Déchargement des fonctionnalités sur le périphérique de stockage pour des vitesses plus élevées

Poids sur le dos : déchargement des fonctionnalités sur le périphérique de stockage pour des vitesses plus élevées

Les disques SSD ont dépassé les anciens disques durs à divers égards, mais leurs performances maximales théoriques sont désormais entravées du côté logiciel par des systèmes de fichiers obsolètes. Crédits : Pixabay

Dans la plupart des ordinateurs, les « fichiers » peuvent être ouverts en un seul clic, mais derrière ce clic se cache un ensemble de processus hautement orchestrés qui convertissent ces fichiers vers et depuis la forme numérique. Il existe une interface complexe entre le logiciel du système de fichiers et l’appareil sur lequel les fichiers sont stockés. Les vitesses de lecture/écriture que nous percevons en fin de compte (combien de temps il faut pour ouvrir et enregistrer des fichiers) sont étroitement liées au fonctionnement interne de cette interface.

De nos jours, les performances et le prix des disques à semi-conducteurs (SSD) en ont fait l’option incontournable dans de nombreuses applications, remplaçant le disque dur traditionnel (HDD). Cependant, les interfaces disponibles entre les systèmes de fichiers et les disques physiques ne sont pas en mesure de suivre les périphériques de stockage modernes. Dans l’interface de bloc héritée, qui est largement utilisée aujourd’hui, le système de fichiers hôte doit « transformer » des blocs de bits de taille fixe en fichiers et vice versa lorsque nous lisons ou écrivons des données. En raison des vitesses incroyables des disques SSD, le suivi précis de la correspondance entre ces blocs et l’abstraction des fichiers a créé une série de goulots d’étranglement du côté du système de fichiers. En d’autres termes, même si nous devions continuer à améliorer les performances des SSD, nous pourrions à peine remarquer une amélioration des vitesses réelles de lecture/écriture des fichiers.

Heureusement, à l’Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk (DGIST), en Corée, des scientifiques dirigés par le professeur adjoint Sungjin Lee cherchent des moyens de s’attaquer à ce problème. Dans leur dernière étude, présentée au 15e Symposium USENIX sur la conception et la mise en œuvre des systèmes d’exploitation, l’équipe a signalé une stratégie permettant de surmonter ces goulots d’étranglement. Leur approche est une nouvelle approche d’un paradigme appelé stockage clé-valeur, par lequel un fichier n’est pas géré comme une combinaison de blocs de taille égale, mais comme des objets de longueur variable accessibles par des clés attribuées de manière unique.

Ils ont combiné un système de fichiers (logiciel) et un SSD (matériel) spécialement conçu pour créer « KEVIN ». Le principal avantage de KEVIN par rapport aux précédentes approches de stockage clé-valeur est qu’il décharge de nombreuses fonctionnalités importantes du système de fichiers directement du côté du périphérique de stockage. « Notre stratégie nous a permis d’alléger la conception du système de fichiers et de résoudre de nombreux problèmes avec les systèmes de fichiers traditionnels, atteignant des accélérations d’environ 68 % en moyenne pour des charges de travail réalistes », remarque le Dr Lee.

Dans l’ensemble, l’étude illustre bien les problèmes criants des systèmes de fichiers actuellement utilisés et offre une solution innovante. « Les systèmes de fichiers sont un élément fondamental du logiciel système qui stocke et gère tous les fichiers des utilisateurs et des applications, et nous pensons que nos recherches peuvent fournir un environnement informatique plus rapide et plus efficace pour tout le monde », souligne le Dr Lee.


Une nouvelle version du stockage de données ADN permet aux utilisateurs de prévisualiser les fichiers stockés


Plus d’information:
Jinhyung Koo et al, Moderniser le système de fichiers grâce à l’indexation en stockage, 15e Symposium USENIX sur la conception et la mise en œuvre des systèmes d’exploitation (2021). DOI : 10.5281 / zénode.4659803

Fourni par DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)

Citation: Déchargement des fonctionnalités sur le périphérique de stockage pour de plus grandes vitesses (2021, 2 août) récupéré le 2 août 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-08-offloading-functionalities-storage-device-greater.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.