고성능 스토리지를 활용한 초고속 SAN 환경 구현

Abstract

오늘날 서버 시스템 환경은 급속도로 증가하는 데이터를 효율적으로 처리 및 저장하기 위해 네트워크로 연결된 다수의 머신들로 clustering 이나, 분산시스템, 또는 SAN(Storage Area Network) 환경 등을 구성하여 보다 효율적인 서버 시스템을 구현하고 있다. 이러한 서버 시스템 환경에서의 performance bottleneck은 주로 스토리지 디바이스이며, 이를 극복하기 위해 고성능 스토리지 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만 단순히 스토리지 장비를 교체하는 것만으로는 고성능 스토리지의 뛰어난 성능을 제대로 활용할 수 없으며, 그에 맞는 최적화 작업이 필요하다. 본 연구에서는 먼저 기존의 SAN환경에 고성능 스토리지 장비를 적용해보았고, 초고속 네트워크 장비를 사용했음에도 불구하고 small size random I/O에 대해서는 빠른 디바이스 장비의 뛰어난 성능을 제대로 활용할 수 없음을 확인하였다. 이에 우리는 고성능 스토리지 장비의 성능을 최대한 활용할 수 있는 SAN solution 개발을 목적으로 기존의 SAN I/O path에서 존재하던 software overhead를 없애고, 고성능 스토리지의 bandwidth를 최대한 활용할 수 있도록 I/O 처리과정에서의 parallelism을 높였으며, RDMA 전송방식을 사용하는 초고속 네트워크 환경에서 small size random I/O의 성능 향상을 위해 temporal merge mechanism 을 적용한 새로운 data transfer protocol 을 제안하였다. 또한 이를 Prototype 형태로 구현하여 latency와 bandwidth 측면에서 높은 성능 향상을 확인하였다.