【摘 要】
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基于闪存的固态盘技术在近十年内迅速发展。相较于传统的磁硬盘,其有着体积小、性能高、功耗小、抗震性强与故障率低等特点,因此被广泛应用于生产与生活之中。然而,固态盘自
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基于闪存的固态盘技术在近十年内迅速发展。相较于传统的磁硬盘,其有着体积小、性能高、功耗小、抗震性强与故障率低等特点,因此被广泛应用于生产与生活之中。然而,固态盘自发明以来就一直面临着严重的使用寿命问题。尤其是当其部署于阵列系统中、工作在随机写主导的工作负载之下时,更新冗余数据带来的写放大效应将导致固态盘更为快速的磨损。虽然有许多技术尝试延长固态盘阵列的寿命,然而这些技术的应用往往需要部署额外的非易失性存储器,从而导致阵列系统的成本上升,甚至引入额外的可靠性问题。为了解决此问题,提出了一种基于压缩的固态盘阵列的延寿方法。利用新旧数据间存在一定的相似性这个特点,在写脏数据的时候,先将脏数据与旧数据进行异或操作,然后进行压缩,再以顺序写的形式写入一个特定缓存中,且不进行校验盘的更新,因此显著地降低写的数据总量,从而达到了延寿的目的。同时利用现有的RAID设施充当刚刚提到的特定缓存,保证了压缩数据的可靠性。为了验证方案的有效性与效率,基于自研的阵列控制器软件开发了原型系统。基于通用基准测试与实际工作负载的测试结果显示,与不采用本方案的固态盘阵列系统相比,采用本方案优化后的固态盘阵列所承受的写入总量能够下降80%左右,具有显著的延寿效果,与此同时,性能还能提升到原来的1.5到2.5倍。
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