[01708743]面向新型体系架构的数据中心存储系统

为了提高数据中心海量数据的存储、访存效率,北京大学高能效应用中心与百度公司进行合作,完成了一系列基于新型架构存储系统设计与优化工作： 1、设计了首款软件定义的开放式通道固态盘（简称SDF）,通过简化I/O栈开销,以及开放底层通道信息供应用直接调用,有效地提升了固态盘的使用效率,并节省成本; 2、为了有效挖掘固态盘的高并发行特性为键值（KV）存储服务,首次提出将KV存储和开放通道式固态盘整合在一起的LOCS系统。利用开放式通道固态盘高并发的优点,并针对I/O调度和分发策略进行优化; 3、为了解决数据中心资源利用率不足的问题, 设计了 InteFS 存储系统。 InterFS是一个符合POSIX标准、针对数据中心混布优化的分布式文件系统。它旨在充分利用数据中心的闲置存储资源, 通过多种技术来实现与现有资源密集型服务的“无干扰”混布, 充分满足了数据中心中“长尾”应用程序的存储需求; 4、实现了一种基于FPGA的主动式固态盘存储设备,针对大规模网络数据分析的应用选择合适的任务, 从CPU下放至固态盘的控制器进行处理,并且提供相应的接口供上层软件调用,从而有效的提升数据的处理能效; 5、提出了基于ARM处理器的云存储系统Atlas,使用纠删码来替代三副本冗存储架构、并分离了元数据与数据的管理,实现了高可扩展性、高可靠性的云存储系统并降低了成本。这一系列工作在在百度数据中心得到了大规模实际应用,显著地提升了存储系统的性能、降低了功耗和成本。