面向SSD寿命优化的访问序列折叠缓存替换算法

作     者：唐琪 王吉磊 柴云鹏 TANG Qi;WANG Jilei;CHAI Yunpeng

作者机构：中国人民大学信息学院北京100872 

基　　金：国家自然科学基金Nos.61732014 61472427 北京市自然科学基金No.4172031 中国人民大学预研委托项目(团队基金)No.16XNLQ02 计算机体系结构国家重点实验室开放课题No.CARCH201702~~ 

出 版 物：《计算机科学与探索》 (Journal of Frontiers of Computer Science and Technology)

年 卷 期：2019年第13卷第1期

页      码：35-44页

摘      要：SSD(solid state drive)的写入寿命比较有限,因此除命中率外,SSD缓存设备的写入量成为评价缓存替换算法的另一个关键指标。如何使算法提高写入数据转化为缓存命中的效率,从而延长SSD的使用寿命,具有重要的研究意义。目前,已有缓存替换算法的设计一般基于时间局部性,即刚被访问的数据短期内被访问的概率较高,因此需要频繁的数据更新和较高写入量来保证较高命中率;或是通过不低的开销屏蔽相对最差的部分数据来减少一定的写入量,还缺少用低开销获得数据长期热度规律,有效提高缓存数据质量的算法。提出了访问序列折叠的缓存替换算法,用比较低的开销定位拥有长期稳定热度的数据写入缓存,明显提高了SSD缓存数据质量,在保证命中率的同时减少了SSD的写入量。实验表明,访问序列折叠算法相比LRU(least recently used)算法可在命中率损失低于10%的情况下减少90%的写入量,与SieveStore、L2ARC(level2 adjustable replacement cache)等写入优化缓存算法相比,命中率相当时可将写入量减少50%以上,有效达到了通过缓存高质量数据,减少SSD的写入量,延长其使用寿命的目的。

主 题 词：固态硬盘(SSD) 缓存 SSD寿命 访问序列折叠 缓存替换 

学科分类：08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3778/j.issn.1673-9418.1711011

馆 藏 号：203429348...