NEHASH:面向非易失性内存的高并发可扩展哈希

2023年第24卷第5期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2023年第24卷第5期 doi: 10.1631/FITEE.2200462

NEHASH:面向非易失性内存的高并发可扩展哈希

江苏大学计算机科学与通信工程学院，中国镇江市，212013

收稿日期： 2022-10-14 录用日期： 2023-05-31 发布日期： 2023-05-31

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摘要

可扩展哈希是管理越来越庞大的文件系统元数据的有效方式，但其存在并发度较低和缺乏针对非易失内存（NVM）的优化等问题。本文设计了基于惰性扩展的多层哈希目录，以提高哈希目录管理的并发度和效率；设计了基于组的哈希桶管理算法，通过缩小哈希桶大小，提高哈希键管理的效率，从而提高动态可扩展哈希的性能；利用动态随机存取存储器（DRAM）和NVM各自的优势设计了面向NVM的分层存储策略；并在英特尔傲腾持久内存（Intel Optane DC Persistent Memory）及其驱动的基础上，实现了面向NVM高并发可扩展哈希的原型，称为NEHASH。使用雅虎云服务基准测试工具（YCSB）与缓存行意识的可扩展哈希（CCEH）、级别哈希（level hashing）、布谷鸟哈希（cuckoo hashing）等进行比较，结果显示NEHASH最高能提高16.5%的读吞吐率和19.3%的写吞吐率。

关键词

可扩展哈希 ; 非易失内存（NVM） ; 高并发