面向中心存储的混合式存储系统的设计与实现

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随着信息时代的来临,数据的爆炸式增长和人们获取数据的需求方式的灵活多变,都推动了云存储技术和产品的快速发展,与此同时,高质量存储服务也对云存储中的核心存储系统,中心存储,提出了巨大的挑战。另一方面,随着硬件技术的发展,固态盘的性价比逐步提高,已经越来越多地应用于存储系统,但是固态盘本身也有自己的局限性,如寿命,随机小写等问题,如何充分利用固态盘与硬盘各自的优点,将两者相结合,构建混合式存储系统得到了大家的广泛关注。因此针对云存储系统的中心存储而设计满足存储服务要求的混合式存储是一个有价值的研究点。  设计并实现一个基于固态盘缓存的混合式存储系统,结合硬盘和固态盘本身的访问特性,针对不同类型的请求,选择不同的存储设备。同时,根据一定的替换算法将热点数据尽可能多的存放在访问速度更快的固态盘中,在节省成本的同时,提升系统整体I/O性能。使用多缓存队列的方式,将到来的请求插入不同的缓存队列,然后通过合并、排序等手段以获取可能的连续请求。对于大的连续请求,直接写入硬盘,以延长固态盘的使用寿命。对于其他的请求,将热数据缓存在固态盘中,使用了在弱局部性环境下比LRU表现更好的LIRS算法作为缓存块的替换策略,以提升缓存子系统的命中率。最后的测试数据表明,使用这种方案,和只使用硬盘的存储系统相比,读性能提高了74%左右,写性能提高了大约50%,而和使用LRU替换策略的Flashcache相比,读性能与其相当,写性能大约有了13%左右的提升。
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