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一种高性能高可靠的混合客户端缓存系统

发布时间:2018-12-18 18:24
【摘要】:现代数据中心普遍使用网络存储系统提供共享存储服务.存储服务端通常使用独立冗余磁盘阵列(RAID)技术保障数据可靠性,如可以容单/双盘错的RAID5/6.相比于传统磁盘,固态盘具有更低的访问时延和更高的价格,因此将固态盘作为存储客户端缓存成为一种流行的方案.写回法可以充分发挥固态盘的优势加速存储读写性能,然而一旦固态盘发生故障,写回法无法保证数据的一致性和持久性.写直达法简化了一致性模型,但是无法减小写时延.设计并实现一种新的混合客户端缓存(hybrid host cache,HHC),HHC通过使用廉价的日志磁盘镜像存放固态盘上的脏数据来提高可靠性,并且利用写屏障语义保证数据的可靠性和一致性.分析表明,HHC的平均无故障时间远远高于后端存储系统.最后实现了一个原型系统并使用Filebench进行性能评估,结果表明在不同负载下,HHC性能与传统的写回法接近,远远超过写直达法.
[Abstract]:Network storage systems are widely used in modern data centers to provide shared storage services. Storage servers usually use independent redundant disk array (RAID) technology to ensure data reliability, such as single / double disk error RAID5/6. Compared with the traditional disk, the solid-state disk has lower access delay and higher price, so it is popular to use the solid-state disk as the storage client cache. The write-back method can give full play to the advantages of solid-state disk and accelerate the performance of storage, read and write. However, once the solid-state disk fails, the write-back method can not guarantee the consistency and persistence of data. The write direct method simplifies the consistency model, but it can not reduce the write delay. A new hybrid client cache (hybrid host cache,HHC), HHC is designed and implemented to improve reliability by using cheap log disk images to store dirty data on solid disks and to ensure the reliability and consistency of data by using write barrier semantics. The analysis shows that the average failure-free time of HHC is much higher than that of back-end storage system. Finally, a prototype system is implemented and Filebench is used to evaluate the performance. The results show that under different loads, the performance of HHC is close to that of the traditional write-back method, which is much better than the write-direct method.
【作者单位】: 华中科技大学武汉光电国家实验室;华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室;
【基金】:国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目(2015AA015301) 国家自然科学基金项目(61472153,61402189,61502191)~~
【分类号】:TP333

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