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SSD의 수명 및 성능 향상을 위한 F2FS 파일 시스템의 DISCARD 명령어 관리 기법
http://doi.org/10.5626/JOK.2024.51.8.669
DISCARD 명령어는 유효하지 않는 파일 시스템의 블록 정보를 SSD에 전달함으로써 SSD의 수명과 성능을 향상시키는데 도움이 되는 인터페이스이다. 그러나, F2FS 파일 시스템에서 DISCARD 명 령어는 유휴 시간에만 처리되기 때문에 수명과 성능의 향상에 한계를 보인다. 본 논문에서는 짧은 유휴 시 간에 DISCARD 명령어를 효율적으로 처리하기 위한 EPD 기법과 DISCARD 명령어를 덮어쓰기 명령으 로 대체하기 위한 세그먼트 할당 기법인 PSA기법을 제안한다. 제안 기법의 효과를 평가하기 위해 다양한 워크로드를 기반으로 실험을 진행하였으며 실제 SSD에서의 수명과 성능을 확인하였다. 그 결과, 제안 기 법이 기존 F2FS 대비 Write Amplification Factor (WAF)를 최대 40%, 처리량을 최대 160% 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
F2FS 멀티-헤드 로깅을 이용한 효율적인 RocksDB 레벨링 기법
http://doi.org/10.5626/JOK.2022.49.8.655
RocksDB는 대표적인 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어로, 고성능 데이터베이스 시스템에서 활발히 활용되고 있다. 그러나 이러한 데이터베이스 시스템들은 장기적으로 실행되고 스토리지에 자주 쓰기를 하는 특성을 가지므로 파일 시스템을 고려한 설계 없이는 파일 시스템 단편화를 야기할 수 있다. 또한, RocksDB에 포함된 성능 향상 기능들은 파일 시스템 단편화를 가속하여 SSD 같은 플래시 메모리 스토리지의 장기적 성능에 악영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 논문에서는 F2FS 파일 시스템에서 RocksDB 활용에 의한 파일 단편화 문제에 대해서 분석하고, 이를 해결하기 위한 F2FS 멀티-헤드 로깅을 활용한 새로운 RocksDB 레벨링 기법을 제안한다. SSD를 활용한 실험 결과, 본 논문의 제안 기법으로 기존 F2FS 파일 시스템 대비 7% 처리량 향상 및 18% 꼬리 응답 시간 감소, 그리고 EXT4 파일 시스템 대비 56% 처리량 증가 및 19% 꼬리 응답 시간 감소를 확인하였다.
