基于重删固态盘的事务处理技术研究

发布时间：2021-01-29 12:16

　　在固态盘（Solid State Drive,SSD）的内部采用数据重删技术,能够有效减少写入固态盘的数据和擦除次数,进而减少对闪存的磨损。闪存的异地更新特性使它具有支持事务操作的天然优势。通过在SSD中提供事务处理功能,能够有效降低文件系统管理事务产生的开销。在重删SSD中实现事务机制,能兼得两者的优势从而提供高性能的事务处理支持。由于重删引入了大量额外的元数据,从而使得事务管理更为复杂。由于数据与元数据的不一致会导致事务执行失败,具有事务接口的重删SSD必须能够保证这些数据与元数据的一致性。针对以上问题,提出了一种基于重删SSD的事务性闪存转换层方案（Transactional FTL for Deduplication-based SSDs,Tx-Dedup）,它能够在重删SSD中实现事务处理,同时保证重删SSD中数据与元数据的一致性。Tx-Dedup修改并扩展了SSD的现有接口,为上层应用提供了事务接口,采用一种事务表结构（Transaction Table,Tx-Table）记录事务的每个写操作的元数据信息以及事务的状态;延迟了地址映射和指纹等元数据信息的更新,禁止未提交事务... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 论文结构
2 重删固态盘与事务处理技术研究
    2.1 SSD存储原理
    2.2 重删SSD的元数据管理问题
    2.3 ext4 的事务处理机制JBD
    2.4 SSD中事务处理关键技术
    2.5 本章小结
3 基于重删SSD的事务处理方案设计
    3.1 总体框架设计
    3.2 Tx-Dedup的元数据记录
    3.3 支持事务特性的数据重删模块设计
    3.4 Tx-Dedup的事务处理模块设计
    3.5 本章小结
4 基于重删SSD的事务处理方案实现
    4.1 基于OpenSSD的事务接口实现
    4.2 支持事务特性的数据重删模块实现
    4.3 Tx-Dedup的事务处理模块实现
    4.4 本章小结
5 面向Tx-Dedup的文件系统设计与实现
    5.1 事务标志Ti的传递
    5.2 事务提交命令的封装与实现
    5.3 事务中止命令的封装与实现
    5.4 本章小结
6 实验测试与分析
    6.1 开发和测试环境与平台
    6.2 测试负载与测试方案介绍
    6.3 Tx-Dedup测试结果分析
    6.4 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文和专利



本文编号：3006870