隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)模不斷增加,海量數(shù)據(jù)的處理需求對計算機系統(tǒng)存儲性能提出了更高的要求�；趥鹘y(tǒng)磁盤的存儲系統(tǒng)性能較低,由于其機械特征造成數(shù)據(jù)訪問性能較低,已無法滿足響應(yīng)時間要求較高的大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求,與此同時,基于閃存的固態(tài)盤憑借其優(yōu)秀的讀寫性能逐漸得到了廣泛應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)磁盤,基于閃存的固態(tài)盤具有讀寫性能高,能耗低,噪音小等優(yōu)點,因此其逐漸被廣泛應(yīng)用到大規(guī)模存儲系統(tǒng)中。但是,由于閃存介質(zhì)本身物理特性,如讀/寫與擦除操作粒度不一致、擦除操作延遲較高以及寫/擦除操作次數(shù)有限等,使得固態(tài)盤在實際應(yīng)用過程中存在許多新的問題,固態(tài)盤內(nèi)部垃圾回收操作會造成請求響應(yīng)方面的性能抖動問題便是其中之一。通常這個問題不會受到研究者的關(guān)注和研究,但是其會引起用戶I/0請求響應(yīng)延遲較長,影響用戶體驗,尤其在實時交易類應(yīng)用中,較大性能抖動會影響用戶請求完成時間,嚴重時會造成交易數(shù)據(jù)錯誤,甚至造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的損失。為了解決垃圾回收引起的性能抖動問題,本文提出了一種針對寫性能抖動優(yōu)化的固態(tài)盤緩存管理算法CalmWPC。該算法主要包括基于簇的緩存數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu),基于歷史數(shù)據(jù)的緩存簇活躍度預(yù)測模塊,以及基于固態(tài)盤緩存和閃存存...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及工作
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第二章 固態(tài)盤存儲相關(guān)技術(shù)
    2.1 閃存相關(guān)技術(shù)簡介
        2.1.1 閃存類型
        2.1.2 閃存基本特性及操作
    2.2 常用固態(tài)盤基本架構(gòu)
    2.3 閃存轉(zhuǎn)換層
        2.3.1 閃存轉(zhuǎn)換層概述
        2.3.2 閃存轉(zhuǎn)換層關(guān)鍵技術(shù)
    2.4 緩存管理與垃圾回收優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第三章 面向I/O性能抖動的固態(tài)盤緩存管理算法設(shè)計
    3.1 算法設(shè)計動機
    3.2 算法基本思想
    3.3 關(guān)鍵技術(shù)分析
        3.3.1 基本理論模型
        3.3.2 垃圾回收優(yōu)化
    3.4 CalmWPC核心算法
        3.4.1 算法基本流程
        3.4.2 系統(tǒng)運行實例
    3.5 本章小結(jié)
第四章 性能測試與結(jié)果分析
    4.1 測試環(huán)境介紹
        4.1.1 SSDSim仿真平臺
        4.1.2 實驗環(huán)境配置
        4.1.3 測試負載
    4.2 測試方法
    4.3 測試結(jié)果及分析
        4.3.1 實時I/O響應(yīng)時間及方差
        4.3.2 平均I/O響應(yīng)時間
        4.3.3 寫放大
    4.4 CalmWPC模塊有效性測試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
圖表目錄
List of Figures and Tables
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3742337