申请/专利权人：中国科学院软件研究所

申请日：2023-04-14

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN116414839B

主分类号：G06F16/22

分类号：G06F16/22;G06F16/2455;G06F3/06;G06F16/2458

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2023.07.28#实质审查的生效;2023.07.11#公开

摘要：本发明涉及一种基于LSM_Tree的面向SSD的时序数据存储方法和系统。该方法在WAL模块提供了多个WALWriter，将接收的数据均分到每个WALWriter，数据可以并行写入WAL文件；在将缓存Cache写入磁盘SSTables文件时，通过FieldValues的字段值数量对SeriesKey进行排序，只将FieldValues的字段值数量达到阈值的时序数据写入SSTable文件，不满足条件的数据继续在缓存中，有利于SSTable文件中保存尽可能大的SeriesKey的数据，减小较小文件合并时数据被重复读取的概率。本发明充分利用了SSD内部并行性，提高了整个存储系统的写入吞吐，并能够减小写放大问题，延长SSD磁盘寿命，降低存储成本。

主权项：1.一种基于LSM_Tree的面向SSD的时序数据存储方法，其特征在于，包括以下步骤：将接收到的时序数据解析为SeriesKey=FieldValue模型，其中为SeriesKey为时间序列键，FieldValue为字段值；对所述SeriesKey进行哈希运算，得到64位无符号SeriesID，即时间序列ID，以减小元数据内存占用；将每个SeriesKey对应的时序数据写入缓存；在WAL模块设置多个预写日志线程WALWriter，将接收的时序数据均分到每个WALWriter中，利用多个WALWriter和SSD内部并行性将数据并行写入WAL文件；当缓存中的数据达到最大缓存阈值max_cache_threshold，或者缓存存在的时间超过最大缓存时间max_cache_cold_duration，将缓存中的数据写入SSTables文件，写入之前，通过FieldValues的字段值数量对SeriesKey进行排序，仅将FieldValues的字段值数量达到阈值的时序数据写入SSTable，不满足条件的数据继续在缓存中，使SSTable文件中保存尽可能大的SeriesKey的数据，减小较小文件合并时数据被重复读取的概率；所述将接收的时序数据均分到每个WALWriter中，包括：通过计算SeriesID%WAL_WRITER_NUMBER得到该SeriesKey对应的WALWriter，其中WAL_WRITER_NUMBER表示预写日志线程的数量；WALWriter的数量与CPU核心数或SSD内部通道数相同，每个WALWriter对应一个打开的可写入的文件句柄；其中，每个WAL文件的文件尾有一个比特位图Bitmap，保存WAL文件中所保存的SeriesID对应的数据，数据写入WAL文件后，将SeriesID添加到Bitmap；当缓存中的数据达到最大缓存阈值，或者缓存存在的时间超过最大缓存时间后，将缓存中的数据写入SSTables文件；在所述将FieldValues的字段值数量达到阈值的时序数据写入SSTable之后，记录已落盘的SeriesKey的SeriesIDs；根据记录的已落盘的SeriesKey的SeriesIDs，通过计算SeriesID%WAL_WRITER_NUMBER，得到每个SeriesKey对应的WALWriter，遍历WALWriter中所有的WAL文件，从每个WAL文件的Bitmap中删除已落盘的SeriesID，如果WAL文件的Bitmap为空，那么直接删除该WAL文件，否则保留该WAL文件。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院软件研究所 一种基于LSM_Tree的面向SSD的时序数据存储方法和系统

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