基于闪存固态硬盘内部并行机制的R-树优化方法

摘要：

近年来,闪存固态硬盘内部结构有了很大的改进,使得它已拥有丰富的内部并行性.R-树是一种被广泛应用于空间数据管理的索引结构.但是,基于传统机械硬盘和闪存固有特点优化的R-树索引,并没有利用固态硬盘内部并行性来提高查询和更新效率.针对R-树索引,提出一种利用固态硬盘内部并行机制加速查询和更新的方法.首先,实现一种适合于固态硬盘内部并行性的异步I/O提交技术.在此基础上,针对R-树的查询和更新操作,通过聚集读写请求批量提交,以达到利用固态硬盘内部并行性加速的目的.此外,通过理论分析证明该优化方法,即使在并行通道只有4或者8时,依然可以提供1.86和2.93的期望加速比.通过真实数据在3款固态硬盘上的实验测试结果表明,利用优化策略的查询算法可实现高达3倍的稳定加速比,优化后的更新算法可达到2倍以上的加速比.无论是查询密集型或是更新密集型应用场景均有介于两者之间的加速比.

关键词：固态硬盘、内部并行性、批量提交、R-树、加速比

所属期刊栏目：55

分类号：TP311(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFB1000703

在线出版日期：2018-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：2066-2082