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분산 파일시스템을 위한 효율적인 협력캐쉬 알고리즘
Efficient Cooperative Caching Algorithm for Distributed File Systems 원문보기

한국콘텐츠학회 2003년도 추계종합학술대회 논문집, 2003 Nov. 01, 2003년, pp.234 - 244  

박새미 (충북대학교 정보통신공학과) ,  이석재 (충북대학교 정보통신공학과) ,  유재수 (충북대학교 정보통신공학과)

초록
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분산 파일시스템 환경에서는 디스크 접근 비용을 줄이기 위해 각 노드에 캐쉬된 데이터를 서로 공유하는 협력캐쉬 기법이 사용된다. 협력캐쉬 기법은 분산되어있는 시스템들의 캐쉬정보를 서로 공유하여 가상으로 더 큰 캐쉬를 형성함으로써 캐쉬 히트율을 높이고 디스크 접근을 줄이는 방법이다. 기존에 제안된 협력캐쉬 기법들은 캐쉬에 대한 근사정보를 이용하여 메시지 비용을 줄이고, 로컬캐쉬영역과 글로벌 캐쉬영역을 가변적으로 사용하여 캐쉬히트율을 높이고 있다. 또한 캐시교체시 교체된 블록을 비활동적인 노드로 보내어 계속 캐쉬에 유지하도록 하여 글로벌 캐시히트율을 높이는 장점을 갖는다. 그러나 잘못된 근사정보가 성능을 저하시킬 수 있으며 일관성 유지를 위한 메시지교환 비용이 많이 든다는 단점을 갖고 있다. 또한 비활동적인 노드를 선정하기 위해 사용되는 각 노드의 에이지정보 관리비용이 많이드는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 정확한 캐쉬정보를 유지하며 일관성 유지비용과 캐시에이지정보 관리비용을 최소화시키는 협력캐쉬 알고리즘을 제안한다. 그리고 성능평가를 통해 기존의 협력캐쉬 기법과 비교하여 제안하는 알고리즘의 우수성을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In distributed file-systems, cooperative caching algorithm which owns the data cached at each node jointly is used to reduce an expense of disk access. Cooperative caching algorithm is the method that increases a cache hit-ratio and decrease a disk access as it holds the cache information of distrib...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러므로 본 논문에서는 서버의 과부하를 막기 위해 중앙에서 관리하는 서버 없이 전체 시스템의 캐시 효율성을 향상시킬 수 있는 협력 캐시 알고리즘을 제안한다. 또한 캐시를 분산관리하게 되면 캐시에 대한 정보를 관리하기 위한 비용도 고려해야 하는데 캐시 관리 비용을 최소화하는 알고리즘을 제안한다.
  • 본장의 구성은 먼저 전체 시스템의 구성도에 대해서 기술하고 논문에서 제시하는 캐시의 메타 정보 관리 방법에 대해서 기술한다. 그리고 노드가 블록에 접근하기 위해 블록의 위치정보를 검색하게 되는데 이와 관련된 로컬 히트(local hit)처리방법과 페이지 폴트(page fault) 처리 방법에 대해서 기술하고> 캐시히트율을 최대화하기 위한 캐시의 교체정책에 대해서 기술한다. 마지막으로 임의의 노드에서 발생한 블록 접근 요청에 대해서 항상 최신의 데이터를 제공하기 위해 필요한 캐시의 일관성 유지에 대한 설계 내용을 기술한다.
  • 본 논문에서는 중앙에서 관리하는 서버 없이 전체 시스템의 캐시 효율성을 향상시킬 수 있는 분산 파일 시스템의 협력 캐시 알고리즘을 설계하였다. 기존의 협력캐 시 알고리즘 중에 모든 캐시 정보를 중앙 서버가 제공해주고 있는 알고리즘의 경우 서버에 병목현상을 초래하고 있고, 캐시정보를 여러 노드로 분산시켜 관리하고 있는 알고리즘의 경우 캐시 정보를 유지하는 데 비용이 많이 드는 단점을 가지고 있다
  • 본 논문에서는 중앙에서 관리하는 서버 없이 캐시를 분산관리하며 전역 캐시히트율과 로컬 캐시히트율을 동시에 만족시키는 효율적인 캐시 알고리즘을 설계한다. 중앙에서 관리하는 서버 없이 캐시를 분산관리하게 되면 캐시에 대한 정보를 관리하기 위한 비용이 많이 들 고 블록접근 시간도 지연되지만, 중앙 서버가 캐시를 관리함으로써 생기게 되는 서버의 병목현상이 발생하지 않는다.
  • 이에 본 논문에서는 서버 없이 캐시를 분산관리하여 서버의 과부하를 막고 데이터 관리 비용을 최소화시키는 방법에 초점을 맞추어 설계한다. 또한 효율적인 글로벌 캐시히트율과 로컬 캐시히트율을 위하여 글로벌 캐시 영 역과 로컬 캐시 영역을 따로 구분하여 사용하지 않고 동적으로 유연하게 이용함으로써 캐시히트율을 높인다.
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