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논리 볼륨 매니저를 이용한 파일 우선순위 기반의 하이브리드 저장장치 관리 시스템
최훈하(Hoonha Choi),김현지(Hyeunjee Kim),노재춘(Jaechun No) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.12
최근 고성능의 SSD(Solid State Drive)가 등장하면서 단일노드의 입출력 성능이 대폭 상향되었다. 이에 SSD를 기반으로 하는 차세대 저장장치 플랫폼이 주목을 받게 되었고, 고속 연산이 필요한 서버 또는 데이터 센터 등에서 SSD 기반 저장장치를 구축하는 시도가 증가하고 있다. 그러나 SSD는 단위용량당 비용이 고가이기 때문에, SSD 기반 저장장치를 구성하기에는 아직 어려움이 있다. 따라서, 본 논문은 저가와 큰 용량이 장점인 HDD(Hard Disk Drive)와 SSD가 통합된 저장장치에서 파일을 관리하는 소프트웨어 HyPLVM(Hybrid Priority Logical Volume Manager)을 소개한다. HyPLVM은 사용자가 접근하는 파일, 디렉터리를 분석하여 파일에 우선순위를 부여하고, 이 우선순위 값에 따라 높으면 SSD에, 낮으면 HDD에 저장되도록 관리한다. 이로써, 접근빈도가 많은 파일에 한에서 SSD로 구성된 저장장치와 버금가는 입출력 성능을 산출하면서 저장장치 구축비용을 절감한다. Recently, the I/O performance of a single node is rapidly improving due to the advent of high-performance SSD. As a result, the next-generation storage platform based on SSD has received a great deal of attention and such storage platforms are increasingly adopted to commodity servers or data centers that look for the high-bandwidth computation and I/O. However, building all SSD-based storage platform may not be cost-effective because the price per storage capacity is very high as compared to that of HDD. In this paper. we propose a hybrid file management solution, called HyPLVM(Hybrid Priority Logical Volume Manager), which combines the strength of SSD with the desirable aspects of low-price, high-storage capacity HDD. HyPLVM prioritizes the files and directories to be accessed by users, in order to determine the target storage device (SSD/HDD) in which files are allocated, while mitigating the cost of building storage platforms.
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블록 우선순위 기반의 하이브리드 리눅스 소프트웨어 RAID 모듈 개발
최훈하(Hoonha Choi),김영우(Yungwoo Kim),송광혁(Kwanghyeok Song),박정민(Jeongmin Park),노재춘(Jaechun No) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.9
HDD(Hard Disk Drive)의 입출력 성능과 안정성을 높이기 위해 RAID(Redundant Array of Independent Disks)가 개발되었다. HDD 기반 RAID는 탐색시간 지연과 같은 HDD의 기계적 오버헤드를 극복하기 위한 해결책이 될 수 있다. 최근 고성능 SSD (Solid State Drive)가 등장하면서 SSD를 활용한 다양한 스토리지 플랫폼에 대한 연구가 SSD 기반 RAID를 비롯하여 주목 받고 있다. 그러나 SSD 기반 RAID는 HDD 기반 RAID에 비해 용량 당 비용이 높다. 본 논문에서는 리눅스 소프트웨어 RAID 모듈인 HyRAID(Hybrid RAID)을 소개한다. 이 모듈은 HDD와 SSD를 통합하여 하이브리드 저장공간을 구성한다. HyRAID는 사용자 접근 패턴에 따라 디스크 블록을 분석하고 우선순위를 부여한다. 본 논문은 HyRAID의 효율성을 증명하기 위해 여러 가지 실험을 하였으며, 우선순위가 높은 파일에 대해 SSD 기반 RAID와 버금가는 입출력 성능을 산출한다. RAID(Redundant Array of Independent Disks) has been developed to increase input / output performance and stability of HDD(Hard Disk Drive). HDD-Based RAID could be a solution for overcoming HDD’s mechanical overhead such as seek time latency. Recently, with the advent of high-performance SSD(Solid State Drive), researches on various storage platforms utilizing SSD are getting attentions, including SSD-Based RAID. However, SSD-Based RAID suffers from its high cost per capacity as compared to HDD-Based RAID. In this paper, we present a linux software RAID module, called HyRAID(Hybrid RAID), which integrates HDD and SSD to construct the hybrid stoage space. HyRAID analyzes and prioritizes disk blocks according to user access patterns. We conducted several experiments to demonstrate the effectiveness of HyRAID in such a way that it can deliver the comparable I/O performance to SSD-Baed RAID for high priority files.
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KVM 기반 가상화 환경에서의 가상 머신과 리얼 머신의 입출력 패턴 분석 및 성능 측정
김현지(Hyeunjee Kim),김영우(Youngwoo Kim),김영민(Youngmin Kim),최훈하(Hoonha Choi),노재춘(Jaechun No),박성순(Sungsoon Park) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.1
최근 들어 가상화는 자원의 활용 및 통합 등의 장점으로 인하여 클라우드 컴퓨팅의 중요한 요소로 점차 인식되고 있다. 가상화 서비스를 효율적으로 사용하기 위해서는 데이터의 안정성 및 성능, 보안 등의 여러 요소들이 고려되어야 하며, 특히 가상머신의 실제 디스크 쓰기 성능이 보장되어야 한다. 본 연구에서는 KVM 가상 머신 상의 블록 출력 패턴과 리얼 머신 상에서의 디스크 쓰기 패턴을 비교 분석할 수 있는 가시화 방법을 구현하였다. 본 연구는 이를 기반으로 가상 머신의 디스크 쓰기 속도를 향상시킬 수 있는 최적화된 가상화 환경을 제안하고자 한다. Recently, virtualization is becoming the critical issue in the cloud computing due to its advantages of resource utilization and consolidation. In order to efficiently use virtualization services, several issues should be taken into account, including data reliability, security, and performance. In particular, a high write bandwidth on the virtual machine must be guaranteed to provide fast responsiveness to users. In this study, we implemented a way of visualizing comparison results between the block write pattern of KVM-based virtual machine and that of the real machine. Our final objective is to propose an optimized virtualization environment that enables to accelerate the disk write bandwidth.
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