一种持久性内存键值存储系统技术方案

本发明专利技术涉及持久性内存与固态硬盘的存储技术领域，特别涉及一种持久性内存键值存储系统，包括用于存储变长键值对的持久性内存和固态硬盘，该系统根据二级索引结构索引持久性内存和固态硬盘的键值对；该系统通过主动设置墓碑标记的日志结构式持久性内存空间分配器管理持久性内存的存储空间；该系统采用具备冷热调度功能的垃圾回收机制，并基于访问热度与持久性内存使用率调整垃圾回收策略；其中，二级索引结构基于元数据索引和支持多版本异构存储的版本索引构成；访问热度基于慵懒式热度衰退的热度统计方法统计得出。该持久性内存键值存储系统，混合利用持久性内存低延迟与固态硬盘大容量的特性，能够同时提供性能高效、容量可扩展的键值存储服务。

A persistent memory key value storage system

【技术实现步骤摘要】
一种持久性内存键值存储系统
本专利技术涉及持久性内存与固态硬盘的存储
，特别涉及一种持久性内存键值存储系统。
技术介绍
大数据时代对数据存储系统的能力提出了更高的要求，工业界中，扩展性、并发性好的NoSQL(NotonlySQL)数据库，尤其是键值存储系统被大规模部署于各种应用之中。这类系统可以很容易的做到横向扩展，克服了传统关系型数据库的问题。然而由于内存的速度是磁盘的近1000倍，现有的如Redis等的键值系统为了保持高性能，即使在有超大容量的硬盘做二级存储的情况下，仍过度依赖于动态随机存取存储器(以下简称为DRAM)内存。DRAM内存自诞生伊始就在计算机存储系统中作为内存担任着极其重要的位置。然而由于传统的DRAM内存整体密度偏小，每块的造价随着容量呈指数倍上涨，换而言之，DRAM内存在未来很快将达到容量瓶颈。持久性内存(亦称持久性内存,NonVolatileMemory，简称NVM)作为一类近年盛行的新型存储器件，兼有DRAM内存低延时随机访问与硬盘非易失、容量大的优点，被寄望于是取代DRAM内存的下一代存储器。现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种持久性内存键值存储系统，包括用于存储变长键值对的持久性内存和固态硬盘，其特征在于，所述持久性内存键值存储系统根据二级索引结构索引所述持久性内存和所述固态硬盘中的键值对；所述持久性内存键值存储系统通过主动设置墓碑标记的日志结构式持久性内存空间分配器管理所述持久性内存的存储空间；所述持久性内存键值存储系统采用具备冷热调度功能的垃圾回收机制，并基于访问热度与持久性内存使用率调整垃圾回收策略；其中，所述二级索引结构基于元数据索引和支持多版本异构存储的版本索引构成；所述访问热度基于慵懒式热度衰退的热度统计方法统计得出。/n

【技术特征摘要】
1.一种持久性内存键值存储系统，包括用于存储变长键值对的持久性内存和固态硬盘，其特征在于，所述持久性内存键值存储系统根据二级索引结构索引所述持久性内存和所述固态硬盘中的键值对；所述持久性内存键值存储系统通过主动设置墓碑标记的日志结构式持久性内存空间分配器管理所述持久性内存的存储空间；所述持久性内存键值存储系统采用具备冷热调度功能的垃圾回收机制，并基于访问热度与持久性内存使用率调整垃圾回收策略；其中，所述二级索引结构基于元数据索引和支持多版本异构存储的版本索引构成；所述访问热度基于慵懒式热度衰退的热度统计方法统计得出。


2.根据权利要求1所述的一种持久性内存键值存储系统，其特征在于，所述持久性内存键值存储系统中存储的数据包括键值对元数据与键值数据；其中，所述键值对元数据存储在所述持久性内存中，所述键值数据存储在所述持久性内存中或所述固态硬盘中。


3.根据权利要求1所述的一种持久性内存键值存储系统，其特征在于，所述元数据索引为无锁B+树数据结构，所述元数据索引维护所有键值对象的元数据信息，所述键值对象存储在所述持久性内存中或所述固态硬盘中。


4.根据权利要求1所述的一种持久性内存键值存储系统，其特征在于，所述版本索引以持久性链表的方式管理同一键对应的若干个版本的元数据信息，所述持久性链表的每个节点记录着键值数据在所述持久性内存的地址或键值数据在所述固态硬盘中的文件名以及偏移信息。


5.根据权利要求1所述的一种持久性内存键值存储系统，其特征在于，所述持久性内存键值存储系统执行读取键值对的操作，包括：
查询所述二级索引结构获得对应版本键值对的元数据信息，并更新所述元数据信息的访问热度；
根据所述版本索引的信息无锁化读取所述持久性内存或所述固态硬盘；其中，所述读取的过程通过Epoch机制进行保护。


6.根据权利要求1所述的一种持久性内存键值存储系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒继武，陆游游，谢旻辉，朱博弘，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11