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一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置制造方法

文檔序號(hào):6621123閱讀:307來源:國知局
一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置,其中,所述方法包括:查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊;在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述特征位圖用于標(biāo)識(shí)所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行順序預(yù)??;當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取。采用本發(fā)明,可提高系統(tǒng)的預(yù)取效率。
【專利說明】一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模隨著用戶數(shù)呈指數(shù)級(jí)增長,也越來越龐大,為 了支持?jǐn)嘟硬僮?,?shù)據(jù)要預(yù)先存儲(chǔ)到緩存中,由于在斷接過程中只能使用本地的數(shù)據(jù),所以 要提高用戶的訪問速度,主要采用緩存預(yù)取技術(shù)來減少網(wǎng)絡(luò)延遲,因此這個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)先提取 的過程是必需的。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中,可以利用全量I/O訪問歷史來挖掘數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并通過該 關(guān)聯(lián)關(guān)系生成規(guī)則用于規(guī)則關(guān)聯(lián)預(yù)取,由于現(xiàn)有技術(shù)中的規(guī)則關(guān)聯(lián)預(yù)取無法區(qū)分順序訪問 的I/O請(qǐng)求和隨機(jī)訪問的I/O請(qǐng)求,所以無論是順序訪問的I/O請(qǐng)求還是隨機(jī)訪問的I/O 請(qǐng)求,都將使用規(guī)則關(guān)聯(lián)預(yù)取,但是規(guī)則關(guān)聯(lián)預(yù)取并不適用于順序訪問的I/O請(qǐng)求,從而降 低了系統(tǒng)的預(yù)取效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法以及裝置,可 提1?系統(tǒng)的預(yù)取效率。
[0005] 本發(fā)明第一方面提供了一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法,包括:
[0006] 查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊;
[0007] 在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述特征位圖用于標(biāo)識(shí)所 述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;
[0008] 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O 請(qǐng)求進(jìn)行順序預(yù)取;
[0009] 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O 請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取。
[0010] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo) 存儲(chǔ)塊的步驟之前,還包括:
[0011] 識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;
[0012] 將識(shí)別出的所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征添加或更新至特征位圖中。
[0013] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述識(shí)別 存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,包括:
[0014] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)大于或等于 預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距小于預(yù)設(shè)的扇區(qū)數(shù)量閾值時(shí), 識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征;
[0015] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)小于預(yù) 設(shè)的第二數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距大于預(yù)設(shè)的扇區(qū)數(shù)量閾值時(shí),識(shí) 別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征;
[0016] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)大于或 等于預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特 征為暫未識(shí)別;其中,所述第一數(shù)量閾值大于所述第二數(shù)量閾值。
[0017] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0018] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大 于或等于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征;
[0019] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率小 于或等于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征;
[0020] 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大 于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問 特征為暫未識(shí)別;其中,所述第一覆蓋率閾值大于所述第二覆蓋率閾值。
[0021] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式, 或第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述識(shí)別存儲(chǔ)塊的 I/O訪問特征的步驟之前,還包括:
[0022] 判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元 數(shù)據(jù)是否在本地內(nèi)存中,所述元數(shù)據(jù)至少包括所述存儲(chǔ)塊中所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)和所述 歷史I/O請(qǐng)求的覆蓋率;
[0023] 若判斷為在所述本地內(nèi)存中,則更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ) 塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù);
[0024] 當(dāng)更新后的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)塊滿足啟動(dòng)識(shí)別條件時(shí),執(zhí)行所述識(shí)別存儲(chǔ) 塊的I/O訪問特征。
[0025] 結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0026] 當(dāng)判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的 元數(shù)據(jù)不在本地內(nèi)存中時(shí),則進(jìn)一步判斷所述本地內(nèi)存中的所述元數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù) 設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值;
[0027] 若判斷為未達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值,則生成所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處 的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù),并將所生成的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述本地內(nèi)存 中,以便于更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的 元數(shù)據(jù);
[0028] 若判斷為達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值時(shí),則從所述本地內(nèi)存中刪除啟動(dòng)識(shí)別時(shí)間戳最 靠前的元數(shù)據(jù),以便于在所述本地內(nèi)存中生成所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ) 塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù);
[0029] 計(jì)算被刪除的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,以將計(jì)算出的所述I/O訪 問特征添加或更新至特征位圖中。
[0030] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式, 或第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第六種可 能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根據(jù) 所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取,包括:
[0031] 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),在預(yù)設(shè)的二維表中 查找是否存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則;
[0032] 若查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則,則下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求,并根 據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求以及查找到的所述關(guān)聯(lián)規(guī)則生成預(yù)取請(qǐng)求,以根據(jù)所述預(yù)取請(qǐng)求進(jìn)行 預(yù)取;
[0033] 若未查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則,則直接下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng) 求。
[0034] 結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,
[0035] 所述關(guān)聯(lián)規(guī)則是通過對(duì)識(shí)別為隨機(jī)訪問特征和暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ) 塊進(jìn)行歷史訪問信息挖掘所得到的;
[0036] 所述二維表包括與識(shí)別為隨機(jī)訪問特征或暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊對(duì) 應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
[0037] 本發(fā)明第二方面提供了一種數(shù)據(jù)預(yù)取裝置,包括:
[0038] 第一查找模塊,用于查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊;
[0039] 第二查找模塊,用于在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述 特征位圖用于標(biāo)識(shí)所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;
[0040] 順序預(yù)取模塊,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征 時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行順序預(yù)??;
[0041] 隨機(jī)預(yù)取模塊,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征 時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取。
[0042] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0043] 特征識(shí)別模塊,用于識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;
[0044] 添加更新模塊,用于將所述特征識(shí)別模塊識(shí)別出的所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征添 加或更新至特征位圖中。
[0045] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述特征 識(shí)別模塊包括:
[0046] 識(shí)別單元,用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求 個(gè)數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距小于預(yù)設(shè)的扇 區(qū)數(shù)量閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征;
[0047] 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷 史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距大于預(yù)設(shè) 的扇區(qū)數(shù)量閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征;
[0048] 標(biāo)示單元,用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O 請(qǐng)求個(gè)數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ) 塊的I/O訪問特征為暫未識(shí)別;其中,所述第一數(shù)量閾值大于所述第二數(shù)量閾值。
[0049] 結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,
[0050] 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所 述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于或等于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問 特征為順序訪問特征;
[0051] 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所 述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率小于或等于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問 特征為隨機(jī)訪問特征;
[0052] 所述標(biāo)示單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所 述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),標(biāo)示 所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為暫未識(shí)別;其中,所述第一覆蓋率閾值大于所述第二覆蓋率 閾值。
[0053] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式, 或第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0054] 第一判斷模塊,用于判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí) 別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù)是否在本地內(nèi)存中,所述元數(shù)據(jù)至少包括所述存儲(chǔ)塊中所述歷史 I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)和所述歷史I/O請(qǐng)求的覆蓋率;
[0055] 元數(shù)據(jù)更新模塊,用于若所述第一判斷模塊判斷為在所述本地內(nèi)存中,則更新所 述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù);
[0056] 通知模塊,用于當(dāng)所述元數(shù)據(jù)更新模塊更新后的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)塊滿足 啟動(dòng)識(shí)別條件時(shí),通知所述特征識(shí)別模塊識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征。
[0057] 結(jié)合第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,還包括:
[0058] 第二判斷模塊,用于當(dāng)所述第一判斷模塊判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所 處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù)不在本地內(nèi)存中時(shí),則進(jìn)一步判斷所述本地 內(nèi)存中的所述元數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值;
[0059] 生成存儲(chǔ)模塊,用于若所述第二判斷模塊判斷為未達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值,則生 成所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù),并將 所生成的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述本地內(nèi)存中,以便于更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處 的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù);
[0060] 刪除模塊,用于若所述第二判斷模塊判斷為達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值時(shí),則從所述 本地內(nèi)存中刪除啟動(dòng)識(shí)別時(shí)間戳最靠前的元數(shù)據(jù),以便于在所述本地內(nèi)存中生成所述歷史 I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù);
[0061] 計(jì)算模塊,用于計(jì)算被刪除的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,以將計(jì)算 出的所述I/O訪問特征添加或更新至特征位圖中。
[0062] 結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式, 或第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式,或第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第六種可 能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述隨機(jī)預(yù)取模塊包括:
[0063] 規(guī)則查找單元,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征 時(shí),在預(yù)設(shè)的二維表中查找是否存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則;
[0064] 預(yù)取單元,用于若所述規(guī)則查找單元查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī) 貝1J,則下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求,并根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求以及查找到的所述關(guān)聯(lián)規(guī)則生成預(yù) 取請(qǐng)求,以根據(jù)所述預(yù)取請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)??;
[0065] 請(qǐng)求下發(fā)單元,用于若所述規(guī)則查找單元未查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān) 聯(lián)規(guī)則,則直接下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求。
[0066] 結(jié)合第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,
[0067] 所述關(guān)聯(lián)規(guī)則是通過對(duì)識(shí)別為隨機(jī)訪問特征和暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ) 塊進(jìn)行歷史訪問信息挖掘所得到的;
[0068] 所述二維表包括與識(shí)別為隨機(jī)訪問特征或暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊對(duì) 應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
[0069] 由上可見,本發(fā)明實(shí)施例通過在預(yù)先設(shè)置的特征位圖中查找出目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O 訪問特征,可以確定出要對(duì)當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行順序預(yù)取或隨機(jī)預(yù)取,使得順序預(yù)取和隨機(jī) 預(yù)取兩種預(yù)取方法可以有效分離開來,以應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的I/O請(qǐng)求,從而可以提高系統(tǒng)的預(yù) 取效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0070] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附 圖獲得其他的附圖。
[0071] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法的流程示意圖;
[0072] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法的流程示意圖;
[0073] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的其中一種對(duì)元數(shù)據(jù)的處理方法的流程示意圖;
[0074] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的其中一種隨機(jī)預(yù)取的方法的流程示意圖;
[0075] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)預(yù)取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0076] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)預(yù)取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0077] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種特征識(shí)別模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0078] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隨機(jī)預(yù)取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0079] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種數(shù)據(jù)預(yù)取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0080] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;?本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0081] 請(qǐng)參見圖1,是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法的流程示意圖,所述方法 可以包括:
[0082] S101,查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊;
[0083] 具體的,所述存儲(chǔ)塊是通過預(yù)先對(duì)LUN空間進(jìn)行均等容量劃分所得到的,例如,將 一個(gè)40M大小的LUN空間劃分成10個(gè)4M大小的存儲(chǔ)塊,即從LUN空間的初始位置開始,每 4M的連續(xù)空間對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)塊。由于主機(jī)發(fā)到存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O請(qǐng)求中攜帶有請(qǐng)求訪問地址 和請(qǐng)求訪問長度,所以存儲(chǔ)系統(tǒng)可以根據(jù)主機(jī)側(cè)所發(fā)送的當(dāng)前I/O請(qǐng)求確定出所述當(dāng)前1/ 0請(qǐng)求處于哪個(gè)存儲(chǔ)塊。在查找到當(dāng)前I/O請(qǐng)求所處于的存儲(chǔ)塊后,還可以將該存儲(chǔ)塊作為 目標(biāo)存儲(chǔ)塊。
[0084] S102,在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征;
[0085] 具體的,所述特征位圖包含每個(gè)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所以所述特征位圖用于 標(biāo)識(shí)所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述I/O訪問特征至少包括順序訪問特征和隨機(jī)訪 問特征。根據(jù)多個(gè)歷史I/O請(qǐng)求可以識(shí)別出存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,例如,在lms內(nèi),若統(tǒng) 計(jì)出其中一個(gè)存儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求的個(gè)數(shù)超過200個(gè),且歷史I/O請(qǐng)求間的間距均小 于8個(gè)扇區(qū)大小,則可識(shí)別出該存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征;若統(tǒng)計(jì)出另一個(gè)存 儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求的個(gè)數(shù)少于10個(gè),且歷史I/O請(qǐng)求間的間距均大于8個(gè)扇區(qū)大小, 則可識(shí)別出該存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征。在識(shí)別出各個(gè)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特 征后,可以將識(shí)別出的所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征添加或更新至特征位圖中。在設(shè)置好所 述特征位圖后,可以在所述特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征。例如,請(qǐng)參 見如下表1所示的特征位圖:
[0086]

【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)據(jù)預(yù)取的方法,其特征在于,包括: 查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊; 在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述特征位圖用于標(biāo)識(shí)所述目 標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征; 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求 進(jìn)行順序預(yù)??; 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求 進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處 的目標(biāo)存儲(chǔ)塊的步驟之前,還包括: 識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征; 將識(shí)別出的所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征添加或更新至特征位圖中。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,包括: 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)大于或等于預(yù)設(shè) 的第一數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距小于預(yù)設(shè)的扇區(qū)數(shù)量閾值時(shí),識(shí)別 出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征; 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)的 第二數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距大于預(yù)設(shè)的扇區(qū)數(shù)量閾值時(shí),識(shí)別出 所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征; 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)大于或等于 預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為 暫未識(shí)別;其中,所述第一數(shù)量閾值大于所述第二數(shù)量閾值。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,還包括: 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于或 等于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征; 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率小于或 等于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征; 當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于預(yù) 設(shè)的第二覆蓋率閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征 為暫未識(shí)別;其中,所述第一覆蓋率閾值大于所述第二覆蓋率閾值。
5. 如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特 征的步驟之前,還包括: 判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù) 是否在本地內(nèi)存中,所述元數(shù)據(jù)至少包括所述存儲(chǔ)塊中所述歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù)和所述歷史 I/O請(qǐng)求的覆蓋率; 若判斷為在所述本地內(nèi)存中,則更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的 用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù); 當(dāng)更新后的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)塊滿足啟動(dòng)識(shí)別條件時(shí),執(zhí)行所述識(shí)別存儲(chǔ)塊的 I/O訪問特征。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,還包括: 當(dāng)判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù) 據(jù)不在本地內(nèi)存中時(shí),則進(jìn)一步判斷所述本地內(nèi)存中的所述元數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的 元數(shù)據(jù)閾值; 若判斷為未達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值,則生成所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存 儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù),并將所生成的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述本地內(nèi)存中,以 便于更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù) 據(jù); 若判斷為達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值時(shí),則從所述本地內(nèi)存中刪除啟動(dòng)識(shí)別時(shí)間戳最靠前 的元數(shù)據(jù),以便于在所述本地內(nèi)存中生成所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的 用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù); 計(jì)算被刪除的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,以將計(jì)算出的所述I/O訪問特 征添加或更新至特征位圖中。
7. 如權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的 I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取,包括: 當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),在預(yù)設(shè)的二維表中查找 是否存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則; 若查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則,則下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求,并根據(jù)所 述當(dāng)前I/O請(qǐng)求以及查找到的所述關(guān)聯(lián)規(guī)則生成預(yù)取請(qǐng)求,以根據(jù)所述預(yù)取請(qǐng)求進(jìn)行預(yù) ??; 若未查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則,則直接下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于, 所述關(guān)聯(lián)規(guī)則是通過對(duì)識(shí)別為隨機(jī)訪問特征和暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊進(jìn) 行歷史訪問信息挖掘所得到的; 所述二維表包括與識(shí)別為隨機(jī)訪問特征或暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的 關(guān)聯(lián)規(guī)則。
9. 一種數(shù)據(jù)預(yù)取裝置,其特征在于,包括: 第一查找模塊,用于查找當(dāng)前I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的目標(biāo)存儲(chǔ)塊; 第二查找模塊,用于在特征位圖中查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,所述特征 位圖用于標(biāo)識(shí)所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征; 順序預(yù)取模塊,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征時(shí),根 據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行順序預(yù)?。? 隨機(jī)預(yù)取模塊,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),根 據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求進(jìn)行隨機(jī)預(yù)取。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,還包括: 特征識(shí)別模塊,用于識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征; 添加更新模塊,用于將所述特征識(shí)別模塊識(shí)別出的所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征添加或 更新至特征位圖中。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于,所述特征識(shí)別模塊包括: 識(shí)別單元,用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的歷史I/O請(qǐng)求個(gè)數(shù) 大于或等于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距小于預(yù)設(shè)的扇區(qū)數(shù) 量閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為順序訪問特征; 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O 請(qǐng)求個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且各個(gè)所述歷史I/O請(qǐng)求之間的間距大于預(yù)設(shè)的扇區(qū) 數(shù)量閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征; 標(biāo)示單元,用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述存儲(chǔ)塊中的所述歷史I/O請(qǐng)求 個(gè)數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的第二數(shù)量閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一數(shù)量閾值時(shí),標(biāo)示所述存儲(chǔ)塊的 I/O訪問特征為暫未識(shí)別;其中,所述第一數(shù)量閾值大于所述第二數(shù)量閾值。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于, 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存 儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于或等于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征 為順序訪問特征; 所述識(shí)別單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存 儲(chǔ)塊中的覆蓋率小于或等于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值時(shí),識(shí)別出所述存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征 為隨機(jī)訪問特征; 所述標(biāo)示單元,還用于當(dāng)達(dá)到統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗閾值,且判斷出所述歷史I/O請(qǐng)求在所述存 儲(chǔ)塊中的覆蓋率大于預(yù)設(shè)的第二覆蓋率閾值,且小于預(yù)設(shè)的第一覆蓋率閾值時(shí),標(biāo)示所述 存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為暫未識(shí)別;其中,所述第一覆蓋率閾值大于所述第二覆蓋率閾值。
13. 如權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,還包括: 第一判斷模塊,用于判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別1/ 0訪問特征的元數(shù)據(jù)是否在本地內(nèi)存中,所述元數(shù)據(jù)至少包括所述存儲(chǔ)塊中所述歷史I/O 請(qǐng)求個(gè)數(shù)和所述歷史I/O請(qǐng)求的覆蓋率; 元數(shù)據(jù)更新模塊,用于若所述第一判斷模塊判斷為在所述本地內(nèi)存中,則更新所述歷 史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù); 通知模塊,用于當(dāng)所述元數(shù)據(jù)更新模塊更新后的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的所述存儲(chǔ)塊滿足啟動(dòng) 識(shí)別條件時(shí),通知所述特征識(shí)別模塊識(shí)別存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置,其特征在于,還包括: 第二判斷模塊,用于當(dāng)所述第一判斷模塊判斷所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的 存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù)不在本地內(nèi)存中時(shí),則進(jìn)一步判斷所述本地內(nèi)存 中的所述元數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值; 生成存儲(chǔ)模塊,用于若所述第二判斷模塊判斷為未達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值,則生成所 述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù),并將所生 成的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述本地內(nèi)存中,以便于更新所述歷史I/O請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存 儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù); 刪除模塊,用于若所述第二判斷模塊判斷為達(dá)到預(yù)設(shè)的元數(shù)據(jù)閾值時(shí),則從所述本地 內(nèi)存中刪除啟動(dòng)識(shí)別時(shí)間戳最靠前的元數(shù)據(jù),以便于在所述本地內(nèi)存中生成所述歷史I/O 請(qǐng)求所訪問的數(shù)據(jù)所處的存儲(chǔ)塊的用于識(shí)別I/O訪問特征的元數(shù)據(jù); 計(jì)算模塊,用于計(jì)算被刪除的元數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征,以將計(jì)算出的 所述I/O訪問特征添加或更新至特征位圖中。
15. 如權(quán)利要求11至14任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述隨機(jī)預(yù)取模塊包括: 規(guī)則查找單元,用于當(dāng)查找出所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊的I/O訪問特征為隨機(jī)訪問特征時(shí),在 預(yù)設(shè)的二維表中查找是否存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則; 預(yù)取單元,用于若所述規(guī)則查找單元查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則,則 下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求,并根據(jù)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求以及查找到的所述關(guān)聯(lián)規(guī)則生成預(yù)取請(qǐng) 求,以根據(jù)所述預(yù)取請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)??; 請(qǐng)求下發(fā)單元,用于若所述規(guī)則查找單元未查找到存在所述目標(biāo)存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī) 貝1J,則直接下發(fā)所述當(dāng)前I/O請(qǐng)求。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于, 所述關(guān)聯(lián)規(guī)則是通過對(duì)識(shí)別為隨機(jī)訪問特征和暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊進(jìn) 行歷史訪問信息挖掘所得到的; 所述二維表包括與識(shí)別為隨機(jī)訪問特征或暫未識(shí)別的I/O訪問特征的存儲(chǔ)塊對(duì)應(yīng)的 關(guān)聯(lián)規(guī)則。
【文檔編號(hào)】G06F12/08GK104156321SQ201410353997
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】王明迪, 覃偉峰 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司
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