[ICPP'19] CostPI

作者： Jiahao Liu, Fang Wang, Dan Feng,

论文概要

摘要

  多租户共享NVMe固态盘时，现有的研究通常是将将SSD分为几个区域，每个租户使用一个独立的区域。然而这样做会导致资源利用率不高，以及磨损不均衡。而且内部cache的争用无法消除。本文的解决方案是为延迟敏感的租户分配单独的资源（包括data cache，mapping table cache以及NAND FLASH），与此同时吞吐为主的租户、空间占用为主的租户使用共享的资源。在NVMe队列上，提出了一个SLO感知的仲裁机制。在cache层，采用了非对称的cache分配策略。

设计图

CostPI总体设计图

我的总结

概括

解决的问题

背景： NVMe固态盘的广泛使用+常常是多个租户共享同一个NVMe固态盘。然而现有的设计，不能保证很好的隔离性，因为data cache和mapping cache没有得到很好的区分。 租户的性能常常与容量绑定，而不是与用户的需求绑定。

本文提出了根据三类：延迟敏感、容量需求较高以及吞吐需求较高的用户，设计不同的① mapping cache管理算法；② data cache管理算法。 来满足不同的租户需求。

算法设计

对于延迟敏感型的租户，分配了专用的cache；而容量和带宽需求较高的用户则是共享的cache。其中：

① 对于mapping cache，统一采用LRU算法进行管理。

对于具体的data cache算法设计

实验的三个部分

① 端到端的隔离性； ② 增加资源利用率的能力； ③ 对于磨损不均衡的减少。

学到了什么

可以运行的应用有：

1. Websearch and DAP-DS to model the latency-sensitive workloads；

2. use MSN-BEFS, Exchange-24 and TPCC to model the throughput-oriented workloads；

3. use RAD-BE to model the capacity-orientedworkload.

可以用的模拟器：

1. MQsim

引用格式

GB/T

Liu J, Wang F, Feng D. CostPI: Cost-Effective Performance Isolation for Shared NVMe SSDs[C]//Proceedings of the 48th International Conference on Parallel Processing. 2019: 1-10.