[논문]OpenCFS 클러스터 파일 시스템의 구현 및 성능 평가

전승협; 차규일; 김진미; 유혁

OpenCFS 클러스터 파일 시스템의 구현 및 성능 평가
The Implementation and Performance Analysis of a OpenCFS Cluster File system 원문보기

전승협 (고려대학교 컴퓨터학과) , 차규일 (고려대학교 컴퓨터학과) , 김진미 (고려대학교 컴퓨터학과) , 유혁 (고려대학교 컴퓨터학과)

본 논문에서는 멀티미디어나 데이터베이스 등 대용량 입출력을 효율적으로 지원하기 위하여 고속 네트웍으로 연결된 클러스터링 환경에서 동작하는 클러스터 파일 시스템인 OpenCFS를 설계하고 구현하여 성능을 평가한다. 구현된 클러스터 파일 시스템은 입출력 장치의 한계를 극복하기 위하여 스트라이핑(striping)기법을 통한 병렬 입출력(parallel I/O)을 수행하고, 능동적으로 시스템 내부 정책 병경을 가능하게 하는 오픈 임플리멘테이션(Open Implementation)방법론을 적용함으로써 응용프로그램의 시스템 내부 정책에 대한 접근 방법을 제공한다. 실험을 통하여 구현된 클러스터 파일 시스템의 성능을 분석한 결과, 사용자가 기존의 프로그래밍 환경을 유지하면서 시스템 내부 정책을 변경함으로써 개선된 성능의 입출력 서비스를 제공 받을 수 있다.

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

문제 정의

본 논문은 대용량 파일의 처리를 원활히 하고 기존 분산/병렬 파일 시스템의 문제점을 해결하기 위한 OpenCFS의 구조와 성능에 대해서 다루고 있다. 스트라이핑을 통한 병렬성을 증가시키고 스트라이핑에 대한 오픈 임플리멘테이션 방법론을 적용하여 사용자가 알맞은 스트라이핑 정책을 사용할 수 있도록 하였다.

제안 방법

본 논문은 대용량 파일의 처리를 원활히 하고 기존 분산/병렬 파일 시스템의 문제점을 해결하기 위한 OpenCFS의 구조와 성능에 대해서 다루고 있다. 스트라이핑을 통한 병렬성을 증가시키고 스트라이핑에 대한 오픈 임플리멘테이션 방법론을 적용하여 사용자가 알맞은 스트라이핑 정책을 사용할 수 있도록 하였다. 추후 계획으로는 다양한 캐시 정책, 패리티 비트 유무 등 다양한 정책을 지원함으로써 보다 효율적인 성능을 지원하는 클러스터링 파일 시스템을 구현하는 것이다.
시스템의 성능을 분석하기 위하여 166Mhz의 CPU, 64Mbyte RAM, Fast Ethernet을 가지고 있는 범용 PC 4대를 통하여 클러스터링 환경에서 4Mbyte 크기의 파일을 연속적으로 읽기와 쓰기를 수행하면서 결과를 얻었다. 또한 사용자에게 개방되어 있는 정보인 스트라이핑의 참여 노드 수와 스트라이핑 크기를 변화시키면서 10회 반복적으로 실험한 결과이다.
하지만 응용프로그램이 다양해지고 그에 따라 입출력 방식이 서로 다름에 따라서 파일 시스템으로부터 제대로 서비스를 받지 못하는 응용 프로그램들이 존재하게 된다. 이 같은 두 가지 문제점을 해결하기 위해서 스트라이핑을 통한 디스크 병목현상을 최소화하고 오픈 임플리멘테이션 방법론을 적용하여 다양한 정책을 지원할 수 있는 클러스터 파일 시스템인 OpenCFS를 설계하고 평가한다.

성능/효과

과학 계산과 같이 대규모 데이터를 처리하는 많은 분야에서 고속의 계산 능력을 얻기 위한 방법으로 병렬적 특성을 이용하는 병렬 컴퓨터의 연구가 대학, 연구소 그리고 슈퍼컴퓨터 회사들을 중심으로 매우 활발히 이루어져 왔다. 그 결과, 병렬 컴퓨터는 상당한 기술적 진보가 이루어졌으며, 부분적으로 포트란과 같은 언어에서 병렬성을 나타내고 처리하는 기술은 상당 부분 안정화 되어 실제 실용화 단계까지 이르렀다. 그러나 지금까지 이런 병렬 컴퓨터의 주된 연구 분야는 주루 계산 중심 (Computat ion intensive) 분야에 집중되어져왔고, 이런 기술적 진보는 최근 멀티미디어나 대규모 데이터베이스와 같은 입출력 중심(I/O intensive) 작업이 증가함에 따라 한계에 부딪치게 되었다.
[그림 4]에서 보듯이 읽기의 경우는 스트라이핑에 참여하는 노드의 수가 많을수록 입출력 병렬성이 높아져 성능이 향상된다. 또한 기본 디스크 블록의 크기가 클수록, 특히 블록의 정수배가 될수록 성능이 높아진다. 이것은 저장되는 디스크의 위치가 연속적으로 할당됨으로써 디스크 스케줄링의 이점을 얻은 것이다.
이러한 한계의 원인은 두 가지에 기인한다. 첫째로 입출력 장치의 속도가 프로세스나 메모리의 속도를 따라가지 못하는 하드웨어 발전 속도의 불균형으로 인하여 대규모의 입출력이 발생할 경우에 입출력 장치에서 병목현상이 발생하게 된다. 둘째로는 기존의 개발 방법론인 블랙박스 방법론(BBA method。logy)에서 원인을 찾을 수 있다.

후속연구

스트라이핑을 통한 병렬성을 증가시키고 스트라이핑에 대한 오픈 임플리멘테이션 방법론을 적용하여 사용자가 알맞은 스트라이핑 정책을 사용할 수 있도록 하였다. 추후 계획으로는 다양한 캐시 정책, 패리티 비트 유무 등 다양한 정책을 지원함으로써 보다 효율적인 성능을 지원하는 클러스터링 파일 시스템을 구현하는 것이다.

원문 보기

ScienceON 원문보기

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

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

연합인증

OpenCFS 클러스터 파일 시스템의 구현 및 성능 평가
The Implementation and Performance Analysis of a OpenCFS Cluster File system 원문보기

초록
AI-Helper