계층화된 스토리지 환경에서 로그 구조 병합 트리 기반 키-값 저장소의 쓰기 지연 현상을 완화하는 방법

Abstract

키-값 저장소의 대표적인 형태 중 하나인 로그 구조 병합 트리 기반 키-값 저장소는 쓰기 증폭과 쓰기 지연을 발생시키는 문제점이 있다. 쓰기 증폭은 키-값 저장소의 처리량을 저하시키며, 쓰기 지연은 요청된 작업의 대기 시간을 느리게 만든다. 본 논문에서는 쓰기 지연의 원인을 상세히 분석하고, 이를 완화하기 위한 새로운 디자인을 제안한다. 본 연구에서는 쓰기 지연 현상의 원인 중 하나인 제한된 용량을 세밀한 플러쉬를 통해 효율적으로 사용하도록 디자인하여 쓰기 지연 현상이 완화됨을 보인다. 또 다른 원인인 플러쉬의 속도를 병렬화 기법으로 개선하여 키-값 저장소의 쓰기 지연 현상이 완화됨을 보인다. 그로 인한 부작용인 PMem의 낮은 이용율으로 읽기 성능 저하 또한 삭제 유예 디자인을 통해 해결한다. 제안하는 디자인은 다른 선행연구와 비교하였을 때 모든 종류의 요청에 대하여 성능이 개선된 디자인으로 쓰기 요청의 경우 최대 12.6배, 읽기 요청의 경우 10.9배, 범위 쿼리 요청의 경우 최대 3.2배까지 빠르게 요청을 처리한다.