SSD 캐시를 위한 이웃 프리페칭 기법
A Neighbor Prefetching Scheme for a Hybrid Storage System
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
래시 기반의 SSD(solid state drive)를 HDD(hard disk drive)의 2차 캐시로 사용하는 기술이 많이 연구되었 다. SSD를 이용한 캐시에 한 캐시 교체 정책 리에 한 연구뿐만 아니라 리페칭 연구도 필요하게 되었다. 본 논문은 SSD를 스토리지 캐시로 사용하는 시스템을 한 리페칭 기술을 제시한다. 이 리페칭 기술은 스토 리지 크기의 캐시에 맞게 규모의 리페칭이며, 단기인 리페칭은 1차 캐시인 주메모리에서 수행되므로 장 기 스링을 기반한 리페칭이며, 기존 리페칭은 읽기만을 고려하지만, 지속 가능한 SSD 캐시를 해 쓰 기 요청도 고려한 리페칭이다. 어떤 사용자의 14일간의 입출력에서, 64GB 용량의 SSD에 리페칭 용량이 4GiB일 때에, 2.3%에서 17.8%의 캐시 률 향상을 보다. 본 기술은 구이 간단하여 스토리지 캐시 시스 템에 쉽게 용할 수 있다.
Abstract
Solid state drive (SSD) cache technologies that are used as a second-tier cache between the main memory and hard disk drive (HDD) have been widely studied. The SSD cache requires a new prefetching scheme as well as cache replacement algorithms. This paper presents a prefetching scheme for a storage-class cache using SSD. This prefetching scheme is designed for the storage-class cache and based on a long-term scheduling in contrast to the short-term prefetching in the main memory. Traditional prefetching algorithms just consider only read, but the presented prefetching scheme considers both read and write. An experimental evaluation shows 2.3% to 17.8% of hit rate with a 64GB of SSD and the 4GiB of prefetching size using an I/O trace of 14 days. The proposed prefetching scheme showed significant improvement of cache hit rate and can be easily implemented in storage-class cache systems.
참고문헌 (21)
- 손재기, "PCI-Express 기반 고성능 SSD를 위한 리눅스 소프트웨어 RAID 레벨 0 기법", 한국차세대컴퓨팅학회 논문지, 10(1), pp.22~30 (2014), 한국차세대컴퓨팅학회
- 백승훈, "가상 데스크톱 인프라를 위한 데이터 손실 없는지속형 인메모리 스토리지", 한국차세대컴퓨팅학회 논문지, 12(3), pp.23~31 (2016), 한국차세대컴퓨팅학회
- Sang-Won Lee, "A case for flash memory ssd in enterprise database applications", Proceedings of the 2008 ACM SIGMOD international conference on Management of data (2008), ACM
- C. Mohan, "ARIES", IM: an efficient and high concurrency index management method using write-ahead logging, 1992, pp.21(2), ~[DOI]
- Mustafa Canim, "SSD bufferpool extensions for database systems", Proceedings of the VLDB Endowment, pp.1435~1446 (2010)
- Adam Leventhal, "Flash storage memory", Communications of the ACM, 51(7), pp.47~51 (2008)
- 백승훈, "일반 플래시 SSD를 이용한 지속형 읽기", 쓰기 캐시, 2014, pp.10(4), 40~54[DOI]
- Jorge Guerra, "Cost Effective Storage using Extent Based Dynamic Tiering", FAST, 11 (2011)
- Jun Yang, "NV-Tree: Reducing Consistency Cost for NVM-based Single Level Systems", FAST, 15 (2015)
- Mingju Li, "TaP : Table-based Prefetching for Storage Caches", FAST, 8 (2008)
- Knuth Stener Grimsrud, "Multiple prefetch adaptive disk caching", IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 5(1), pp.88~103 (1993)
- Jim Griffioe, "Reducing File System Latency using a Predictive Approach", USENIX summer, ~ (1994)
- Doug Joseph, "Prefetching using Markov predictors", ACM SIGARCH Computer Architecture News, 25(2) (1997), ACM
- Tom M. Kroeger, "Design and Implementation of a Predictive File Prefetching Algorithm", USENIX Annual Technical Conference, General Track (2001)
- Hui Lei, "An analytical approach to file prefetching", USENIX Annual Technical Conference (1997)
- R. Hugo Patterson, "Informed prefetching and caching", 29(5) (1995), ACM
- Sung Hoon Baek, "Prefetching with adaptive cache culling for striped disk arrays", The 2008 USENIX Annual Technical Conference, pp.363~376 (2008), USENIX
- Sung Hoon Baek, "Striping-aware sequential prefetching for independency and parallelism in disk arrays with concurrent accesses", IEEE Transactions on Computers, 8, pp.1146~1152 (2009)
- Sung Hoon Baek, "An Asynchronous Striping-Aware Readahead Framework for Disk Arrays in Linux", IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems, 96(1), pp.19~27 (2013)
- Sung Hoon Baek, "A fully persistent and consistent read", write cache using flash-based general SSDs for desktop workloads, 2016, pp.58, 24~42
- Yiying Zhang, "Warming up storagelevel caches with bonfire", FAST, pp.59~72 (2013)