面向新型非易失存储器的文件级磨损均衡机制
本文关键词: 非易失存储器 磨损均衡 文件系统 存储系统 新型存储器 出处:《计算机研究与发展》2015年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:自旋转移力矩磁存储器(spin transfer torque random access memory,STTRAM)和磁阻式随机存储器(magnetic random access memory,MRAM)等新型存储器具有接近于DRAM的访问速度,是构建高性能外存系统和提高计算机系统性能的重要手段,但有限的写次数是其重要局限之一.设计了文件系统级磨损均衡机制,使用Hash函数分散文件在外存中的存储,避免在创建和删除文件时反复分配某些存储块,通过分配文件空间时选择写次数较低的存储块,避免写操作的集中;使用主动迁移策略,在外存系统I/O负载较低时主动迁移写次数较高的数据块,减少磨损均衡机制对I/O性能的影响.最后在开源的基于对象存储设备Open-osd上实现了面向新型存储器文件系统级磨损均衡机制的原型,使用存储系统通用测试工具filebench和postmark的多个通用数据集进行了测试与分析,验证了基于新型存储器的文件系统级磨损均衡机制能稳定地将存储块写次数差减少到原来的1/20左右,同时最高仅损失了6%的I/O性能和增加了0.5%的额外写操作,具有高效和稳定的特性.
[Abstract]:Spin transfer torque random access memory. STTRAM) and magnetoresistive random access memory. New memory, such as MRAM, has access speed close to that of DRAM, which is an important means to build high performance external memory system and improve the performance of computer system. However, the limited number of writes is one of its important limitations. A file system level wear equalization mechanism is designed, and the Hash function is used to disperse the storage of files in external memory. Avoid repeatedly allocating some storage blocks when creating and deleting files, and avoid the set of write operations by selecting the storage blocks with lower write times when allocating file space; The active migration strategy is used to actively migrate the data blocks with higher write times when the I / O load of the external memory system is low. Finally, the prototype of the new memory file system-level wear equalization mechanism is implemented on the open source object based storage device (Open-osd). Several common data sets of filebench and postmark are used to test and analyze. It is verified that the file system level wear equalization mechanism based on the new memory can steadily reduce the memory block write difference to about 1/20. At the same time, only 6% of I / O performance is lost and 0.5% additional write operations are added, with high efficiency and stability.
【作者单位】: 江苏大学计算机科学与通信工程学院;深圳信息职业技术学院信息中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(61300228) 交通运输部信息化技术研究项目(2013364836900) 浙江省自然科学基金项目(LY13F020012) 广东省自然科学基金项目(S2011010006118)
【分类号】:TP333
【正文快照】: 存储器的文件系统级磨损均衡机制能稳定地将存储块写次数差减少到原来的1?20左右,同时最高仅损失了6%的I?O性能和增加了0.5%的额外写操作,具有高效和稳定的特性.信息社会的发展使得计算机系统需要处理的信息呈现爆炸式的增长,各种高性能计算机系统是处理海量信息的重要工具.计
【参考文献】
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,本文编号:1447115
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