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NAFS : NUMA 시스템에서 지역 접근을 최대화하기 위한 스택커블 파일시스템
http://doi.org/10.5626/JOK.2021.48.6.612
Intel Optane DC Persistent 메모리는 DRAM에 가까운 응답속도를 보이면서 SSD 등 블록장치처럼 데이터의 영구 저장이 가능한 차세대 하드웨어이다. 그러나 Optane DC는 DIMM에 장착되기 때문에 기존 블록 장치에서 발생하지 않던 NUMA 효과로 인한 성능 감소가 발생한다. 이 때문에 멀티 쓰레드 I/O 응용에서 쓰레드가 동작하는 CPU에 따라서 I/O 성능이 차이난다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 새로운 스택커블 파일 시스템인 NUMA-Aware Filesystem(NAFS)을 제안한다. NAFS는 파일을 특정 세그먼트 단위로 나누어서 쓰레드가 동작하는 CPU와 가까운 소켓의 Optane DC로 I/O를 수행하도록 한다. 또한 응용 수행 중 원격 소켓에서의 I/O가 많아지면 NAFS는 파일의 메타데이터를 모든 소켓의 Optane DC에 복사한 뒤 로컬 I/O가 가능하도록 해준다. 그 결과 불필요한 원격 소켓 I/O가 줄어들어 멀티쓰레드 응용에서의 I/O의 성능이 향상되었다.
LFA-SkipList: NUMA-Aware한 시스템에서 원격 노드 접근 Latency를 줄이기 위한 SkipList 최적화
http://doi.org/10.5626/JOK.2021.48.1.1
Intel의 Optane DC Persistent Memory 는 Storage Device에 비해 작업 속도가 빠르면서도 데이터의 영구 저장이 가능한 비휘발성 메모리이다. 그러나 CPU 소켓 별로 메모리를 가지는 NUMA 시스템에서 다른 CPU 소켓의 메모리로 원격 접근할 때 Latency가 증가하게 된다. 때문에 여러 개의 비휘발성 메모리에 SkipList를 구성하게 되면 원격 NUMA 노드로의 접근 때문에 탐색 성능이 저하되는 문제가 있어 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 새로운 SkipList인 LFA-SkipList를 제안한다. LFA-SkipList는 기존의 포인터 외에 새롭게 추가된 local 포인터를 활용하여 local 노드를 먼저 탐색하고 그 후에 Remote 노드를 탐색하는 방식을 사용하고, 따라서 불필요한 Remote 노드 접근이 줄어들어 성능이 향상되었다. 실험 결과 새로운 SkipList는 기존의 SkipList에 비해 향상된 탐색 성능을 보였다.
