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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 柳爀
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2016
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최근 폭발적으로 증가하는 사용자 데이터가 클라우드에 저장되면서 고품질의 일관된 성능으로 클라우드 스토리지 서비스를 제공하는 것이 더욱 더 중요해지고 있다. 이에 따라, 클라우드 데이터 센터에서는 네트워크로 연결된 공유 스토리지를 구축하고, 플래시 기반의 SSD(Solid State Drive)를 호스트 서버의 캐시로 사용하여 비교적 높고 일관된 성능을 제공한다.
한편 클라우드 관리자는 자원 관리를 위해 실행 중인 가상머신을 다른 호스트 서버로 옮기는 가상머신 마이그레이션을 수시로 수행한다. 그러나 기존 클라우드 관리 기법에서는 호스트 플래시 캐시를 고려하지 않고 가상머신 마이그레이션을 실행함에 따라 클라우드 스토리지 서비스의 품질이 저하된다. 즉, 가상머신 마이그레이션이 실행 될 경우, 기존 호스트 서버에 웜업(warm-up)된 플래시 캐시를 잃고 새로운 서버에서 콜드 스타트(cold start)하는 과정에서 성능 저하가 발생하는 것 이다.
본 논문은 이러한 스토리지 성능 저하 문제를 해결하기 위해 첫째, 가상머신 마이그레이션으로 인한 캐시의 콜드 스타트 문제를 시연 및 분석하고, 둘째, 플래시 캐시의 효율적인 핫 스타트(hot start)를 수행하는 캐시미어 기법을 제안한다. 캐시미어 기법은 기존 호스트 서버에서 플래시 캐시의 메타데이터 정보를 마이그레이션될 새로운 호스트 서버로 전달하고, 이를 이용해 가장 핫한 캐시 블록부터 재구축함으로써 새로운 호스트 서버의 플래시 캐시가 핫 스타트를 하도록 하는 기법이다.
본 연구진은 캐시미어 기법을 KVM 가상화 환경에서 리눅스 가상머신을 대상으로 구현하고 성능을 평가하였다. 클라우드 서비스의 I/O 워크로드를 생성하는 YCSB(Yahoo Cloud Service Benchmark)를 사용하여 평가한 결과, 기존 기법에 비해 최대 5.4% 향상된 스토리지 성능을 보였으며, 이는 캐시미어 기법의 캐시 메타데이터 이전, 캐시 재구축 오버헤드 등이 종합적으로 반영된 결과이다.
한편 클라우드 관리자는 자원 관리를 위해 실행 중인 가상머신을 다른 호스트 서버로 옮기는 가상머신 마이그레이션을 수시로 수행한다. 그러나 기존 클라우드 관리 기법에서는 호스트 플래시 캐시를 고려하지 않고 가상머신 마이그레이션을 실행함에 따라 클라우드 스토리지 서비스의 품질이 저하된다. 즉, 가상머신 마이그레이션이 실행 될 경우, 기존 호스트 서버에 웜업(warm-up)된 플래시 캐시를 잃고 새로운 서버에서 콜드 스타트(cold start)하는 과정에서 성능 저하가 발생하는 것 이다.
본 논문은 이러한 스토리지 성능 저하 문제를 해결하기 위해 첫째, 가상머신 마이그레이션으로 인한 캐시의 콜드 스타트 문제를 시연 및 분석하고, 둘째, 플래시 캐시의 효율적인 핫 스타트(hot start)를 수행하는 캐시미어 기법을 제안한다. 캐시미어 기법은 기존 호스트 서버에서 플래시 캐시의 메타데이터 정보를 마이그레이션될 새로운 호스트 서버로 전달하고, 이를 이용해 가장 핫한 캐시 블록부터 재구축함으로써 새로운 호스트 서버의 플래시 캐시가 핫 스타트를 하도록 하는 기법이다.
본 연구진은 캐시미어 기법을 KVM 가상화 환경에서 리눅스 가상머신을 대상으로 구현하고 성능을 평가하였다. 클라우드 서비스의 I/O 워크로드를 생성하는 YCSB(Yahoo Cloud Service Benchmark)를 사용하여 평가한 결과, 기존 기법에 비해 최대 5.4% 향상된 스토리지 성능을 보였으며, 이는 캐시미어 기법의 캐시 메타데이터 이전, 캐시 재구축 오버헤드 등이 종합적으로 반영된 결과이다.
목차
1. 서론 11.1 연구배경 11.2 연구목적 31.3 논문의 구성 52. 관련 연구 63. 플래시 캐시 콜드 스타트 문제 시연 84. 본론 134.1 캐시 마이그레이션 엔진 설계 134.1.1 핫 캐시 모니터 144.1.2 핫 캐시 전달자 154.2 캐시 마이그레이션 엔진 구현 185. 평가 195.1 실험 환경 구성 205.2 종합 I/O 성능 215.3 재구축하는 캐시 크기에 따른 성능 향상의 영향 분석 256. 결론 28참고 문헌 29
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