计算机工程
計算機工程
계산궤공정
COMPUTER ENGINEERING
2014年
1期
1-5
,共5页
固态盘%请求调度%非对称读/写%请求大小%响应时间
固態盤%請求調度%非對稱讀/寫%請求大小%響應時間
고태반%청구조도%비대칭독/사%청구대소%향응시간
Solid State Disk(SSD)%request scheduling%asymmetric read/write%request size%response time
对于同类型的 I/O 请求，基于闪存固态盘的请求响应时间与请求大小基本呈线性比例关系，并且固态盘的读写性能具有非对称性。针对该特性，提出一种基于请求大小的固态盘I/O调度(SIOS)算法，从I/O请求平均响应时间的角度提高固态盘设备的I/O性能。根据读写性能的非对称性，对读写请求进行分组并且优先处理读请求。在此基础上首先处理等待队列中的小请求，从而减少队列中请求的平均等待时间。采用SLC和MLC 2种类型的固态盘进行实验，在5种测试负载的驱动下与Linux系统中的3种调度算法进行比较，对于SLC固态盘，SIOS平均响应时间分别减少18.4%、25.8%、14.9%、14.5%和13.1%，而对于MLC固态盘，平均响应时间分别减少16.9%、24.4%、13.1%、13.0%和13.7%，结果表明，SIOS能有效减少I/O请求的平均响应时间，提高固态盘存储系统的I/O性能。
對于同類型的 I/O 請求，基于閃存固態盤的請求響應時間與請求大小基本呈線性比例關繫，併且固態盤的讀寫性能具有非對稱性。針對該特性，提齣一種基于請求大小的固態盤I/O調度(SIOS)算法，從I/O請求平均響應時間的角度提高固態盤設備的I/O性能。根據讀寫性能的非對稱性，對讀寫請求進行分組併且優先處理讀請求。在此基礎上首先處理等待隊列中的小請求，從而減少隊列中請求的平均等待時間。採用SLC和MLC 2種類型的固態盤進行實驗，在5種測試負載的驅動下與Linux繫統中的3種調度算法進行比較，對于SLC固態盤，SIOS平均響應時間分彆減少18.4%、25.8%、14.9%、14.5%和13.1%，而對于MLC固態盤，平均響應時間分彆減少16.9%、24.4%、13.1%、13.0%和13.7%，結果錶明，SIOS能有效減少I/O請求的平均響應時間，提高固態盤存儲繫統的I/O性能。
대우동류형적 I/O 청구，기우섬존고태반적청구향응시간여청구대소기본정선성비례관계，병차고태반적독사성능구유비대칭성。침대해특성，제출일충기우청구대소적고태반I/O조도(SIOS)산법，종I/O청구평균향응시간적각도제고고태반설비적I/O성능。근거독사성능적비대칭성，대독사청구진행분조병차우선처리독청구。재차기출상수선처리등대대렬중적소청구，종이감소대렬중청구적평균등대시간。채용SLC화MLC 2충류형적고태반진행실험，재5충측시부재적구동하여Linux계통중적3충조도산법진행비교，대우SLC고태반，SIOS평균향응시간분별감소18.4%、25.8%、14.9%、14.5%화13.1%，이대우MLC고태반，평균향응시간분별감소16.9%、24.4%、13.1%、13.0%화13.7%，결과표명，SIOS능유효감소I/O청구적평균향응시간，제고고태반존저계통적I/O성능。
The response times are linear with the request sizes for flash-based Solid State Disk(SSD) with the same request type. Moreover, the read performance and write performance of flash-based SSD are asymmetric. Based on these characteristics, this paper proposes a Size-based I/O Scheduler(SIOS) for flash-based SSD to improve the I/O performance of SSD-based storage systems from the viewpoint of average response time. SIOS utilizes the asymmetric read and write performance characteristics of flash-based SSD and gives higher priority to the read requests. Moreover, by first processing the small requests in the I/O waiting queue, the average waiting times of the requests are reduced significantly. It implements SIOS in the Linux kernel and evaluates it with two kinds of SSD devices(SLC and MLC)driven by the five traces. Compared with the existing Linux disk I/O schedulers, evaluation results show that SIOS reduces average response times by 18.4%, 25.8%, 14.9%, 14.5% and 13.1% for SLC-based flash SSD, and reduces average response times by 16.9%, 24.4%, 13.1%, 13.0% and 13.7% for MLC-based flash SSD. Results show that compared with the state-of-the-arts, SIOS reduces the average response times significantly. Consequently, the I/O performance of the SSD-based storage systems is improved.
