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一种面向SSD的自适应缓冲区管理算法
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2013-03-07
elecfans
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现有的各种基于闪存的缓冲区管理算法针对闪存读写代价的不对称性进行改进,实际中既存在同一闪存读写代价的不对称性问题,也存在不同闪存不对称性之间的巨大差异性问题,而后者一直没有得到足够的重视. 文章提出一种基于闪存硬盘(SSD) 的自适应缓冲区管理算法FClock ,FClock 将数据页组织为两个环形数据结构( CC和DC) ,分别用于存储缓冲区中的只读数据页和已修改数据页. 当需要选择置换页时,FClock 使用基于代价的启发式来选择置换页,可在未修改的数据页和已修改的数据页之间进行公平的选择,适用于不同种类的SSD. 针对数据库、虚存和文件系统中数据页访问存在高相关性的特点,提出基于“平均命中距离”的访问计数方法来调整数据页的访问频率. 基于不同SSD 和不同存取模式的实验结果说明,FClock 的综合性能优于已有方法.
基于闪存的存储设备以其低延迟、低能耗、小巧轻便及高抗震性等特点广泛应用于移动设备上,随着闪存容量的不断增大和价格的降低,其应用领域已逐步扩展到个人计算机和企业服务器市场. 过去几年NAND 型闪存的容量不断增长,并且这种趋势将至少持续到2012 年[ 1 ] . 目前各种应用中都将闪存硬盘SSD 看成一个块设备并使用与磁盘一样的存取接口,但这两种硬盘的I/ O 特性却存在很大的差异. 闪存硬盘的随机读速度远快于其随机写速度,在一些对性能要求苛刻或者涉及频繁数据处理的应用场合,如数据库服务器,如果不能根据闪存的特性来设计合适的数据结构和算法,就难以获得最佳性能.
基于闪存的存储设备以其低延迟、低能耗、小巧轻便及高抗震性等特点广泛应用于移动设备上,随着闪存容量的不断增大和价格的降低,其应用领域已逐步扩展到个人计算机和企业服务器市场. 过去几年NAND 型闪存的容量不断增长,并且这种趋势将至少持续到2012 年[ 1 ] . 目前各种应用中都将闪存硬盘SSD 看成一个块设备并使用与磁盘一样的存取接口,但这两种硬盘的I/ O 特性却存在很大的差异. 闪存硬盘的随机读速度远快于其随机写速度,在一些对性能要求苛刻或者涉及频繁数据处理的应用场合,如数据库服务器,如果不能根据闪存的特性来设计合适的数据结构和算法,就难以获得最佳性能.
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