第1章 引言
1.1 研究背景與意義 1
1.2 持久性內(nèi)存存儲系統(tǒng)概述 5
1.2.1 持久性內(nèi)存與RDMA技術 5
1.2.2 持久性內(nèi)存存儲系統(tǒng)發(fā)展趨勢 8
1.2.3 關鍵問題與挑戰(zhàn) 10
1.3 研究內(nèi)容與主要貢獻 13
1.3.1 研究內(nèi)容 13
1.3.2 主要貢獻 16
1.4 本書組織結構 19
第2章 相關工作
2.1 基于持久性內(nèi)存的單機存儲系統(tǒng) 20
2.1.1 精簡化的存儲軟件棧設計 21
2.1.2 持久性內(nèi)存編程模型 25
2.1.3 小結 27
2.2 基于RDMA的分布式系統(tǒng) 28
2.2.1 基于RDMA的鍵值存儲系統(tǒng) 29
2.2.2 基于RDMA的事務系統(tǒng) 31
2.2.3 小結 32
2.3 分布式持久性內(nèi)存存儲系統(tǒng) 33
2.3.1 訪問模式抽象 33
2.3.2 I/O路徑優(yōu)化 35
2.3.3 小結 36
第3章 Kuco：用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)協(xié)同的文件系統(tǒng)架構
3.1 概述 37
3.2 研究動機 41
3.3 Kuco總體設計 46
3.3.1 總體架構概述 46
3.3.2 協(xié)同索引 48
3.3.3 兩級鎖 52
3.3.4 三階段寫協(xié)議 54
3.3.5 版本讀協(xié)議 55
3.4 KucoFS實現(xiàn)細節(jié) 58
3.4.1 數(shù)據(jù)布局 58
3.4.2 崩潰一致性及恢復 59
3.4.3 寫保護 62
3.4.4 讀保護 63
3.4.5 內(nèi)存映射I/O 64
3.5 實驗和性能評估 64
3.5.1 實驗環(huán)境設置 65
3.5.2 優(yōu)化技術效果分析 65
3.5.3 Filebench基準測試 74
3.5.4 Redis真實應用 76
3.6 本章小結 77
第4章 ScaleRPC：面向連接分組的分布式內(nèi)存通信機制
4.1 概述 79
4.2 研究動機 82
4.2.1 RDMA擴展性問題 82
4.2.2 成因分析 83
4.2.3 現(xiàn)有的RDMA擴展性解決方案 86
4.3 ScaleRPC架構設計 88
4.3.1 總體描述 88
4.3.2 連接分組 89
4.3.3 虛擬映射 91
4.3.4 ScaleRPC部署的幾點考慮 94
4.4 實驗和性能評估 95
4.4.1 實驗環(huán)境設置 95
4.4.2 總體性能評估 97
4.4.3 內(nèi)部優(yōu)化機制分析 101
4.4.4 敏感性分析 103
4.5 ScaleRPC在真實場景下的應用 105
4.5.1 基于ScaleRPC的分布式文件系統(tǒng) 105
4.5.2 基于ScaleRPC的分布式事務系統(tǒng) 107
4.6 本章小結 113
第5章 Plor：融合悲觀鎖與樂觀讀的并發(fā)控制協(xié)議
5.1 概述 114
5.2 背景介紹和研究動機 118
5.2.1 兩階段鎖 118
5.2.2 樂觀并發(fā)控制 119
5.2.3 研究動機 120
5.3 Plor概述 125
5.4 總體架構 127
5.4.1 Plor并發(fā)控制協(xié)議 127
5.4.2 原子鎖 134
5.4.3 隨機指數(shù)退避策略 136
5.5 Chronus實現(xiàn)細節(jié) 137
5.6 實驗和性能評估 139
5.6.1 實驗環(huán)境設置 140
5.6.2 高沖突負載 142
5.6.3 低沖突負載 147
5.6.4 敏感性分析 148
5.7 本章小結 155
第6章 FlatStore：基于日志結構的鍵值存儲引擎
6.1 概述 156
6.2 背景介紹和研究動機 160
6.2.1 部分工業(yè)級負載的典型特征 161
6.2.2 粒度不匹配問題分析 161
6.2.3 傲騰持久性內(nèi)存硬件特性分析 163
6.2.4 問題與挑戰(zhàn) 164
6.3 FlatStore架構設計 165
6.3.1 總體描述 166
6.3.2 壓縮日志格式及分配器 167
6.3.3 水平批量持久化技術 173
6.3.4 日志清理 177
6.3.5 系統(tǒng)恢復 178
6.4 FlatStore實現(xiàn)細節(jié) 180
6.4.1 基于哈希索引的FlatStore-H 180
6.4.2 基于樹狀索引的FlatStore-M 181
6.5 實驗和性能評估 181
6.5.1 實驗環(huán)境設置 181
6.5.2 YCSB微觀基準測試 183
6.5.3 FacebookETC負載測試 187
6.5.4 多核擴展性測試 188
6.5.5 內(nèi)部優(yōu)化機制分析 189
6.5.6 日志清理性能分析 193
6.6 本章小結 194
第7章 總結與展望
7.1 分布式持久性內(nèi)存存儲系統(tǒng)的構建及關鍵技術 195
7.1.1 TH-DPMS總體架構 196
7.1.2 TH-DPMS系統(tǒng)測試及關鍵技術驗證 201
7.2 主要研究工作總結 207
7.3 未來研究展望 210