توضیحات
ABSTRACT
Flash based storage technology has been steadily gaining more and more popularity during the past decades due to its unique merits over conventional disk counterparts and has been projected to revolutionize the entire storage hierarchy. Though it is well-known that flash storage is physically more reliable than hard disk drives within its limited lifespan, neither of them provide sophisticated built-in mechanisms guarding against non-physical failures, such as virus attacks and unintentional errors. One of the unique characteristics of flash is ‘‘no in-place overwrites’’, which would cause a large amount of superseded pages/data to remain in the flash until they are selected to be erased by a garbage collection process. Leveraging this idiosyncrasy, we propose ShiftFlash, which provides flash based storage with time-shifting functionality to make it more robust and resilient. By monitoring and recording the modifications of the FTL mapping table, ShiftFlash enables flash state to be reverted to any point-in-time (PiT) in the past. It is implemented within SSD devices and needs minimal support from the upper layer. The trace-driven simulation results of a range of different workloads show that ShiftFlash only introduces marginal overheads with respect to several principal performance metrics, somewhere between 6% and 11%, compared with the original non-shifting flash. ShiftFlash also outperforms other timeshifting schemes by a large extent in many respects.
INTRODUCTION
Over the past decades, Flash Memory based Solid-state Drives (SSDs) have been widely used in mobile devices and laptops and are becoming more and more popular even in large-scale data centers . It’s been said that flash technology has the potential to fundamentally change the current storage hierarchy. SSD has enjoyed its amazing success for its salient features which are commonly cited as extremely low random read access latency, high shock resistance, reasonable high reliability, low power consumption, non-volatility and small form size. Those superior merits mainly result from the absence of the mechanical moving components which dominate the high access latency of hard disk drives (HDDs). But, on the other hand, it also suffers from several inherent limitations imposed by the physical properties of its chip components, including notorious small random write performance, limited life cycles. The vast majority of existing research work was aiming at mitigating the limitations in order to make it work better and explore possible usage spaces of SSDs.
چکیده
فن آوری ذخیره سازی فلش در طول دهه های گذشته به علت امتیازات منحصر به فرد خود نسبت به همتایان معمولی دیسک، به طور پیوسته محبوبیت بیشتری به دست آورده است و پیش بینی شده است که کل سلسله مراتب ذخیره سازی را متحول سازد. اگر چه شناخته شده است که ذخیره سازی فلش به لحاظ فیزیکی قابل اعتمادتر از درایوهای هارد دیسک در طول عمر محدود آن است، هیچ یک از آنها مکانیسم های پیشرفته ای را که در برابر شکست های غیر فیزیکی نظیر حملات ویروسی و خطاهای ناخواسته قرار می گیرند، ارائه می دهد. یکی از ویژگی های منحصر به فرد فلاش، «هیچ رونویسی در محل نیست»، که باعث می شود مقدار زیادی از صفحات / داده های جایگزین در فلش باقی بماند تا زمانی که انتخاب شوند که توسط یک فرایند جمع آوری زباله حذف شوند. با استفاده از این ویژگی، ShiftFlash پیشنهاد می شود که فضای ذخیره سازی بر اساس فضای ذخیره سازی با قابلیت تغییر زمان را فراهم می کند تا آن را قوی تر و انعطاف پذیرتر کند. با نظارت و ضبط تغییرات جدول نقشه برداری FTL، ShiftFlash حالت فلش را قادر می سازد تا هر زمان نقطه در زمان (PiT) در گذشته بازگردانده شود. این دستگاه در دستگاه های SSD اجرا می شود و نیازی به پشتیبانی از لایه بالایی ندارد. نتایج شبیه سازی ردیابی طیف وسیعی از بارهای مختلف نشان می دهد که ShiftFlash تنها با هزینه های بالای حاشیه ای نسبت به چند معیار عملکرد اصلی، جایی که بین 6 تا 11 درصد است، در مقایسه با فلاش اصلی غیر تغییر، را معرفی می کند. ShiftFlash همچنین سایر برنامه های زمانبندی را به میزان زیادی از بسیاری جهات بهتر عمل می کند.
مقدمه
در دهه های گذشته، درایوهای حالت جامد حالت جامد با فلش مموری (SSD ها) به طور گسترده ای در دستگاه های تلفن همراه و لپ تاپ ها استفاده شده است و حتی در مراکز داده های بزرگ نیز محبوبیت بیشتری دارند. گفته شده است که فناوری فلش توانایی تغییر اساسی سلسله مراتب ذخیره سازی را دارد. SSD از موفقیت های شگفت انگیز خود برای ویژگی های برجسته آن بهره مند شده است که به طور معمول به عنوان تاخیر دسترسی تصادفی خواندن با سرعت بسیار پایین، مقاومت به شوک بالا، قابلیت اطمینان قابل قبول بالا، مصرف کم برق، عدم انعطاف پذیری و اندازه کوچک اشاره شده است. این مزایای برتر به طور عمده ناشی از عدم وجود اجزای مکانیکی حرکتی است که تاخیر زمان دسترسی بالا درایوهای هارد دیسک (HDD ها) را تضمین می کند. اما از سوی دیگر، از برخی از محدودیت های ذاتی نیز که از سوی خواص فیزیکی اجزای تراشه آنها اعمال شده است، از جمله عملکرد کوچک نوشتن تصادفی کوچک، چرخه های زندگی محدود است. اکثریت قریب به اتفاق تحقیقات انجام شده در تلاش برای مقابله با محدودیت ها بود تا بتوان آن را بهتر کار کرد و فضاهای استفاده از SSD ها را بررسی کرد.
Year: 2011
Publisher : ELSEVIER
By : Ping Huang , Ke Zhou , Chunling Wu
File Information: English Language/ 14 Page / size: 763 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : ELSEVIER
کاری از : پینگ هوانگ، کی ژو، Chunling وو
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 14 صفحه / حجم : KB 763
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.