FEP:一个软硬件集成的闪存数据管理实验平台

闪存以及基于闪存的固态硬盘(SSD)近年来得到了快速发展,从而也带动了闪存相关的算法研究.这些算法不仅包括DBMS层面的算法,也包括SSD内部的控制算法.但是,这些算法的性能验证是目前研究中的一个难点问题,尤其是SSD内部的算法很难在现有的平台上进行实验对比.针对这一问题,提出了一个软硬件集成的闪存数据管理实验平台(flash experimental platform,FEP).该平台不仅可以为DBMS层面各类算法提供一个实验环境,也能够为SSD内部算法的验证提供有效的支持.FEP平台的硬件部分由一个自行设计的闪存存储板构成,软件部分实现了闪存驱动和闪存转换层(FTL)算法,并提供了灵活易用的二次开发接口.以4种闪存缓冲区置换算法为例,在FEP平台上进行了实现和实验验证,结果表明,FEP平台可以有效地支持闪存相关算法的实验和结果数据分析.     

一种时间敏感的SSD和HDD高效混合存储模型

基于闪存的固态硬盘(Solid State Driver,SSD)已成为目前广泛使用的一种持久存储设备.但是由于闪存不对称的I/O特性以及价格因素,SSD还不能完全取代传统硬盘(Hard Disk Driver,HDD).因此,由SSD和HDD组成的混合存储系统逐步成为目前研究的重点.文中针对SSD和HDD混合存储问题,提出了一个时间敏感的混合存储模型用来有效地利用SSD.该模型把SSD和HDD作为同级的存储设备,结合数据页的访问次数以及访问热度实现对页面的准确分类和分配,即将读倾向负载的hot页面分配到SSD存储,写倾向负载的页面或者cold页面分配到HDD存储,从而利用SSD和HDD不对称的I/O特性来降低系统总的I/O延迟.作者分别在基于高端SSD和中端SSD的混合存储系统上实现了提出的混合存储模型,并进行了性能评测.实验结果显示,作者提出的模型可以实现对数据页更准确的分类,可以有效地降低页面迁移代价,在较少的SSD存储条件下取得了显著的性能提升.