SSD를 위한 중복제거 구조 및 성능 향상기법

김종화; 최종무

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김종화 (단국대학교) 최종무 (단국대학교)

저널정보: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 제40권 제1호

발행연도: 2013.2

수록면: 14 - 23 (10page)

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본 논문은 임베디드 시스템, PC 및 고성능 서버에서 활발하게 사용되는 SSD(Solid-State Drive)를 기반으로 데이터의 중복성을 제거하는 기법을 연구한다. 중복제거 기법은 중복된 쓰기를 줄임으로써 저장 공간 이용률을 감소시키고 I/O 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 많은 데이터 서버와 백업 스토리지들이 중복제거 기법을 활용하고 있다. SSD에 중복제거 기법을 적용할 경우 다음의 추가적인 3가지 장점을 얻을 수 있다. 첫째, 저장 장치 이용률의 감소로 얻어진 공간을 오버프로비저닝 영역으로 활용하여 가비지 컬렉션의 부하를 줄일 수 있다. 둘째, WAF(Write Amplification Factor)을 줄여 수명과 신뢰성을 향상 시킬 수 있으며, 셋째, FTL(Flash Translation Layer)을 활용함으로써 중복된 데이터의 매핑 관리 부하를 줄일 수 있다. 하지만 SSD에서 중복률이 얼마나 되는지, 효율적인 중복 제거가 가능한지 등에 대한 이슈들이 존재한다. 이러한 이슈들을 분석하기 위하여, 본 논문에서는 SSD를 위한 중복 제거 구조를 설계한다. 이것은 핑거프린트 생성기, 핑거프린트 관리자, 매핑테이블 관리자로 구성된다. 또한 SHA-1 하드웨어 로직, 최근성 기반 핑거프린트 관리, 샘플링 기반 필터링 이라는 3가지 성능 향상 기술을 제안한다. 제안된 구조와 기술은 실제 SSD와 FPGA 탑재 임베디드 보드에서 평가되었다. 실험 결과 9가지 SSD 워크로드들에서 5∼52% (평균 17%)의 중복률을 얻을 수 있었다. 쓰기 응답시간은 최대 48%, 평균 15%가 향상되었으며, 수명은 최대 3.4배, 평균 2.5배 향상시킬 수 있었다.

#중복제거 #SSD #핑거프린트 #최근성 #필터링 #Deduplication #Fingerprint #Recency #Filtering

참고문헌 (20)

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1. [학술대회논문] - F. Guo / 2011 / Building a high- performance deduplication system / Proceedings of the 2011 USENIX conference on USENIX annual technical conference

2. [학술대회논문] - M. Lillibridge / 2009 / Sparse indexing: large scale, inline deduplication using sampling and locality / Proccedings of the 7th conference on File and storage technologies : 111 ~ 123

3. [학술대회논문] - B. Zhu / 2008 / Avoiding the disk bottleneck in the data domain deduplication file system / Proceedings of the 6th USENIX Conference on File and Storage Technologies : 18:1 ~ 18:14

4. [학술대회논문] - S. Rhea / 2008 / Fast, inexpensive content-addressed storage in foundation / USENIX 2008 Annual Technical Conference on Annual Technical Conference : 143 ~ 156

5. [학술대회논문] - S. Quinlan / 2002 / Venti: a new approach to archival storage / Proceedings of the 1st USENIX conference on File and storage technologies

이 논문의 저자 정보

김종화

소속기관 단국대학교

주요연구분야 공학 > 컴퓨터학

논문수 6 이용수 595

최종무

소속기관 단국대학교

주요연구분야 공학 > 컴퓨터학 TOP 5%

논문수 176 이용수 16,349

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