通过对块失效时间推断进行数据分离以降低日志结构存储中的写放大
分布式、并行与集群计算
2022-02-11 v3
摘要
日志结构存储已广泛部署于存储系统的各个领域，然而其垃圾回收因有效数据的重写而导致写放大（WA）。我们表明，存在一种利用每个写入块的块失效时间（BIT）未来知识来最小化 WA 的最优数据放置方案，但其在实践中不可行实现。我们提出一种用于降低 WA 的新颖数据放置算法 SepBIT，旨在从存储工作负载中推断写入块的 BIT，并将这些块分离放置到具有相似估计 BIT 的组中。我们通过数学分析与生产环境轨迹分析表明，SepBIT 通过利用实际存储工作负载中的写入偏斜特性有效推断 BIT。轨迹分析与原型实验表明，与最先进的数据放置方案相比，SepBIT 分别降低了 WA 并提升了 I/O 吞吐量。SepBIT 目前已部署用于支持阿里云上的日志结构块存储管理。
引用
@article{arxiv.2104.12425,
title = {Separating Data via Block Invalidation Time Inference for Write Amplification Reduction in Log-Structured Storage},
author = {Qiuping Wang and Jinhong Li and Patrick P. C. Lee and Tao Ouyang and Chao Shi and Lilong Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.12425},
year = {2022}
}
备注
19 pages. Accepted by the 20th USENIX Conference on File and Storage Technologies (FAST '22)