E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Anthus: index shipping for LSM-based Key-Value stores utilizing hybrid Key-Value placement

Αρχική Anthus: index shipping for LSM-based Key-Value stores utilizing hybrid Key-Value placement

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000460803

Τίτλος

Anthus: index shipping for LSM-based Key-Value stores utilizing hybrid Key-Value placement

Άλλος τίτλος

Αποστολή ευρετηρίου για συστήματα Κλειδιού-Τιμής βασισμένα σε LSM που χρησιμοποιούν υβριδική τοποθέτηση Κλειδιού-Τιμής

Συγγραφέας

Στυλιανάκης, Γεώργιος Κ.

Σύμβουλος διατριβής

Μπίλας, Άγγελος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Μαγκούτης, Κωνσταντίνος
Πρατικάκης, Πολύβιος

Περίληψη

Τα συστήματα αποθήκευσης Κλειδιού-Τιμής που βασίζονται σε δέντρο LSM έχουν γίνει ένα βασικό κομμάτι στο λογισμικό αποθήκευσης δεδομένων στα Κέντρα Δεδομένων και των Υπηρεσιών Νέφους. Στα σύγχρονα κατανεμημένα συστήματά αποθήκευσης Κλειδιού-Τιμής, η επικοινωνία μέσω του δικτύου αποτελεί ένα σημαντικό περιοριστικό παράγοντα για την απόδοση τους. Κατά συνέπεια, οι τρέχοντες σχεδιασμοί μειώνουν την κίνηση στο δίκτυο, αποστέλλοντας μόνο δεδομένα χρηστών (USER DATA) μεταξύ των κόμβων, για να επιτύχουν την αξιοπιστία και την διαθεσιμότητα του συστήματος. Ως αποτέλεσμα, πραγματοποιούν δαπανηρές λειτουργίες συμπύκνωσης (compaction operations) για την αναδιάταξη των δεδομένων στο σύνολο των κόμβων. Αυτή η προσέγγιση αυξάνει την κίνηση Ι/Ο, τον φόρτο του επεξεργαστή, και τελικά επηρεάζει αρνητικά την συνολική απόδοση του συστήματος. Αρχικά, το Tebis εισήγαγε τη έννοια του Index-Shipping. Το Index-Shipping είναι μια αποτελεσματική λύση για δύο λόγους: Πρώτον, το Tebis χρησιμοποιεί RDMA για να μειώσει το κόστος του δικτύου σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πρακτικές (ΤΟΡ/ΙΡ) και δεύτερον, μειώνει την κατανάλωση πόρων στους αντίγραφους (back up) κόμβους αποστέλλοντας το ευρετήριο του πρωτεύοντος (primary) κόμβου. Ωστόσο, το Tebis χρησιμοποιεί την τεχνική διαχώρισης Κλειδιού-Τιμής (KV separation). Σε περιπτώσεις φόρτου εργασιών αποτελούμενων από ζευγάρια Κλειδιού-Τιμής μικρού μεγέθους, οι οποίες κυριαρχούν στις μέρες μας, αυτή η μέθοδος είναι ανεφάρμοστη επειδή αυξάνει το κόστος της λειτουργίας ανάκτησης χώρου (garbage collection) οδηγώντας σε αυξημένο Ι/Ο. Σε αυτήν την εργασία παρουσιάζουμε το Anthus, ένα αποδοτικό κατανεμημένο σύστημα αποθήκευσης Κλειδιού-Τιμής, βασισμένο στο δέντρο LSM, που επεκτείνει το Tebis. Στην υλοποίησή μας χρησιμοποιούμε μια μέθοδο Index-Shipping για συστήματα Κλειδιού-Τιμής που βασίζονται στην υβριδική τοποθέτηση Κλειδιού-Τιμής (Hybrid KV Separation) αντί για την μέθοδο του διαχωρισμού Κλειδιού-Τιμής (KV Separation). Η υβριδική τοποθέτηση Κλειδιού-Τιμής αποτελεί μια αποτελεσματική τεχνική καθώς μειώνει το επιπλέον Ι/Ο ανεξάρτητα από το μέγεθος των ζευγαριών Κλειδιού- Τιμής. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι ο σχεδιασμός μας αυξάνει την απόδοση κατά 1.06 — 2.90x, την αποτελεσματικότητα του επεξεργαστή κατά 1.21 — 2.78x και μειώνει το επιπλέον Ι/Ο κατά 1.7 — 3.27x σε σύγκριση με τις τρέχουσες τεχνικές. Επιπλέον, συγκριτικά με το Tebis, το Anthus αυξάνει την απόδοση κατά 1.06 — 1.95x, την αποτελεσματικότητα του επεξεργαστή κατά 1.14 — 1.8x και μειώνει το επιπλέον Ι/Ο κατά 1.5 — 1.87x.

Φυσική περιγραφή

vi, 50 σ. : σχεδ., πιν., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

B-tree indexes

Flash storage

LSM-tree

RDMA

Δέντρα LSM

Ευρετήρια B-tree

Καταστήματα Κλειδιού-Τιμής