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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 전중남
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 SSD는 데스크탑, 랩탑 및 엔터프라이즈 영역에서 빠른 성능을 위해 기존 마그네틱 하드디스크의의 대안으로 되고 있다. SSD의 성능, 신뢰성, 내구성과 전력 효율이 하드디스크보다 좋기 때문이다. 현재 입출력 스케줄러의 설계는 회전하는 자기 저장 장치에 최적화 되어있다. 따라서 입출력 스케줄러는 SSD의 입출력 특성을 이용하여 최적화 되어야 한다.
이 논문은 SSD의 버퍼 크기가 정해져 있을 때, 입출력 요청에 크기에 따라 우선순위를 변경할 때 리눅스 입출력 스케줄러의 성능 변화를 분석한다. 이 분석의 결과는 SSD를 위한 리눅스 입출력 스케줄러의 스케줄링 정책을 설계하는데 이용될 수 있다.
입출력 스케줄 시뮬레이터는 이 연구를 위해 설계되었고, 입출력 요청들을 데이터 크기 및 우선순위 순서에 의해 블록 디바이스로 보낸다. 시뮬레이터는 입출력 요청의 크기를 바탕으로 입출력 요청을 재정렬하는 LISF (Largest I/O Size First) 큐와 SISF (Smallest I/O Size First) 큐를 갖는다. 이 큐들은 입출력 요청의 크기를 바탕으로 입출력 요청의 디스패치 우선순위를 변경하는데 사용된다. 디스패치 우선순위를 SSD의 버퍼 크기로 설정하면, 시뮬레이터는 그 키가 디스패치 우선순위에 가까운 입출력 요청에 높은 우선순위를 둔다.
시뮬레이션은 실험에서 사용된 SSD의 버퍼 크기인 512KB 포함하여 0KB∼4MB까지 디스패치 우선순위를 변경하고, 여섯 가지의 워크로드를 적용하여 수행된다.
시뮬레이션 결과로 디스패치 우선순위와 각각 부하마다 다른 성능을 보이기 때문에, 디스패치 우선순위를 특정 크기로 고정하는 것이 아니라 현재의 작업 부하에 따라 디스패치 우선순위를 동적으로 변경할 필요가 있다는 결론을 얻을 수 있었다.
이 논문은 SSD의 버퍼 크기가 정해져 있을 때, 입출력 요청에 크기에 따라 우선순위를 변경할 때 리눅스 입출력 스케줄러의 성능 변화를 분석한다. 이 분석의 결과는 SSD를 위한 리눅스 입출력 스케줄러의 스케줄링 정책을 설계하는데 이용될 수 있다.
입출력 스케줄 시뮬레이터는 이 연구를 위해 설계되었고, 입출력 요청들을 데이터 크기 및 우선순위 순서에 의해 블록 디바이스로 보낸다. 시뮬레이터는 입출력 요청의 크기를 바탕으로 입출력 요청을 재정렬하는 LISF (Largest I/O Size First) 큐와 SISF (Smallest I/O Size First) 큐를 갖는다. 이 큐들은 입출력 요청의 크기를 바탕으로 입출력 요청의 디스패치 우선순위를 변경하는데 사용된다. 디스패치 우선순위를 SSD의 버퍼 크기로 설정하면, 시뮬레이터는 그 키가 디스패치 우선순위에 가까운 입출력 요청에 높은 우선순위를 둔다.
시뮬레이션은 실험에서 사용된 SSD의 버퍼 크기인 512KB 포함하여 0KB∼4MB까지 디스패치 우선순위를 변경하고, 여섯 가지의 워크로드를 적용하여 수행된다.
시뮬레이션 결과로 디스패치 우선순위와 각각 부하마다 다른 성능을 보이기 때문에, 디스패치 우선순위를 특정 크기로 고정하는 것이 아니라 현재의 작업 부하에 따라 디스패치 우선순위를 동적으로 변경할 필요가 있다는 결론을 얻을 수 있었다.
목차
Ⅰ. 서 론 11.1 연구의 목적 31.2 연구 내용 41.3 연구 구성 5Ⅱ. 관련 연구 72.1 NAND 플래시 메모리 개요 72.2 SSD 개요 92.3 리눅스 입출력 서브 시스템 13Ⅲ. 입출력 스케줄링 기법 193.1 NOOP 입출력 스케줄러 193.2 Deadline 입출력 스케줄러 213.3 CFQ 입출력 스케줄러 233.4 PAI 입출력 스케줄러 243.5 IRBW 입출력 스케줄러 253.6 SITF 입출력 스케줄러 26Ⅳ. 입출력 스케줄러 성능 분석 274.1 실험 환경 274.2 벤치마크 도구 284.3 측정 파라미터 314.4 시뮬레이터 설계 334.5 측정 데이터 및 분석 374.6 분석 결과 59Ⅴ. 결 론 63참 고 문 헌 66
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