论文标题：High-availability in-memory key-value store using RDMA and Optane DCPMM（使用 RDMA 和傲腾 DCPMM 的高用性内存键值存储）

期刊：Frontiers of Computer Science

作者：Xuecheng QI, Huiqi HU, Jinwei GUO, Chenchen HUANG, Xuan ZHOU, Ning XU, Yu FU, Aoying ZHOU

发表时间：15 Feb 2023

DOI：10.1007/s11704-022-1123-8

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导读

新兴的硬件如支持远程直接数据存取的网络（RDMA）和持久性内存（PM），对于构建高效的高可用内存键值存储有很大的前景。最近，英特尔傲腾持久性内存模块（Optane DCPMM）的出现让这个愿景成为现实。然而，现有的基于这两种设备的研究工作，不能很好发挥硬件性能。因为它们的日志复制方案都是两阶段的，而且大多数工作使用的持久性内存都是基于内存仿真的，没有考虑真实硬件的特性，在真实硬件上表现不好。本文设计实现了一个基于RDMA和DCPMM的高效的高用性内存键值存储，名为FaHA。FaHA提出了名为RDMA Persist的远程过程调用框架 (RPC)，以最小的网络往返延迟和持久性开销，支持远端持久化，也就是保证RDMA Write写入到远端备副本的数据能够完全持久化。此外，FaHA构建了追加写入的持久化存储，利用了流水线批量写入技术，减轻昂贵的持久化开销。FaHA还设计了一个热度感知的哈希索引，以提供优异的读取性能。本文的主要的贡献总结如下。1）本文提出了RDMA Persist RPC，用于数据写入远端NVM，同时确保远端数据的持久性。它只需要一次往返和持久化的开销，大大减少了日志复制的网络开销。2） 本文还设计了一个追加写入更新的持久化存储，它支持流水线批处理优化，以缓解持久性内存的写放大问题，3）本文进一步提出了支持热度感知的差异化哈希索引，以提供更好的读取性能。我们在100Gpb/s InfiniBand 网卡和傲腾 DCPMM实现了FaHA，并将其整合到Redis 6.0中。测试结果显示，基于FaHA的Redis比最新的解决方案的吞吐量高1.6倍。

文章精要

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