클라우드 환경에서 고성능 저장장치를 위한 동적 대역폭 분배 기법 (Dynamic Bandwidth Distribution Method for High Performance Non-volatile Memory in Cloud Computing Environment)

서지정보

· 발행기관 : 한국인터넷방송통신학회
· 수록지 정보 : 한국인터넷방송통신학회 논문지 / 20권 / 3호 / 97 ~ 103페이지
· 저자명 : 권필진, 안성용

초록

리눅스 Cgroups은 컨테이너 기반 클라우드 서비스 구축에서 각 컨테이너 별 시스템 자원을 할당하기 위한 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 특히 입출력 자원의 경우 리눅스 Cgroups은 컨테이너의 가중치에 따라 입출력 대역폭을분배하는 기법을 지원하고 있다. 그러나 성능 분석 결과에 따르면 현재 리눅스 Cgroups의 입출력 대역폭 분배 기법은NVMe SSD와 같은 고성능 저장장치를 사용할 경우 입출력 성능이 크게 저하된다는 한계점을 가지고 있다. 따라서 본논문에서는 리눅스 Cgroups을 위한 새로운 피드백 기반의 동적 대역폭 분배 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은가중치에 따라 입출력 크레딧을 분배하며 고성능 저장장치의 성능 변화를 동적으로 반영해 입출력 크레딧을 계산함으로써 저장장치의 성능 저하를 최소화한다. 제안된 기법은 리눅스 커널 5.3에 구현되었으며 성능 평가 결과 정확한 입출력대역폭 분배를 수행할 뿐만 아니라 기존 기법에 비해 최대 2배 높은 입출력 성능을 보여주었다.

영어초록

Linux Cgroups takes a fundamental role for sharing system resources among multiple containers on container-based cloud computing environment. Especially for I/O resource, Linux Cgroups supports a mechanism for sharing I/O bandwidth in proportion to I/O weight. However, the current mechanism of Linux Cgroups using BFQ I/O scheduler seriously degrades the I/O performance with high bandwidth storage device such as NVMe SSDs. In this paper, we proposed a new feedback based I/O bandwidth sharing scheme for Linux Cgroups which allocates I/O credits to containers according to I/O weights and adjusts the amount of credits to performance fluctuation of NVMe SSDs. The proposed scheme is implemented on Linux kernel 5.3 and evaluated. The evaluation results show that it can share the I/O bandwidth among multiple containers proportionally to I/O weights while improving I/O performance more than twice as high as the existing scheme.

참고자료

· 없음