非易失性存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，特別是近年來云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，海量的數(shù)據(jù)處理對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問提出了更為嚴(yán)苛的要求。傳統(tǒng)的機(jī)械磁盤越來越顯得力不從心，存取速度快的新型存儲(chǔ)設(shè)備被越來越多地應(yīng)用在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中。相變存儲(chǔ)器、固態(tài)盤這類新型的非易失的高速隨機(jī)訪存存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)研究，已經(jīng)成為存儲(chǔ)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，并且不斷地被應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)中。在基于相變存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)和基于固態(tài)盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，利用數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)進(jìn)行性能優(yōu)化具有

2、重要的研究意義。
　　相變存儲(chǔ)器(PCM)的讀響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)相當(dāng)，其低能耗、高可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)使其具有替代DRAM的巨大潛能，但其寫存儲(chǔ)單元的機(jī)制決定了它的寫響應(yīng)速度較慢，極大增加了PCM的平均請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間。內(nèi)容感知的相變存儲(chǔ)器系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法(CA-PCM)利用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，對(duì)寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，并計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)塊的指紋值，將數(shù)據(jù)塊的指紋值和對(duì)應(yīng)的物理地址保存在指紋表中，同時(shí)維持一張數(shù)據(jù)映射表將重復(fù)的數(shù)據(jù)

3、塊映射到對(duì)應(yīng)的唯一的物理數(shù)據(jù)塊地址。CA-PCM減少了內(nèi)容相同的數(shù)據(jù)塊對(duì)PCM的大量的重復(fù)寫入，降低了PCM的寫入壓力，減輕了PCM本身寫入帶寬低、寫入速度慢的問題，降低了PCM的平均請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)提高了PCM的使用壽命。
　　固態(tài)盤具有讀寫速度不對(duì)稱、寫放大效應(yīng)、有限的擦除次數(shù)等缺點(diǎn)。針對(duì)基于固態(tài)盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)，提出了基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的固態(tài)盤存儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化方法(EDC)。數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮需要消耗系統(tǒng)資源和增加請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)延，