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Epiphron: Resource-Efficient Distributed Key-Value Storage
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AI
DOI：10.1109/TKDE.2026.3669983.png)
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摘要
En 中文
内存键值存储需要大量的计算和存储资源，以满足性能和可扩展性要求，从而减少了用户应用程序可用的资源。可编程网络硬件（包括SmartNICs和可编程交换机）的出现，为卸载服务器CPU上的操作提供了机会。我们提出Epiphron，一种新颖的分布式内存键值存储架构，该架构与旁路SmartNICs和可编程交换机协同设计。面对旁路SmartNICs性能有限的问题，Epiphron通过以下方式成功实现了高资源效率，同时保持了负载均衡和容错性：(i)在存储管理中混合使用纠删码和复制技术；(ii)在可编程交换机上采用新的数据平面设计（冲突检测和RDMA兼容转发）来加速读操作；(iii)采用基于单边RDMA扩展的网络协议。我们在Barefoot Tofino交换机、NVIDIA BlueField-2 SmartNICs和商用服务器上对Epiphron进行了评估。实验结果表明，与现有方案相比，Epiphron将吞吐量提高了最多2.2倍，内存消耗减少47%，同时完全绕过了服务器CPU。
Keyword:
Key-value storage
SmartNIC
RDMA
software defined networks
期刊
IF:
10.4
论文数:
6.9K
被引数:
3.2W
机构
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