AdaCache：一种面向云块存储、具有自适应块大小的解耦式缓存系统
分布式、并行与集群计算
2023-07-03 v1
摘要
NVMe SSD 缓存在解决公有云、私有云和混合云环境中云块存储的 I/O 瓶颈以及提升应用性能方面已展现出令人印象深刻的性能。然而，传统的宿主机侧缓存方案存在若干严重局限。首先，缓存无法在宿主机间共享，导致缓存利用率低下。其次，常用的固定大小缓存块分配机制无法在内存开销较低的情况下，为具有迥异 I/O 模式的多样化云工作负载提供良好的缓存性能。本文提出 AdaCache，一种新颖的用户态解耦式缓存系统，其对云块存储采用自适应缓存块分配。首先，AdaCache 提出一种创新的自适应缓存块分配方案，依据请求大小分配缓存块，从而实现良好的缓存性能与较低的内存开销。其次，AdaCache 提出一种基于组的缓存组织方式，将缓存块存入组中，以解决由变长缓存块带来的碎片问题。第三，AdaCache 设计了一种两级缓存替换策略，在单个块和组两个层面替换缓存块以提升命中率。基于真实负载轨迹的实验结果表明，与传统固定大小缓存系统相比，AdaCache 能显著提升 I/O 性能并减少由缓存未命中引发的存储访问，同时内存占用大幅降低。
引用
@article{arxiv.2306.17254,
title = {AdaCache: A Disaggregated Cache System with Adaptive Block Size for Cloud Block Storage},
author = {Qirui Yang and Runyu Jin and Ni Fan and Devasena Inupakutika and Bridget Davis and Ming Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17254},
year = {2023}
}