隨著內(nèi)存鍵值對象緩存系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的廣泛部署,動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（Dynamic Random Access Memory,DRAM）受限于工藝和能耗已無法滿足緩存系統(tǒng)對內(nèi)存容量日益增長的需求。新型非易失性存儲器（Non-Volatile Memory,NVM）可以提供比DRAM更高的存儲密度和能耗效率,但比DRAM具有更高的讀/寫延遲以及更高的寫能耗。由DRAM和NVM構(gòu)成的異構(gòu)內(nèi)存系統(tǒng)具有提供大容量內(nèi)存的潛能,同時還能保持高性能。然而,將面向純DRAM所設(shè)計的內(nèi)存鍵值對象緩存系統(tǒng)直接部署在異構(gòu)內(nèi)存系統(tǒng)之上無法充分發(fā)揮異構(gòu)內(nèi)存的各自優(yōu)勢,如何能夠最大化系統(tǒng)性能與能耗效率還需要深入地探討�；贒RAM/NVM異構(gòu)內(nèi)存的內(nèi)存鍵值對象緩存系統(tǒng)（HMCached）在應(yīng)用層實現(xiàn)對象的訪問熱度監(jiān)測機(jī)制,通過將存儲在NVM中的熱對象動態(tài)遷移至DRAM中以減少代價高的NVM訪存。與先前的異構(gòu)內(nèi)存管理策略相比,HMCached完全在應(yīng)用層管理數(shù)據(jù)在兩種內(nèi)存介質(zhì)上的存儲,能夠避免對硬件或操作系統(tǒng)的修改,且數(shù)據(jù)熱度監(jiān)測的運(yùn)行時開銷可忽略不計。此外,HMCached提出NVM訪存友好的索引結(jié)構(gòu),將對象中訪問... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

內(nèi)存鍵值對象緩存系統(tǒng)部署示例

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文存分配器更適合于內(nèi)存鍵值對象緩存系統(tǒng)使用，同時這也是內(nèi)存分配器。Slab內(nèi)存分配器的結(jié)構(gòu)如圖1.2所示，分配器內(nèi)部分為了一系列Slab Class，每個Slab Class僅負(fù)責(zé)一種固定大小的統(tǒng)啟動之初，每個Slab Class按需地從操作系統(tǒng)獲取連續(xù)的大塊大小為1MB），隨后將其切割成多個等大小的內(nèi)存塊（稱為c存分配。當(dāng)Memcached需要為一個新的對象分配內(nèi)存塊時，Slab適配的方式選取一個合適的Slab Class執(zhí)行內(nèi)存分配操作，該Sla塊滿足剛好能夠容納這個新對象，且造成的內(nèi)存空間浪費(fèi)最少。

此具有不錯的性能表現(xiàn)，然而對于訪存局部性較差的應(yīng)用，此類策略將造成DRAM和NVM之間大量的數(shù)據(jù)遷移和拷貝，并影響DRAM緩存收益。圖1.3 兩種典型的DRAM和NVM異構(gòu)內(nèi)存組織結(jié)構(gòu)[24]由于NVM具有可字節(jié)尋址的特點，平行結(jié)構(gòu)的異構(gòu)內(nèi)存組織結(jié)構(gòu)被提出。在該結(jié)構(gòu)中，DRAM和NVM被組織在同一線性地址空間中，CPU可同時訪問DRAM和NVM中的數(shù)據(jù)。Ramos等人[26]基于平行結(jié)構(gòu)的異構(gòu)內(nèi)存組織結(jié)構(gòu)，提出在內(nèi)存控制器中監(jiān)測每個物理頁面的訪存信息，同時基于多級隊列算法對物理頁面的訪問熱度排序，并將其中的熱頁動態(tài)地遷移至DRAM。Yoon等人[27]研究發(fā)現(xiàn)DRAM和NVM在行緩沖（Row Buffer）命中時具有相似的訪問延遲，Row Buffer缺失時NVM造成的延遲更高

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向大數(shù)據(jù)的異構(gòu)內(nèi)存系統(tǒng)[J]. 王孝遠(yuǎn),廖小飛,劉海坤,金海.  大數(shù)據(jù). 2018(04)
[2]內(nèi)存計算技術(shù)研究綜述[J]. 羅樂,劉軼,錢德沛.  軟件學(xué)報. 2016(08)
[3]基于空間局部性的PCM和DRAM混合內(nèi)存頁面調(diào)度算法[J]. 劉巍.  中國科技論文. 2014(01)
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本文編號：3015510