计算机研究与发展

作者：游理通,王振杰,黄林鹏,

关键词：非易失性内存, 日志结构, 键值存储, Hash表, 内存管理,

非易失性内存(non-volatilememory，NVM)技术是非常具有应用前景的计算机内存技术，将会对计算机存储层次结构产生极大的影响.NVM具有可字节寻址、可持久存储、低访问延迟等特点，这为DRAM和NVM在统一的主存储空间中的结合提供了巨大的机会.NVM可通过内存总线以及CPU相关指令进行数据访存，这使得在非易失性内存中设计快速的持久存储系统成为可能.现有的键值存储系统将NVM作为块设备使用，未能充分发挥NVM的性能.当硬件支持出现故障(例如高速缓存刷新)时，一些现有的键值存储系统无法保证数据的一致性.提出了一种基于日志结构的非易失性内存键值存储系统TinyKV，该系统利用键值数据负载的特性提出了一个静态并发、缓存友好的Hash表实现方案.TinyKV为每个工作线程维护单独的数据日志，以实现高并发性.此外，TinyKV采用日志结构技术进行内存管理，设计多层级内存分配器，以保证一致性.此外，系统通过减少对NVM的写入与缓存刷新指令，以降低写入延迟.实验显示：与传统的键值存储系统相比，TinyKV具有良好的吞吐性能与扩展能力.

来源：2018年第9期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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