G-RAID: A Green RAID Mechanism for enhancing Energy-Efficiency in Massive Storage System

In the global IT market, a lot of issues for responding to various environmental regulations emerged. In case of the data centers, it is consuming huge amounts of energy to maintain. So there have been various technical attempts as Consolidation, Virtualization, Optimization to efficiently manage energy and data storage to fix the problems. In this paper, we propose a new RAID(Redundant Array of Independent Disks) mechanism which is differing the intensity of power consumption and works to provide data protection and disaster recovery(backup, mirroring etc.) to stratify multiple volumes. G-RAID minimize the power consumption and the lower of I/O performance by selecting the volume depending on the frequency of data access while classifying the power consumption between volumes in storage system. Also, it is possible that a filesystem and block map information of G-RAID is processed by basic unit which is group located in a row for the blocks to work efficiently and can minimize the performance degradation of block mapping load by the access frequency in each groups. As a result, we obtained to elevate a little bit of response time caused by block relocation work, but showed the decrease of power consumption by 38%.

G-RAID: 대용량 저장장치에서 에너지 효율향상을 위한 그린 RAID 기법

각종 환경 규제에 대한 대응이 세계 IT 시장에서 큰 이수로 부각되면서 데이터 센터 유지를 위해 소모되는 막대한 양의 에너지와 저장 장치를 효율적으로 관리하기 위한 통합(Consolidation), 가상화(Virtualization), 최적화(Optimization), 관리 (Leverage) 등의 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 노력의 일환으로 다수의 저장 장치를 계층화하여 전력 소비량 및 데이터 이중화 작업의 강도를 달리하는 새로운 개념의 RAID 기법을 제안한다. G-RAID는 저장 장치의 전력 소비량을 계층화하고 데이터 접근 빈도수에 따라 저장 장치를 선택함으로써 데이터 I/O 성능 저하의 발생을 최소화하면서 전력 소비를 최소화 했다. 또한 파일 시스템과 G-RAID의 블록 맵 정보는 효율적인 작업을 위해 연속적으로 위치한 블록들의 그룹을 기본 단위로 처리되며 그룹 별 접근 빈도수를 고려하여 블록 연결 작업으로 인한 성능 감소를 최소화하고자 했다. 실험 결과, 블록 재배치 작업으로 인한 응답 시간의 향상이 나타났지만 전력 소비 율은 최대 38% 감소하는 것으로 나타났다.