基于Flashcache的混合存儲方案設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、計算機(jī)技術(shù)在飛速地發(fā)展,而磁盤的存取速度卻提升緩慢,成為了影響計算機(jī)系統(tǒng)性能的主要因素。新型的存儲介質(zhì)固態(tài)盤(Solid State Driver,SSD)的迅猛發(fā)展給存儲系統(tǒng)注入了新的活力,SSD讀寫速度快,特別是隨機(jī)I/O能力很優(yōu)秀,只是容量較磁盤小很多,而且價格昂貴。在磁盤向SSD過渡期間,混合存儲技術(shù)能發(fā)揮磁盤和SSD各自的優(yōu)點,平衡成本和性能需求。開源項目flashcache是混合存儲技術(shù)的一種實現(xiàn),它使用SSD作為磁盤和內(nèi)存

2、之間的緩存,以達(dá)到提升性能的目的。Flashcache是一個完整可用的混合存儲方案,但其緩存調(diào)度方式過于簡單,不能充分利用SSD的高性能,可以作進(jìn)一步改進(jìn)。
　　在分析了flashcache具體實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合SSD的特性,從性能和數(shù)據(jù)可靠性兩方面考慮,提出了對flashcache的改進(jìn)方案。使用基樹組織管理緩存,對SSD上的緩存塊進(jìn)行全局的調(diào)配,提高SSD的利用率和緩存命中率,縮短檢索時間。利用雙LRU鏈表的方式識別熱點緩存塊

3、,當(dāng)緩存塊要被替換時同時回收地址相鄰的非熱點緩存塊,保留了最有緩存價值的緩存塊,同時使得對SSD的寫入接近于大塊寫,更好的發(fā)揮SSD的性能和維護(hù)其寫入壽命。引入NVRAM以日志的方式實時保存緩存塊元數(shù)據(jù)改變,一方面可以保證在系統(tǒng)故障恢復(fù)后的數(shù)據(jù)有效性,另一方面避免了元數(shù)據(jù)實時寫入到SSD給混合存儲系統(tǒng)帶來的性能影響。
　　在flashcache的框架基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了對flashcache的改進(jìn)方案,并進(jìn)行了對比測試。測試結(jié)果表明,相