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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김덕환
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2014
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SSD(Solid State Disk)는 다수의 NAND 플래시 메모리로 구성되었으며 내부에 고성능 컨트롤러와 캐시 버퍼를 포함한 스토리지 장치이다. NAND 플래시 메모리는 제자리 덮어쓰기가 안되기 때문에 파일시스템에서 유효페이지가 갱신 및 삭제시 무효페이지로 전환되어 완전히 삭제하기 위해서는 가비지 컬렉션 과정을 거쳐야한다. 하지만 가비지 컬렉션은 지연시간이 긴 Erase 연산을 포함하기 때문에 SSD의 I/O 성능을 감소시키고 마모도를 증가시키는 문제가 된다.
클라우드 스토리지 시스템은 데이터의 저장과 관리를 위해서 분산 파일시스템을 사용한다. 분산 파일시스템은 데이터 디스크의 손실 발생시 이를 복구하기 위해서 데이터 원본의 복제본을 만든다. 그러나 데이터 복제 기법은 저장공간을 원본 파일의 복제 횟수만큼 필요로하고 복제과정에서 입출력 발생이 증가하는 문제가 있다.
본 논문에서는 첫째로, 입력데이터에 대하여 유효데이터와 무효데이터에서 중복검사를 실행하는 기법을 제안한다. 먼저 유효데이터에 대한 중복제거 과정을 거치고 그 다음에 무효데이터 재활용 과정을 거침으로써 중복률을 향상시켰다. 이를 통하여 SSD의 쓰기 횟수와 가비지 컬렉션 횟수를 감소시켜 마모도와 I/O 성능이 개선되었다. 실험결과 제안한 기법은 유효데이터 중복제거와 무효데이터 재활용을 둘다 하지 않는 일반적인 경우에 비해서 가비지 컬렉션 횟수가 최대 20% 감소하고 I/O 지연시간이 9% 감소하였다.
본 논문에서는 둘째로, SSD 기반 클라우드 스토리지 시스템에서 저장공간 효율성 향상과 입출력 성능 향상을 위하여 Erasure Code를 이용한 데이터 복제 기법을 제안한다. 특히, 데이터 접근 빈도의 높고 낮음에 따라 분류하여 데이터 복제방법과 Erasure Code를 사용해 성능을 향상하면서 복구 가능 데이터 디스크의 수는 동일하게 유지하였다. 실험결과 제안한 기법이 HDFS 및 HDFS-RAID 보다 저장공간 효율성은 최대 약40% 향상되었으며, 읽기성능은 약12%, 쓰기성능은 약10% 향상됨을 확인하였다.
클라우드 스토리지 시스템은 데이터의 저장과 관리를 위해서 분산 파일시스템을 사용한다. 분산 파일시스템은 데이터 디스크의 손실 발생시 이를 복구하기 위해서 데이터 원본의 복제본을 만든다. 그러나 데이터 복제 기법은 저장공간을 원본 파일의 복제 횟수만큼 필요로하고 복제과정에서 입출력 발생이 증가하는 문제가 있다.
본 논문에서는 첫째로, 입력데이터에 대하여 유효데이터와 무효데이터에서 중복검사를 실행하는 기법을 제안한다. 먼저 유효데이터에 대한 중복제거 과정을 거치고 그 다음에 무효데이터 재활용 과정을 거침으로써 중복률을 향상시켰다. 이를 통하여 SSD의 쓰기 횟수와 가비지 컬렉션 횟수를 감소시켜 마모도와 I/O 성능이 개선되었다. 실험결과 제안한 기법은 유효데이터 중복제거와 무효데이터 재활용을 둘다 하지 않는 일반적인 경우에 비해서 가비지 컬렉션 횟수가 최대 20% 감소하고 I/O 지연시간이 9% 감소하였다.
본 논문에서는 둘째로, SSD 기반 클라우드 스토리지 시스템에서 저장공간 효율성 향상과 입출력 성능 향상을 위하여 Erasure Code를 이용한 데이터 복제 기법을 제안한다. 특히, 데이터 접근 빈도의 높고 낮음에 따라 분류하여 데이터 복제방법과 Erasure Code를 사용해 성능을 향상하면서 복구 가능 데이터 디스크의 수는 동일하게 유지하였다. 실험결과 제안한 기법이 HDFS 및 HDFS-RAID 보다 저장공간 효율성은 최대 약40% 향상되었으며, 읽기성능은 약12%, 쓰기성능은 약10% 향상됨을 확인하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 관련연구 42.1 기존의 데이터 중복제거 기술 42.2 HDFS 및 HDFS-RAID 62.3 Erasure Code의 특성 8Ⅲ. 데이터 중복제거 및 재활용 기법 103.1. 제안한 기법의 구조 103.2. 유효데이터 중복제거 133.3. 무효데이터 재활용 16Ⅳ. Erasure Code를 이용한 데이터 복제 기법 184.1. 접근빈도에 따른 데이터 복제 기법의 분류 184.2. Erasure Code를 이용한 데이터 복제 224.3. 접근빈도에 따른 Erasure Code를 이용한 데이터 복제 알고리즘 24Ⅴ. 실험 및 성능 평가 285.1 실험환경 285.2 가비지 컬렉션 경계값에 따른 중복률 315.3 쓰기 횟수 비교 335.4 가비지 컬렉션 횟수 비교 355.5 입출력 지연시간 비교 375.6 실험환경 395.7 저장공간 효율성 성능 비교 425.8 읽기/쓰기 성능 비교 44Ⅵ. 결론 47참고 문헌 49
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