클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)의 경제성과 유연성을 향상시키기 위해 복잡해지는 자원의 운영 및 관리를 자동화하는 추세에 있다. 그러나 클라우드 스토리지에 대한 자동화는 제조업체의 스토리지 하드웨어에 종속되나, 사용자가 필요로 하는 용도에 맞추어 스토리지 유형을 유연하게 지원할 수 없다. 본 논문에서는 클라우드 스토리지의 자동화 추세에 맞추어 사용자의 환경에 연계한 블록/파일/객체 스토리지를 통합으로 지원하는 자동 설정 모듈을 제안한다. 제안방법은 클라우드 스토리지인 ceph을 자동으로 설치하기 위하여 Chef 구성관리도구 기반의 자동설치 및 설정 모듈을 제안하였으며, 사용자들이 ceph 스토리지를 쉽게 사용할 수 있도록 쉘 프로그램 기반의 블록/파일/객체 스토리지 자동설정 모듈을 제안하였다. 제안방법은 하드웨어 종속 없이 가상이나 물리적인 사용자 환경에서도 자동적으로 공유파일 스토리지, 블록 스토리지, 객체 스토리지에 대한 설정 및 관리를 쉽게 할 수 있다.
기업들은 전자우편, 전자상거래, 데이터웨어하우스, 네트워크 기반 응용 등에서 산출되는 대량의 데이터를 지속적으로 축적하기 위한 스토리지(storage) 기반 구축에 심혈을 기울이고 있다. 이는 기업들이 자신의 고객들에게 경쟁력이 있는 보다 나은 서비스를 제공할 뿐만 아니라 기업의 생산성을 높이기 위한 수단으로 활용하기 때문이다. 실제로, 기업에서 비즈니스 프로세스를 지원할 수 있는 스토리지 구축에 대한투자가 전략적으로 이루어지고 있으나, 여러 문제들에 직면해 있다. 본 고에서는 기존 스토리지 시스템들에서 야기되는 기술적 한계를 살펴보고, 이를 해결하기 위한 차세대 스토리지 시스템으로 연구가 진행되는 객체기반 스토리지 시스템의 기술을 살펴본다. 그리고, 개발된 객체기반 스토리지 시스템들의 사례 조사를 통해 기술 개발의 현 주소를 파악해 본다.
모바일 단말은 객체기반 IP 스토리지의 대용량 데이터를 객체 단위로 IP 네트워크를 통해 접근하여 이용할 수 있다. 객체기반 IP 스토리지는 데이터 입출력 시 WLAN을 주로 이용하고 있으며, WLAN은 모바일 단말에서 소모 전력이 큰 장치 중의 하나로 알려져 있다. 본 논문에서는 효율적인 WLAN 전력제어를 포함하는 모바일 단말을 위한 저전력 객체기반 스토리지를 설계하고 구현한다. 제안하는 WLAN 전력 제어 기법은 스토리지로 향하는 네트워크 트래픽 내에 존재하는 유휴시간을 선반입버퍼를 이용하여 최대화하고, WLAN에서 제공하는 전력모드 상태를 제어하여 WLAN 전력소모를 최소화한다. PXA270기반 모바일 단말 상에서 멀티미디어 콘텐츠 재생을 통한 실험에서 제안한 기법을 이용할 경우에 모바일 단말 전체 소모 전력을 9% 이상 줄일 수 있음을 확인하였다.
객체 기반 스토리지 솔루션은 비정형 데이터를 효과적으로 처리할 뿐만 아니라 보안, 확장성에서 기존 블록 스토리지보다 장점을 갖고 있다. 그러나 전력관리 관점에서, 객체 기반 스토리지가 기록하는 많은 수의 사본들은 여러 서버들을 유휴상태에서 불필요한 전력을 소모하게 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 작업량에 따라 유휴상태 서버들의 전원모드를 변화시키는 전력관리기법의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 프락시 서버에서 보내는 작업량 정보를 기반으로 스토리지 서버의 전력 상태를 동적으로 전환하는 전력관리 기법을 제안한다. 실험 결과, 제안한 전력관리 기법은 오픈스택 기반 스위프트 객체 스토리지에서 전체 전력 소모량을 12% 감소시키는 것으로 나타났다.
모바일 장치 상에서 대용량 멀티미디어 컨텐츠에 대한 활용이 점차 증가 추세에 있으며, 또한 모바일 장치 내 저장용량의 제약을 극복할 수 있는 저전력 멀티미디어 컨텐츠 저장기법에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의 한 해결법으로 최근 차세대 스토리지로 각광받고 있는 객체기반 스토리지를 이용한 모바일 장치용 대용량 멀티미디어 컨텐츠 스토리지를 설계 및 구현한다. 제안된 객체기반 스토리지 입출력 구조는 MP3 멀티미디어 컨텐츠를 이용한 성능 평가에서 기존 NFS에 비해서 전력소모 측면에서 약 9%의 향상을 보였다.
본 논문에서는 객체기반 IP 스토리지를 이용하여 모바일 기기에서 멀티미디어 콘텐츠 재생에 적합한 저전력 객체기반 모바일 스토리지 시스템 구조를 제안한다. 멀티미디어 콘텐츠의 재생 성능을 높이기 위해 모바일 단말 측 OSD 계층에 버퍼 캐시(buffer cache)와 선반입(prefetch) 기능을 추가한다. 그리고 모바일 단말의 WLAN 전력제어를 통하여 WLAN이 가능한 한 오랜 시간 동안 Sleep 상태 또는 Power Off 상태에 있을 수 있도록 하여 전력의 소비를 줄인다. 본 연구에서는 캐시 및 선반입 기능을 위해 버퍼 캐시관리자(buffer cache manager)와 선반입 관리자(prefetch manager)를 설계하였고, WLAN 전력관리 기능을 위해 WLAN 관리자(WLAN manager)를 설계하였다.
본 연구에서는 모바일 기기의 중요한 성능 요소 중 하나인 스토리지에 초점을 맞추고 멀티미디어 콘텐츠 재생 성능 향상을 위한 시스템을 제안한다. 이를 위해 모바일 기기에서 사용 가능한 여러 스토리지 기술 중 최신 기술인 객체기반 IP 스토리지 시스템을 기반으로 모바일 단말 측에 캐시 및 선반입(prefech) 기능을 적용하여 네트워크를 사용하는 입출력으로 인한 재생 시스템의 성능저하를 보완한다.
분산 컴퓨팅 자원의 효율적인 관리기술은 많은 기업, 연구소, 표준기관이 연구해온 분야로 최근까지도 관련된 개방형 프로젝트가 진행되고 있다. 대표적으로 DMTF는 선도적인 기업체를 중심으로 학계와 협력하여 객체지향 방법을 통한 다양한 컴퓨팅 하드웨어 및 소프트웨어 관리 시스템의 정보를 CIM기반의 객체로 정의하고 있다. 또한 SNIA에서는 DMTF의 CIM 표준을 기반으로 개방형 스토리지 관리 표준인 SMI-S 규격을 제공하고 있다. 본 논문에서는 SNIA에서 제공하는 SMI-S CIIM 스키마를 이용하여 상용 가상화 소프트웨어 인 Citrix Storagelink를 통해 Third Party 스토리지 시스템을 관리하기 위한 기술에 대해 설명한다.
바이트 단위 임의 접근이라는 램 특성과, 비휘발성이라는 디스크의 특성을 동시에 제공하는 FeRAM, MRAM, PRAM등의 스토리지 클래스 램(Storage Class Random Access Memory, SCRAM)이 소형 임베디드 시스템을 중심으로 점차 그 활용범위를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 SCRAM을 주기억 장치 및 보조 기억 장치로서 동시에 사용할 수 있는 차세대 통합 소프트웨어 구조를 제안한다. 제안된 구조는 크게 스토리지 클래스 램 드라이버(SCRAM Driver)와 스토리지 클래스 램 관리자(SCRAM Manager)로 구성된다. SCRAM Driver는 SCRAM을 직접 관리하며, FAT이나 Ext2와 같은 전통적인 파일 시스템이나 버디 할당자와 같은 전통적인 메모리 관리자, 혹은 SCRAM Manager 등의 상위 소프트웨어 계층에 저수준 인터페이스를 제공한다. SCRAM Manager는 파일 객체와 메모리 객체를 통합하여 관리함으로써 이들 간에 부가적인 비용이 없는 변환을 가능케 한다. 제안된 기법은 FeRAM이 장착된 실제 시스템에서 실험되었으며, 실험 결과를 통해 SCRAM Driver가 효율적으로 전통적인 파일시스템과 메모리 관리자가 요구하는 기능을 제공할 수 있음을 보였다. 또한 기존의 파일 시스템과 메모리 관리자를 통해 각각 SCRAM을 접하는 경우보다 SCRAM Manager가 수십 배 빠른 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
본 논문은 한국 전자통신연구원에서 개발하고 있는 IP 기반의 대규모 광역 스토리지 시스템에 관한 논문이다. OASIS는 IP 네트워크 상의 수백~수천 명의 동시 사용자를 효과적으로 지원하고 또한 네트워크 스토리지 서비스를 WAN 범위까지로 확대 시키는 것을 목적으로 하는 스토리지 시스템이다. 이를 위해 IP 기반 스토리지 연결망 기술과 객체 기반 스토리지 기술 그리고 클러스터 기반 서버 구조 기술을 활용한다. 본 시스템은 특히 FTTH, WiBro 등 차세대 통신망의 도입에 따라 점차 현실성을 얻어가는 IP 기반 스토리지 서비스에서 대규모 스토리지 서비스를 위한 목적으로 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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