{“状态”:“确定”,“消息类型”:“工作”,“信息版本”:“1.0.0”,“讯息”:{“索引”:{“日期-部分”:[[2024,6,6]],“日期-时间”:“2024-06-06T07:16:28Z”,“时间戳”:1717658188039},“参考计数”:53,“出版商”:“计算机协会(ACM)”,“问题”:“3”,“资助者”:[{“名称”:“国家自然科学基金委创新研究小组项目”,“奖项”:[”61821003“]},{“DOI”:“10.13039\/501100001809”,“name”:“国家自然科学基金”,“doi-asserted-by”:“crossref”,“adward”:[“62072196”]},{“name”:“国家重点研发计划”,“award”:[”2018YFB1003305“]}],“content-domain”:{“domain”:[”dl.acm.org“],“crossmark-restriction”:true},“short-container-title”:“acm Trans.Storage”],“published-print”:{“date-parts”:[[2022,8,31]]},“abstract”:“\n主机管理的瓦状磁记录驱动器(HM-SMR)在控制数据爆炸性增长的能力方面具有优势。对于基于日志结构合并树(LSM-trees)的键值(KV)存储,HM-SMR驱动器因其容量、可预测性能和经济成本而成为理想的解决方案。然而,由于应用程序和存储设备的冗余清洗过程(即压缩和垃圾收集),在HM-SMR驱动器上构建基于LSM-树的KV存储在保持性能和空间利用效率方面面临严峻挑战。为了消除磁盘垃圾收集(GC)的开销并提高压缩效率,本文提出了\nGearDB<\/jats:italic>\n,为HM-SMR驱动器量身定制的无GC-KV存储。GearDB通过三种新技术提高了写入性能和空间效率:新的磁盘数据布局、压缩窗口和新的齿轮压缩算法。我们使用新的SSTable\u00a0布局和预读机制进一步增强了GearDB的读取性能。我们使用LevelDB实现GearDB,并使用zonefs访问真正的HM-SMR驱动器。我们的大量实验证实,GearDB实现了高性能和空间效率,即在随机写入和读取方面分别比LevelDB平均好1.7\u00d7和1.5\u00d,空间效率高达86.9%。\n<\/jats:p>“,”DOI“:”10.1145\/3502846“,”type“:”journal-article“,”created“:{”date-parts“:[[2022,7,22]],”date-time“:”2022-07-22T11:50:07Z“,”timestamp“:1658490607000},”page“:“:6,”标题“:[”使用ZoneFS“],”前缀“:”10.1145“,”卷“:”18“,”作者“:[{”ORCID“:”http://\/ORCID.org\/00000-0001-5279-4816“,”authenticated-ORCID“:false,”给定“:”Yiwen“,”family“:”Zhang“,”sequence“:”first“,”affiliation“:”[{“name”:“华中科技大学武汉光电国家实验室“}]},{“ORCID”:“http://\/ORCID.org\/0000-0002-9358-9373”,“authenticated-ORCID”:false,“给定”:“Ting”,“family”:“Yao”,“sequence”:“additional”,“affiliation”:[{“name”:“中国广东省深圳市华为技术有限公司云存储服务产品部“}]},{“ORCID”:“http://\/ORCID.org\/0000-0002-4160-9475”,“authenticated-ORCID”:false,“gived”:“Jiguang”,“family”:“Wan”,“sequence”:“additional”,“affiliation”:[{“name”:“华中科技大学武汉光电国家实验室,中国湖北省武汉市“}]},{“ORCID”:“http:\/\/ORCID.org/0000-0003-1271-0571”,“认证的ORCID”:false,“给定的”:“长生”,“家族”:“谢”,“序列”:“附加的”,“隶属关系”:[{“名称”:“华中科技大学武汉光电国家实验室“}]}],“成员”:“320”,“在线发布”:{“日期-部件”:[[2022,8,24]]},“参考”:[{“密钥”:“e_1_3_1_2_2”,“doi-asserted-by”:“publisher”,“doi”:“10.1145\/2821511”},{“key”:“e_1_3_2”10.1109\/MSST.2010.5496991“},{“key”:“e_1_3_1_4_2”,“首页”:“1”,“volume-title”:“Linux存储和文件系统会议论文集(Vault \u201919)”,“author”:“Bj\u00f8rling Matias”,“year”:“2019”,“unstructured”:“Matias Bj \u00f 8rling 2019”。从开放通道SSD到分区命名空间。Linux存储和文件系统会议论文集(Vault\u201919)。1.“},{”key“:”e_1_3_1_5_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.1109\/MSST.2010.5496971“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_6_2”,“首页”:“205”,“volume-title”:“第七届操作系统设计与实现研讨会论文集(OSDI\u201906)”,“author”:“Chang Fay”,“year”:“2006”,“unstructured”:“Fay Chang,Jeffrey Dean,Sanjay Ghemawat,Wilson C、。谢长廷、黛博拉·沃勒赫、迈克尔·伯罗斯、塔沙·钱德拉、安德鲁·菲克斯和罗伯特·格鲁伯。2006.Bigtable:结构化数据的分布式存储系统。第七届操作系统设计与实现研讨会论文集(OSDI\u201906)。205\u2013218.“},{”key“:”e_1_3_1_7_2“,”unstructured“:”Changho Choi.2016。使用多流技术提高SSD性能和寿命。检索自https://www.snia.org/sites\/default\/filess\/DDSI\/2016\/presentations\/sec\/ChanghoChoi_Increasing_SSD_Performance-rev.pdf。“},{”key“:”e_1_3_1_8_2“,”doi由“:”publisher“断言,”doi“:”10.1145\/18071281807152“},{”key“:”e_1_3_9_2“,”doi由“:”publisher“断言,”doi“:”10.1145\/30359183064054“},{”key“:”e_1_3_10_2“,”非结构化“:”西部数据.2016。dm-分区。检索自https:\/\/github.com//hgst\/dm-zoned-tools。“},{”key“:”e_1_3_1_11_2“,”unstructured“:”Western Digital.2019。分区FS。检索自https:\/\/github.com/damien-lemoal/zonefs-tools。“},{”key“:”e_1_3_12_2“,”unstructured“:”Facebook.[n.d.].RocksDB A Persistent key-value Store for Fast Storage Enviroments.检索自http://\/RocksDB.org\/.“}”,{“issue”:“3”,“key”:“e_1_ 3_13_2”,“first page”:”22“,“article-title”:“瓦状磁记录:磁密度增加需要新的数据管理”,“volume”::“38”,“author”:“”Feldman Tim”,“年份”:“2013年”,“非结构化”:“Tim Feldman和Garth Gibson。2013年。瓦状磁记录:面积密度增加需要新的数据管理。USENIX公司;登录:Mag.38,3(2013),22\u201330.“,”journal-title“:”USENIX;登录名:Mag.“},{”key“:”e_1_3_1_14_2“,”unstructured“:”Sanjay Ghemawat和Jeff Dean.2016。级别数据库。检索自https:\/\/github.com/Level\/leveldown\/issues\/298。“},{“key”:“e_1_3_1_15_2”,“article-title”:“瓦状磁盘设备的操作原理”,“author”:“Gibson Garth”,“year”:“2011”,“unstructured”:“Garth Gibson and Greg Ganger.2011”。瓦状磁盘设备的工作原理。卡内基梅隆大学平行数据实验室技术报告CMU-PDL-11-107(2011)。“,”journal-title“:”Carnegie-Mellon University Parallel Data Lab Technical Report CMU-PDL-11-107“},{”key“:”e_1_3_1_16_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.1145\/2741948.2741973“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_17_2”,“volume-title”:“非易失性存储器研讨会论文集(NVMW\u201914)”,“author”:“Gonz\u00e1lez Javier”,“年份”:“2014”,“unstructured”:“”哈维尔·冈兹(Javier Gonz\u00e1lez)、马蒂亚斯·伯林(Matias Bj\u00f8rling)、李承诺(Seongno Lee)、董查理(Charlie Dong)和黄一仁(Yiren Ronnie Huang)。2014.开放通道固态硬盘上的应用驱动闪存转换层。《非易失性存储器研讨会论文集》(NVMW\u201914)。“},{”key“:”e_1_3_1_18_2“,”unstructured“:”Western Digital Corporation Hans Holmberg.2020。ZenFS Zones and RocksDB\u2014谁喜欢倒垃圾?检索自https:\/\/www.snia.org\/educational-library\/zenfs-zones-and-rocksdb-who-likes-take-out-garbage-anyway-2020。“},{“key”:“e_1_3_1_19_2”,“unstructured”:“HGST.2015。HGST为活动存档应用程序提供全球首款10TB企业级硬盘。检索自http://\/investor.wdc.com/news-releases\/news-release details\/hgst-delivers-worlds-first 10tb-enterprise-hdd-active-archive。},{“key”:“e_1_3_1_20_2”,“非结构化”:“HGST.2017。伦敦银行同业拆借利率5.4.1版。检索自https:\/\/github.com//hgst\/libzbc。“},{”key“:”e_1_3_1_21_2“,”非结构化“:”HGST.2017。Ultrastar Hs14\u201414TB 3.5英寸氦平台企业级SMR硬盘。检索自https:\/\/www.hgst.com/products\/hard-drives\/aultrastar-hs14.“},{“key”:“e_1_3_1_22_2”,“unstructured”:“hgst.2018。Ultrastar DC HC600 SMR系列15TB。检索自https:\/\/www.westerndigital.com/products\/data-center-drives\/aultrastar-dc-hc600-series-hdd。“},{”key“:”e_1_3_1_23_2“,”unstructured“:”INCITS T10技术委员会,2017年。信息技术-分区块命令(ZBC)。标准草案T10\/BSR INCITS 550美国国家标准协会股份有限公司检索自http://www.T10.org/drafts.htm。“},{”key“:”e_1_3_1_24_2“,”unstructured“:”INCITS T13技术委员会。[n.d.].分区设备数据命令集(ZAC)工作草案。“}。Narayan、Sridhar Seshadri、S.Sudarshan和Rama Kanneganti。1997.数据记录和仓储的增量组织。《超大数据库会议记录》(VLDB\u201997)。16\u201325.“},{“key”:“e_1_3_1_26_2”,“doi-asserted-by”:“publisher”,“doi”:“10.1109\/MSST.2014.6855539”},“{”key“:”e_1_ 3_1_27_2“,“volume-title”:“第七届USENIX热存储研讨会论文集”,“author”:“Kadekodi Saurabh”,“year”:“2015”,“unstructured”:“Saurabh-Kadekoti,Swapnil Pimpale,and Garth A.Gibson.2015。警告-抄写器:随时随地写瓦片磁盘。第七届USENIX热存储研讨会会议记录。“},{”key“:”e_1_3_1_28_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.14778\/3151106.3151108“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_29_2”,“首页”:“993”,“volume-title”:“USENIX年度技术会议记录”,“author”:“Kannan Sudarsun”,“year”:“2018”,“unstructured”:“Sudarsun Kannan、Nitish Bhat、Ada Gavrilovska、Andrea Arpaci-Dusseau和Remzi Arpaci-Dusseau。2018.NoveLSM为非易失性内存重新设计LSM。USENIX年度技术会议记录。993\u20131005.“},{“key”:“e_1_3_1_30_2”,“volume-title”:“第十届USENIX热存储研讨会论文集”,“author”:“Kim Taejin”,“year”:“2018”,“unstructured”:“Taejin-Kim,Sangwook Shane Hahn,Sungjin-Lee,Jooyoung Hwang,Jongyoul Lee,and Jihong Kim.2018。PCStream:使用程序上下文自动分配流。第十届USENIX热存储研讨会论文集。“},{”key“:”e_1_3_1_31_2“,”volume-title“:”存储开发人员会议记录“,”author“:”Ku S.P.M.Chi-Young“,”year“:”2015“,”unstructured“:”S.P.M.Chi-Young-Ku和Stephen P.Morgan.2015。支持SMR的仅附加文件系统。存储开发人员会议记录。},{“key”:“e_1_3_1_32_2”,“volume-title”:“第三届ACM SIGOPS大型分布式系统和中间件国际研讨会论文集”,“author”:“Lakshman Avinash”,“year”:“2009”,“unstructured”:“Avinash Lakshman.and Prashant Malik.2009。卡桑德拉:分散的结构化存储系统。第三届ACM SIGOPS大型分布式系统和中间件国际研讨会论文集。“},{”key“:”e_1_3_1_33_2“,”首页“:”133“,”volume-title“:”第14届USENIX文件和存储技术会议记录(FAST\u201916)“,”author“:”Lu Lanyue“,”year“:”2016“,”unstructured“:”Lanyue Lu,Thanumalayan Sankaranarayana Pillai,Andrea C.Arpaci-Dusseau,and Remzi H.Arpaci-Dosseau.2016“。WiscKey:将密钥与SSD意识存储中的值分离。第14届USENIX文件和存储技术会议记录(FAST\u201916)。133\u2013148.“},{”key“:”e_1_3_1_34_2“,”首页“:”273“,”volume-title“:”第13届USENIX文件和存储技术会议论文集(FAST\u201915)“,”author“:”Lee Changman“,”year“:”2015“,”unstructured“:”Changman Lee,Dongho Sim,Jooyoung Hwang,and Sangyeun Cho.2015。F2FS:用于闪存存储的新文件系统。第13届USENIX文件和存储技术会议记录(FAST\u201915)。273\u2013286.“},{”key“:”e_1_3_1_35_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.5555\/2930583.2930609“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_36_2”,“volume-title”:“存储开发人员会议记录”,“author”:“Luo Q.”,“year”:“2015”,“unstructured”:“Q.Luo and L.Zhang.2015。使用基于SMR的键值存储实现对象存储。存储开发人员会议记录。},{“key”:“e_1_3_1_37_2”,“volume-title”:“IEEE第33届大规模存储系统与技术研讨会论文集(MSST\u201917)”,“author”:“Macko Peter”,“year”:“2017”,“unstructured”:“Peter Macko,Xiongzi Ge,J.Kelley,D.Slik,et \u00a0al.2017”。SMORE:SMR驱动器的冷数据对象存储。IEEE第33届大规模存储系统和技术研讨会论文集(MSST\u201917)。“},{”key“:”e_1_3_1_38_2“,”volume-title“:”第八届USENIX热存储研讨会会议记录“,”author“:”Manzanares Adam“,”year“:”2016“,”unstructured“:”Adam Manzanare、Noah Watkins、Cyril Guyot、Damien LeMoal、Carlos Maltzahn和Zvonimr Bandic.2016。ZEA,SMR的数据管理方法。第八届USENIX热存储研讨会会议记录。“},{”key“:”e_1_3_1_39_2“,”volume-title“:”USENIX年度技术会议记录“,”unstructured“:”Oana Balmau、Diego Didona、Rachid Guerraoui、Willy Zwaenepoel、Huapeng Yuan、Aashray Arora、Karan Gupta和Pavan Konka.2017。TRIAD:在内存、磁盘和日志结构的键值存储中创建协同效应。USENIX年度技术会议记录。“},{”key“:”e_1_3_1_40_2“,”volume title“:”第六届USENIX热存储研讨会论文集“,”作者“:”Marmol Leonardo“,”年份“:”2014“,”非结构化“:”Leonardo Marmol,Swaminathan Sundararaman,Nisha Talagala,Raju Rangaswami,Sushma Devendrappa,Bharath Ramsundar和Sriram Ganesan。2014。NVMKV:一个可扩展的轻量级闪存键值存储。第六届USENIX热存储研讨会论文集。},{“key”:“e_1_3_1_41_2”,“volume-title”:“操作系统热点专题研讨会论文集(HotOS\u201915)”,“author”:“Maas Martin”,“year”:“2015”,“unstructured”:“Martin Maas,Tim Harris,Krste Asanovic,and John Kubiatowicz。2015。垃圾日:在分布式系统中协调垃圾收集。《操作系统热点专题研讨会论文集》(HotOS\u201915)。“},{”key“:”e_1_3_1_42_2“,”unstructured“:”Damien Le Moal and Ting Yao.2020。Zonefs:将POSIX文件系统接口映射到原始分区块设备访问。USENIX Association Santa Clara CA。“},{”key“:”e_1_3_1_43_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.1007\/s002360050048“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_44_2”,“doi-assert-by”:“publisher”,“doi”:“10.1145\/275767.27680”},“key“”:“e_1_45_2”,”doi-asserted-by“”:7.3132765“},{“key”:“e_1_3_1_46_2”,“doi-asserted-by”:“publisher”,“DOI“:”10.1145\/250160.2501623“},{”key“:”e_1_3_1_47_2“,”非结构化“:”Seagate。[n.d.]。The Seagate Kinetic Open Storage Vision。检索自https:\/\/wwwseagate.com\/tech insights\/kamineic Vision how Seagate new developer tools meeting The needs of cloud Storage platforms master ti。“},{”key“:”e_1_3_1_48_2“,”非结构化“:”Seagate.2014。存档希捷硬盘。检索自http://www.seagate.com/www-content\/product-content//hdd-fam\/seagate-archive-hdd\/en-us\/docs\/100757960a.pdf。“},{”key“:”e_1_3_1_49_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.1145\/2213836.2213862“}“key”:“e_1_ 3_1_50_2”,“doi-assert-by”:“publisher”,“doi”:“10.5555\/2591272.2591275”},“key“:”e_13_1_51_2“,“volume-title”:“第八届USENIX热存储研讨会论文集”,“author”:“Wu Fenggang”,“year“:”2016“,”非结构化“:”吴凤刚(Fenggang Wu)、杨明昌(Ming-Chang Yang)、范子琪(Ziqi Fan)、张宝全(Baoquan Zhang)、葛雄子(Xiongzi Ge)和杜大伟(David H.C.Du)。2016.评估支持主机的SMR驱动器。第八届USENIX热存储研讨会会议记录。},{“key”:“e_1_3_1_52_2”,“volume-title”:“USENIX年度技术会议论文集”,“author”:“Wu Xingbo”,“year”:“2015”,“unstructured”:“吴兴波,徐跃海,邵子立,宋江,2015。LSM-trie:用于小数据的基于LSM-树的超大键值存储。USENIX年度技术会议记录。“},{”key“:”e_1_3_1_53_2“,”doi-asserted-by“:”publisher“,”doi“:”10.1109\/IPDPS.2018.00040“}”,{“key”:“e_1_ 3_1_54_2”,“volume-title”:“IEEE第33届大规模存储系统与技术研讨会论文集(MSST\u201917)”,“author”:“Yao Ting”,“year”:“2017”,“unstructured”:“”姚婷(Ting Yao)、万继光(Jiguang Wan)、黄萍(Ping Huang)、何旭斌(Xubin He)、桂清新(Qingxin Gui)、吴飞(Fei Wu)和谢长生(Changsheng Xie)。2017年。一个轻量级压缩树,用于减少I/O放大,以实现高效的键值存储。IEEE第33届大规模存储系统和技术研讨会论文集(MSST\u201917)。“}],”container-title“:[”ACM Transactions on Storage“],”original-title”:[],“language”:“en”,“link”:[{“URL”:“https:\/\/dl.ACM.org\/doi\/pdf\/10.1145\/3502846”,“content-type”:“unspecified”,“content-version”:“vor”,“intended-application”:“similarity-checking”}],“deposed”:{“date-parts”:[2023,1,1]],“date-time”:”2023-03 1-01T19:41:31Z“,”timestamp“:1672602091000},”score“:1,”resource“:{“primary”:{”URL“:”https:\/\/dl.acm.org\/doi\/10.1145\/3502846“}},“subtitle”:[],“shorttitle”:[],“issued”:{“date-parts”:[[2022,8,24]]},‘references-count’:53,‘journal-issue’:{‘issue’:“3”,‘published-print’:{'date-parts':[2022,8,31]]}},“alternative-id”:[“10.1145\/3502846”],“URL”:“http:\/\/dx.doi.org\/10.1145\/3502846“,”关系“:{},”ISSN“:[”1553-3077“,”1553-393“],”ISSN-type“:[{”值“:”1553-1077“,”类型“:”打印“},{”数值“:“1553-3093”,“type”:“electronic”}],“subject”:[],“published”:{“date-parts”:[2022,8,24]]},“assertion”:[{”value“:”2020-12-024 1“,”order“:0,”name“:”received“,”label“:”received“,“group”:{“name”:“publication_history“,”label“:”publication history“}},”value“:”2021-11-01“,”order“:1,”name“:”accepted“,”tabel“:“accepted”,“group”:{“name”:“publication_history”,“label”:“publication-history”},{“value”:“2022-08-24”,“order”:2,”name:“published”,”label:“published”,”group“: