The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Online Snapshot Method based on Directory and File Change Tracking for Virtual File System

가상파일시스템에서 디렉토리 및 파일 변경 추적에 기반한 온라인 스냅샷 방법

  • 김진수 (한국교통대학교 컴퓨터공학전공) ;
  • 송석일 (한국교통대학교 컴퓨터공학전공) ;
  • 신재룡 (광주보건대학교 보건행정과)
  • Received : 2019.04.23
  • Accepted : 2019.05.03
  • Published : 2019.05.28
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Abstract

Storage snapshot technology allows to preserve data at a specific point in time, and recover and access data at a desired point in time. It is an essential technology for storage protection application. Existing snapshot methods have some problems in that they dependent on storage hardware vendor, file system or virtual block device. In this paper, we propose a new snapshot method for solving the problems and creating snapshots on-line. The proposed snapshot method uses a method of extracting the log records of update operations at the virtual file system layer to enable the snapshot method to operate independently on file systems, virtual block devices, and storage hardwares. In addition, the proposed snapshot mehod creates and manages snapshots for directories and files without interruption to the storage service. Finally, through experiments we measure the snapshot creation time and the performance degradation caused by the snapshot.

스토리지 스냅샷(snapshot) 기술은 특정 시점의 데이터를 보전하고, 필요할 때 원하는 시점의 데이터를 복구하여 접근하기 위한 기술로 스토리지 보호 응용 개발에 필수적인 기술이다. 이 논문에서는 기존의 스냅샷 기술이 스토리지 하드웨어 벤더에 종속되거나 파일시스템이나 가상 블록장치에 종속되는 문제를 해결하고 온라인으로 스냅샷을 생성하기 위한 새로운 스냅샷 방법을 제안한다. 이 논문에서는 제안하는 스냅샷 기술은 가상파일시스템의 변경연산에 대한 로그를 추출하는 방식을 이용하여 파일시스템, 가상 블록장치, 하드웨어에 독립적으로 동작하는 스냅샷 기술을 설계하고 개발한다. 또한, 개발하는 스냅샷 기술은 디렉토리 및 파일 단위의 스냅샷을 스토리지 서비스 중단 없이 생성하고 관리 한다. 마지막으로 실험을 통해서 제안하는 스냅샷 기술의 스냅샷 생성시간 및 스냅샷으로 인한 성능 저하를 측정한다.

Keywords

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그림 1. 개발하는 스냅샷 방법의 구조

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그림 2. redo_log() 의 필요성을 보여주는 사례

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그림 3. 스냅샷 테이블과 디렉토리 테이블 구조

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그림 4. write 연산에 대한 CoW 처리 절차

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그림 5. append 연산 처리 절차

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그림 6. rename 연산에 대한 CoW 처리 절차

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그림 7. rename 된 파일에 대한 write 연산에 대한 CoW처리 절차

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그림 8. 읽기-쓰기 비율에 따른 IOPS 비교

표 1. 스냅샷 생성 알고리즘

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표 2. 실험환경

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References

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