• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-114
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• 2024

높은 데이터 신뢰성을 요구하는 엔터프라이즈 저장시스템은 데이터 손실 및 장애 시 복구를 위해 RAID(Redundant Array of Independent Disks) 시스템을 적용하고 있다. 특히 RAID 5는 패리티를 여러 저장장치에 분산 저장하여 공간 효율성과 안정성을 보장하였다. 그러나 저장장치의 용량이 서로 다를 경우 가장 작은 용량의 저장장치기준으로 RAID가 구축되어 저장공간의 낭비가 발생한다. 따라서 이러한 자원관리 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 SSD(Solid State Disk)로 구성된 RAID에서 각각의 독립적인 NAND 플래시 메모리 블록을 내부뿐만 아니라 외부 SSD와 RAID 그룹을 묶는 방법을 제안한다. 이 방법은 SSD 내부의 블록 정보를 RAID 시스템에 전달하는 정책과 RAID 시스템으로부터 전달된 물리적인 주소를 RAID 그룹으로 묶는 정책으로 구분된다. 이 방법을 통해 서로 다른 용량의 SSD를 RAID로 묶을 때 자원의 낭비가 발생하지 않는 RAID를 유지할 수 있다. 마지막으로 실험을 통해 제안하는 방법의 효과를 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.539-542
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• 2002

멀티미디어와 인터넷의 대중화가 야기한 급격한 데이터의 증가는 테라(Tera)바이트 이상의 대용량 저장공간과 대용량 정보의 효율적인 공유를 지원하는 스토리지 시스템을 요구하고 있으며 이를 위하여 SAN 기반의 스토리지 클러스터링 시스템들이 많이 사용되고 있다. 이러한 환경에서 하드웨어 또는 소프트웨어 RAID(Redundant Array of Independent Disks)는 대용량 정보의 고성능의 입출력과 신뢰성을 위해서 필수적이 되었다. 범용적인 RAID로는 RAE-0, RAID-1, RAID-5가 주로 사용되고 있으며 각각의 레벨은 장단점을 갖는다. 본 논문에서는 RAID-0와 RAID-1이 갖는 문제점들의 보완을 위하여 변형된 RAID 레벨인 RAID-SM을 제안한다. RAID-SM은 기존의 RAID-1이 가지는 데이터의 가용성을 유지하면서 추가적인 비용 없이 RAID-0의 우수한 입출력 성능을 얻기 위한 RAID-1의 변형된 방식이다. RAID-SM의 구현을 위하여 디스크상의 데이터의 배치 및 데이터 맵핑 탕식을 정의하고 RAID-SM에서의 I/O방법을 기술한다. 제안하는 RAID-SM은 멀티미디어나 GIS 데이터와 같은 읽기 연산 집약적인 시스템을 대상으로 하는 안정적인 레이드 방식이며 RAID-SM의 장점 및 성능은 본 논문에서의 실험을 통한 결과로서 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.752-759
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• 2010

이 논문에서는 DDR-SSD 기반의 소프트웨어 RAID에서 작은 쓰기 (Small Write) 요청에 대한 RAID5의 RMW (Read Modify Write) 성능 향상을 위한 차-로깅 (Differential Logging) 기법을 제안한다. 엔터프라이즈 웅용에서 빈번하게 발생하는 작은 쓰기 요청은 RAID5에서 주요한 성능 저하의 요인이다. RAID5 에서는 패리티 블록의 일관성을 유지하기 위해 변경이 발생하면 패리티 블록에 대한 변경을 같이 수행해야 한다. 작은 쓰기가 발생하면 기존 데이터에 대한 변경 뿐 아니라, 패리티 블록을 다시 계산하기 위한 추가 입출력연산 및 패리티 계산이 병행되어야 하며 이를 RMW 연산이라 한다. 기존의 하드 디스크 기반의 소프트웨어 RAID 에서는 이러한 작은 쓰기로 인한 성능저하 문제를 해결하기 위해 다양한 방법을 제안하였다. 이 논문에서는 하드 디스크와 전혀 다른 특성을 보이는 DDR-SSD를 고려하여 RAID5의 작은 쓰기 성능을 향상 시키는 차-로깅 기법 기반의 RAIDS를 제안한다. 제안하는 기법은 시뮬레이션을 통해서 리녹스 기반의 MID와 비교하여 성능의 우수함을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권4호
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• pp.451-458
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• 2002

본 논문에서는 내장형 리눅스를 이용한 RAID 시스템의 하드웨어 구현 방법을 제시하고 성능을 측정하여 본 시스템의 장단점을 제시한다. 파이버 채널 디스크와 호스트와의정합을 위하여 세 개리 파이버 채널 제어기를 포함하는 하드웨어를 설계 제작하였으며, 이하드웨어 위에 내장형 리눅스를 이식하고 RAID 소프트웨어를 구현하였다. RAID 기능을 위하여 SCSI 목표 모드 디바이스 드라이버와 목표 모드 SCSI 모듈을 구현하여 호스트 컴퓨터에게 SCSI 블록 디바이스를 제공한다. 또한 RAID의 기능을 위하여 리눅스의 Multi-device 모듈을 사용하였고, 높은 성능을 제공하기 위하여 Multi-device 모듈과 목표 모드 SCSI 모듈의 사이에서 연동하는 데이터 캐쉬 모듈을 구현하였다. 리눅스의 RAID 5 모듈을 수정하여, 읽기 성능을 대폭 향상시켰다. 벤치마크는 새로운 RAID 5모듈이 기존의방법보다 전체적인 성능에서 우수함을 보여준다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.81-87
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• 2002

본 논문은 RAID 시스템의 몇 가지 구성에 대해 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석한다. 대용량의 RAID를 구성하기 위해서는 다수의 디스크가 필요한데 반해, 하나의 PCI의 버스에 연결될 수 있는 장치의 개수 제한되어 있어 이 경우 확장 PCI 버스가 필요하다. 본 논문에서는 RAID 시스템의 하드웨어 구조, 특히 각 구성요소를 연결하는 PCI버스의 부하에 초점을 맞춘다. 버스 트랜잭션을 세 가지로 분류하고, 각각의 경우를 분석하고 평가한다. 이 분석으로부터 RAID 시스템의 두 가지 구조에 대해 성능을 계산하고 시뮬레이션 한 결과를 비교한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.497-506
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• 2000

RAID는 고 병렬성과 고 가용성을 목표로 하는 대용량 저장 매체를 구축하는 방법이다. 패리티 디클러스터링을 이용한 RAID는 특히 고장이 발생한 경우에도 성능의 저하를 최소화하여 고 결함 허용도 및 가용성을 높일 수 있는 저장 장치를 구축할 수 있는 기법으로 널리 연구되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 패리티 디클러스터링을 사용한 RAID에 스페어 유닛을 분산시킨 새로운 구성을 제안하고, 특히 이러한 분산 스페어링이 고장이 없는 정상 상태에서도 성능 개선에 유용함을 보인다. 본 논문에서 제안된 방법의 유효성은 시뮬레이션 방식으로 입증하였으며, 전반적으로 정상상태의 성능을 5-15% 정도 높일 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권7_8호
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• pp.370-380
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• 2003

단일 PCI 버스 세그먼트 내에는 제한된 수의 디스크만이 연결될 수 있으므로 대규모의 RAID 시스템은 여러 PCI 버스 세그먼트로 구성된다. 본 논문에서는 트랜잭션의 주체와 대상에 따라 RAID 시스템 내의 PCI 버스 트랜잭션들을 분류하고 각 트랜잭션의 데이타 전송 시간을 분석한다. 또한 분석 결과를 이용하여 두 개의 RAID 시스템 구성안에 대해서 읽기 및 쓰기 성능을 분석한다. DEVS 형식론을 이용한 RAID 시스템의 시뮬레이션을 통하여 여러 시스템 파라미터들의 변화에 따른 두 구성안의 성능을 평가하고 분석 결과와 비교한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.763-767
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• 2005

RAID는 디스크 배열 상에 데이터를 이중으로 저장하거나 패리티를 같이 사용하는 기법으로 디스크에 장애가 일어났을 경우 이를 복구하는 구조로 되어 있다. RAID5는 읽기와 큰 데이터 쓰기 접근을 수행하는 2차 저장 장치에서 높은 신뢰성과 비용 효과를 갖는다. 그러나 RAID5는 작은 크기의 데이터 쓰기에 대하여 패리티를 다시 계산하고 유지하는데 소비되는 오버헤드 때문에 성능이 저하된다. 본 논문에서는 패리티 로깅 기법에 의한 파일, 스트라이핑 크기에 대한 RAID5의 읽기/쓰기 성능을 비교 시스템의 성능을 개선한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.665-668
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• 2003

In this paper, we have designed and implemented the RAID controller board which connects to the host computer with serial ATA interface and connects to the disks with parallel ATA interface. Serial ATA interface is proposed to overcome the design limitation of parallel ATA while enabling the storage interface to scale with the slowing media rate demands for PC platforms. Serial ATA is to replace parallel ATA with the compatibility with existing operating systems and drivers, adding performance headroom for years to come. It Moreover, serial ATA provides even faster transfer rate of 150 Mbytes/s which is larger than that of current parallel ATA. The RAID controller board designed in this paper combines up to 4 disks with parallel ATA interface, and connects to PC host computer with serial ATA interface. We have implemented RAID controller using Verilog HDL language with FPGA chip. The RAID controller supports RAID level 0 and 1 functionality. Experimently, the average read/write performance of parallel ATA interface is about 30 Mbytes/s. Therefore, when 4 parallel disks is connected to the RAID controller board, we can get almost full throughput of serial ATA protocol using the RAID level 0 configuration with 4 disks.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제15권2호
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• pp.95-100
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• 2019

본 논문에서는 리눅스 OS의 소프트-RAID 시스템에서 발생된 오류를 간단한 하드웨어를 이용해 보고하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법은 다른 보고 방법들에 비해 로그-인 과정이나 홈-페이지 접속 등과 같은 별도의 액세스 과정 없이 직관적으로 오류상태를 표시하며, 특히 서버에서 오류상태를 능동적으로 표시함에 따라 관리자가 즉시 조치를 취할 수 있는 특징을 지니고 있다. 제시한 방법의 효과를 확인하기 위해 실험 장치를 구성하고 실험한 결과 저장장치에서 이상이 발생한 경우 능동적으로 오류사실을 표시함을 확인하였다. 이와 같이 소프트-RAID 시스템이 하드웨어 RAID 시스템과 거의 유사한 기능을 수행할 수 있으므로 저렴한 가격으로 서버의 데이터 안정성을 확보할 수 있다.