$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] OpenStack Swift 객체 스토리지를 위한 하이브리드 메모리 어댑터 설계
Hybrid Memory Adaptor for OpenStack Swift Object Storage 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.19 no.3, 2020년, pp.61 - 67  

윤수경 (전북대학교 컴퓨터공학부) ,  나정은 (연세대학교 학부대학)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is to propose a hybrid memory adaptor using next-generation nonvolatile memory devices such as phase-change memory to improve the performance limitations of OpenStack-based object storage systems. The proposed system aims to improve the performance of the account and container servers for...

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 OpenStack 기반의 객체 스토리지시스템이 갖고 있는 이러한 문제를 해결 하기 위해 차세대 비 휘발성 메모리 소자를 도입하여 계정 서버 (swiftaccount-server)와 컨테이너 서버 (swift-container-server)의 성능을 개선 하고자 한다. 본 연구에서는 Resistive RAM(ReRAM), Phase change memory (PCM), Ferroelectric RAM (FRAM) 및 magnetic RAM (MRAM) [10-12,18,19] 등과 같은 차세대 비휘발성 메모리 소자 중에서도 비휘발성, 높은 직접도, 저전력, 높은 확장성 등의 특성을 보이는 PCM (Phase Change Memory) 소자를 활용하여 OpenStack Swift의 계정 및 컨테이너 서버를 위한 차세대 비휘발성 하이브리드 메모리 어댑터를 설계 한다.
  • 본 연구는 OpenStack Swift 객체 스토리지 시스템 중 계정 서버 (swift-account-server)와 컨테이너 서버 (swift-containerserver)의 성능 향상을 위한 차세대 비휘발성 메모리를 이용한 하이브리드 메모리 어댑터을 설계 한다.
  • SQLite는 트랜잭션 시 데이터의 일관성 유지를 위해 저널모드에서 롤백 저널 모드 (Rollback journal mode) 와 WAL(Write-ahead logging) [15]모드를 지원하는데, 이 때 데이터 베이스의 잠금, 혹은 스토리지의 중복 쓰기 등의 I/O 스택 오버헤드가 발생한다. OpenStack Swift 객체 스토리지시스템에서 발생하는 이러한 I/O 병목 현상을 완화 하기 위해 본 연구는 저전력, 바이트 접근 (byte-addressable) 가능 및 비 휘발성의 특성을 갖는 차세대 비휘발성 하이브리드 메모리 어댑터를 설계하고 이를 계정 및 컨테이너 서버에 탑재하여 객체 스토리지 시스템의 성능을 높인다. 이를 위해 제안하는 차세대 비 휘발성 하이브리드 메모리 어댑터는 Fig.
  • 동적 페이지 버퍼와 쓰기 버퍼는 빈번한 읽기/쓰기 데이터에 대한 시간 지역성 및 공간 지역성을 고려하여 데이터의 처리를 빠르게 하기 위해 설계되었다. 동적 페이지 버퍼와 쓰기 버퍼에서 다루는 데이터는 주로 스택(stack)과 힙(heap)에서 다루는 동적 데이터로서 자주 접근되기 때문에, 빠른 접근 시간을 갖는 소량의DRAM소자로 구성된다.
  • 하지만 PCM은 DRAM에 비해 느린 쓰기 성능을 가지고 있고, 또한 비대칭적인 읽기/쓰기 성능 및 제한된 내구성 등의 단점도 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 PCM의 성능적 한계를 보완 하기 위해 PCM 소자와 DRAM 소자를 함께 구성하여 차세대 비휘발성 하이브리드 메모리 어댑터를 설계 하였으며, 트랜잭션시 필요한 temporal 데이터, 영구저장이 필요한 데이터 및 비교적 자주 접근 되지 않는 정적 데이터 (static data)를 저장 한다. 따라서 기존 시스템에서의DRAM 페이지 캐시와 스토리지 사이에서 발생하는 오버헤드를 제거할 수 있다.
  • 본 논문은 OpenStack 기반의 객체 스토리지 시스템이 갖는 성능적 한계를 개선 하기 위해 차세대 비휘발성 메모리 소자를 이용하여 하이브리드 메모리 어댑터를 설계하였다. 제안하는 시스템은 객체의 메타 데이터 관리를 위한 계정 서버 (swift-account-server)와 컨테이너 서버 (swiftcontainer-server)의 성능 개선을 목표로 하여 지역성 (Locality) 기반 동적 페이지 버퍼, 쓰기 버퍼, 비 휘발성 메모리 모듈로 구성된다.
  • 따라서 본 연구에서는 OpenStack 기반의 객체 스토리지시스템이 갖고 있는 이러한 문제를 해결 하기 위해 차세대 비 휘발성 메모리 소자를 도입하여 계정 서버 (swiftaccount-server)와 컨테이너 서버 (swift-container-server)의 성능을 개선 하고자 한다. 본 연구에서는 Resistive RAM(ReRAM), Phase change memory (PCM), Ferroelectric RAM (FRAM) 및 magnetic RAM (MRAM) [10-12,18,19] 등과 같은 차세대 비휘발성 메모리 소자 중에서도 비휘발성, 높은 직접도, 저전력, 높은 확장성 등의 특성을 보이는 PCM (Phase Change Memory) 소자를 활용하여 OpenStack Swift의 계정 및 컨테이너 서버를 위한 차세대 비휘발성 하이브리드 메모리 어댑터를 설계 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구조화된 데이터 유형은 무엇인가? 최근의 데이터 중심 환경이 도래함에 따라, 스마트폰, 태블릿 PC, 모든 종류의 사물인터넷 (IoT) 기기 등을 통해 엄청난 양의 데이터를 생성하고 있으며, 이를 빠르게 처리하고 전송하기 위한 요구가 증가되고 있다. 이때 생성되는 데이터는 형태적인 측면에서 기존의 고정된 필드에 저장된 정형화된 데이터와 같은 구조화된 데이터 유형(structured data)이 아니라 미리 정의된 모델을 따르지 않고 만들어지는 구조화되지 않은 비정형 데이터 (unstructured data)이며, 따라서 기존 정형 데이터와는 다른 특성을 보인다.
비정형 데이터의 어려운 부분은 무엇인가? 비정형 데이터는 미리 정의된 데이터 모델이 존재하지 않기 때문에 데이터의 성격이나 서비스의 분야에 따라 데이터의 운영 및 관리에 많은 어려움이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 객체 기반 스토리지 시스템(object storage system)은 구조화되지 않은 데이터를 객체(object) 및 메타데이터 (metadata)로 처리한다 [1].
구조화되지 않은 데이터를 객체 및 메타데이터로 처리하는 객체 기반 스토리지 시스템의 장점은? 이러한 문제를 해결하기 위한 객체 기반 스토리지 시스템(object storage system)은 구조화되지 않은 데이터를 객체(object) 및 메타데이터 (metadata)로 처리한다 [1]. 이는 블록 단위별로 데이터를 처리하는 블록 기반 스토리지와 특정 파일 규정하에서 데이터를 운영하는 파일 기반 스토리지와 비교하면, 객체 기반 스토리지는 인프라 비용 절감, 높은 확장성, 높은 보안성, 구축의 단순성 측면에서 우위를 점하고 있다 [1,2]. Amazon S3 [3], Rackspace Cloud Files [4], Ceph[5], OpenStack Swift [6] 등은 잘 알려진 객체 기반 스토리지시스템들이며, 이 중 OpenStack Swift는 성숙한 오픈 소스프로젝트로써, 확장성이 높으며 저비용으로 비정형 데이터를 관리할 수 있는 멀티 테넌스를 위한 오브젝트 스토리지 시스템이다 [7].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (19)

  1. IBM Cloud Education, Object Storage, Retrieved Aug 27, 2020, https://www.ibm.com/cloud/learn/obje ctstorage. 

  2. Rupprecht, Lukas, et al. "Swift analytics: Optimizing object storage for big data analytics." 2017 IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E)., 2017. 

  3. Amazon S3, https://aws.amazon.com/s3/?nc1h_ls 

  4. Rackspace Cloud Files, https://www.rackspace.com/openstack/public/files. 

  5. Ceph, https://ceph.io/. 

  6. OpenStack Swift documentation, Retrieved Aug 27, 2020, https://docs.openstack.org/swift/latest/. 

  7. OpenStack Swift Container Sharding, Retrieved Aug 27, 2020, https://docs.openstack.org/swift/latest/overview_container_sharding.html. 

  8. Chen, Cheng, et al., "Fine-grained metadata journaling on NVM." 2016 32nd Symposium on Mass Storage Systems and Technologies (MSST). IEEE, 2016. 

  9. McDougall, Richard, and J. Mauro. "Filebench: Application level file system benchmark." 2014. 

  10. Raoux, Simone, et al. "Phase-change random access memory: A scalable technology." IBM Journal of Research and Development 52.4.5 pp.465-479, 2008. 

  11. Ball, Philip. "A switch in time." Nature 445, pp.362-363, 2007. 

  12. Wu, Xiaoxia, et al. "Hybrid cache architecture with disparate memory technologies." ACM SIGARCH computer architecture news 37.3 pp.34-45, 2009. 

  13. Zheng, Qing, et al. "Cosbench: A benchmark tool for cloud object storage services." 2012 IEEE Fifth International Conference on Cloud Computing. IEEE, 2012. 

  14. Zheng, Qing, et al. "COSBench: cloud object storage benchmark." Proceedings of the 4th ACM/SPEC International Conference on Performance Engineering. 2013. 

  15. SQLite Transaction, Retrieved Aug 27, 2020, https://www.sqlite.org/lang_ transaction.html. 

  16. QEMU, Retrieved Aug 27, 2020, https://www.qemu.org/. 

  17. Zhang, Ning, and Chander Kant. "Building cost effective storage clouds." 2014 IEEE International Conference on Cloud Engineering. IEEE, 2014. 

  18. Lee, Jun Ha. "A Study of Dynamic Properties of Graphene-Nanoribbon Memory", Journal of the Semiconductor & Display Technology, 13.2 pp. 53-56, 2014. 

  19. Jeong, Ju Young, "Feasibility Study of Non-volatile Memory Device Structure for Nanometer MOSFET", Journal of the Semiconductor & Display Technology, 14.2 pp. 41-45, 2015. 

활용도 분석정보

상세보기
다운로드
내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로