NUMA 아키텍처 기반 PM 자료구조를 고려한 노드 리플리케이션 설계 (Design of Durable Node Replication for Persistent Memory Data Structures on NUMA Architectures)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 / 49권 / 1호 / 8 ~ 14페이지
· 저자명 : 김정한, 엄영익

초록

최근 영속 메모리와 NUMA 기술의 발전으로 빅데이터, 머신 러닝 등의 응용에서 넓은 저장 공간과 높은 성능을 제공할 수 있게 되었다. 이와 같은 다중 노드 PM 환경은 모든 소프트웨어 스택의 핵심 기술 중의 하나인 자료구조의 변화를 요구한다. 그러나 PM의 중요한 특성인 비휘발성을 보장하는 것에서 더 나아가 NUMA 아키텍처가 지닌 높은 동시성을 끌어내는 것은 PM 자료구조 연구에서 어려운 문제이다. 이에 본 논문에서는 대표적인 NUMA 알고리즘인 노드 리플리케이션을 확장한 NRPM을 제안한다. 이는 공유 로그, 플랫 컴바이닝 기법을 응용하여 다중 노드 PM 환경에서 동시 실행 성능을 개선함으로써 NUMA-PM 환경에서 최대 5배 높은 hash 성능을 도출하였다. 또한, NUMA-PM의 특성을 반영한 다양한 성능 분석을 통해 제안 기술의 타당성을 확인하였다.

영어초록

Recently, advances in persistent memory and NUMA technologies have allowed for the provision of high performance and large storage space to the applications such as big data and machine learning. Such PM environments on multi-node systems require a change in the data structures, which are being used in each layer of the software stack. In terms of the research on PM data structures, however, it is a difficult problem to ensure high level of concurrency as well as non-volatility which is an important characteristics of NUMA and PM, respectively. In this paper, we propose an NRPM that extends the node replication, which is a representative of NUMA algorithms. NRPM outperforms hash algorithm by up to 5x by improving concurrency in the multi-node PM server using shared-log and flat combining methods. We confirmed the validity of NRPM through various performance analyses considering the characteristics of NUMA-PM.

참고자료

· 없음