• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.149-155
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• 2012

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. 본 논문에서는 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.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.41-46
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• 2010

Recently, Flash Memory Drives are one of the best media to support portable and desktop computers' storage devices. Their features include non-volatility, low power consumption, and fast access time for read operations, which are sufficient to present flash memories as major database storage components for desktop and server computers. However, we need to improve traditional storage management schemes based on HDD(Hard Disk Drive) and RAID(Redundant Array of Independent Disks) due to the relatively slow or freezing characteristics of write operations of SSDs, as compared to fast read operations. In order to achieve this goal, we propose a new storage management scheme called Hetero-Mirroring based on traditional HDD mirroring scheme. Hetero-Mirroring-based storage management improves RAID-1 operation performance by balancing write-workloads and delaying write operations to avoid SSD freezing.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.7-12
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• 2011

The flash memory has been remarked as the next generation media of portable and desktop computers' storage devices. Their features include non-volatility, low power consumption, and fast access time for read operations, which are sufficient to present flash memories as major data storage components for desktop and servers. The purpose of our study is to upgrade a traditional mirroring scheme based on SSD storages due to the relatively slow or freezing characteristics of write operations, as compared to fast read operations. For this work, we propose a new storage management scheme called Memory Mirror-Switching based on traditional mirroring scheme. Our Mirror-Switching scheme improves flash operation performance by switching write-workloads from flash memory to RAM and delaying write operations to avoid freezing. Our test results show that our scheme significantly reduces the write operation delay and storage freezing.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.241-252
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• 2011

운영체제의 다른 부분이나 저장장치, 매체의 변화에 비해 파일시스템은 지난 수십 년 간 그 발전 속도가 더딘 편이다. 그러나 데이터의 증가에 따라 파일의 개수는 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이렇게 늘어난 파일들에 대해 검색을 효율적으로 수행하기 위한 새로운 파일시스템 구조에 대한 연구가 최근 파일에 대한 시맨틱 검색을 하고자 하는 요구와 맞물려 주목 받고 있다. 하지만 이러한 연구는 저장 장치와 바로 맞닿는 계층이 아닌 더 상위 계층에서만 이루어지고 있어 기존의 하드디스크와는 다른 특성을 지니는 플래시 메모리 기반의 저장장치인 SSD에 최적화를 시키기 위한 노력으로 이어지진 않았다. 논문에서는 다중 로깅 지점이라는 SSD의 특성을 활용한 로그기반 파일시스템이 SSD에서 얻는 성능상의 이점을 활용하여 새로운 요구사항인 시맨틱 파일 검색까지 추가 비용 없이 지원하는 파일시스템을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.91-97
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• 2015

In this paper, we propose a MCFQ I/O scheduler that is implemented by modifying the existing Linux CFQ I/O scheduler. MCFQ observes whether the user requested I/O bandwidth weight is well distributed. Based on the I/O bandwidth observation, we improved I/O performance of the existing bandwidth distribution ability by dynamically controlling the I/O time-slice of the virtual machine. The use of SSDs as storage has been increasing dramatically in recent computer systems due to their fast performance and low power usage. As the usage of SSD increases and prices fall, virtualized system administrators can take advantage of SSDs. However, studies on guaranteeing SLA(Service Level Agreement) services when multiple virtual machines share the SSD is still incomplete. In this paper was conducted to improve performance of the bandwidth distribution when multiple virtual machine are sharing a single SSD storage in a virtualized environment. In particular, it was observed that the performance of the bandwidth distribution varied widely when garbage collection occurs in the SSD. In order to reduce performance variance, we add a MoTS(Manager of Time Slice) on existing CFQ I/O scheduler.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.57-67
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• 2021

Modern cloud computing is rapidly changing from traditional hypervisor-based virtual machines to container-based cloud-native environments. Due to limitations in I/O performance required for both virtual machines and containers, the use of high-speed storage (SSD, NVMe, etc.) is increasing, and in-memory computing using main memory is also emerging. Running a virtual environment on main memory gives better performance compared to other storage arrays. However, RAM used as main memory is expensive and due to its volatile characteristics, data is lost when the system goes down. Therefore, additional work is required to run the virtual environment in main memory. In this paper, we propose a hybrid in-memory storage that combines a block storage such as a high-speed SSD with main memory to safely operate virtual machines and containers on main memory. In addition, the proposed storage showed 6 times faster write speed and 42 times faster read operation compared to regular disks for virtual machines, and showed the average 12% improvement of container's performance tests.

• 스마트미디어저널
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• 제4권2호
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• pp.62-67
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• 2015

Hard disk drive(HDD)는 보조 저장장치로서 대부분의 컴퓨터 시스템에서 사용되고 있으나 기계적 특성으로 인하여 성능의 향상 측면에서는 한계점에 도달해 있는 상황이다. 반면, 플래시 메모리 기반인 solid state drive(SSD)는 고성능 저소음이라는 장점이 있지만, HDD에 비해 높은 가격으로 인해 아직 HDD를 완전 대체하기에는 부담이 크다. 따라서 SSD를 대용량인 HDD의 cache로 사용하는 SSD caching mechanism이 최근 주목을 받고 있다. SSD caching mechanism은 대표적으로 bcache, dm-cache, Flashcache, EnhanceIO 등이 있으며, 각 mechanism들은 구현상의 장단점과 차별성이 존재한다. 본 논문에서는 각 SSD caching mechanism들의 특정을 파악하고, 벤치마크를 통하여 성능을 비교 분석하였다. 이러한 연구를 기반으로 향후 더 성능이 좋은 SSD caching mechanism을 개발하는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권7호
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• pp.470-475
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• 2015

오픈스택은 개발자가 IaaS(Infrastructure as a Service) 클라우드 플랫폼을 구축할 수 있게 하는 오픈소스 소프트웨어이다. 오픈스택은 서버, 네트워크, 스토리지 자원들을 가상화하고, 사용자들에게 이를 제공한다. 본 논문에서는 입출력 연산 시 서버와 스토리지 노드 간에 발생할 수 있는 병목현상을 해결하기 위해 고속 통신을 지원하는 인피니밴드 스토리지 네트워크를 적용한 오픈스택 클라우드 스토리지 시스템의 구조를 제안한다. 또한 모든 SSD들에 분산 RAID-60 구조를 적용하여 Nova의 가상머신에서 사용 가능한 All Flash Array 기반의 고성능 Cinder 스토리지 볼륨을 구현하며, 오픈스택에 적용한 인피니밴드 스토리지 네트워크가 고성능 스토리지 가상화에 적합함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.202-204
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• 1996

A superconducting magnetic energy storage device(SSD) system has being developed to provide power to industrial electric loads subjected to short term voltage disturbances. In this paper, the results of the conceptual design of SSD system are described.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.63-69
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• 2019

Recently, ultra-low latency flash storage devices such as Z-SSD and Optane SSD were introduced with the significant technological improvement in the storage devices which provide much faster response time than today's other NVMe SSDs. With such ultra-low latency, $10{\mu}s$, storage devices the cost of context switch could be an overhead during interrupt-driven I/O completion process. As an interrupt-driven I/O completion process could bring an interrupt handling overhead, polling or hybrid-polling for the I/O completion is known to perform better. In this paper, we analyze tail latency problem in a polling process caused by process scheduling in data center environment where multiple applications run simultaneously under one system and we introduce our adaptive polling selection technique which dynamically selects efficient processing method between two techniques according to the system's conditions.