本文主要講述nosql在flash裝置上的可以選擇的其中一種優化策略，並粗略提了一下ssd裝置的特性。
對flash裝置的效能優化，微軟曾經做過乙份*****，但是裡面很多東西比較侷限：比如*****中將ssd作為了寫入的buffer，而眾所周知，寫效能不會是任何一款nosql的瓶頸；比如ssd的索引採用了hash的資料結構，這樣在進行cache evict的時候，粒度的控制也很有問題。本文對其進行了改進，羅列如下：
ssd對於傳統硬碟的優勢在於它沒有機械裝置，介質也由磁介質變為了電介質，因此它具備直接按位址讀取資料的能力，沒有了尋道時間，這也是為什麼ssd的iops可以達到數萬的原因。
而ssd的寫操作比較特殊，其最小寫入單元是4k，當寫入空白位置的時候可以直接寫入，但是當需要改寫某個單元時，則需要乙個額外的擦出操作，擦除的操作一般是128個page，每個擦出的單元稱為乙個塊。
因為ssd的儲存單元壽命有限，因此，當某個特定的部位被頻繁擦寫，不僅會造成效能問題，而且使得ssd壽命大幅降低，所以ssd做了wear leveling，即損耗均衡演算法。這樣，當需要改寫某個page時，並不寫入原有位置，而是讀取現有塊，合併需要改寫的資料，然後一起寫入新的空閒塊，原有的塊被標記為invalid，等待被擦除**。這樣做的好處在於，一是不會反覆擦寫同乙個block，二是寫入的速度會比較快(省略了擦除的動作)。
因為ssd的erase-before-write的特性，所以就出現了乙個寫入放大的概念，比如你想改寫4k的資料，必須首先將整個擦除塊（512kb）中的資料讀出到快取中，改寫後，將整個塊一起寫入，這時你實際寫入了512kb的資料，寫入放大係數是128。寫入放大最好的情況是1，就是不存在放大的情況。
綜合ssd的特性，我們需要做到以下兩點來合理使用ssd並且提高其使用壽命：
1.盡量避免隨機寫。由於損害均衡演算法的存在，隨機寫特定page將造成寫入放大。
2. 3.不要使用完全部的空間。ssd的損耗均衡演算法雖然一定程度上減少了對特定部位的頻繁擦寫，但是如果空間不夠，這個還是很難避免，因此，最好預留至少50%的空間。
可以看到，不得不說，絕大部分的nosql產品都做到了上述兩個特性。因此，在新型儲存裝置上的嘗試將是nosql時代的主題。
看看官方的介紹。這裡講述另外一種可能比較簡單易實現的方式。
根據上面描述的ssd的效能特點，可以採用下面的設計：
上圖是邏輯上的結構，物理的實現已經把很多東西都合併了，比如讀cache和寫buffer，以及ssd的索引b-tree，都可以進行合併成為一顆b-tree（berkeley db的方式），另外，我需要強調的一點是，這裡的ssd索引使用了b-tree，相比於hash是為了提供更粗粒度的ssd cache失效機制，這一點的原因在上面的ssd特性中已經講過了，下面講述get以及set操作的流程。
首先，邏輯上先查詢記憶體中的read cache，如果不存在，則查詢write buffer，然後是ssd cache的b-tree index，然後是bloom filter確認key的確在硬碟存在，最後查詢到硬碟。
插入的時候，先寫到write buffer裡面，當buffer到達乙個臨界值的時候將其刷到ssd上，當ssd到達乙個臨界值的時候，將其踢出並移到硬碟，當然整個過程bloom filter也要保持一致。
刪除操作首先檢查記憶體中的各buffer和cache有沒有該值，如果有，直接在記憶體中刪除其父節點對它的引用，隨後直接返回;如果沒有，那麼先檢視bloom filter是否該key存在，如果存在則去硬碟上刪掉。
這裡需要強調的是，刪除操作只是乙個標記刪除，物理檔案上的刪除會有後台執行緒定時掃瞄，這樣能夠保證每次ssd的擦除操作能更加有效。
既然ssd做為了二級cache，那麼其必然存在乙個evict操作，evict操作的憑據是每個節點的generation，generation會在每次節點被訪問的時候+1，這裡的+1是乙個全域性的+1，即整顆樹維護乙個long型的generation，a節點被訪問一次則其generation為1，那麼過一會b節點被訪問那麼generation為2，以此類推。
evict的時候將較小的generation的節點刪除，將其踢到硬碟，這裡需要注意，這裡的節點我指的是非頁節點，因此，一般情況下，每次evict至少有預設128個葉節點被踢出，即使這128個節點物理上的位置不連續，由於我們有後台的clean執行緒(參加海量資料儲存之key-value儲存簡介的過期資料清理一章)的參與，因此，我們總能保證，每次ssd的擦除操作都是連續並且是大塊的。
最後，很顯然，這樣的設計l1 cache、l2 cache以及disk組成了一套完整的資料，因此，在掉電的時候，ssd的cache無需失效，當然，前提是由於我們的系統有write-ahead-log保證了記憶體中的資料掉電不丟失。
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