Host-level Cache Management Scheme for KVSSD
Kwang-Hee Lee, Jongmoo Choi · 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 · 2022
LevelDB와 RocksDB 같은 키-밸류 스토어는 비정형 빅데이터를 위한 데이터베이스이다. 이것은 호스트 시스템에서 동작하며, 블록 인터페이스를 제공하는 전통적인 SSD를 사용한다. 최근 키-밸류 스토어 기능을 내부에서 수행하고, 키-밸류 인터페이스를 제공하는 차세대 SSD인 KVSSD가 제안되었다. 본 논문에서는 우선 KVSSD 하드웨어를 이용해 성능 특성을 분석한다. 분석 결과 전통적인 방법에 비해 KVSSD는 호스트 자원의 소모는 줄어들지만, 각 키-밸류마다 입출력을 수행하기 때문에 성능이 저하되는 단점이 관찰되었다. 이러한 단점을 위해 KVSSD에 호스트-수준 캐시를 추가함으로써 성능 개선을 제안한다. 캐시는 지연 쓰기와 최근 접근 데이터의 재사용을 통해 입출력 횟수를 줄일 수 있다. 또한 워크로드의 한계 이익을 고려하여 캐시 할당 크기를 동적으로 조절하는 파티셔닝 기술을 설계하였다. 실험 결과 제안된 캐시 관리 기법은 KVSSD의 성능을 최대 3배 향상하였다.