固态盘阵列小写优化研究

发布时间：2023-04-03 04:25

　　固态硬盘因为其性能高,能耗低等特点,正在逐步地替代传统的硬磁盘,被广泛地应用于存储系统中。但是闪存存在着寿命有限的缺陷,用固态盘构建的大规模存储系统存在着可靠性问题,固态硬盘阵列可以利用冗余校验提高系统的可靠性。但是,由小写引起的奇偶校验更新引入了大量的读写操作,降低了系统的性能,缩短了固态盘的寿命。针对固态盘阵列的小写问题,现有方案通过挖掘访问关联的热数据,将它们重组到新条带,减少校验更新开销,提高了固态盘阵列的性能。但该方法通过处理历史访问数据来挖掘频繁序列,容易成为系统瓶颈,尤其在挖掘序列维度增加时。利用重组条带不相互重叠的特点,改进了序列挖掘算法,使用深度搜索和贪心策略,减少了算法的迭代过程和对无效序列的验证,提高了序列挖掘算法的效率,且在挖掘高维序列时性能稳定。引入基于关联感知的缓存替换策略,充分发挥重组条带内的数据块具有热数据和访问关联特性的优势,延迟重组条带在写缓存和局部校验缓存的替出时间,不仅提高了缓存的命中率,还增大了全条带更新的概率。考虑到从写缓存替出的全条带更新会污染局部校验缓存,且全条带更新的提交代价小,在处理写缓存替出的全条带更新时,将校验值和数据一同写到固态...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 固态盘阵列面临的问题
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题研究内容及本文组织结构
2 关键技术研究
    2.1 频繁序列挖掘算法优化
    2.2 缓存替换策略
    2.3 本章小结
3 基于关联感知的固态盘阵列的设计与实现
    3.1 系统总体架构
    3.2 关联挖掘的设计与实现
    3.3 条带重组的设计与实现
    3.4 垃圾回收的设计与实现
    3.5 地址映射的设计与实现
    3.6 缓存的设计与实现
    3.7 系统开销分析
    3.8 本章小结
4 实验结果与分析
    4.1 测试负载与环境
    4.2 频繁序列挖掘算法验证
    4.3 缓存替换策略测试
    4.4 系统性能测试
    4.5 本章小结
5 全文总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3780655