정보과학회논문지 (Journal of KIISE)
Current Result Document :
| 한글제목(Korean Title) |
키-밸류 스토어에서의 고성능 I/O 처리를 위한 리눅스 I/O 인터페이스 분석 |
| 영문제목(English Title) |
Analyses of Linux I/O Interfaces for High-Performance I/O Operations in Key-Value Stores |
| 저자(Author) |
송용주
엄영익
Yongju Song
Young Ik Eom
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| 원문수록처(Citation) |
VOL 48 NO. 12 PP. 1274 ~ 1280 (2021. 12) |
한글내용
(Korean Abstract) |
최근 고성능 스토리지를 활용하기 위한 다양한 I/O 인터페이스가 연구되어 왔으며, 특히, 비동기 I/O 인터페이스가 주목을 받고 있다. 하지만 이는 동기 I/O 인터페이스보다 상대적으로 응답시간 높고 CPU 자원을 더 많이 사용한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 각 I/O 인터페이스의 특성을 분석하고, 이를 키-밸류 스토어에 적용하여 어플리케이션 계층에서의 성능 양상에 대해 살펴본다. 실험 결과, 비동기적 I/O 인터페이스는 동기적 I/O 인터페이스보다 2.73배 더 많은 CPU 자원을 사용하지만, batching I/O 크기에 따라 최대 2.42배 높은 IOPS를 보여주었다. 더불어 키-밸류 스토어에서의 실험 결과, 읽기 위주의 워크로드에서 비동기적 I/O 인터페이스를 사용한 경우, 동기적 I/O 인터페이스를 사용한 경우 대비 최대 6.60배 높은 처리량과 61.09% 낮은 응답시간을 보이는 것을 확인하였다. |
영문내용
(English Abstract) |
Recently, to utilize high-performance storage devices, various I/O interfaces have been studied. In particular, asynchronous I/O interfaces are now getting attention. However, those asynchronous I/O interfaces have the disadvantage of relatively higher latency and more CPU consumption than synchronous I/O interfaces. In this paper, we first analyze the characteristics of each I/O interface and then apply it to the key-value store to measure the performance at the application layer. The experiments show that the asynchronous I/O interface consumes 2.73× more CPU resources than the synchronous I/O interface, but delivers up to 2.42× higher IOPS depending upon the batching I/O size. In addition, experiments on key-value stores show up to 6.60× higher throughput and 61.09% lower latency when asynchronous I/O interfaces are used in the read-intensive workload. |
| 키워드(Keyword) |
키-밸류 스토어
동기적 I/O 처리 방식
비동기적 I/O 처리 방식
io_uring 인터페이스
CPU 사용량
key-value store
synchronous I/O interface
asynchronous I/O interface
io_uring interface
CPU usage
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