負荷適応型ディスキャッシュ制御機能の一方式の提案とその評価 A Proposal of Disk-Cache Control Function Adapting to Load and Its Evaluation

ディスクキャッシュは,ディスク制御装置(DKC)内に装備される半導体メモリであり,ディスク上のデータの一部分をキャッシングすることにより,主記憶装置とディスク装置の間のアクセス時間のギャップを埋めるものである.しかし,ディスクキャッシュはディスクと比べると小容量であるので,状況に応じて格納するデータを適切に選択しなければ性能が低下する場合がある.従来,ディスクキャッシュに格納するデータの選択は固定的であり,その変更のためにはユティリティプログラムを用いる必要があった.本論文では,状況に応じてディスクキャッシュに格納するデータの選択を動的に制御する負荷適応型ディスクキャッシュ制御機能を提案・評価した.本機能は,ファイルにディスクキャッシュの利用に関する優先度を設け,ディスクキャッシュ全体のヒット率の低下傾向時には,低優先度ファイルのディスクキャッシュの利用を禁止することにより,高優先度ファイルのヒット率の低下を防ぐ.本機能を試作し,ベンチマークプログラムによる実測の結果,本機能の適用によるスループットの低下はなく,高優先度ファイルのヒット率はランダムアクセスファイルの場合に向上することを確認した.このベンチマークプログラムは,実際の利用環境でのモニタデータから,ファイルアクセスの局所性の性質を抽出したモデルに基づいて,ファイルへのアクセスを発生するプログラムである.

A disk-cache is semiconductar memory equipped in a disk controller (DKC). It covers the access time gap between main storage and disk unit, by caching the part of data stored in the disk unit. As the capacity of disk-cache is smalier than that of disk unit, the performance of the system may decrease, unless the selection of cached data is adequate. As the selection of cached data is not dynamic, we must use the utility program in modifying it. We proposed and evaIuated a disk-cache control function adapting to load. The user defines a priarity for the use of a disk-cache. When the hit ratio of a disk-cache is tend to decrease, the low priority files are inhibited the use of a disk-cache, and it prevents from dropping the hit ratio in the high priority files. We evaluated this function by using a benchmark program, and verified that the throughput of the system didn't drop, and the hit ratio of high priority files increased on random access files. The benchmark program generates the accesses to the files, based on the model which extract the character of a locality in a file access from the monitoring data in real environment.