데이터베이스 시스템의 원자성 쓰기 보장을 위한 스토리지 I/O 서브시스템

한규화; 신동군; 김용석; Kyuhwa Han; Dongkun Shin; Yongserk Kim

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정보과학회논문지 (Journal of KIISE)

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한글제목(Korean Title)	데이터베이스 시스템의 원자성 쓰기 보장을 위한 스토리지 I/O 서브시스템
영문제목(English Title)	Storage I/O Subsystem for Guaranteeing Atomic Write in Database Systems
저자(Author)	한규화 신동군 김용석 Kyuhwa Han Dongkun Shin Yongserk Kim
원문수록처(Citation)	VOL 42 NO. 02 PP. 0169 ~ 0176 (2015. 02)
한글내용 (Korean Abstract)	최근 데이터베이스 관리 시스템에서는 이중 쓰기 버퍼 기법의 단점을 보완할 수 있는 원자성쓰기 기법이 제시되었다. 원자성 쓰기 기법을 지원하기 위해서는 파일시스템과 I/O 스케줄러 등의 I/O 서브시스템과 SSD의 원자성 쓰기의 보장이 필요하다. 본 연구에서는 MariaDB의 데이터 쓰기의 기본 단위를 사용하여, 쓰기 단위 연속 블록 할당 기법, 플래그 전달을 통한 I/O 명령 병합 방지 기법, 원자성 쓰기를 지원하는 SSD를 통해 MariaDB의 원자성 쓰기를 지원하는 연구를 진행하였다. Tpcc-mysql와 SysBench를 사용하여 MariaDB에 제안된 기법을 적용한 결과, 원자성 쓰기 기법의 성능을 평가한 결과, 데이터베이스의 처리량이 이중 쓰기 버퍼 기법을 사용한 MariaDB 대비 약 40%～50% 향상된 것을 확인하였다.
영문내용 (English Abstract)	The atomic write technique is a good solution to solve the problem of the double write buffer. The atomic write technique needs modified I/O subsystems (i.e., file system and I/O schedulers) and a special SSD that guarantees the atomicity of the write request. In this paper, we propose the writing unit aligned block allocation technique (for EXT4 file system) and the merge prevention of requests technique for the CFQ scheduler. We also propose an atomic write-supporting SSD which stores the atomicity information in the spare area of the flash memory page. We evaluate the performance of the proposed atomic write scheme in MariaDB using the tpcc-mysql and SysBench benchmarks. The experimental results show that the proposed atomic write technique shows a performance improvement of 1.4～1.5 times compared to the double write buffer technique.
키워드(Keyword)	데이터베이스 원자성 쓰기 I/O 서브시스템 SSD database atomic write i/o subsystem solid state
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