초록

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사용자에게 서비스 할 데이터가 많을 경우 여러 볼륨에 저장해서 처리해야 할 경우가 발생한다. 볼륨이 여러 개일 경우 효과적이고 효율적인 접근 방법이 필요하다. 본 논문에서는 SHORE 저장 시스템을 이용할 경우에 효과적이고 효율적인 접근 방법을 알아보고자 한다. single thread, multi thread, multi process, socket을 이용한 접근 방법을 살펴보고 multi thread를 이용하는 방법이 가장 효율적인 것을 실험 결과를 통해서 보인다. SHORE thread는 CPU bound에 관련된 job이 많은 경우는 process를 사용했을 때에 비해 큰 효과가 없으나 I/O bound에 관련에 것일 경우는 multi process를 사용한 것과 비슷한 효과가 있음을 알 수 있다.

사용자에게 서비스 할 데이터가 많을 경우 여러 볼륨에 저장해서 처리해야 할 경우가 발생한다. 볼륨이 여러 개일 경우 효과적이고 효율적인 접근 방법이 필요하다. 본 논문에서는 SHORE 저장 시스템을 이용할 경우에 효과적이고 효율적인 접근 방법을 알아보고자 한다. single thread, multi thread, multi process, socket을 이용한 접근 방법을 살펴보고 multi thread를 이용하는 방법이 가장 효율적인 것을 실험 결과를 통해서 보인다. SHORE thread는 CPU bound에 관련된 job이 많은 경우는 process를 사용했을 때에 비해 큰 효과가 없으나 I/O bound에 관련에 것일 경우는 multi process를 사용한 것과 비슷한 효과가 있음을 알 수 있다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 위 실험에서는 SHORE의 기본적인 인터페이스를 적용하고 있다. 내부적으로 디스크를 접근할 때 트랜잭션에 의한 잠금 기법(locking)을 제공하는데 이 부분의 효과적인 사용 방법을 분석하고 적용해서 시스템을 설계할 때 적용해서 더욱 안정적이고 빠른 서비스를 사용자에게 제공하는 것이다.
• 본 논문에서는 SHORE 저장 시스템올 사용하여 다중 볼륨을 접근해야 할 때 다중 CPU환경에서 효과적인 설계 방법을 살펴보고자 한다.

제안 방법

• 실험은 볼륨의 레코드(record)와 엔트리(entry)를 스캔 (scan)할 때 각 실험 방법의 시간을 측정하는 것으로 실험 방법의 효율성의 기준으로 삼았다. 실험 환경은 Pentium- Ill Xeon 700MHz 4 CPUs, 1024MB RAM, Linux 환경에서 SHORE Interim snapshot 2 버전을 사용했고 저장 시스 템의 페이지 크기는 32KB를 사용했다.
• 레코드는 순차적으로 접근했고 이를 위해 물리적으로 레코드를 순차적으로 저장했다. 인덱스의 엔트리를 접근하는 방법은 범위를 설정하는 방법과 그렇지 않고 각 키를 개별적으로 접근하는 방법을 사용했고 엔트리는 벌크 로딩을 하여 저장했다.

대상 데이터

• 실험은 볼륨의 레코드(record)와 엔트리(entry)를 스캔 (scan)할 때 각 실험 방법의 시간을 측정하는 것으로 실험 방법의 효율성의 기준으로 삼았다. 실험 환경은 Pentium- Ill Xeon 700MHz 4 CPUs, 1024MB RAM, Linux 환경에서 SHORE Interim snapshot 2 버전을 사용했고 저장 시스 템의 페이지 크기는 32KB를 사용했다.
• SHORE 멀티 쓰레드를 이용할 경우 각 쓰레드가 여분의 CPU를 이용하지 못하기 때문에 범위 설정의 작업이 많을 때 효과적으로 처리하는 방법이 요구된다. 위의 실험은 약 42만개의 키를 전체 범위 설정한 후 엔트리를 접근한 방법이다. 스캔 범위가 좁은 경우 각 방법의 성능이 큰 차이는 없겠지만 범위가 넓을 경우 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다.

성능/효과

• 다중 CPU상황에서 SHORE 쓰레드를 이용하여 분산된 볼륨의 레코드, 개별 엔트리를 접근할 경우 멀티 쓰레드 를 이용하여 접근하는 방식이 멀티 프로세스 또는 소 켓을 이용한 것보다 효율적인 것을 위의 실험을 통해 알 수 있었다. 그렇지만 인덱스의 스캔 범위가 넓을 경우는 소켓, 멀티 프로세스가 더 좋은 성능을 보이고 있다.
• 일꾼 쓰레드와 메인 쓰레드간의 통신은 함수 파라미터로 할 수 있어 소켓, 멀티 프로세스 방법보다 효율적이다. 다중 쓰레드를 이용한 방법이 I/O 작업이 많은 데이터베이스나 정보 검색 관리 시스 템의 많은 양의 레코드와 포스팅 정보를 접근할 때 효 율적인 방법임을 알 수 있다.
• 멀티 쓰레드보다 느린 원인 중의 하나는 일꾼 프로세스가 실행될 때 저장 시스템을 초기화하는 작업이 있기 때문이다. 디스크 I/O에서 이 방법은 CPU를 최대로 사용할 수 있는 장점이 있지만 디스크 I/O작업의 경우 멀 티 쓰레드에 비해 큰 효과가 없는 것으로 나타났다. 그 이유는 SHORE 쓰레드는 디스크 I/O를 할 경우 diskrw 프로세스가 각 볼륨마다 존재하기 때문에 멀티 프로세스를 이용한 방법과 비슷한 효과를 가지기 때문이다.
• 위의 결과를 분석해 보면 멀티 프로세스와 소켓을 이용한 접근 방법은 CPU를 최대로 사용할 수 있으나 검색된 결과를 합치기 위해 IPC 또는 socket 통신을 이용 해야 하는 특징이 있다. 그렇지만 멀티 쓰레드를 이용하여 볼륨을 접근하는 경우는 위의 두 방법에 비해 적은 시스템의 자원을 사용하면서 효과적으로 각 볼륨을 접근할 수 있다.
• 표2의 실험 결과를 보면 인덱스의 엔트리를 개별적으로 접근할 때는 소켓, 멀티 프로세스을 이용한 방법이 비슷하고 멀티 쓰레드를 이용한 방법이 약간 느리고 단일 쓰레드 를 이용하는 방법이 가장 느리게 나타나고 있다. 42만개의 엔트리를 하나 하나 스캔할 때 디스크 I/O가 발생한다.

후속연구

• 위의 실험 결과를 기초로 다중 볼륨을 이용하는 데이 테베이스 서버 또는 정보 검색 시스템의 서버를 효율적으로 설계, 구현할 수 있으리라 생각된다.

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이 논문을 인용한 문헌

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