파일 단편화를 고려한 시스템 콜 순서 기반 I/O 스케줄러

국문 초록 (Abstract)

파일 단편화는 파일 시스템 상에 단일 파일이 다수의 불연속된 데이터 조각으로 나뉘는 것으로 해당 데이터에 접근하고자 하는 시스템 콜을 여러 개의 I/O 요청으로 분할시킨다. 현재 리눅스에서는 이렇게 분할된 I/O 요청들이 모두 완료되어야만 해당 시스템 콜을 요청한 애플리케이션에게 완료 처리 신호가 전송된다. 하지만 기존의 I/O 스케줄러에서 활용하는 LBA 기반 I/O 요청 정렬 기법은 분할된 I/O 요청들을 더욱 분산시키기 때문에 읽기 지연 시간을 증가시킨다. 이에 본 논문에서는 파일 단편화를 고려하여 각 시스템 콜에 고유한 순서를 부여하고 이를 I/O 스케줄링에 활용하는 새로운 I/O 스케줄링 기법을 제안한다. SATA SSD를 통한 실험 결과, 제안 기법은 기존 기법 대비 약 33%의 꼬리 응답 시간을 감소시킨다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

File fragmentation refers to the state wherein the contents of a file lie on multiple non-contiguous data fragments. Since the current Linux kernel can allow a single I/O-related structure to convey only the data residing on a contiguous area, an I/O system call towards such fragmented data inevitably spawns multiple I/O requests. However, a system call receives a completion signal after all of the derived I/O requests are completed. In the meantime, the existing I/O schedulers adopt the Elevator scheme, which arranges the I/O requests based on LBA. Unfortunately, such re-ordering exacerbates the fragmentation overhead because it can delay the system call completion by mixing the I/O requests with other unrelated I/O requests. To address this problem, we propose a new I/O scheduling scheme that re-orders I/O requests based on the corresponding system call IDs as well as their LBAs. The experimental results demonstrate the efficacy of our scheme by achieving 33% of tail latency decline.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 배경 지식
• 3. 파일 단편화를 고려한 시스템 콜 순서 기반 I/O 스케줄러
• 4. 실험
• 5. 결론 및 향후 계획
• References

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