WEKO3
アイテム
NVMe FDP対応RocksDBプラグインによるSSDのWAF改善
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/2000825
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/200082523652199-7c6b-4132-877f-cea493941154
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
IPSJ-OS25166019.pdf (277.2 KB)
2027年2月27日からダウンロード可能です。
|
Copyright (c) 2025 by the Information Processing Society of Japan
|
|
| 非会員：¥660, IPSJ:学会員：¥330, OS:会員：¥0, DLIB:会員：¥0 | ||
| Item type | SIG Technical Reports(1) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2025-02-27 | |||||||||||
| タイトル | ||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||
| タイトル | NVMe FDP対応RocksDBプラグインによるSSDのWAF改善 | |||||||||||
| 言語 | ||||||||||||
| 言語 | jpn | |||||||||||
| キーワード | ||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||
| 主題 | ストレージ | |||||||||||
| 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 | ||||||||||||
| キオクシア株式会社先端技術研究所 | ||||||||||||
| 著者所属 | ||||||||||||
| キオクシア株式会社SSD事業部 | ||||||||||||
| 著者所属 | ||||||||||||
| キオクシア株式会社先端技術研究所 | ||||||||||||
| 著者名 |
田所,秀和
× 田所,秀和
× 奥田,浩平
× 長谷川,揚平
|
|||||||||||
| 論文抄録 | ||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||
| 内容記述 | NANDフラッシュメモリでは、再書き込みするためには、一度ブロック全体を消去してから書き込む必要がある。そのため、ブロック内の有効データを別のブロックに移動させるGarbage Collection(GC)と呼ばれる操作が必要になる。GCが発生すると、ホストからの書き込み量よりも多くの書き込みがSSD内部で発生することになり、性能の劣化や寿命が短くなるなどの弊害が発生する。この問題に対処するため、Flexible Data Placement (FDP)と呼ばれるNVMe規格の拡張が提案されている。FDPを用いることで、ホストは書き込みデータにNANDフラッシュメモリのブロックを書き分けるヒントを付けることができ、SSDコントローラはこのヒントに基づいて寿命が近いデータを同じブロックに配置することで、効率的にブロックを消去可能になりGCの発生によるデータの移動を減らすことができる。今回、このFDPを用いて実アプリケーションでどれほどの効果があるのか基礎的な評価を行った。アプリケーションとして、広く使われるキーバリューデータベースであるRocksDBを用いた。RocksDBをFDPに対応させるため、Linuxカーネルが提供するファイルシステムを用いずに、FDPに対応する簡易的なライブラリファイルシステムUFROPを実装した。この論文を執筆時点ではLinuxにおいてFDPがサポートされていないからである。UFROPは、RocksDBのプラグインとして実装し、RocksDB自体を書き換えることなくFDPを活用することができる。具体的には、RocksDBが提供するファイルの寿命ヒントをFDPのメディアの書き分け単位であるPlacement IDにマッピングした上で、iouringのNVMe passthruの機能を用いてPlacement IDを付加したNVMeコマンドをSSDに対して発行する。FDPに対応したNVMe SSDであるKioxia製XDシリーズを用いて実験を行ったところ、FDPやTrimといったホストからヒントを与える機能により、WAFの低減を確認できた。特に、書き換えが多いワークロードにおいて既存ファイルシステムであるext4と比較して、ライブラリ単体でWAFを4割削減し、さらにFDPとTrimの効果を加味するとWAFを6割削減できることを確認した。 | |||||||||||
| 書誌レコードID | ||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | NCID | |||||||||||
| 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 2025-OS-166, 号 19, p. 1-7, 発行日 2025-02-27 |
|||||||||||
| ISSN | ||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | 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 | |||||||||||
