Deduplicación acelerada para el almacenamiento flash

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Samsung PM1653

Investigadores coreanos han desarrollado un método de deduplicación enfocado a los sistemas de almacenamiento de estado sólido, adaptándolo al funcionamiento de la capa FTL. Gracias a ello han logrado incrementar sustancialmente la velocidad de lectura y escritura de datos deduplicados, incrementando el rendimiento y optimizando al máximo la capacidad disponible en los SSD.

Las técnicas de deduplicación permiten optimizar el aprovechamiento del almacenamiento, reducen la latencia de escritura y el desgaste de los discos duros. Esta tecnología se emplea generalmente en plataformas de almacenamiento empresarial, pero con la penetración masiva de los SSD en estos entornos se han presentado ciertos problemas inherentes a la tecnología flash.

Por un lado, la capa de traducción flash (FTL) de los discos SSD permiten aplicar procedimientos de deduplicación a través de un mapeo simple de páginas lógicas duplicadas a la misma página física. Esto ha llevado a la creación de algunos FTL de deduplicación, pero al realizar este proceso en archivos parcialmente duplicados se rompe la secuencialidad del almacenamiento de estos datos y se reduce significativamente el rendimiento de lectura y se produce una degradación de la latencia de escritura que es percibida por el usuario.

Para apostar soluciones a este problema un equipo de investigadores de la Universidad Sungkyunkwan, en Suwon (República de Corea) y de la firma tecnológica Samsung han desarrollado un nuevo FTL de deduplicación al que han denominado Dedup-for-Speed (DFS), que intercambia el excedente de capacidad obtenido por deduplicación por una mejora del rendimiento de lectura.

Como explican en el artículo técnico que han publicado en la revista ACM Digital Library, esto se logra mediante el almacenamiento de páginas duplicadas en modos de flash rápido, como el modo de celda de pseudo-nivel único (pSLC). Comentan que, en su modelo, el modo flash de una página se determina en función de su grado de deduplicación, y que las páginas duplicadas se migran a bloques flash rápidos durante los intervalos de inactividad, lo que minimiza la interferencia con las operaciones emitidas por el host.

Afirman que DFS logra mejorar el rendimiento de lectura, manteniendo los beneficios de la deduplicación. En sus pruebas han determinado que DFS logra mejorar la latencia de lectura en un promedio del 16%, llegando en algunos casos hasta el 34%. Y también han logrado mejorar la latencia de escritura en un promedio del 64%, alcanzando en algunos casos el 82%. Cabe esperar que esta importante mejora se aplique a las tecnologías de almacenamiento flash del fabricante surcoreano, líder mundial en la fabricación de memoria 3D NAND flash, que cuenta con un importante porfolio de soluciones de corte empresarial.

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