框图。例如，如图2所示的缓存模块212和/或222可以被实现为缓存组件800。如图4所示，缓存组件800可以包括控制器810，瞬态存储介质820和持久存储介质830。控制器810被配置为响应于从在第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将数据写入到缓存组件800(例如，瞬态存储介质820)中。控制器810还被配置为向客户端模块发送数据已经被写入缓存组件800的第一指示。控制器810还被配置为响应于从客户端模块接收到用于向第二处理器同步数据的第二请求，向第二处理器发送使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中的第一命令。此外，控制器810还被配置为向客户端模块发送数据已经被同步的第二指示。
在一些实施例中，控制器810还被配置为响应于接收到指示电源故障发生的第一信号，将数据从瞬态存储介质820转移至持久存储介质830中。控制器810还被配置为响应于接收到指示电源故障恢复的第二信号，将数据从持久存储介质830转移回瞬态存储介质820中。此外，控制器810还被配置为向客户端模块发送数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示。
利用如图8所示的独立缓存模块，在具有共享存储盘的双SP的存储系统中(例如，如图2所示的存储系统200)，任何客户端模块可以便利地实现双主动(active-active)模式。也即，两个SP中的互为镜像的两个客户端模块的状态是完全一致的。
出于清楚的目的，在图8中没有示出缓存组件800的某些可选部件。然而，应当理解，上文参考图2-7所描述的各个特征同样适用于缓存组件800。而且，缓存组件800的各个部件可以是硬件部件，也可以是软件部件。例如，在某些实施例中，缓存组件800可以部分或者全部利用软件和/或固件来实现，例如被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品。备选地或附加地，缓存组件800可以部分或者全部基于硬件来实现，例如被实现为集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。本公开的范围在此方面不受限制。
本公开的实施例还提出了一种客户端组件。该客户端组件运行在第一处理器上，并且包括控制器。控制器被配置为：向第一处理器上的第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求；响应于从第一缓存模块接收到数据已经被写入第一缓存模块的第一指示，向第一缓存模块发送用于向第二处理器同步数据的第二请求，使得数据被写入到第二处理器上的第二缓存模块中；以及接收数据已经被同步的第二指示。
图9示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备900的示意性框图。如图所示，设备900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的计算机程序指令或者从存储单元908加载到随机访问存储器(RAM)903中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还可存储设备900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
设备900中的多个部件连接至I/O接口905，包括：输入单元906，例如键盘、鼠标等；输出单元907，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元908，例如磁盘、光盘等；以及通信单元909，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元909允许设备900通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各个过程和处理，例如方法300、400、500和/或600，可由处理单元901执行。例如，在一些实施例中，方法300、400、500和/或600可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元908。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 902和/或通信单元909而被载入和/或安装到设备900上。当计算机程序被加载到RAM 903并由CPU 901执行时，可以执行上文描述的方法300、400、500和/或600的一个或多个动作。
本公开可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (33)

1.一种用于缓存数据的方法，包括：
响应于从在第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将所述数据写入到所述第一处理器上的第一缓存模块中；
向所述客户端模块发送所述数据已经被写入所述第一缓存模块的第一指示；
响应于从所述客户端模块接收到用于向第二处理器同步所述数据的第二请求，向所述第二处理器发送使得所述数据被写入到所述第二处理器上的第二缓存模块中的第一命令；以及
向所述客户端模块发送所述数据已经被同步的第二指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：
在所述第一缓存模块中创建专属于所述客户端模块的第一存储器池；以及
从所述第一存储器池中分配用于缓存所述数据的第一存储对象。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述第一缓存模块中创建所述第一存储器池包括：
响应于从所述客户端模块接收到用于在所述第一缓存模块和所述第二缓存模块上创建镜像存储器池的第三请求，在所述第一缓存模块中创建所述第一存储器池；
向所述第二处理器发送用于在所述第二缓存模块中创建与所述第一存储器池成镜像的第二存储器池的第二命令；以及
响应于所述第一存储器池被创建，向所述客户端模块返回创建的所述第一存储器池。
4.根据权利要求2所述的方法，其中从所述第一存储器池中分配所述第一存储对象包括：
响应于从所述客户端模块接收到用于分配镜像存储对象的第四请求，从所述第一存储器池中分配所述第一存储对象；
向所述第二处理器发送用于分配与所述第一存储对象成镜像的第二存储对象的第三命令；以及
响应于所述第一存储对象被分配，向所述客户端模块返回分配的所述第一存储对象。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述数据写入到所述第一处理器上的第一缓存模块中包括：
将所述数据写入到所述第一存储对象中。
6.根据权利要求4所述的方法，其中发送所述第一命令包括：
向所述第二缓存模块发送使得所述数据被写入到所述第二存储对象中的所述第一命令。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一缓存模块包括瞬态存储介质和持久存储介质，所述数据被缓存在所述瞬态存储介质中，并且所述方法还包括：
响应于接收到指示电源故障发生的第一信号，将所述数据从所述瞬态存储介质转移至所述持久存储介质中；
响应于接收到指示所述电源故障恢复的第二信号，将所述数据从所述持久存储介质转移回所述瞬态存储介质中；以及
向所述客户端模块发送所述数据的缓存已经从所述电源故障中恢复的指示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述数据从所述持久存储介质转移回所述瞬态存储介质中包括：
在所述瞬态存储介质中重新创建所述第一存储器池；
从所述第一存储器池中重新分配所述第一存储器对象；以及
将所述数据从所述持久存储介质转移至所述第一存储器对象中。
9.一种用于缓存数据的方法，包括：
向第一处理器上的第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求；
响应于从所述第一缓存模块接收到所述数据已经被写入所述第一缓存模块的第一指示，向所述第一缓存模块发送用于向第二处理器同步所述数据的第二请求，使得所述数据被写入到所述第二处理器上的第二缓存模块中；以及
接收所述数据已经被同步的第二指示。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
向所述第一缓存模块发送用于在所述第一缓存模块和所述第二缓存模块上创建镜像存储器池的第三请求；以及
从所述第一缓存模块获取所述镜像存储器池中的存储器池，所述存储器池被创建在所述第一缓存模块上。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
向所述第一缓存模块发送用于从所述镜像存储器池中分配用于缓存所述数据的镜像存储对象的第四请求；以及
从所述第一缓存模块获取所述镜像存储器对象中的存储对象，所述存储对象从所述第一存储器池中被分配。
12.根据权利要求11所述的方法，其中发送所述第一请求包括：
发送用于将所述数据缓存在所述存储对象中的所述第一请求。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括：
响应于从所述第一缓存模块接收到所述数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示，从所述第一缓存模块获取所述存储器池；以及
从所述第一缓存模块获取所述存储对象。
14.一种用于缓存数据的方法，包括：
响应于从第一处理器接收到用于向第二处理器同步被缓存在所述第一处理器的第一缓存模块中的数据的第一命令，将所述数据写入到所述第二处理器上的第二缓存模块中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述数据被缓存在所述第一缓存模块中的第一存储器池中的第一存储对象中，并且所述方法还包括：
响应于从所述第一处理器接收到用于在所述第二缓存模块中创建与所述第一存储器池成镜像的第二存储器池的第二命令，在所述第二缓存模块中创建所述第二存储器池；以及
响应于从所述第一处理器接收到用于分配与所述第一存储对象成镜像的第二存储对象的第三命令，从所述第二存储器池中分配所述第二存储对象。
16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述数据写入到所述第二处理器上的第二缓存模块中包括：
将所述数据写入到所述第二存储对象中。
17.一种第一缓存组件，所述第一缓存组件位于第一处理器上，并且包括：
控制器，被配置为：
响应于从在所述第一处理器上运行的客户端模块接收到用于缓存数据的第一请求，将所述数据写入到所述第一缓存组件中；
向所述客户端模块发送所述数据已经被写入所述第一缓存组件的第一指示；
响应于从所述客户端模块接收到用于向第二处理器同步所述数据的第二请求，向所述第二处理器发送使得所述数据被写入到所述第二处理器上的第二缓存组件中的第一命令；以及
向所述客户端模块发送所述数据已经被同步的第二指示。
18.根据权利要求17所述的第一缓存组件，其中所述控制器还被配置为：
在所述第一缓存组件中创建专属于所述客户端模块的第一存储器池；以及
从所述第一存储器池中分配用于缓存所述数据的第一存储对象。
19.根据权利要求18所述的第一缓存组件，其中在所述第一缓存组件中创建所述第一存储器池包括：
响应于从所述客户端模块接收到用于在所述第一缓存组件和所述第二缓存组件上创建镜像存储器池的第三请求，在所述第一缓存组件中创建所述第一存储器池；
向所述第二处理器发送用于在所述第二缓存组件中创建与所述第一存储器池成镜像的第二存储器池的第二命令；以及
响应于所述第一存储器池被创建，向所述客户端模块返回创建的所述第一存储器池。
20.根据权利要求18所述的第一缓存组件，其中从所述第一存储器池中分配所述第一存储对象包括：
响应于从所述客户端模块接收到用于分配镜像存储对象的第四请求，从所述第一存储器池中分配所述第一存储对象；
向所述第二处理器发送用于分配与所述第一存储对象成镜像的第二存储对象的第三命令；以及
响应于所述第一存储对象被分配，向所述客户端模块返回分配的所述第一存储对象。
21.根据权利要求20所述的第一缓存组件，其中将所述数据写入到所述第一处理器上的第一缓存组件中包括：
将所述数据写入到所述第一存储对象中。
22.根据权利要求20所述的第一缓存组件，其中发送所述第一命令包括：
向所述第二缓存组件发送使得所述数据被写入到所述第二存储对象中的所述第一命令。
23.根据权利要求18所述的第一缓存组件，还包括瞬态存储介质和持久存储介质，所述数据被缓存在所述瞬态存储介质中，并且所述控制器还被配置为：
响应于接收到指示电源故障发生的第一信号，将所述数据从所述瞬态存储介质转移至所述持久存储介质中；
响应于接收到指示所述电源故障恢复的第二信号，将所述数据从所述持久存储介质转移回所述瞬态存储介质中；以及
向所述客户端模块发送所述数据的缓存已经从所述电源故障中恢复的指示。
24.根据权利要求23所述的第一缓存组件，其中将所述数据从所述持久存储介质转移回所述瞬态存储介质中包括：
在所述瞬态存储介质中重新创建所述第一存储器池；
从所述第一存储器池中重新分配所述第一存储器对象；以及
将所述数据从所述持久存储介质转移至所述第一存储器对象中。
25.一种客户端组件，所述客户端组件运行在第一处理器上，并且包括：
控制器，被配置为：
向第一处理器上的第一缓存模块发送用于缓存数据的第一请求；
响应于从所述第一缓存模块接收到所述数据已经被写入所述第一缓存模块的第一指示，向所述第一缓存模块发送用于向第二处理器同步所述数据的第二请求，使得所述数据被写入到所述第二处理器上的第二缓存模块中；以及
接收所述数据已经被同步的第二指示。
26.根据权利要求25所述的客户端组件，其中所述控制器还被配置为：
向所述第一缓存模块发送用于在所述第一缓存模块和所述第二缓存模块上创建镜像存储器池的第三请求；以及
从所述第一缓存模块获取所述镜像存储器池中的存储器池，所述存储器池被创建在所述第一缓存模块上。
27.根据权利要求26所述的客户端组件，其中所述控制器还被配置为：
向所述第一缓存模块发送用于从所述镜像存储器池中分配用于缓存所述数据的镜像存储对象的第四请求；以及
从所述第一缓存模块获取所述镜像存储器对象中的存储对象，所述存储对象从所述第一存储器池中被分配。
28.根据权利要求27所述的客户端组件，其中发送所述第一请求包括：
发送用于将所述数据缓存在所述存储对象中的所述第一请求。
29.根据权利要求26所述的客户端组件，其中所述控制器还被配置为：
响应于从所述第一缓存模块接收到所述数据的缓存已经从电源故障中恢复的指示，从所述第一缓存模块获取所述存储器池；以及
从所述第一缓存模块获取所述存储对象。
30.一种第二缓存组件，所述第二缓存组件位于第二处理器上，并且包括：
控制器，被配置为：
响应于从第一处理器接收到用于向第二处理器同步被缓存在所述第一处理器的第一缓存组件中的数据的第一命令，将所述数据写入到所述第二缓存组件中。
31.根据权利要求30所述的第二缓存组件，其中所述数据被缓存在所述第一缓存组件中的第一存储器池中的第一存储对象中，并且所述控制器被配置为：
响应于从所述第一处理器接收到用于在所述第二缓存组件中创建与所述第一存储器池成镜像的第二存储器池的第二命令，在所述第二缓存组件中创建所述第二存储器池；以及
响应于从所述第一处理器接收到用于分配与所述第一存储对象成镜像的第二存储对象的第三命令，从所述第二存储器池中分配所述第二存储对象。
32.根据权利要求31所述的第二缓存组件，其中将所述数据写入到所述第二处理器上的第二缓存组件中包括：
将所述数据写入到所述第二存储对象中。
33.一种存储系统，包括第一处理器和第二处理器，所述第一处理器与所述第二处理器通信地耦合，其中：
所述第一处理器至少包括根据权利要求17-24中任一项所述的第一缓存组件；并且
所述第二处理器至少包括根据权利要求30-32中任一项所述的第二缓存组件。
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