Selective compression-enabled in-memory cache for file system interface

국문 초록 (Abstract)

DRAM 기반의 메모리 캐시는 대규모 스토리지 시스템에서 성능을 크게 향상시킬 것으로 기대되지만, 비싼 비용으로 인해 용량을 확장하는데 한계가 있다. 데이터의 압축은 같은 용량으로 더 높은 히트율을 제공할 수 있게 하지만, 높은 CPU 부하와 지연 시간을 동반하고 파일 종류에 따른 압축률 차이로 기대 효과의 폭이 크다. 본 논문은 낮은 오버헤드와 빠른 속도로 파일의 압축률을 예측하고, 압축률이 높은 파일만 압축하는 선택적 압축 기법을 제안한다. 또한, 선택적 압축 기법의 성능을 평가할 수 있도록 memcached를 파일시스템 인터페이스를 지원하도록 수정하였고, 압축률 분포를 조절할 수 있는 파일 셋 생성기를 구현하여 성능을 평가하였다. 성능 평가 결과 제안하는 기법은 평균 50%의 압축률을 갖는 워크로드에서 약 10%의 히트율 향상과 15%P의 CPU 사용률 감소를 얻을 수 있었다. 특히, 압축이 되지 않는 워크로드에서는 57%P의 CPU 사용률 감소를 얻을 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 메모리 캐시의 동작원리 4
• 2-1 Memcached 시스템 구조 4
• 2-2 Memcached 데이터 처리 구조 6
• 2-3 Slab allocator 7
• 제3장 관련 연구 9
• 제4장 파일 시스템 인터페이스 12
• 4-1 파일 분할 기법 12
• 4-2 파일 시스템 인터페이스 구현 14
• 제5장 선택적 압축기법 18
• 5-1 CPU 사용률 비용 18
• 5-2 압축률 예측 방법 21
• 5-3 선택적 압축기법 구현 23
• 제6장 성능 평가 25
• 6-1 평가 환경 25
• 6-2 평가 결과 27
• 제7장 결론 33
• 참고문헌 35
• Abstract 39