17、闪存感知缓冲管理与数据集成质量框架

闪存感知缓冲管理与数据集成质量框架

闪存感知缓冲管理

在数据库系统中，闪存盘正逐渐成为磁碟的重要替代品。传统的缓冲替换策略，如LRU，对于使用闪存盘进行持久化存储的数据库系统并非最优选择，因为它们没有考虑到闪存存储设备的独特特性。

闪存盘性能基准测试

许多研究对闪存盘的性能进行了系统的基准测试，主要结论如下：
- 顺序读写工作负载 ：闪存盘通常能达到与高端磁碟相当的性能。
- 随机工作负载 ：闪存盘的性能表现与磁碟有显著差异。随机读取速度通常比磁碟快两个数量级，而随机写入速度甚至可能比磁碟慢。
- 空间局部性 ：由于闪存转换层（FTL）采用了设备缓存和其他优化措施，具有强空间局部性的页面级写入操作，闪存盘能比无局部性的写入请求更高效地处理。例如，使用128KB单位的随机写入带宽比8KB单位的写入带宽高出一个数量级以上。

闪存感知缓冲管理的基本原则

基于闪存盘的这些特性，闪存感知缓冲管理有以下基本原则：
- P1 ：尽量减少物理写入次数，尤其是随机写入。
- P2 ：考虑写入模式以提高写入效率。
- P3 ：保持较高的命中率。

CFDC算法

CFDC（clean - first dirty - clustered）算法将缓冲区分为两个区域：
- 工作区域W ：用