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Design and Implementation of Host-side Cache Migration Engine for High Performance Storage in A Virtualization Environment

가상화 환경에서 스토리지 성능 향상을 위한 호스트 캐시 마이그레이션 엔진 설계 및 구현

  • 박준영 (고려대학교 컴퓨터학과) ;
  • 박현찬 (고려대학교 컴퓨터학과) ;
  • 유혁 (고려대학교 컴퓨터학과)
  • Received : 2015.12.14
  • Accepted : 2016.04.07
  • Published : 2016.06.15

Abstract

Due to explosive increase in the amount of data produced recently, cloud storage system is required to offer high and stable performance. However, VM (Virtual Machine) migration may result in lowered storage service performance. Especially, in an environment where the host-side flash cache is used in a cloud system, the existing warmed up cache is lost and the problematic cold start begins at a new cache due to a VM migration. In this paper, we first demonstrate and analyze the cold start problem and then propose Cachemior (Cache migrator) which enables efficient hot start of the flash cache.

최근 폭발적으로 증가하는 사용자 데이터가 클라우드에 저장됨에 따라 고품질의 일관된 성능으로 클라우드 스토리지 서비스를 제공하는 것이 더욱 더 중요해지고 있다. 하지만 클라우드 관리를 위한 가상머신 이주(migration)로 인해 스토리지 서비스의 품질이 저하될 수 있다. 특히 플래시 캐시를 사용하는 환경에서는 가상머신 이주가 실행 될 경우 기존 서버에 예열된 캐시를 잃고 새로운 머신에서 콜드 스타트하는 문제가 발생한다. 본 논문은 위의 문제를 해결하기 위해 가상머신 이주로 인한 캐시의 콜드 스타트 문제를 시연 및 분석하고 플래시 캐시의 효율적인 핫 스타트를 수행하는 캐시미어 기법을 제안한다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : SDN 2.0 실현을 위한 네트워크 가상화 플랫폼 핵심 기술 및 서비스 연구, (W 스타랩) 성능 및 보안 SLA 보장이 가능한 차세대 클라우드 인프라SW 개발

Supported by : 정보통신기술진흥센터

References

  1. Byan, Steve, et al., "Mercury: Host-side flash caching for the data center," The 28th IEEE Conference on Massive Data Storage (MSST), 2012.
  2. Zhang, Yiying, et al., "Warming up storage-level caches with bonfire," The 11th USENIX Conference on File and Storage Technologies (FAST '13), 2013.
  3. Chiu, Lawrence Y., et al., "Cache migration management in a virtualized distributed computing system," U.S. Patent US20150039717 A1, 2015.
  4. STEC. EnhanceIO SSD Caching software. [Online]. Available: https://github.com/stec-inc/EnhanceIO
  5. Cooper, Brian F., et al., "Benchmarking cloud serving systems with YCSB," Proc. of the 1st ACM symposium on Cloud computing, ACM, 2010.