스트리밍 서버를 위한 멀티미디어 파일 시스템 최적화

Abstract

전통적인 텍스트기반의 입출력과 달리, 멀티미디어 자료의 재생은 저장장치에서 일정한 대역폭을 보장을 필요로 한다. 대용량 서버에서 가장 많이 사용되는 유닉스 계열의 파일 시스템은 대역폭 보장이 필요하고, 순차적 접근특성을 가지고 있는 멀티미디어 자료 재생에 많은 개선의 여지를 가지고 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 유닉스 계열 파일 시스템의 단점을 극복하고 동영상 실시간 재생에 적합한 파일 시스템 구조를 연구 개발한 결과를 기술하고자 한다. 본 파일 시스템은 세 가지 설계 목표를 가지고 개발되었다. 첫 번째는 순차적 접근 부하에 대한 효과적 지원이다. 순차적 접근 특성을 효과적으로 지원하기 위해서는 트리기반의 데이타 블록구성이 아닌 연결리스트 기반의 데이타 블록 구성방식을 채택한다. 두 번째는 파일 단편화 방지이다. 순차적 읽기에 있어서 과도한 디스크 탐색(Seek) 작업은 디스크의 효율성에 부정적인 영향을 미친다. 이를 효과적으로 극복하기 위하여 파일은 데이타 유닛 그룹(Data Unit Group)이라 불리는 단위의 집합으로 구성되며, 데이타 유닛 그룹은 연결리스트를 이용하여 구성되었다. 세 번째는 논리적 유닛에 기반한 파일 접근방식의 지원이다. 멀티미디어 파일은 비디오 프레임이나 오디오 샘플들의 집합으로 구성되어 있으며, 이들은 각기 다른 크기를 가지고 있다. 따라서, 이들에 대한 임의접근(Random Access)를 지원하기 위해서 각 논리적 유닛의 위치를 나타내는 인덱스를 파일 메타구조에 포함하였다. 이 부분은 트리구조를 이용하여 구성한 것이다. 실험을 통해서 파일 시스템의 성능을 리눅스 기반의 EXT2 파일 시스템, SGI 사에서 개발한 XFS 파일 시스템과 비교하였으며, 본 논문에서 제안하는 파일 시스템이 기존 리눅스 기반의 EXT2 그리고 SGI 사의 XFS 파일 시스템 보다 더 우수한 성능을 나타내는 것으로 입증되었다.