一种读写均衡的高性能键值存储系统

日志结构合并树(LSM-tree)因能利用外存设备的顺序访问性能,被广泛应用于键值存储系统的核心数据结构.由于LSM-tree层次化的、有序的数据组织结构需要通过大量的数据合并操作维护,故引起了严重的写放大效应.最近的研究工作提出了若干优化方案缓解LSM-tree的写放大,但是牺牲了查询性能和空间利用率.为此基于LSM-tree的键值存储系统提出一种新的架构,其核心设计是采用键值分离的方案降低数据合并开销,并以一种新型的树状结构vTree为值维护一定程度有序性,保障高效的范围查询;同时为vTree设计了相应的数据合并和空间回收方法.实验结果表明,基于该架构实现的键值存储系统在写入、点查询、范围查询各方面有均衡的高性能表现,且空间开销较低.