一种基于小数据同步写的回写I/O调度器

• 作者: 刘星 江松 王洋 范小朋 须成忠
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 同步写 小数据写 I/O调度器 写放大
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 分布式云存储:理论、技术、系统专题
• 页码范围: 1968-1981
• 页数: 14页
• 分类号: TP316
• 字数: 10750字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13328/j.cnki.jos.005202

摘要

小数据同步写普遍存在于各种计算机环境中,并且可以由计算机系统的不同层次软件产生,从底层操作系统一直到上层应用软件都可以生成小数据同步写请求.然而,操作系统的文件系统是以块作为最小逻辑可寻址单位,小数据写将会导致严重的写放大问题,使得系统的I/O性能大幅度降低.为了解决上述问题,提出了一种I/O调度器,并将其命名为Hitchhike.该调度器可以识别小数据写,并通过对其他数据块中的数据进行压缩,将小数据嵌入到压缩出来的空间中,从而将小数据和该数据块一起写入到磁盘上,以异步回写的方式完成小数据的同步写,不仅有效缓解了磁盘的写放大问题,也极大地提高了小数据同步写的效率.基于Linux 2.6.32的Deadline调度器实现了Hitchhike原型系统,并利用Filebench基准测试来测试调度器在吞吐量、I/O延迟等方面的性能.通过与传统I/O调度器的性能进行比较,可以发现,Hitchhike调度器能够显著地提高小数据同步写的性能高达48.6％.