ブロックストレージシステムにおけるキャッシュの高速化

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2016-08-01
• タイトル: ブロックストレージシステムにおけるキャッシュの高速化
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Cache Optimization in Block Storage System
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 高速化
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: (株)富士通研究所
• 著者所属: (株)富士通研究所
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Laboratories LTD.
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Fujitsu Laboratories LTD.
• 著者名: 加藤, 純; 佐藤, 充
• 著者名(英): Jun, Kato; Mitsuru, Sato
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 3D XPoint に代表される次世代メモリーの台頭により，DRAM キャッシュとストレージデバイスとの性能差が小さくなり，キャッシュ自体の性能がブロックストレージシステムの性能を決める重要な一指標となりつつある．Linux の Device Mapper フレームワークを使ったキャッシュのプロトタイプを評価したところ，4KiB Read/Write キャッシュヒットは理論限界性能 5499 K IOPS に対して 929/211 K IOPS と低く，IOPS が I/O 負荷にあわせてスケールしないことが分かった．本稿ではページ管理処理の遅延化と Linux の RCU (Read-Copy-Update) を用いた基数木によりロック競合を短縮することで高 IOPS を実現する手法を提案する．Device Mapper のオーバーヘッドを削減したことと合わせて，4KiB Read/Write キャッシュヒットは 3428/692 K IOPS と上記のプロトタイプと比較して 3.7/3.3 倍に向上した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Future memory devices such as 3D XPoint have been closing the performance gap between DRAM cache and storage device and the storage cache itself can make a big impact on the overall performance in block storage system. Our prototype storage cache built on the Linux device mapper framework marks just 929/211 K IOPS in 4KiB Read/Write cache hit, while it can achieve 5499 K IOPS theoretically, and demonstrates a scalability limit. To break the limit for high IOPS, we propose cache optimization techniques, which reduce the lock contention by delaying page management and using RCU-protected radix tree. The techniques and reducing the overhead of the device mapper framework boost 4KiB Read/Write cache hit up to 3428/692 K IOPS, which is 3.7/3.3 times higher than the above prototype.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN10444176
• 書誌情報: 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS）; 巻 2016-OS-138, 号 9, p. 1-7, 発行日 2016-08-01
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8795
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会