一种适用于异构存储系统的缓存管理算法

李　勇　王　冉　冯　丹　施　展

1(中国电子科技集团公司第二十八研究所　南京　210007)2　　　(武汉光电国家实验室(筹)(华中科技大学)　武汉　430074)



一种适用于异构存储系统的缓存管理算法

李勇1王冉1冯丹2施展2

1(中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210007)2(武汉光电国家实验室(筹)(华中科技大学)武汉430074)

(liyong01@hust.edu.cn)

当前数据中心广泛采用虚拟化、混合存储等技术以满足不断增长的存储容量和性能需求，这使得存储系统异构性变得越来越普遍.异构存储系统的一个典型问题是由于设备负载和服务能力不匹配，使得存储系统中广泛使用的条带等并行访问技术难以充分发挥作用，导致性能降低.针对这一问题，提出了一种基于负载特征识别和访问性能预测的缓存分配算法(access-pattern aware and performance prediction-based cache allocation algorithm, Caper)，通过缓存分配来调节不同存储设备之间的IO负载分布，使得存储设备上的负载和其本身服务能力相匹配，从而减轻甚至消除异构存储系统中的性能瓶颈.实验结果表明，Caper算法能够有效提高异构存储系统的性能，在混合负载访问下，比Chakraborty算法平均提高了约26.1%，比Forney算法平均提高了约28.1%，比Clock算法平均提高了约30.3%,比添加预取功能的Chakraborty算法和Forney算法分别平均提高了约7.7%和17.4%.

异构；存储系统；缓存；预取；固态盘；性能预测

当前存储系统广泛存在存储设备异构性，主要有2个原因：1)新的存储设备会因为扩容、替换故障设备等原因不断加入存储系统，随着电子技术的快速发展，新存储设备往往比旧存储设备具有更高的性能……