分析移动存储工作负载中I/O时间行为的请求波动性

《ACM Transactions on Storage》：Analyzing Request Volatility of I/O Temporal Behaviors in Mobile Storage Workloads

智能手机存储工作负载中I/O请求突发性分析与建模优化。研究33个应用发现读/写请求存在长时程相关性，85%读请求和88%写请求呈现自相似特性（Hurst参数>0.5），提出基于实际轨迹参数的灵活请求生成器，实验证明其能更准确模拟移动存储工作负载的尾重特性。

　　

摘要

基于闪存的存储子系统的设计与性能优化对于提升基于Android的智能手机的系统性能至关重要。然而，这一优化在很大程度上依赖于从智能手机应用程序的存储工作负载研究中获得的经验。从时间角度来看，我们的突发性分析表明，33款智能手机应用程序中的I/O请求到达过程具有显著的突发性，尤其是读请求。本文研究了读写请求之间的到达时间相关性，并比较了四种相同类型智能手机应用程序中读写请求的相关性。我们首先观察到，85%的应用程序的读请求和88%的应用程序的写请求在较长的时间范围内存在一定程度的相关性。随后，我们使用成熟的统计工具对这些应用程序进行了Hurst参数估计。所有估计的Hurst参数均大于0.5，这证实了大多数智能手机应用程序工作负载中存在自相似性。最后，我们根据实际追踪数据测量得到的参数，为智能手机应用程序开发了一个灵活的I/O请求生成器。实验结果表明，该生成器能够为各种智能手机应用程序准确生成请求序列，并比传统模型更真实地反映移动存储工作负载中I/O活动的重尾特性。