• 정보보호학회논문지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.1013-1022
• /
• 2017

최대 절전 모드는 물리 메모리의 데이터를 비휘발성 매체에 저장하였다가 시스템에 전원이 들어오면 메모리 데이터를 비휘발성 매체로부터 물리 메모리에 복구하는 기능이다. 최대 절전 모드 파일은 메모리 데이터를 정적 상태로 가지기 때문에 공격자가 이를 수집할 경우에 시스템의 물리 메모리에 있던 사용자 아이디와 패스워드 및 디스크 암호화키 등의 주요 정보들이 유출될 수 있는 위험성이 존재한다. 윈도우에서는 최대 절전 모드 파일만을 위한 보호기능을 지원하지 않기 때문에 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터 내용들을 보호하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 최대 절전 모드 파일에 기록되는 프로세스의 메모리 데이터를 보호하기 위해서 최대 절전 모드 파일 내의 물리 메모리 데이터를 암호화하는 방법을 제안한다. 최대 절전 모드 처리 시에 메모리 데이터를 암호화하기 위해 최대 절전 모드 처리 절차를 분석하고, 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터에 대한 암호화 과정이 프로세스 각각에 대해 투명하게 동작하도록 구현하였다. 실험을 통해 구현한 최대 절전 모드 파일 내 프로세스 메모리 데이터 암호화 도구는 암복호화 비용으로 약 2.7배의 오버헤드를 보였다. 이런 오버헤드는 전체 디스크 암호화 도구가 지속적으로 10% 이상의 속도저하를 유발하는 상황과 비교해 볼 때, 공격자에게 프로세스의 평문 메모리 데이터가 노출되지 않기 위해 필요한 비용으로 충분히 감내할 수 있다고 판단된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제33권9호
• /
• pp.615-625
• /
• 2006

최근 차세대 메모리 기술이 급격히 발전하여 FeRAM과 PRAM과 같은 비휘발성 메모리의 상품화가 진행 중이다. 이러한 차세대 비휘발성 메모리(NVRAM)는 메모리와 저장 장치의 속성을 모두 만족시켜 데이타를 영속적으로 저장할 뿐 아니라 빠른 데이타 임의 접근을 가능하게 한다. NVRAM에 자주 변경되는 객체를 영속적으로 저장하기 위해서는 네이밍, 회복, 그리고 공간 관리와 같은 파일 시스템의 핵심 기능이 모두 필요하다. 그렇지만 기존 파일 시스템과 최근에 개발된 NVRAM 용 파일 시스템 모두 공간 효율이 낮으며, 어떤 경우 50% 정도에 불과하다. 따라서 상대적으로 고가인 NVRAM을 활용하기 위하여 공간 효율성이 뛰어난 익스텐트(extent) 기반의 NEBFS (NVRAM Extent-Based File System) 파일 시스템을 설계하였다. 그리고 기존 파일 시스템과 NEBFS의 공간 효율성을 비교 분석하였으며, 아울러 NEBFS를 구현하고 NVRAM이 탑재된 보드 및 NVRAM 에뮬레이션 환경에서 공간 효율성을 측정하여 분석 결과를 검증하였다. 이러한 실험 결과는 NEBFS의 공간 효율이 기존 파일 시스템보다 우수함을 보여 준다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1289-1300
• /
• 2011

최근 고성능 컴퓨터에서 메모리 사용량이 매우 큰 프로그램과 파일 접근을 많이 하는 프로그램을 동시에 실행하고 있다. 많은 메모리의 사용은 디스크의 스왑 공간에 대해 디스크 접근을 빈번히 발생시키고, 파일 접근은 디스크의 파일 시스템 파티션으로 디스크 접근을 야기한다. 이런 두 종류의 프로그램을 동시에 실행하면 스왑 공간과 파일 시스템 파티션 간에 디스크 탐색이 빈번히 발생할 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문은 SAF 기법을 제안한다. 이 기법은 파일 시스템 파티션에 새롭게 여러 개의 스왑 공간을 배치하고, 이들 공간에 페이지-아웃되는 페이지들을 저장한다. 즉, 페이지들은 가장 최근에 접근한 파일의 디스크 위치에 근접한 스왑 공간에 저장된다. 이 스왑 공간이 기존의 스왑 공간에 비해 최근 접근된 파일의 위치로부터 가까운 거리에 있기 때문에 파일 접근 후 발생하는 디스크 탐색의 시간을 크게 줄일 수 있다. 성능 검증을 위해 BSD기반의 FreeBSD 6.2 운영체제에 SAF를 구현하였고, 5개의 벤치마크를 실행하여 성능을 측정하였다. 성능 측정 결과 SAF는 FreeBSD에 비해 벤치마크의 실행 시간을 약 14%∼42% 감소시켰다.

• ETRI Journal
• /
• 제44권3호
• /
• pp.450-461
• /
• 2022

The Gen-Z protocol is a memory semantic protocol between the memory and CPU used in computer architectures with large memory pools. This study presents the implementation of the Gen-Z hardware system configured using Gen-Z specification 1.0 and reports its performance. A hardware prototype of a DDR4 Gen-Z memory pool with an optimized character, a block device driver, and a file system for the Gen-Z hardware was designed. The Gen-Z IP was targeted to the FPGA, and a 512 GB Gen-Z memory pool was configured on an ×86 server. In the experiments, the latency and throughput of the Gen-Z memory were measured and compared with those of the local memory, SATA SSD, and NVMe using character or block device interfaces. The Gen-Z hardware exhibited superior throughput and latency performance compared with SATA SSD and NVMe at block sizes under 4 kB. The MySQL and File IO benchmark of Gen-Z showed good write performance in all block sizes and threads. Besides, it showed low latency in RocksDB's fillseq dbbench using the ext4 direct access filesystem.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.401-408
• /
• 2014

하둡(Hadoop)은 맵리듀스(MapReduce) 분산처리 프로그래밍 모델과 HDFS(Hadoop distributed file system) 분산 파일시스템으로 구성된다. 하둡은 빅데이터 처리에 적합한 프레임워크로서, 대량의 스몰파일 처리에 문제점이 있다. 하둡에서 대량의 스몰파일 처리는 하나의 파일마다 매퍼가 생성되며, 파일의 메타정보를 저장하기 위해 많은 메모리가 필요한 문제점이 있다. 본 논문은 하둡 플랫폼에서 다양한 방법으로 대량의 스몰파일 처리방법을 비교 검토하였다. 일반 압축은 데이터의 크기와 상관없이 하나의 매퍼로 처리해야 하기 때문에, 하둡 처리 포맷으로 적절하지 않다. 시퀀스 와 하둡 아카이브 파일의 처리는 스몰파일을 압축 및 병합을 통해 네임노드의 메모리 문제가 제거되었다. 하둡 아카이브 파일은 스몰파일의 병합시간이 시퀀스 파일보다 빠른 속도를 보였다. CombineFileInputFormat 클래스를 이용한 처리는 병합과정이 필요 없으며, 빅데이터 처리방법과 유사한 속도를 보였다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.90-103
• /
• 2006

There are many file systems in various operating systems. Those are usually designed for server environments, where the common cases are usually 'multiple active users', 'great many small files' And they assume a big main memory to be used as buffer cache. So the existing file systems are not suitable for resource hungry embedded systems that process multimedia data streams. In this study, we designed and implemented a new file system which efficiently stores and retrieves multimedia data steams. The proposed file system has a very simple disk layout, which guarantees a quick disk initialization and file system recovery. And we introduced a new indexing-scheme, called the time-based indexing scheme, with the file system. With the indexing scheme, the file system maintains the relation between time and the location for all the multimedia streams. The scheme is useful in searching and playing the compressed multimedia streams by locating exact frame position with given time, resulting in reduction of CPU processing and power consumption. The proposed file system and its APIs utilizing the time-based indexing schemes were implemented firstly on a Linux environment, though it is operating system independent. In the performance evaluation on a real DVR system, which measured the execution time of multi-threaded reading and writing, we found the proposed file system is maximum 38.7% faster than EXT2 file system.

• Journal of Information Technology Applications and Management
• /
• 제13권2호
• /
• pp.115-126
• /
• 2006

Recently, flash memories are one of best media to support portable computer's storages in mobile computing environment. We propose a new transaction recovery scheme for a flash memory database environment which is based on a flash media file system. We improved traditional shadow paging schemes by reusing old data pages which are supposed to be invalidated in the course of writing a new data page in the flash file system environment. In order to reuse these data pages, we exploit deferred cleaning list structure in our flash memory shadow paging (FMSP) scheme. FMSP scheme removes the additional storage overhead for keeping shadow pages and minimizes the I/O performance degradation caused by data page distribution phenomena of traditional shadow paging schemes. We also propose a simulation model to show the performance of FMSP. Based on the results of the performance evaluation, we conclude that FMSP outperforms the traditional scheme.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.13-19
• /
• 2016

최근에 실시간 처리를 위해 메모리 기반의 빅데이터 처리 프레임 워크인 스파크가 널리 사용되고 있다. 스파크는 프로그램이 필요로 하는 중간 데이터를 모두 메모리에 올려놓아, I/O 수행을 최소화함으로써 빠른 응답을 가져올 수 있다. 그러나 응용프로그램의 메모리 사용량이 클러스터의 실제 메모리의 량보다 많을 경우, 최적의 성능을 기대하기 어렵다. 본 논문에서는 메모리 사용량이 많은 페이지랭크 응용 프로그램에서 병목이 되는 현상을 실험을 통해 그 요인에 대해 분석하고, 스파크와 함께 타키온을 구성해서 메모리의 효율적 사용을 통해 병목의 요인을 해결하여 18%의 성능향상을 하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제14권3호
• /
• pp.251-255
• /
• 2008

대부분의 파일 시스템에서는 파일이 삭제되더라도 메타데이타만 삭제되거나 변경될 뿐, 파일의 데이타는 물리 매체에 계속 저장된다. 그렇기 때문에 지워진 파일을 복구하는 것도 가능한데 이러한 복구를 불가능하도록 하는 것을 원하는 사용자들도 있다. 특히 이러한 요구는 플래시 메모리를 저장 장치로 사용하는 임베디드 시스템에서 더욱 더 많아지고 있다. 이에 본 논문에서는 NAND 플래시 파일 시스템을 위한 안전 삭제 기법을 제안하고 이를 가장 대표적인 NAND 플래시 파일 시스템인 YAFFS에 적용하였다. 제안 기법은 암호화를 기반으로 하고 있으며, 특정 파일을 암호화하는데 사용된 모든 키들이 같은 블록에 저장되도록 하여, 단 한번의 블록 삭제 연산으로 파일 복구가 불가능하도록 하였다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법으로 인해 파일의 생성 및 변경 시 발생하는 블록 삭제를 감안하더라도 파일 삭제 시 발생하는 블록 삭제 횟수가 단순 암호화 기법의 경우보다 더 작다는 것을 보여준다. 본 논문에서는 제안 기법을 YAFFS에만 적용하였지만, 다른 NAND 플래시 전용 파일 시스템에도 쉽게 적용 가능하다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제15권1호
• /
• pp.151-158
• /
• 2019

With the recent advances of memory technologies, high-performance non-volatile memories such as non-volatile dual in-line memory module (NVDIMM) have begun to be used as an addition or an alternative to server-side storages. When these memory bus-connected storages (MBSs) are installed over non-uniform memory access (NUMA) servers, the distance between NUMA nodes and MBSs is one of the crucial factors that influence file processing performance, because the access latency of a NUMA system varies depending on its distance from the NUMA nodes. This paper presents the design and implementation of a high-performance logical volume manager for MBSs, called MBS-LVM, when multiple MBSs are scattered over a NUMA server. The MBS-LVM consolidates the address space of each MBS into a single global address space and dynamically utilizes storage spaces such that each thread can access an MBS with the lowest latency possible. We implemented the MBS-LVM in the Linux kernel and evaluated its performance by porting it over the tmpfs, a memory-based file system widely used in Linux. The results of the benchmarking show that the write performance of the tmpfs using MBS-LVM has been improved by up to twenty times against the original tmpfs over a NUMA server with four nodes.