Implementasi UCache, Multilevel Cache Utility Menggunakan Ram Dan SSD

Arifin, Ismail (2023) Implementasi UCache, Multilevel Cache Utility Menggunakan Ram Dan SSD. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 05111740007007-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Solid State Drive (SSD) telah digunakan secara luas sebagai perangkat cache berkat akses datanya yang cepat dan kapasitasnya yang besar. SSD digunakan sebagai cache tingkat kedua untuk melengkapi cache RAM. Namun, SSD memiliki masa pakai yang terbatas dan penulisan kecil yang lambat. Kebijakan cache SSD saat ini berfokus pada peningkatan masa pakai SSD. Untuk meningkatkan utilitas SSD, maka perlu untuk merancang kebijakan manajemen cache pada tingkat RAM untuk menghindari penulisan yang tidak perlu ke SSD. Misalnya, pola akses sekuensial yang sering diamati dalam proses pemindaian dalam beban kerja analisis data. Jika hanya menerapkan kebijakan Least Recently Used (LRU) untuk mengelola level RAM, semua blok data yang diakses secara sekuensial dengan cepat dikeluarkan dari cache RAM dan masuk ke cache SSD. Untuk mengatasi permasalahan diatas maka dibuatlah uCache. uCache adalah kebijakan manajemen cache dua tingkat. uCache menargetkan cache dua tingkat yang terdiri dari cache RAM dan cache SSD. uCache mengelola konten cache pada tingkat RAM dengan dua tujuan yaitu: i) mengurangi penulisan yang tidak perlu ke SSD, dan ii) menghindari penulisan kecil ke SSD. Sejalan dengan hal itu, dirancang uCache filter dan uCache buffer yang berada di cache DRAM untuk mengatasi dua masalah tersebut. Dalam Tugas Akhir ini, akan dilakukan implementasi uCache yang akan diujikan dengan data trace dari UMass Trace Repository untuk melihat kinerjanya dibandingkan dengan SSD cache replacement policy lainnya. Performa ini akan diukur dengan metrik hit ratio dan jumlah operasi tulis pada SSD. Diharapkan dengan adanya Tugas Akhir ini bisa diketahui seberapa efektif uCache dalam manajemen cache dua tingkat. Hasil dari uji coba menunjukkan menunjukkan bahwa algoritma uCache memiliki kinerja yang lebih baik dari algoritma lain karena memiliki nilai hit ratio yang lebih tinggi pada data uji websearch1, websearch2, websearch3, financial1, meskipun lebih rendah pada data uji financial2 tetapi memiliki jumlah operasi tulis yang lebih baik (lebih rendah) pada kelima data uji
======================================================================================================================================
Solid State Drives (SSD) have been widely used as caching devices thanks to their fast data access and large capacities. The SSD is used as a second level cache to complement the RAM cache. However, SSDs have a limited lifespan and slow small writes. Current SSD cache policies focus on increasing SSD life. To increase SSD utility, it is necessary to design cache management policies at the RAM level to avoid unnecessary writes to SSD. For example, sequential access patterns are often observed in scanning processes in data analysis workloads. If you apply only the Least Recently Used (LRU) policy to manage RAM levels, all sequentially accessed blocks of data are quickly removed from the RAM cache and into the SSD cache. To overcome the above problems, uCache was created. uCache is a two-level cache management policy. uCache targets a two-level cache consisting of RAM cache and SSD cache. uCache manages cache content at the RAM level with the dual purpose of: i) reducing unnecessary writes to the SSD, and ii) avoiding small writes to the SSD. In line with this, the uCache filter and uCache buffer that resides in the DRAM cache are designed to address these two problems. In this Final Project, we will implement uCache which will be tested with trace data from the UMass Trace Repository to see its performance compared to other SSD cache replacement policies. This performance will be measured by hit ratio metrics and the number of write operations on the SSD. It is hoped that with this Final Project it will be known how effective uCache is in two-level cache management. The results of the trials show that the uCache algorithm has better performance than other algorithms because it has a higher hit ratio on websearch1, websearch2, websearch3, financial1 test data, although it is lower on financial2 test data but has a higher number of write operations. good (lower) on all five test data

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Cache Replacement, Hit Ratio, Solid State Drive
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T58.5 Information technology. IT--Auditing
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Informatics Engineering > 55201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ismail Arifin
Date Deposited:	07 Feb 2023 03:03
Last Modified:	07 Feb 2023 03:03
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96330

Actions (login required)

View Item