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VAT:面向多级键值存储的渐近代价分析

分布式、并行与集群计算 2020-03-03 v1 数据库 数据结构与算法

摘要

过去几年中,键值 (KV) 存储设计的数量不断增加,每种设计都针对不同的需求集合进行优化。此外,随着存储技术的进步,KV 存储的设计空间变得更加复杂。更近期的 KV 存储设计面向快速存储设备,如 SSD 与 NVM。这些设计大多旨在利用设备特性来减少数据重组过程中的放大。然而,至今大多数对 KV 存储设计的分析都是实验性的,且局限于特定设计点。这使得跨不同设计比较权衡、寻找最优配置以及指导未来 KV 存储设计变得困难。在本文中,我们引入可变放大-吞吐分析 (VAT) 来计算插入路径放大及其对多级 KV 存储性能的影响。我们利用 VAT 表达若干现有设计点的行为,并探索实验中不可能或难以测量的权衡。VAT 表明,通过在插入路径中引入随机性,KV 存储可将快速存储设备的放大降低超过 10 倍。诸如键值分离与分层压缩等技术分别将放大降低 10 倍与 5 倍。此外,VAT 预测,朝向 NVM 的设备技术进步会降低使用键值分离与分层二者的收益。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.00103,
  title  = {VAT: Asymptotic Cost Analysis for Multi-Level Key-Value Stores},
  author = {Nikos Batsaras and Giorgos Saloustros and Anastasios Papagiannis and Panagiota Fatourou and Angelos Bilas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00103},
  year   = {2020}
}