面向海量小对象的闪存键值缓存研究

摘要

闪存因其较低的比特成本、更高的数据密度和更高的能效，成为了键值缓存的高性价比解决方案.然而，闪存的写入寿命有限，许多基于闪存的键值缓存系统采用日志结构的追加写入方式以减少写放大，并依赖内存索引定位对象的最新数据.尽管如此，管理数十亿个小对象的内存索引仍需要大量内存，削弱了闪存在成本方面的优势.为解决索引的内存占用问题，提出了闪存索引哈希表以减少内存元数据开销.此外，采用基于访问次数的淘汰算法，以更有效地驱逐冷门和无效对象，同时保留热门对象，提高缓存命中率，同时使用近似计数器以降低内存占用.实验表明，与现有最先进方案相比，闪存的写入量最高可减少96.53%,缓存命中率提升可高达13.2%.

关键词

闪存 / 键值缓存 / 写放大 / 日志结构合并 / 哈希表

基金资助

国家重点研发计划项目(2023YFB450290)资助