● 摘要
近年来，在新技术的发展给人民带来方便的同时，技术的应用导致数据量的产生速度急剧增加，大量数据的处理给当前数据库系统性能带来巨大挑战；加速数据的访问速度是解决这个问题的最佳方案。
虽然可以采用增大内存方法来增大数据的可用缓存空间，但是购买大量内存的花费是较大的。和内存相比，基于Flash存储技术的新型存储设备固态硬盘（Solid State Disk,SSD）具有快速的随机读写，低功耗，高可靠性等优点，并且Flash存储的制造工艺将越来越成熟，I/O性能也会越来越高。然而，如果直接采用SSD作为存储设备则代价较大，而且目前数据库的设计都是基于磁盘来设计的，不能使传统数据库系统完全发挥SSD的优良性能。为此，把SSD作为内存和磁盘之间的缓存来解决内存和磁盘之间读写速率差距较大的问题，同时SSD也担当着扩大内存容量的角色，这样既提高数据库存储系统的性能又降低了购买大量内存的开销。本文以此为背景，设计并实现了基于SSD的数据缓存加速系统。
本文以开源数据库PostgreSQL为例，采用MTD和UBI内核子系统把SSD映射为UBI设备，并实现SSD的UBI直通访问操作来为PostgreSQL数据库提供基于LEB的读、写、擦除等操作，使UBI设备作为内存和磁盘之间的缓存空间扩展，避免了文件系统元数据的频繁更新，从而减少文件系统写放大的负面影响。解决了海量数据快速访问的问题，经过对该系统测试，该系统处理数据访问的性能比普通存储系统有较明显的提升。