KCI등재
ZNS SSD에서 꼬리 응답 시간 개선을 위한 효율적인 F2FS GC 관리 기법 = An Efficient F2FS GC Management Method for Improving Tail Latency of ZNS SSDs
저자
발행기관
학술지명
정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지(KIISE Transactions on Computing Practices (KTCP))
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
172-177(6쪽)
제공처
Recently, ZNS (Zoned Namespace) has been in the spotlight as a new I/O interface for SSD storage devices. ZNS SSD divides the storage space into multiple zones, each of which allows only sequential writes. F2FS supports ZNS by adopting append-only writes, while it inevitably requires to perform garbage collection (GC), which significantly degrades the application performance. In this paper, we analyze the influence of GC on the I/O tail latency and propose two GC optimization schemes. First, we propose a new GC optimization scheme that enables interrupts in the case when high-priority applications are suspended by GC. Second, our proposed GC scheme sets a specific timeout when a high-priority process conducts GC, to minimize the GC overheads. Our evaluation demonstrates that our scheme reduces the I/O tail latency by around 95%, as compared with the original F2FS GC scheme.
더보기최근 SSD 스토리지에 대한 신규 인터페이스로 ZNS(Zoned Namespace)가 주목받고 있다. ZNS 인터페이스는 SSD의 용량을 여러 zone으로 분할하고 각 zone에는 순차쓰기만 허용하는 제약이 있다. F2FS는 append-only 쓰기 방식을 통해 ZNS를 지원하며, 이를 위해 어플리케이션 성능을 크게 저하시키는 Garbage Collection(GC)을 불가피하게 수행해야 한다. 본 논문에서는 F2FS의 GC 정책으로 인해 발생하는 I/O 지연 문제를 실험을 통해 분석하고 이를 해결하기 위해 두 가지 GC 정책을 제안한다. 첫째, GC에 의해 높은 우선순위 프로세스가 중단된 경우 진행 중인 GC를 인터럽트할 수 있는 GC 정책을 제안한다. 둘째, 높은 우선순위 프로세스가 GC를 수행할 때 수행시간을 줄이기 위한 timeout 기반 GC 정책을 제안한다. 실험결과, 제안 기법은 기존 기법 대비 95% 감소한 꼬리 응답시간을 확인하였다.
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