F2FS 멀티-헤드 로깅을 이용한 효율적인 RocksDB 레벨링 기법 (An Efficient RocksDB Leveling Technique using F2FS Multi-Head Logging)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 / 49권 / 8호 / 655 ~ 662페이지
· 저자명 : 이정호, 박종규, 엄영익

초록

RocksDB는 대표적인 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어로, 고성능 데이터베이스 시스템에서 활발히 활용되고 있다. 그러나 이러한 데이터베이스 시스템들은 장기적으로 실행되고 스토리지에 자주 쓰기를 하는 특성을 가지므로 파일 시스템을 고려한 설계 없이는 파일 시스템 단편화를 야기할 수 있다. 또한, RocksDB에 포함된 성능 향상 기능들은 파일 시스템 단편화를 가속하여 SSD 같은 플래시 메모리 스토리지의 장기적 성능에 악영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 논문에서는 F2FS 파일 시스템에서 RocksDB 활용에 의한 파일 단편화 문제에 대해서 분석하고, 이를 해결하기 위한 F2FS 멀티-헤드 로깅을 활용한 새로운 RocksDB 레벨링 기법을 제안한다. SSD를 활용한 실험 결과, 본 논문의 제안 기법으로 기존 F2FS 파일 시스템 대비 7% 처리량 향상 및 18% 꼬리 응답 시간 감소, 그리고 EXT4 파일 시스템 대비 56% 처리량 증가 및 19% 꼬리 응답 시간 감소를 확인하였다.

영어초록

RocksDB has been considered one of the most representative LSM-tree based key-value stores, and it is actively used in high-performance database systems. However, because of the nature of such database systems, which run for an extended period of time and frequently write to the underlying storage devices, the systems may incur file system-level fragmentation. Additionally, various optimizations in RocksDB may accelerate the file system-level fragmentation under aged systems, which hinders the maintenance of long-term superior performance of flash-based storage devices such as SSDs. In this paper, we first analyze the fragmentation problem of RocksDB on F2FS and propose a new RocksDB leveling technique that exploits F2FS multi-head logging. The experimental results using an SSD confirm that the proposed method improves the throughput by 7% and reduces tail latency by 18%, compared with the conventional F2FS file system, and improves the throughput by 56% and reduces tail latency by 19%, compared with the EXT4 file system.

참고자료

· 없음