In-Memory File System Backed by Cloud Storage Services as Permanent Storages

클라우드 스토리지를 최종 저장 장치로 사용하는 인메모리 파일 시스템

As network technology advances, a larger number of devices are connected through the Internet. Recently, cloud storage services are gaining popularity, as they are convenient to access anytime and anywhere. Among cloud storage services, object storage is the representative one due to their characteristics of low cost, high availability, and high durability. One limitation of object storage services is that they can access data on the cloud only through the HTTP-based RESTful APIs. In our work, we resolve this limitation with the in-memory file system which provides a POSIX interface to the file system users and communicates with cloud object storages with RESTful APIs. In particular, our flush mechanism is compatible with existing file systems, as it is based on the swap mechanism of the Linux kernel. Our in-memory file system backed by cloud storage reduces the performance overheads and shows a better performance than S3QL by 57% in write operations. It also shows a comparable performance to tmpfs in read operations.

네트워크 기술의 발달에 따라 고속으로 인터넷에 연결 가능한 장치의 수가 증가하면서 언제 어디서나 쉽게 접근이 가능한 클라우드 스토리지의 사용량이 증가하고 있다. 대표적인 클라우드 스토리지의 형태 중 하나인 오브젝트 스토리지는 비용이 저렴하고 높은 가용성과 지속성을 보장해주지만, HTTP 기반 인터페이스인 RESTful API로만 데이터에 접근가능하다는 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 점을 해소하고자, 기존 POSIX 인터페이스를 지원하며 클라우드 오브젝트 스토리지와 데이터를 주고받을 수 있는 인메모리 파일 시스템을 제안한다. 특히 본 연구의 클라우드 스토리지로 파일을 보내는 플러시 기법은 리눅스 시스템의 스왑 모듈을 활용하여 개발함으로써 기존 애플리케이션들과 높은 호환성을 가지며, 기존 클라우드 스토리지를 사용하는 시스템이 가지는 오버헤드를 최소화하였다. 제안하는 파일 시스템은 S3QL 보다는 약 57% 빠른 쓰기 성능을 보이며, tmpfs와 매우 근접한 읽기 성능을 보인다.