Valet: colocación eficiente de datos en SSDs modernos

Resumen

La creciente demanda de SSDs, unida a las dificultades de escalabilidad, ha dejado a los fabricantes luchando por encontrar nuevas interfaces de SSD que prometan un mejor rendimiento y durabilidad. Mientras que estas interfaces reducen la rigidez de las abstracciones tradicionales, requieren cambios a nivel de aplicación o sistema que pueden afectar la estabilidad, la seguridad y la portabilidad de los sistemas. Para empeorar las cosas, dichos cambios se vuelven inútiles con la introducción de interfaces de próxima generación. No es de extrañar, por lo tanto, que dichas interfaces hayan tenido una adopción limitada, dejando atrás un cementerio de interfaces experimentales que van desde SSDs de canal abierto hasta SSDs de flujo. Nuestra solución, Valet, aprovecha capas de shim en el espacio de usuario para agregar indicaciones de colocación para los datos de la aplicación, lo que entrega un rendimiento de escritura de hasta 2-4 veces mayor que el de los sistemas de archivos y un rendimiento comparable o mejor que las soluciones específicas de la aplicación, con una latencia de cola de hasta 6 veces menor. Valet genera indicaciones de colocación dinámicas, asignando los datos de la aplicación a SSDs modernos sin modificaciones en la aplicación, el sistema de archivos o el núcleo. Demostramos los beneficios de rendimiento, eficiencia y multiarrendamiento de Valet en un conjunto de aplicaciones ampliamente utilizadas: RocksDB, MongoDB y CacheLib, presentando una solución que combina el rendimiento de las soluciones específicas de la aplicación con una amplia aplicabilidad a aplicaciones intensivas en datos con estructura de registro.