比Flash更快：针对新兴超低延迟SSD的系统挑战深入研究
摘要：结合新型闪存的新兴存储系统表现出极低延迟（ULL），可以解决内存层次结构中DRAM和传统固态驱动器（SSD）之间的性能差异。考虑到先进的低延迟特性，提出了不同类型的I/O完成方法（轮询/混合）和存储堆栈架构（SPDK）。虽然这些新技术有望在ULL应用系统中减少昂贵的软件干预，但可惜目前没有研究定量分析将这些新引入的技术与真实的ULL SSD相结合时的系统级特性和挑战。在这项工作中，我们使用800GB ULL SSD原型进行了全面的经验证，通过考虑不同的队列和访问模式等一系列I/O路径参数来表征ULL行为。然后，我们分析了轮询模式和混合轮询I/O完成方法（分别添加到Linux内核4.4和4.10中）的效率和挑战，并将它们与传统的基于中断的I/O路径的效率进行比较。此外，我们通过检查所有系统资源和参数来重新审视SPDK的常见期望。最后，我们在一个真实的SPDK启用的服务器-客户端系统中展示了ULL SSD的挑战。基于该研究揭示的性能行为，我们还讨论了一些系统含义，这些含义将有助于在将来充分利用ULL SSD。
作者：Sungjoon Koh, Junhyeok Jang, Changrim Lee, Miryeong Kwon, Jie Zhang and Myoungsoo Jung
论文ID：1912.06998
分类：Operating Systems
分类简称：cs.OS
提交时间：2019-12-17