Backup Deduplication to Support Point-in-Time Recovery in MyRocks = MyRocks에서 Point-in-Time Recovery 지원을 위한 백업 중복 제거

국문 초록 (Abstract)

MyRocks의 LSM 트리 기반 아키텍처는 InnoDB의 B+ 트리 기반 아키텍처에 비해 낮은 쓰기 증폭과 우수한 데이터 압축을 제공하지만, 물리적 백업을 확장할 때 고유한 제약 사항을 수반한다. MyRocks 백업 솔루션은 이전 백업과 중복되는 데이터가 증가하는 완전 백업만을 지원하므로 저장 비용이 증가하고, 빈번한 백 업의 수행 및 저장이 어려워짐에 따라 Point-in-Time Recovery 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 MyRocks의 Two- Phase Commit에 대한 일관성 보장을 유지하면서 중복 제거된 SST 파일을 통해 MyRocks 백업을 지원하는 백업 및 중복 제거 도구를 제안한다. 제안된 솔루션은 C++ 및 RocksDB API를 사용하여 구현되었다. 평가를 위해 확장성 평가를 위한 다양한 데이터베이스 크기에 대해 Sysbench OLTP 벤치마크를 사용하였다. 실험 결과, 제안된 솔루션은 경미한 성능 오버헤드로 PITR 복구 시간과 백업 저장 공간 사용량을 감소시키는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

MyRocks LSM tree-based architecture provides low write amplification and better data compression compared to InnoDB B+ tree-based architecture; how- ever, it also carries a unique set of constraints when scaling physical backups. MyRocks backup solutions only support complete backups containing an in- creasing amount of duplicate data from previous backups, further raising stor- age costs and directly impacting point-in-time recovery performance as taking and storing frequent backups becomes difficult. To address this issue, we pro- pose a backup and deduplication tool for MyRocks that preserves consistency guarantees across MyRocks Two-Phase commit and supports MyRocks back- ups via deduplicated SST files. We implemented our solution using C++ and the RocksDB API. For evaluation, we used the Sysbench OLTP benchmark spanning a range of database sizes for scalability assessment. Experimental re- sults show that the proposed solution reduces PITR recovery time and backup storage usage with minor performance overhead.

목차 (Table of Contents)

• Abstract i
• Contents ii
• List of Figures v
• List of Tables vi
• Chapter 1 Introduction 1
• 1.1 Motivation 2
• 1.2 Contribution 4
• 1.3 Dissertation Structure 5
• Chapter 2 Background 6
• 2.1 MyRocks Storage Engine 6
• 2.2 Two-Phase Commit 7
• 2.3 MyRocks Backup Structure 8
• 2.4 Point-in-Time Recovery 9
• Chapter 3 Design and Implementation 11
• 3.1 Dedup Backup 11
• 3.1.1 Design 11
• 3.1.2 Architecture 12
• 3.1.3 Backup Protocol 13
• 3.1.4 Backup Deduplication 19
• 3.1.5 Implementation 20
• Chapter 4 Evaluation 21
• 4.1 Experimental Setup 21
• 4.2 Backup Storage Usage Scalability 22
• 4.3 Point-in-Time Recovery Time Evaluation 23
• 4.4 Performance breakdown 24
• 4.4.1 Backup process performance 24
• 4.4.2 Recovery process performance 25
• 4.5 Performance Comparison 27
• 4.5.1 Backup Creation Time 27
• 4.5.2 Backup CPU Usage 28
• Chapter 5 Related Works 30
• Chapter 6 Conclusion 32
• 요약 37