《计算机应用研究》|Application Research of Computers

面向新型非易失存储的文件系统研究综述

Survey of file systems for emerging non-volatile memory

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作者 徐远超
机构 首都师范大学 信息工程学院,北京 100048
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文章编号 1001-3695(2021)06-001-1601-10
DOI 10.19734/j.issn.1001-3695.2020.06.0212
摘要 新型非易失存储(NVM)可字节寻址,具有近似内存的低延迟特性以及外存的非易失性,受限于软硬件技术成熟度,目前首先被用于外存。讨论了NVM用于持久性外存所面临的一系列问题,以及管理上的一些挑战;对现有的典型NVM文件系统及其主要特性进行了梳理。归纳起来,这些特性主要围绕降低一致性开销、降低软件栈开销、内存与外存的融合、分布式文件系统、NVM文件系统安全、容错、空间管理几个方面展开。最后,展望了NVM文件系统仍然有待探讨的几个研究方向,包括扩展性问题、虚拟内存与文件系统的有机融合以及分布式文件系统等。
关键词 非易失存储; 文件系统; 虚拟内存; 持久性外存; 远程直接内存访问
基金项目 国家自然科学基金资助项目(61872251)
北京市教委交叉科研项目(2019)
计算机体系结构国家重点实验室开放课题(CARCH201918)
北京市自然科学基金面上项目(4212017)
本文URL http://www.arocmag.com/article/01-2021-06-001.html
英文标题 Survey of file systems for emerging non-volatile memory
作者英文名 Xu Yuanchao
机构英文名 College of Information Engineering,Capital Normal University,Beijing 100048,China
英文摘要 The emerging non-volatile memory(NVM) is byte-addressable, which has the characteristics of low latency similar to memory and the nonvolatile property of storage. Limited by the maturity of hardware and software technology, NVM was firstly used in storage. This paper discussed a series of problems and management challenges of NVM for storage. Then, it summarized the main features of the existing typical NVM file systems. These features mainly focused on reducing consistency overhead, reducing the software stack cost, the integrated management of memory and storage, distributed file system, NVM file system security, fault tolerance, space management and so on. Finally, this paper prospected several research directions of NVM file system, including scalability, fusion of virtual memory and file system, and distributed file system.
英文关键词 non-volatile memory; file system; virtual memory; persistent storage; RDMA
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收稿日期 2020/6/6
修回日期 2020/8/6
页码 1601-1610
中图分类号 TP316
文献标志码 A