Adaptive Hybrid Secondary Storage Systems for Cloud Computing Scenarios

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gero Mühl
• Subject Area: Security and Dependability, Operating-, Communication- and Distributed Systems
• Term: from 2014 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 259252678

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Im Projekt AHSCCS wurden wichtige und wertvolle Erkenntnisse für die Anwendung von Sekundärspeichersystemen in Cloud Computing-Szenarien gewonnen, die auch für zukünftige Projekte von Bedeutung sein werden. Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts sind eine holistische Architektur für Sekundärspeichersysteme, ein erweitertes Dateisystem, das die Funktionalität von Volume- und RAID-Manager beinhaltet, sowie eine neuartige Caching-Architektur, die mehrere Caching-Strategien miteinander kombiniert, um in Cloud Computing-Szenarien, vor allem auch bei sich überlagernden und wechselnden Workloads, eine höhere Leistung als bisherige Ansätze zu erreichen. Durch die holistische Architektur mit erweitertem Dateisystem konnte die Flexibilität erhöht sowie mehr Informationen zur Verfügung gestellt werden. Dies schuf die Basis für eine zielgerichtete Optimierung des Caching durch die neuartige Caching-Architektur. Die Evaluation der neuartigen Caching-Architektur hat gezeigt, dass durch die Kombination von zwei Caching-Strategien und die adaptive Aufteilung des Caches auf die beiden Strategien tatsächlich eine höhere Leistung des Sekundärspeichersystems erzielt werden kann. Vor allem besteht nicht mehr die Gefahr, beim Systemstart die falsche Caching-Strategie auszuwählen. Weitere Forschung ist hingegen notwendig, um zu ermitteln, ob eine Caching-Architektur, die andere oder auch mehr als zwei Caching-Strategien miteinander kombiniert, zu einer noch besseren Leistung führen würde. Auch die zusätzliche Adaption der Parameter der einzelnen Caching-Strategien ist ein interessantes zukünftiges Forschungsthema.

Publications

• Improving Random Write Performance in Heterogeneous Erasure-Coded Drive Arrays by Offloading Code Block Requests. In: 30th ACM Symposium on Applied Computing (SAC 2015), Seiten 2007–2014. ACM, April 2015. (Best paper award)
  Jeremic, Nikolaus, Helge Parzyjegla und Gero Mühl
  (See online at https://doi.org/10.1145/2695664.2695696)
• Improving Random Write Performance in Homogeneous and Heterogeneous Erasure-Coded Drive Arrays. ACM SIGAPP Applied Computing Review (SIGAPP ACR), 15(4):31–53, December 2015
  Jeremic, Nikolaus, Helge Parzyjegla und Gero Mühl
  (See online at https://doi.org/10.1145/2893706.2893709)
• An Adaptive SSD Cache Architecture Simultaneously Using Multiple Caches. In: 14th IEEE International Conference on Networking, Architecture, and Storage (NAS 2019), Piscataway, NJ, USA, August 2019. IEEE Computer Society
  Jeremic, Nikolaus, Helge Parzyjegla und Gero Mühl
  (See online at https://doi.org/10.1109/NAS.2019.8834724)