• The KIPS Transactions:PartB
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• v.8B no.1
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• pp.66-73
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• 2001

본 연구는 한국전자통신연구원에서 개발한 멀티미디어 DBMS의 하부 저장 시스템인 MIDAS-III에서 기존에 지원하던 일반호일, BLOB, CLOB 형태의 데이터 이외에 멀티미디어 스트림 데이터를 추가로 지원하기 위한 연구이다. 본 논문에서는 MIDAS-III에 새롭게 추가된 데이터 형태인 멀티미디어 스트림에 대한 디스크 입출력 성능을 향상시키기 위해 스트림 데이터의 대용량, 연속재생의 특성을 고려한 데이터 저장 구조를 설계한다. 또한 디스크 스케줄러가 존재하지 않던 기존의 MIDAS-III에서 여러 형태의 데이터를 통합 지원하기 위한 2단계 디스크 스케줄러를 설계한다. 멀티미디어 스트림 데이터에 대해서는 데이터의 연속재생 특성을 고려한 선 인출 기법을 적용하여 디스크 입출력 접근 요구들을 최적화하도록 처리한다. 이에 따라 줄어든 시간만큼 BLOB, CLOB 등과 같은 다른 요구들을 처리할 수 있으므로 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1774-1776
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• 2010

Solid State Device(SSD)는 플래시 메모리 모듈을 기반으로한 차세대 저장장치로서 디스크 회전방식의 Hard Disk Drive(HDD)를 대체하는 장치로 주목받고 있다. 하지만, 현재의 운영체제 I/O 스케줄러는 HDD 에 최적화되어 있기 때문에 플래시 모듈 기반의 SSD 의 성능을 최대한 끌어내지 못하는 한계를 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 우리는 SSD 의 성능을 끌어올리기 위해 SSD 의 특징을 분석하고 이를 바탕으로 SSD 에 최적화된 I/O 스케줄러를 고안하였다. 새로운 스케줄러(NSCHED)는 I/O Request 를 두 그룹으로 분류하고 각 요청에 타이머를 설정함으로써 I/O Request 를 빠르게 처리함과 동시에 기아방지를 위한 기법을 가진다. 우리는 Linux 2.6.30 에서 NSCHED 스케줄러를 구현하여 Postmark 벤치마크를 통해 성능평가를 수행했으며, NSCHED 스케줄러가 기본 Linux I/O 스케줄러보다 30% 가량 낮은 응답 시간이 소요됨을 확인했다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.5
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• pp.400-404
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• 2009

Native Command Queueing is a technology to maximize throughput of disk system by reordering requests in its command queue. Recent S-ATA 2 standard specifies a protocol for the purpose of dealing with NCQ feature, making most vendors implementing it in their disk devices. However, the new feature, NCQ, may lead to information gap between OS and disk drive. 05 considers that disk will service I/O requests in the order as OS has dispatched. Unfortunately, it isn't true any more since NCQ would simply ignore the policy of OS and reorder the sequence OS has expected. Let us define the term as expectation-discord. Due to the discord, serious performance anomalies or starvation of requests may occur in I/O subsystem. In this paper, we confirm that the expectation-discord actually brings about starvation of requests. We propose a solution to settle it. Our solution is very simple, effective, cheap(not requiring any hardware modification) and portable across various OS. Experimental results show that our solution can balance throughput and response time very well.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.5 no.11
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• pp.379-384
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• 2016

NAND flash storage is widely used for computer systems, because of it has faster response time, lower power consumption, and larger capacity per unit area than hard disk. However, currently used I/O scheduler in the operating system is optimized for characteristics of the hard disk. Therefore, the conventional I/O scheduler includes the unnecessary overhead in the case of the NAND flash storage to be applied. Particularly, when the write requests performed intensively, garbage collection is performed intensively. So, it occurs the problem that the processing of the I/O request delay. In this paper, we propose the new I/O scheduler to solve the problem of garbage collection performs intensively, and to optimize for NAND flash storage. In the result of performance evaluation, proposed scheme shows an improvement the user responsiveness by reducing 1% of the average read response time and 78% of the maximum response time.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.210-213
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• 2010

최근 사용자의 멀티미디어에 대한 요구의 증가가 VOD (Video-on-Demand) 서비스를 발전시키게 되었다. VOD는 엔터테인먼트나 원격 교육, 광고 및 정보 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이러한 VOD 서비스는 많은 디스크 I/O와 네트워크 I/O를 요구하며 기존 웹 서버 시스템과 비교했을 때 오랜 시간동안 서비스를 해야 하는 특징을 가지고 있다. 또한 VOD 서비스는 많은 네트워크와 디스크의 대역폭을 요구하며, 서비스의 QoS에 민감해서 사용자 응답시간이 길어지면 사용자 요청의 취소율이 높아지게 된다. 따라서 불만족스러운 서비스의 증가로 네트워크 부하만 증가하게 된다. 이러한 기존 웹 서버 환경과는 다른 부하의 패턴이 있는 VOD 서비스 환경에서는 부하를 균형적으로 분배하여 서비스의 QoS를 높이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 분산 VOD 시스템 환경에서 부하를 효율적으로 분산하기 위해 계층형 분산 VOD 시스템 모델과 사용자 요청 패턴의 히스토리와 유전 알고리즘을 기반으로 한 스케줄러를 제안한다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템 모델은 서버들을 지역적으로 분산하고 제어 서버를 지역마다 설치하여 지역에 있는 VOD 서버들을 관리하도록 구성한다. 사용자 요청을 지역 서버군 내에서 분산시키기 위해서 히스토리를 기반으로 한 유전 알고리즘을 사용한다. 이러한 히스토리 정보를 기반으로 유전 알고리즘의 적합도 함수에 적용하여 VOD 시스템을 위한 유전 알고리즘과 유전 연산을 구현한다. 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘은 VOD 서비스 환경에서 사용자 요구에 대한 부하를 보다 정확하게 예측하여 부하를 분산할 수 있다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템의 부하 분산 알고리즘의 성능을 테스트하기 위해 OPNET 기반 시뮬레이터를 구현한다. 라운드로빈(round-robin) 방식과 랜덤(random) 방식과의 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘의 성능을 평가한다. 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 보다 안정적인 QoS를 제공하는 것을 보여준다.