随着大数据和物联网等新兴技术的发展,信息化数据以爆炸式速度增长,数据也变得越来越复杂和多样化,给计算机存储系统带来严峻的压力与挑战。基于闪存的存储系统以优于磁盘的随机访问性能在高性能计算存储领域占据重要地位,但是在混合读写的工作负载下,闪存存储的读写交互问题仍然是影响系统性能提升的重要因素。首先,为了解决读写交互问题,显著提升闪存存储系统的读性能,本文提出一种用于闪存存储设备的热读数据复制方案（Hot Read Data Replication,简称HotR）。HotR充分利用闪存存储设备读写性能的非对称性,预先将热读数据备份迁移到预留空间中,其中预留空间可以是专门用于备份的闪存芯片或固态盘内部的预留空间,通过将一些可能发生冲突的读请求转移到预留空间进行处理,HotR可以缓解（即使不能完全消除）读请求与正在进行的写请求之间的资源冲突。实验评估结果表明,HotR可以显著提升存储系统的性能,与最新的读写交互优化方案相比具有更高的成本效率;同时,HotR还可以降低闪存存储系统的尾延迟。其次,本文针对采用重复数据删除技术的闪存存储系统,提出了一种基于内容感知的热数据复制的读写交互性能优化算法（Content-aware Hot Data Replication for Deduplication-based Flash Storage,简称 CHDR）。CHDR 充分利用重删系统的内容感知特性,识别被频繁访问的高引用的数据,预先将引用次数较高的数据备份到预留空间中,转移一部分发生资源冲突的读请求到预留空间进行处理以降低由读写冲突导致的读延迟,从而提升系统性能。实验测试结果表明,CHDR对系统的性能加速效果优于HotR算法,可更加有效地提升读写交互性能。上述两种读写交互性能优化方法,充分利用应用负载的数据访问特点和存储设备的内部特性,缓解混合读写的工作负载下闪存存储系统的读写冲突,从而提升闪存存储系统的整体性能。