BOOM-KV:基于RDMA的高性能NVM键值数据库 |
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引用本文: | 李文捷,蒋德钧,熊劲,包云岗.BOOM-KV:基于RDMA的高性能NVM键值数据库[J].高技术通讯,2023(1):29-41. |
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作者姓名: | 李文捷 蒋德钧 熊劲 包云岗 |
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作者单位: | 1. 中国科学院计算技术研究所;2. 中国科学院大学计算机科学与技术学院;3. 鹏城实验室 |
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基金项目: | 中国科学院青年创新促进会资助项目; |
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摘 要: | 随着英特尔傲腾数据中心持久化内存模块(DCPMM)开始进入市场以及远程直接内存访问(RDMA)硬件成本的降低,设计融合非易失性内存(NVM)和RDMA的键值(KV)数据库面临新的机遇和挑战。构建基于NVM和RDMA的KV数据库的关键在于设计一个高效的通信协议。遗憾的是,现有工作或采用NVM不感知的RDMA协议,或采用低效的NVM感知的RDMA协议,这导致它们无法最大化KV数据库的性能。本文提出了BOOM协议——一种新型的NVM感知的RDMA协议。相较于NVM不感知的协议,BOOM协议允许直接对远端NVM进行RDMA操作,消除了冗余的数据拷贝;相较于现有的NVM感知的协议,它可以显著减少元数据请求,降低KV请求的端对端延迟。在BOOM协议的基础上构建了BOOM-KV,并针对服务端中央处理器(CPU)利用率和宕机持久化等问题进一步进行优化。将BOOM-KV与最新的研究成果进行对比,结果表明,BOOM-KV能显著降低请求延迟,其中PUT延迟最大降低了42%,GET延迟最大降低了41%,并且展现出良好的扩展性。
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关 键 词: | 非易失性内存(NVM) 远程直接内存访问(RDMA) 键值(KV)数据库 |
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