• 제목/요약/키워드: file I/O

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병렬파일 시스템에서 I/O 대역폭 개선을 위한 이단 선반입 기법 (Two-level Prefetching method for I/O bandwidth enhancement in Parallel File System)

  • 황보준형;조종현;이윤영;서대화
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.657-660
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    • 2000
  • 병렬 파일 시스템은 늦은 디스크 I/O로 인한 성능 저하를 개선하기 위해 병렬 I/O를 제공한다. 이때 계산과 디스크 I/O를 중첩시키는 선반입 기법으로 디스크 I/O로 인한 성능 저하를 더욱 개선할 수 있다. 하지만 I/O 위주의 프로그램에서는 선반입으로 인하여 시스템에서 제공하는 I/O 대역폭을 넘어 최악의 경우 기존의 선반입 기법은 성능개선을 위한 최선이 될 수 없을 뿐 아니라 선반입 기법 자체가 과부하가 될 수 있다. 본 논문에서는 이런 상황을 고려하여 I/O 대역폭 개선을 위한 이단 선반입 기법을 제시하여 성능개선을 제공한다.

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집중적인 입출력 스트레스 테스트를 통한 클러스터 파일 시스템 SANiqueTM의 성능평가 (Performance Evaluation of I/O Intensive Stress Test in Cluster File System SANiqueTM)

  • 이규웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.415-420
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    • 2010
  • 본 논문은 저장장치 전용 네트워크인 SAN 상에서 운영되는 공유 파일 시스템 $SANique^{TM}$의 성능평가에 대한 분석내용을 기술하고 이를 통해 독립적 파일 시스템인 EXT3와 비교 분석한다. 성능평가를 위해 클러스터 파일 시스템 위에 오라클 10g 데이터베이스 시스템을 설치하고 ESQL/C 데이터베이스 응용 프로그램을 제작하여 집중적인 입출력 스트레스 테스트를 수행하였다. 다양한 성능평가 결과 비교를 위해 클러스터 파일 시스템 구조, 독립 파일 시스템 구조, 클러스터 및 독립 파일 시스템의 공용으로 사용하는 구조에서 각각 성능평가를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 본 논문의 다양한 성능평가 결과를 통해 집중적인 입출력 테스트에서 클러스터 파일 시스템 $SANique^{TM}$이 독립 파일 시스템에 비해 우수한 성능을 보임을 입증하였다.

멀티 클라우드 렌더링을 위한 분산 파일 시스템 개발 (Development of a Distributed File System for Multi-Cloud Rendering)

  • 반효경;조경운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.77-82
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    • 2023
  • 최근 렌더링을 위한 플랫폼으로 멀티 클라우드 환경이 주목받고 있다. 이는 렌더링의 연산량이 시간에 따라 변동 폭이 큰 반면 각 렌더링 작업은 독립적으로 수행될 수 있기 때문이다. 그러나, 멀티 클라우드 렌더링은 대용량의 렌더링 입력 데이터에 대한 일관성을 유지하면서 실시간으로 데이터를 전송해야 하는 어려운 점이 존재한다. 본 논문에서는 멀티 클라우드 렌더링을 위한 새로운 분산 파일 시스템을 개발하였다. 개발된 파일 시스템은 로컬 머신에 파일 서버를 두어 렌더링 입력 파일에 대한 버전을 관리하고, 클라우드에 캐쉬 관리자를 두어 파일의 버전을 고려한 분산 협력 캐슁을 수행한다. 렌더링 워크로드를 이용한 실측 실험을 통해 개발된 파일 시스템이 NFS 대비 745%의 I/O 처리율을 나타내는 것을 확인했으며, 업로드 방식과 비교할 때 평균 56%의 실행시간 개선이 있는 것으로 확인되었다.

LZSS 압축 알고리즘을 적용한 PDA용 Embedded Linux 파일 시스템 설계 (Design of an Embedded Linux File System with LZSS Algorithm for the PDA System)

  • 장승주
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권2호
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    • pp.95-100
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    • 2006
  • 본 논문은 LZSS 압축 알고리즘을 변형하여 임베디드 리눅스 운영체제 파일 시스템으로 사용할 수 있도록 설계한다. 본 논문에서는 PDA 임베디드 리눅스 파일 시스템에 변형된 LZSS 압축 알고리즘을 적용하여 저장 공간의 효율적인 관리를 할수 있도록 하였다. 임베디드 리눅스 기반의 PDA 시스템에 대한 압축 파일 시스템 설계는 메모리 사용을 극대화시킬 수 있다. 이와같이 임베디드 시스템에 압축 파일 시스템을 제공함으로써 임베디드 시스템의 한계였던 소량의 저장 공간 문제를 해결하도록 해준다. 본 논문에서 제안하는 압축 파일 시스템을 사용할 경우 저장 공간을 늘리지 않고 저장 공간을 늘리는 효과를 낼 수 있도록 해준다.

인터넷 홈서버를 위한 스트리밍 전용 파일 시스템 (File System Support for Multimedia Streaming in Internet Home Appliances)

  • 박진연;송승호;진종현;원유집;박승민;김정기
    • 방송공학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.246-259
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    • 2001
  • 최근 급속도로 확장되고 있는 인터넷을 통한 동영상 서비스와 이미 상용 서비스가 시작된 디지털 방송 서비스 등으로 인하여, 가전제품에서 디지털 동영상을 처리하는 데에 관한 관심이 매우 높아지고 있다. 텍스트 기반이나 이미지 기반 데이터와 달리 멀 티미디어 데이터는 정보의 출발점으로부터 미리 정해진 시간가지 작업의 목적지에 도달하지 않으면 원래 전달하고자 했던 자료의 의미를 제대로 전달할 수 없다. 멀티미디어 스트리밍 전용 시스템은 데이터를 정해진 시간가지 목표에 전달하는 것을 궁극적인 목표로 하고 설계되어야 한다. 이러한 시간적 제약성 때문에, 멀티미디어 스트리밍 응용은 많은 디스크 대역폭을 필요로 하고, 파일 시스템에 많은 부하를 가하게 된다. 기존에 사용되는 대부분의 범용 파일 시스템은 스트리밍 부하의 특성인 순차적 읽기에 적합하게 설계되어 있지 않다 따라서, 스트리밍 환경을 위해서 사용되기 위해서는 많은 개선의 여지를 가지고 있다 본 논문에서는, 멀티미디어 스트리밍 부하의 특성을 분석하고, 이에 최적화된 파일 시스템을 설계한다. 설계된 파일 시스템을 구현하여 범용 파일 시스템과의 성능평가 실험을 수행하였다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제시하는 파일 시스템이 순차적 파일 접근의 경우 기존의 유닉스 계열에서 제공되는 파일 시스템 보다 월등한 성능을 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 더불어 효율적으로 동영상 자료를 접근할 수 있도록, MPEG-4 압축방식에 특화된 커널 수준의 파일 시스템 APIl를 제안한다.

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플래시 메모리 기반의 파일 저장 장치에 대한 성능분석 (Performance Evaluation of Flash Memory-Based File Storages: NAND vs. NOR)

  • 성민영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.710-716
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    • 2008
  • 본 논문은 플래시 메모리를 이용한 파일 저장 장치의 성능 분석을 다룬다. 특히 플래시 메모리의 대표적인 형태인 낸드(NAND) 플래시와 노어(NOR) 플래시에 대해 비교 분석한다. 성능 평가를 위해 마이크로소프트 PocketPC 기반의 실험 플랫폼에 두 플래시 타입을 위한 파일 저장 시스템을 각각 구성하였다. 이렇게 구성된 플랫폼을 이용하여, 버퍼 크기, 사용 용량, 커널 수준 쓰기 캐싱 등의 변수에 따른 입출력 처리량을 측정/비교하였다. 실험 결과에 따르면, 낸드 플래시 기반 저장 장치의 성능이 쓰기/읽기 처리량 관점에서 각각 4.8배, 5.7배까지 더 높은 것으로 나타났다. 본 실험 결과는 두 가지 플래시 메모리 저장 방식의 상대적인 장단점을 잘 보여주고 있으며 플래시 메모리 기반의 파일 저장장치의 설계에 유용하게 활용될 수 있다.

뉴메모리를 이용한 고성능 및 호환성을 위한 I/O 변환 계층 기술 (I/O Translation Layer Technology for High-performance and Compatibility Using New Memory)

  • 송현섭;문영제;노삼혁
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.427-433
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    • 2015
  • 컴퓨팅 시스템이 급속도로 발전함에 따라 빠른 데이터 처리가 요구되고, 이를 위한 고성능 저장 장치 기술이 요구되고 있다. 차세대 메모리인 뉴메모리는 고성능 저장장치에 활용될 수 있는 장점을 가진다. 뉴메모리는 비휘발성을 가지고 있으며, DRAM (Dynamic Random Access Memory)에 가까운 접근 속도를 가지고 있어서, 업계 및 학계로 하여금 새로운 저장장치의 역할을 할 수 있을 것이라는 기대를 받고 있다. 본 연구는 뉴메모리를 저장장치로 활용하기 위한 기술로 NTL (New memory Translation Layer)을 제시한다. NTL은 기존의 디스크 파일시스템을 뉴메모리에서 사용할 수 있게 하여 높은 호환성을 제공하며, 블록 단위가 아닌 바이트 단위로 입출력 데이터를 처리하여 높은 데이터 처리량을 제공한다. 본 논문에서는 NTL의 설계에 대해 서술하며, NTL을 통해 얻는 성능 이점을 보여주기 위한 실험 결과를 제시한다.

RFJ: 신뢰적 고성능 데이터 버퍼 저널링 기법 (RFJ: A Reliable and Fast Journaling Mechanism)

  • 박세진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.45-51
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    • 2019
  • 현대 파일 시스템은 예기치 못한 시스템 크래시 또는 재난 상황에서도 데이터의 일관성 유지를 위해 저널링 메커니즘을 유지한다. 그러나 저널링은 I/O 처리율을 떨어뜨리는 문제가 있다. 이 성능 저하 문제는 데이터 버퍼와 메타데이터 버퍼간의 오더링 메커니즘과 2단계 버퍼쓰기에서 기인하는데. 특히, 만약 데이터 버퍼와 메타데이터 버퍼가 동시에 저널링이 되면, 2단계 쓰기 때문에 심각한 성능저하가 발생하며, 이는 I/O 성능과 시스템 신뢰도 간의 Trade-off 관계가 있음을 나타낸다. 본 논문은 RFJ라는 신뢰성 있는 고속 저널링 기법을 제안한다. 이 기법은 Ordering enforced writeback 저널링 모드와 selective journaling 메커니즘을 도입해서 높은 신뢰도와 동시에 고성능 I/O가 가능하게 한다. 본 논문에서 제안한 기법의 실험 결과 기존 Ext3 저널링 모드 대비 약 5배 이상 빠른 I/O 처리량을 지원하면서 동시에 Ext3 저널링과 동일한 수준의 신뢰성을 나타는 것을 확인 할 수 있었다.

영속 메모리를 이용한 스마트폰 버퍼 캐시의 선별적 플러시 정책 (Policy for Selective Flushing of Smartphone Buffer Cache using Persistent Memory)

  • 임수정;반효경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.71-76
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    • 2022
  • 버퍼 캐시는 스토리지의 느린 속도를 완충하는 중요한 역할을 하지만, 데이터의 유실을 막기 위한 주기적인 플러시 연산으로 인해 스마트폰에서 그 효과가 크게 떨어진다. 본 논문에서는 소량의 영속 메모리에 선택적인 플러시 정책을 적용하여 스마트폰 버퍼 캐시의 플러시 오버헤드를 크게 줄일 수 있음을 보인다. 이는 스마트폰 앱의 I/O 분석 결과 대부분의 파일 쓰기가 소량의 핫 데이터에 집중돼 있는 반면 상당 부분의 파일 데이터는 1회성 쓰기에 국한한다는 점에 근거한다. 제안하는 기법은 플러시 상황 발생 시 자주 수정되는 데이터를 영속 메모리로 우회 플러시하고 그렇지 않은 데이터만을 스토리지로 플러시한다. 이를 통해 스토리지 쓰기량을 크게 줄이는 동시에 영속 메모리의 공간 효율성을 높인다. 인기 있는 스마트폰 앱의 I/O 트레이스를 이용한 재현 실험을 통해 제안하는 기법이 스토리지 쓰기량을 평균 25.8%, 최대 37.8%까지 줄임을 보인다.