Optimización del almacenamiento de bases de datos de clave-valor en unidades SSD
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El almacenamiento key-value se ha propuesto como solución para reducir la fragmentación de los datos que se produce en el almacenamiento de bases de datos en SSD. Pero este método genera una sobrecarga de lectura, y un equipo de investigadores taiwaneses ha desarrollado una forma de reducir este problema sin sobrecargar y reducir excesivamente la vida útil de la memoria.
Las bases de datos NoSQL permiten superar las limitaciones que presentan las bases de datos relacionales (RDBMS) de cara al almacenamiento de datos no estructurados, y permiten una mayor escalabilidad y flexibilidad. Este enfoque de bases de datos de clave-valor (key-value) está ganando mucha popularidad, habida cuenta del crecimiento exponencial de los datos no estructurados. Pero la necesidad de un mayor rendimiento en el acceso a los datos está llevando a la industria a utilizar unidades SSD para el almacenamiento de estas bases de datos, y esta tecnología presenta ciertos problemas.
Uno de ellos es que al utilizar almacenamiento key-value en SSD con una capa de traducción flash (FTL) convencional se produce una mayor fragmentación interna y se degrada más rápidamente la vida útil de la memoria. Para resolverlo se ha propuesto la utilización de KVFTL, que en principio acaba con este problema, pero genera otro por la amplificación de lectura.
Buscando una alternativa que pueda solucionar estos inconvenientes, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán ha desarrollado el sistema Elegantly Measured Tanner for Key-Value (EMT-FTL) para el almacenamiento de bases de datos en SSD. Afirman que su tecnología es capaz de evitar estos problemas sin incurrir en una excesiva sobrecarga de memoria.
Mientras que KVFTL divide un valor de tamaño variable en hasta 20 particiones de diferentes tamaños y las administra como una cadena vinculada, EMT-FTL divide un valor en particiones completas de 16 Kb y el resto se tratan como una partición de fragmentos, anexada al búfer de fragmentos. En un SSD de 64 Gb con páginas de 16 Kb, el uso de memoria general que hace EMT-FTL es un 8,81% del que hace KVFTL. Y en sus pruebas han demostrado que EMT-FTL consigue una utilización óptima del espacio casi igual a la de KVFTL en la mayoría de casos de uso, con un rendimiento de obtención un 78,57% superior al de KVFTL en los seguimientos con tamaños de solicitud de entre 1 byte y 16 Kb.
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