Earticle

초록

영어

The Linux-based legacy server systems are configured and used with software RAID to improve the performance of the disk I/O. Server systems requiring high performance prefer a special SSD that connects directly with the PCI-express bus to the SATA interface. However, the problem is that the current Linux kernel and software RAID are difficult to optimize the high-performance SSD based on PCI-Express because it is designed to be optimized for the hard disk. Therefore, we propose the efficient method using re-combination and re-mapping techniques to improve the performance of software RAID level-0 provided on the Linux kernel level. This proposed method is designed to have more bandwidth at a time by reducing the number of system calls considering the block I/O characteristics of Linux kernel and RAID level 0. As a low-level I/O benchmarking tool, XDD is used to evaluate the performance of the proposed method. According to the experimental results, our performance gains are 28.4% on write bandwidth and 13.77% on read bandwidth compared with legacy software RAID. Moreover, CPU occupancy rates are decreased 81.2% and 77.8%, respectively.

한국어

리눅스를 기반으로 하는 일반적인 서버 시스템은 디스크 입출력 성능 향상을 위해 소프트웨어 RAID로 구성하여 사 용하고 있다. 특히 고속 입출력을 요구하는 서버 시스템의 경우, SATA(Serial ATA) 등과 같은 인터페이스가 아 닌 PCI-Express 버스에 직접 연결하는 SSD를 사용하고 있다. 그러나 현재의 리눅스 커널과 소프트웨어 RAID는 하드 디스크에 최적화되어 있어 PCI-Express 기반 고성능 SSD의 성능을 최적화시키지 못하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 리눅스 커널에서 제공하는 소프트웨어 RAID 레벨 0의 성능 향상을 위한 기법을 제안한 다. RAID 레벨 0과 리눅스 커널의 블록 입출력 특성을 반영하는 RAID 계층의 입출력 블록을 재매핑과 재조합 기 법으로 시스템 호출횟수를 줄이고 한 번에 많은 대역폭을 갖도록 하였다. 제안기법은 저수준 입출력 벤치마크 도구 인 XDD를 통하여 성능을 측정하였으며, 성능평가 결과로 리눅스에서 제공되는 소프트웨어 RAID에 비해 쓰기 대 역폭은 평균 28.24%, 읽기 대역폭은 평균 13.77%의 입출력 성능이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 CPU 사용량은 읽기의 경우 평균 77.8%, 쓰기의 경우 평균 81.2% 감소함을 확인하였다.

목차

요약
 Abstract
 1. 서론
 2. 기술적 배경
  2.1 MD에서의 RAID 레벨 0
  2.2 Device Mapper
 3. PCI-Express 기반의 고성능 SSD를 위한 소프트웨어 RAID 레벨 0 기법
  3.1 제안 RAID 레벨 0 기법
  3.2 에러처리
 4. 성능 평가
  4.1 실험 환경
  4.2 실험 결과
 5. 결론
 참고문헌

키워드

저자

• 손재기 [ JaeGi Son | 전자부품연구원 지능형IDC사업단 ]
• 김태경 [ Taegyeong Kim | 전자부품연구원 지능형IDC사업단 ]
• 전기만 [ KiMan Jeon | 전자부품연구원 지능형IDC사업단 ]
• 임철수 [ CheolSu Lim | 서경대학교 컴퓨터공학과 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  한국차세대컴퓨팅학회 논문지 [THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF NEXT GENERATION COMPUTING]

• 간기

  격월간

• pISSN

  1975-681X

• 수록기간

  2005~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 566 DDC 004