전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제50권1호
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  • Pages.105-113
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  • 2013
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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SSD 기반의 RAID 시스템에서 패리티 디스크의 중복 제거

De-duplication of Parity Disk in SSD-Based RAID System

  • Yang, Yu-Seok (Department of Electronics Engineering, Inha University) ;
  • Lee, Seung-Kyu (Department of Electronics Engineering, Inha University) ;
  • Kim, Deok-Hwan (Department of Electronics Engineering, Inha University)
  • 투고 : 2012.01.16
  • 발행 : 2013.01.25
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초록

데이터 입출력의 지연 및 병목현상을 해결하기 위해, 여러 개의 디스크를 병렬 구조로 연결한 RAID 시스템이 널리 사용되고 있다. 현재 HDD에 비해 입출력 성능이 좋은 SSD 기반의 RAID 시스템이 활성화 되고 있으나, SSD를 사용하여 RAID 시스템을 구현 할 경우 SSD의 쓰기 횟수 제한 문제와 빈번한 쓰기 연산으로 인한 전력소모의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 갱신 비용이 많이 드는 SSD 기반의 RAID 시스템에서 parity 디스크의 중복된 데이터를 제거하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 parity 데이터의 chunk 보다 작은 크기로 분할 하고, 중복된 데이터를 제거 하여 쓰기 연산을 줄이고 마모도 및 전력 소모를 낮춘다. 실험결과 EVENODD 코드를 사용한 RAID-6 시스템의 경우 제안한 방법이 전체 디스크의 약 16%, parity 디스크에서 31% 마모도의 감소를 보였으며, 30% 전력 감소를 보여 중복제거기법을 사용하지 않았을 때 보다 성능이 증가 한 것을 알 수 있다. RAID-5 시스템에서는 전체 디스크의 약 12%, parity 디스크의 32%의 마모도 감소를 보였고, 전력소모의 경우 36%의 전력 소모 감소를 보인다.

RAID systems have been widely used by connecting several disks in parallel structure. to resolve the delay and bottleneck of data I/O. Recently, SSD based RAID systems are emerging since SSDs have better I/O performance than HDD. However, endurance and power consumption problems due to frequent write operation in SSD based RAID system should be resolved. In this paper, we propose a de-duplication method of parity disk in SSD based RAID system with expensive update cost. The proposed method segments chunk of parity data into small pieces and removes duplicate data, therefore, it can reduce wear-leveling and power consumption by decreasing write operation for duplicated parity data. Experimental results show that bit update rate of the proposed method is 16% in total disk, 31% in parity disk less than that of existing method in RAID-6 system using EVENODD erasure code, and the power consumption of the proposed method is 30% less than that of existing method. Besides the proposed method is 12% in total disk, 32% in parity disk less than that of existing method in RAID-5 system, and the power consumption of the proposed method is 36% less than that of existing method.

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참고문헌

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