LFS를 위한 디스크 배열의 구성 = An Organization of Disk Arrays for LFS

국문 초록 (Abstract)

디스크 시스템의 입출력 성능을 향상시키기 위한 여러 연구 중 로그 구조화 파일 시스템(LFS : Log-structured File System)과 RAID 등의 디스크 배열 등이 주요한 것들이다. 본 논문에서는 위 두 개념이 결합되었을 때 효율적인 디스크 배열의 구성 방법을 제시한다. 디스크 배열은 LFS에서의 세그먼트 단위의 쓰기 동작을 효율적으로 처리하고, LFS는 쓰기 동작을 보다 크고 연속적인 것으로 만들어서 특히 대표적인 디스크 배열 구성인 RAID5에서 문제가 되는 패리티 갱신 동작을 줄일 수 있다. 그러나 세그먼트의 시작과 끝 부분에서는 여전히 RAID5에서의 문제점은 제거되지 않는다. 본 논문에서는 동적 패리티 방법을 이용하여 위의 문제를 해결하고자 시도하였다. 디스크 배열 제어기는 패리티 배치표를 사용하여 패리티 위치를 동적으로 관리함으로써 패리티 갱신 동작을 제거한다. 이 방법은 비소멸성 기억장치 등의 오버헤드가 있으나 기억장치의 가격 하락 추세에 비추어 큰 문제는 아니라고 판단된다.
시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 동적 패리티 배치 방식이 종래의 정적인 방법에 비해 대략 20% 정도의 성능을 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

There have been various studies to improve the disk I/O performance. Among them, LFS(Log-Structured file System) and disk array such as RAID are the major approaches. In this parer, the relationship between LFS and disk array is discussed. That is : disk array can help to improve the performance of read/write of segments, and LFS can reduce parity-update operations by changing write operations into big and continuous ones. But there is no effect of reducing parity-update operations at the beginning and the end of a segment in LFS.
To solve this problem, a dynamic parity method is proposed that generates parity block for data and performs segment writes without parity-update operations. To implement this method, the disk array controller needs a non-volatile parity table to keep parity locations dynamically in disk array.
The proposed method is simulated, and the result shows that the method achieves about 20% gains on the performance of segment writes based on the conventional static method.