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이효정(Hyo J. Lee),김은삼(Eunsam Kim),노삼혁(Sam H. Noh) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.2
최근 서버시스템 에너지 절감이 중요하게 대두되고 있다. 서버시스템에서 스토리지는 에너지 사용량이 매우 큰 서브시스템이지만, RAID와 같은 스트라이핑 기법과 하드디스크의 물리적 특성 때문에 실용적인 에너지 절감기법 개발에 어려움이 따른다. 본 연구팀의 관찰에 따르면 데이터 센터에서 전체 데이터 셋의 크기에 비해 하루 또는 몇 시간과 같이 짧은 기간의 풋프린트는 매우 작다. 본 논문은 이러한 관찰에 기반하여 SSD를 그러한 풋프린트를 감당하기 위한 커다란 캐시로 활용하여 에너지를 절약하는 새로운 아키텍처와 기법을 제안한다. 제안된 기법을 Linux 환경에서 네 개의 하드디스크와 한 개의 SSD로 구성된 RAID5에 구현하고 전력 사용량 측정 장치를 이용해 실제 전력 소모량을 측정한 결과 널리 사용되는 서버 트레이스에서 최대 14%의 저장장치 에너지 절감 효과를 얻었다. Energy conservation of server systems has become important. Though storage subsystem is one of the biggest power consumers, development of energy conservation techniques is challenging problem due to striping techniques like RAID and physical characteristics of hard disks. According to our observation, the size of footprint for a day or for hours is much smaller compared to the size of whole data set. In this paper, we describe a design of a novel architecture for RAID that uses an SSD as a large cache to conserve energy by holding such a footprint. We incorporate these approaches into a real implementation of a RAID 5 system that consists of four hard disks and an SSD in a Linux environment. Our preliminary results in actual performance measurements using the cello99 and SPC traces show that energy consumption is reduced by a maximum of 14%.
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데이터 무결성을 보장하는 플래시 저장장치에서 잦은 쓰기 참조 흡수가 플래시 변환계층에 미치는 영향
심명섭(Myoung Sub Shim),도인환(In Hwan Doh),문영제(Young Je Moon),이효정(Hyo J. Lee),최종무(Jongmoo Choi),이동희(Donghee Lee),노삼혁(Sam H. Noh) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.3
플래시 저장장치는 컴퓨팅 시스템에서 휴대용 저장매체로 각광 받고 있다. 플래시 저장장치의 착탈성을 고려해 보면, 데이터의 무결성이 중요한 이슈로 부각된다. 본 연구는 데이터 무결성을 보장하려는 파일시스템 동작이 플래시 변환 계층(FTL) 기법들의 성능에 미치는 영향에 주목한다. 본 연구에서는 파일시스템이 데이터 무결성을 보장하기 위해서 발생시킨 잦은 쓰기 참조가 플래시 저장장치에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. 또한, 비휘발성 램을 이용한 잦은 쓰기 참조의 흡수가 플래시 저장장치 내의 FTL 성능에 미치는 영향을 살펴본다. 실제 시스템 환경에서 실시된 성능 평가 결과는 잦은 쓰기 참조가 포함된 워크로드들에서 FTL 성능이 기존 연구에서 제시된 결과와 상이할 수 있음을 보여준다. 이와 더불어, 비휘발성 램을 이용하여 잦은 쓰기 참조를 흡수함으로써 FTL 기법들이 플래시 저장장치의 성능에 미치는 영향이 완화됨을 실험결과를 통해서 알 수 있다. Flash storages are prevalent as portable storage in computing systems. When we consider the detachability of Flash storage devices, data integrity becomes an important issue. To assure extreme data integrity, file systems synchronously write all file data to storage accompanying hot write references. In this study, we concentrate on the effect of hot write references on Flash storage, and we consider the effect of absorbing the hot write references via nonvolatile write cache on the performance of the FTL schemes in Flash storage. In so doing, we quantify the performance of typical FTL schemes for workloads that contain hot write references through a wide range of experiments on a real system environment. Through the results, we conclude that the impact of the underlying FTL schemes on the performance of Flash storage is dramatically reduced by absorbing the hot write references via nonvolatile write cache.
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