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Mejoras de rendimiento para sistemas RAID-5 basados en SSD

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SSD

Investigadores chinos han desarrollado una técnica que permitiría incrementar el rendimiento y ampliar la vida útil de las arquitecturas de almacenamiento en RAID-5 basadas en unidades de estado sólido. Este enfoque contempla una nueva forma de predecir inteligentemente el tiempo de retraso de las solicitudes de lectura y escritura, y la carga de trabajo de cada unidad.

Uno de los problemas del almacenamiento de datos en unidades de estados sólido es que determinadas tecnologías de memoria soportan un número bastante limitado de ciclos de lectura y escritura, lo que afecta a su vida útil. Además, debido a que se siguen empleando enfoques tradicionales para la organización de los medios en las plataformas de almacenamiento en términos de redundancia, no se saca todo el partido a las tecnologías SSD.

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Tianjin, en China, han desarrollado un esquema que aborda ambos problemas, mediante un sistema capaz de predecir el comportamiento de dos de los principales factores que inciden en el rendimiento y en la vida útil de las unidades de estado sólido, concretamente en las arquitecturas RAID-5. El fundamento es mejorar la asignación de solicitudes de lectura y escritura para optimizar al máximo el trabajo de las plataformas de almacenamiento.

Citando el extracto de este artículo, “las estrategias uniformes de programación de E / S utilizadas en las matrices de discos tradicionales (por ejemplo, FCFS) no consideran completamente las características de la asimetría de rendimiento de lectura y escritura de los SSD, lo que resulta en una utilización insuficiente del rendimiento de la matriz de discos”. Además, señala que una de las características de las nuevas unidades de almacenamiento de estado sólido, especialmente las diseñadas con tecnologías que maximizan el almacenamiento por celda, es una vida útil bastante limitada, en términos de ciclos de lectura y escritura.

Para abordar este problema proponen una estrategia de “programación de carga consciente de la demora”, denominada DLS, capaz de predecir de forma inteligente el tiempo de retraso en las solicitudes de lectura y escritura y el estado de carga de cada SSD. Esto permite organizar de forma más eficiente las peticiones de entrada y salida de datos, y determinar la vida útil prevista para cada unidad, asignando el trabajo de forma más equitativa para ampliar el tiempo de funcionamiento antes de que se produzcan fallos en los discos.

Este modelo creado en base al retraso de carga y a la vida útil de cada unidad permite diseñar un modelo de distribución de escritura mucho más dinámico y eficiente. Sus creadores destacan que en las pruebas que han realizado han logrado que su sistema DLS mejore la cifra de IOPS y el tiempo de ejecución en más de un 8% con respecto al típico enfoque EGS, y también prevén una mejora de la vida útil de las unidades dentro de las matrices RAID-5.

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