基于重复数据删除的闪存垃圾回收技术研究
结题报告
批准号:
61972325
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
毛波
依托单位:
学科分类:
计算机系统结构与硬件技术
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
毛波
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中文摘要
垃圾回收是影响闪存性能和可靠性的重要因素之一。随着重复数据删除技术和日志结构文件系统在闪存介质上的应用,本项目从闪存存储系统的整体角度出发,挖掘重复数据删除的技术特性,主要研究(1)内容感知的垃圾回收技术,将重复数据删除技术嵌入到闪存垃圾回收过程中,消除在线重复数据删除技术对高性能闪存的性能影响;(2)跨层协同垃圾回收技术,通过将日志结构文件系统、重复数据删除和闪存存储三个层次的垃圾回收操作协调一致,减轻不同层次的非协调垃圾回收造成的闪存写放大问题;(3)闪存阵列中基于数据引用率的条带化垃圾回收技术,将闪存阵列中各闪存设备的垃圾回收协调一致,并以条带作为垃圾回收的基本单位,解决垃圾回收造成的校验更新和性能波动性影响问题。本项目拟基于仿真和原型系统验证相结合的实验方法研究上述关键技术,提高闪存垃圾回收效率,进而提高闪存存储系统的性能和可靠性,进一步推动闪存存储的应用。
英文摘要
Garbage Collection (GC) is one of the key factors that impact the performance and reliability of flash storage. Along with the application of data deduplication and log-structured file systems on flash storage, this project exploits the specific characteristics of data deduplication to optimize GC from the overall perspective of flash-based storage systems, as follows: (1) Content-aware GC, which embeds the data deduplication within the GC process of the flash device to eliminate the performance impact of online data deduplication on high-performance flash storage. (2) Cross-layer Coordinated GC, which co-designs the GCs among log-structured file system, data deduplication, and flash device to alleviate the write amplification induced by the independent and uncoordinated GCs among the three layers. (3) Reference-count based and stripe-oriented GC for flash-based disk arrays, which coordinates the GC processes among different flash disks and makes a stripe as the minimum erase unit within flash-based disk arrays, to solve the GC-induced parity update and performance influence problems. By experiments based on both the simulation and prototype implementation, these key techniques could improve the performance and reliability of flash-based storage systems by improving the GC efficiency, thus further strengthening the applications of flash storage.
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DedupHR: Exploiting Content Locality to Alleviate Read/Write Interference in Deduplication-Based Flash Storage
DedupHR:利用内容局部性来减轻基于重复数据删除的闪存存储中的读/写干扰
DOI:10.1109/tc.2021.3084116
发表时间:2022-06
期刊:IEEE Transactions on Computers (IEEE TC)
影响因子:--
作者:Suzhen Wu;Chunfeng Du;Weiwei Zhang;Bo Mao;Hong Jiang
通讯作者:Hong Jiang
DOI:10.1145/3607536
发表时间:2023-07
期刊:ACM Transactions on Storage
影响因子:1.7
作者:Suzhen Wu;Zhanhong Tu;Yuxuan Zhou;Zuocheng Wang;Zhirong Shen;Wei Chen;Wen Wang;Weichun Wang
通讯作者:Suzhen Wu;Zhanhong Tu;Yuxuan Zhou;Zuocheng Wang;Zhirong Shen;Wei Chen;Wen Wang;Weichun Wang
EaD: ECC-Assisted Deduplication With High Performance and Low Memory Overhead for Ultra-Low Latency Flash Storage
EaD:ECC 辅助重复数据删除,具有高性能和低内存开销,适用于超低延迟闪存存储
DOI:10.1109/tc.2022.3152665
发表时间:2023-01
期刊:IEEE Transactions on Computers (IEEE TC)
影响因子:--
作者:Suzhen Wu;Chunfeng Du;Weidong Zhu;Hong Jiang;Bo Mao;Lingfang Zeng
通讯作者:Lingfang Zeng
DOI:10.1109/tcad.2020.2974346
发表时间:2020-12
期刊:IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems
影响因子:2.9
作者:Suzhen Wu;Weidong Zhu;Ying Han;Hong Jiang;Bo Mao;Zhijie Huang-;Liang Chen
通讯作者:Suzhen Wu;Weidong Zhu;Ying Han;Hong Jiang;Bo Mao;Zhijie Huang-;Liang Chen
重复数据删除存储系统的可靠性关键技术研究
  • 批准号:
    61772439
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    毛波
  • 依托单位:
云存储系统中重复数据删除技术研究
  • 批准号:
    61402385
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    毛波
  • 依托单位:
国内基金
海外基金