• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권2호
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• pp.83-92
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• 2003

RAID 5는 고 신뢰도 및 고성능 디스크 시스템을 구성하는 널리 사용되는 기법이다. 본 논문은 특히 OLTP(On-Line Transaction Processing System) 작업환경에서 RAID 5의 소규모 쓰기("small write") 문제를 해결하기 위해 캐시 상에서 적응형 패리티 그룹(APGOC : Adaptive Parity Group On Cache) 구성을 제안한다 이 방법에서는 사용자 프로세스가 한 파일에 대한 접근을 커널에 요청할 때 파일 시스템의 파일 데이터 구조에 읽기/쓰기에 관련된 정보를 추가한다. 이 정보를 이용한 패리티 읽기를 통하여 데이터와 패리티 캐시를 연관 운영한다. 그리하여 캐시의 활용도를 높이고 디스크 요청에 대한 응답시간을 개선할 수 있다. 제안된 방법을 분석하고 시뮬레이션을 통하여 실험한 결과 기존의 방법에 비하여 6~l3% 정도의 성능 향상을 관찰할 수 있었다.관찰할 수 있었다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권7호
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• pp.658-667
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• 2017

DRAM 기반의 인메모리 캐시는 고비용으로 인해 용량을 늘리는 데에는 한계가 있다. 이를 위해 압축을 이용하여 더 많은 데이터를 캐시하는 기법들이 연구되어 왔다. 그러나 압축은 높은 처리부하와 반응 지연을 야기한다. 본 논문에서는 섀넌 엔트로피를 통해 파일의 압축률을 낮은 오버헤드를 통해 고속으로 예측하여, 높은 압축률을 가진 파일만 압축하는 선택적 압축 기법을 제안하였다. 또한 이를 파일시스템 내에서 실제 사용이 가능하도록 커널 레벨에서 파일 시스템을 위한 인메모리 캐시를 제공하도록 구현하였다. 실험 결과 선택적 압축 기법은 비 압축에 비해 약 18%의 실행시간 감소를 보이며, 전체 캐시 데이터 압축 방법에 비해서도 캐시 히트율의 감소에 의한 성능하락을 최소화 시키고, 동시에 압축에 대한 오버헤드를 줄여, 7.5%의 실행시간을 감소시킬 수 있음을 보였다. 또한 압축에 사용되는 CPU사용시간을 모두 압축 했을 때와 비교하여 28%감소시킬 수 있음을 보여주었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권11호
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• pp.2849-2860
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• 1997

본 논문에서는 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 효율적인 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 그리고 이와 기존의 캐쉬 교체 정책을 소프트웨어 RAID 파일 시스템에 적용한 정책들과의 성능을 다양한 환경에서 비교한다. 실험을 통해 우선 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 작은 쓰기 동작은 성능을 크게 저하시키는 요소임을 확인한다. 이러한 작은 쓰기 동작을 줄이는 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 이러한 교체 정책들에 대한 성능 비교는 트레이스 기반 시뮬레이션에 의해 수행된다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 교체 정책들이 기존의 정책들 비해 효율적인 성능을 나타냄을 확인한다．

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.28-38
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• 2014

본 논문에서는 소형 파일을 효율적으로 접근하기 위한 분산 캐시 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 다수의 소형 파일을 병합하여 청크에 저장함으로써, 네임 노드에서 관리해야 할 메타데이터 수를 감소시킨다. 또한, 클라이언트와 데이터 노드의 캐시를 사용하여 요청된 파일들의 정보를 유지함으로써 소형 파일 접근 비용을 줄인다. 이때, 클라이언트의 캐시에는 사용자가 요청한 소형 파일과 메타데이터가 유지되며, 각 데이터 노드의 캐시에는 여러 사용자들이 빈번하게 요청했던 소형 파일을 유지한다. 성능 평가를 통해 제안하는 분산 캐시 관리 기법이 기존 기법에 비해 소형 파일 접근 비용을 크게 감소시킴을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제39권6호
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• pp.820-831
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• 2017

File systems and applications try to implement their own update protocols to guarantee data consistency, which is one of the most crucial aspects of computing systems. However, we found that the storage devices are substantially under-utilized when preserving data consistency because they generate massive storage write traffic with many disk cache flush operations and force-unit-access (FUA) commands. In this paper, we present DJFS (Delta-Journaling File System) that provides both a high level of performance and data consistency for different applications. We made three technical contributions to achieve our goal. First, to remove all storage accesses with disk cache flush operations and FUA commands, DJFS uses small-sized NVRAM for a file system journal. Second, to reduce the access latency and space requirements of NVRAM, DJFS attempts to journal compress the differences in the modified blocks. Finally, to relieve explicit checkpointing overhead, DJFS aggressively reflects the checkpoint transactions to file system area in the unit of the specified region. Our evaluation on TPC-C SQLite benchmark shows that, using our novel optimization schemes, DJFS outperforms Ext4 by up to 64.2 times with only 128 MB of NVRAM.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.412-421
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• 2009

NAND 플래시 메모리는 특성상 덮어쓰기 연산이 불가능하기 때문에 지움 연산이 선행되어야 하므로 I/O 처리 속도가 느려지게 되어 성능저하의 원인이 된다. 또한 지움 횟수가 제한적 이어서 지움 연산이 빈번히 발생하게 되면, NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 쓰기 지연 기법을 사용하면, 쓰기 횟수가 줄어들어 I/O 성능 향상에 도움이 되지만, 캐시 적중률이 낮아진다. 본 논문은 NAND 플래시 메모리 파일 시스템을 위한 더블캐시를 활용한 페이지 관리 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 참조 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Ghost Cache에서 쓰기를 지연함으로써 Real Cache에서의 적중률을 유지할 수 있고, Ghost Cache를 Dirty 리스트와 Clean 리스트로 구성하여 Dirty 페이지에 대한 탐색 시간을 줄임으로써 쓰기 연산 성능을 높인다. 기존 정책들과의 성능을 비교한 결과 제안된 정책이 기존 정책들에 비해 평균적으로 적중률은 20.57%, 그리고 I/O 성능은 20.59% 우수했고, 쓰기 횟수는 30.75% 줄었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.1599-1606
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• 1997

The software RAID file system is defined as the system which distributes data redundantly across an aray of disks attached to each workstations connected on a high-speed network. This provides high throughput as well as higher availability. In this paper, we present an efficient caching scheme for the software RAID filte system. The performance of this schmem is compared to two other schemes previously proposed for convnetional file systems and adapted for the software RAID file system. As in hardware RAID systems, small-writes to be the performance bottleneck in softwre RAID filte systems. To tackle this problem, we logically divide the cache into two levels. By keeping old data and parity val7ues in the second-level cache we were able to eliminate much of the extra disk reads and writes necessary for write-back of dirty blocks. Using track driven simulations we show that the proposed scheme improves performance for both the average response time and the average system busy time.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.2202-2211
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• 2006

EXT3NS 파일 시스템은 Network-Storage Card(NS 카드)라는 전용 하드웨어를 기반으로 하는 멀티미디어 스트리밍 서버를 위한 파일 시스템이다. EXT3NS는 NS 카드 상의 PCI memory(PMEM)를 이용, 스트리밍 시 디스크에 있는 데이터를 메인 메모리를 거치지 않고 바로 네트워크 카드로 내보냄으로써 스트리밍 서버의 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 NS 카드에 있는 PMEM을 기반으로 한 버퍼 캐시를 추가 설계, 구현하고, 이 버퍼 캐시가 EXT3NS 파일 시스템을 채용한 서버의 멀티미디어 스트리밍의 성능을 개선시킬 수 있음을 보인다. 또한, 제안된 버퍼 캐시 상에서 다수의 동시 사용자를 지원하는 멀티 미디어 스트리 밍 서버를 위한 버퍼 캐시 교체 정책인 Old New Section(ONS) 교체 기법을 제안한다. 제안된 OSN 교체 기법은 멀티미디어 스트리밍 환경에서 기존의 교체 정책들 보다 좋은 성능을 보인다. 성능 평가 결과, 다시 읽기동작과 무작위 읽기 동작에서 기존의 EXT3NS 파일 시스템 보다 PMEM에 캐시를 사용한 EXT3NS가 각각 평균 33MB/sec, 2.4MB/sec의 성능이 향상 되었다. 또한, 다시 읽기 동작의 경우 기존의 Least Frequently Used(LFU) 교체 정 책을 사용한 경우보다 ONS 교체 정책을 사용한 경우가 약 600KB/sec의 성능 증가를 보인다. 이러한 결과는 동시에 여러명의 사용자 요구를 처리해야 하는 대용량 멀티 미디어 스트리밍 서버에서 보다 효과적인 읽기 동작을 처리할 수 있음을 나타낸다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.2404-2410
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• 2011

본 논문은 SAN 기반의 클러스터 파일 시스템 $SANique^{TM}$의 설계 고려사항을 설명하고 특히 대규모의 호스트들이 연결된 상황에서 광역 버퍼 관리기의 데이터 공유 문제점을 기술하고 클러스터 환경에서 확장성과 가용성을 제공하기 위한 광역 버퍼 관리 기법을 제시한다. 제안하는 광역 버퍼 관리 기법은 $SANique^{TM}$ 시스템의 로크 관리기에서 관리되는 로크 정보를 활용하여 부가적인 통신 및 시간소요 없이 효율적인 데이터 공유를 제공하는 방법을 제시하였다. 또한 대규모 클러스터 환경에 적용 가능한 광역버퍼 관리기법의 의사코드 및 데이터 공유 예제를 통하여 본 방법의 효율성을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1-6
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• 2015

The MapReduce Program of Hadoop Distributed File System operates on any unspecified nodes due to distributed-parallel process and block replicate for data stability. Since it is difficult to guarantee the cache locality when a Solid State Drive is used as a cache in hadoop, cache hit-rate is decreased. In this paper, we suggest a method to improve cache hit rate by pre-loading the input data of the MapReduce onto the SSD cache. To perform this method, we estimated the blocks that are used on each node by using capacity scheduler and block metadata. Eventually we could increase the performance of SSD cache by loading the blocks onto SSD cache before the Map Task run.