Adaptive SSD Cache Scheme for Variable Write Pattern

최근 컴퓨터 하드웨어 기술의 고도화로 인해 컴퓨터 처리 속도의 가속화가 진행되고 있다. 컴퓨팅의 가속화로 인해 처리되는 데이터의 크기가 커지는 반면 하드 디스크 처리 속도가 느려 발생하는 I/O 병목현상 문제가 있다. 이러한 병목현상을 줄이기 위해 최근 하드 디스크보다는 빠르고 램 보다는 용량 대비 저렴한 SSD 장치를 캐시로 사용하는 SSD 캐시 기법을 사용하고 있다. 하지만 서버 환경에서 멀티 프로세스들의 다양한 쓰기 패턴과 지속적인 쓰기 처리를 통해 하드 디스크보다 용량이 작은 SSD 캐시는 빠르게 채워지게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 SSD 캐시가 빠르게 채워져 쓰기 성능이 급격히 감소하는 SSD 캐시 풀 현상을 지연시키기 위해 가변적인 쓰기 패턴을 식별하여 기록하는 적응형 SSD 캐시 기법을 제안한다.Recently, computer processing speed has been accelerating because of the advanced computer hardware technology. As the speed of computing increases, the amount of data to be processed increases. On the other hand, the I/O bottlenecks occur where the hard disk processing speed is slow. To alleviate these bottlenecks, the SSD cache method, which is faster than the hard disk and uses the SSD device that is cheaper than a RAM, was used to solve the problem. However, in the server environment, the SSD cache which is smaller in capacity than the hard disk, was quickly filled with various write patterns and continuous write processing of multiple processes. In this paper, we propose an adaptive SSD cache method that identifies and writes variable write patterns to delay the SSD cache full phenomenon where the SSD cache is rapidly filled and write performance sharply decreases.본 연구는 한국연구재단 기초연구실 지원사업(No. 2017R1A4A1015498), 정보통신기술진흥센터 지원사업[R7117-16-0232, 32Gbps 데이터 서비스를 위한 익스트림 스토리지 입출력 기술 개발], 그리고 IITP 전문연구실 지원사업(2018-0-00549)의 지원을 받아 수행되었