混合存儲(chǔ)系統(tǒng)研宄.pdf

1、目前存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展趨向于大容量、低成本和高性能,而任何單一的存儲(chǔ)器件如非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器、固態(tài)盤、磁盤等由于其物理特性的限制,并不能滿足以上需求?；旌洗鎯?chǔ)充分利用不同存儲(chǔ)器件的特性組成高效的存儲(chǔ)系統(tǒng),既能支持存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的大幅擴(kuò)展,又能在保持系統(tǒng)低成本的前提下,顯著提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能,成為目前存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的方向。
　　本文首先介紹了混合存儲(chǔ)系統(tǒng)的概念及其發(fā)展歷程,以及目前各種混合存儲(chǔ)系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于

2、NVRAM、SSD、的混合存儲(chǔ)系統(tǒng)Trident。論文的主要工作如下:
　　(1)對(duì)現(xiàn)有的主流持久存儲(chǔ)器件的特性進(jìn)行了研究,在隨機(jī)性能、順序性能、容量、成本、性能等幾個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比。
　　(2)對(duì)混合存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展歷程進(jìn)行了研究,并深入分析了混合存儲(chǔ)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
　　(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于NVRAM、SSD、HDD的混合存儲(chǔ)系統(tǒng)Trident,主要包括架構(gòu)、映射策略、熱點(diǎn)數(shù)據(jù)識(shí)別、數(shù)據(jù)的緩存和迀移等方面。<

3、br>　　(4)使用人工合成負(fù)載和實(shí)際工作負(fù)載對(duì)基于HDD的存儲(chǔ)系統(tǒng)、Facebook的FlashCache混合存儲(chǔ)系統(tǒng)、以及Trident混合存儲(chǔ)系統(tǒng)的隨機(jī)性能和順序性能進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,并且對(duì)比了FlashCache和Trident中的緩存命中率。
　　測(cè)試結(jié)果顯示,Trident混合存儲(chǔ)系統(tǒng)的順序讀寫性能接近基于HDD的存儲(chǔ)系統(tǒng),隨機(jī)IOPS部分超過(guò)FlashCache,緩存命中率接近FlashCache,且對(duì)SSD的寫入次數(shù)