FEMU white-box모드인 Open-Channel SSD 커널 분석

Abstract

NAND Flash SSDs have been actively applied in modern computing systems. However, SSD controllers have security policies, making them difficult for developers to access. As a result, when the OpenChannel SSD (OCSSD) was released, various functions of the SSD controller (Garbage Collection, Buffer Management, Mapping Strategy, etc.) were moved to the host, making it easier for users to access, leading to application optimization. The work done in the OCSSD kernel was analyzed using FEMU, an emulator based on the latest NVMe SSD technology. In this paper, user I/O competition issues due to GC behavior were found in the write buffer created in OCSSD. Improved architecture development research can be predicted to reduce the tail response time due to this interference.|NAND Flash SSD는 현대 컴퓨팅 시스템에서 응용이 활발하게 이루어져 왔다. 그러나 SSD 컨트롤러가 보안 정책이 있으므로 개발자가 접근 하기 어렵다. 이에 따라 Open-Channel SSD(OCSSD)을 공개하면서 SSD 컨트롤러의 여러 기 능(Garbage Collection, Buffer management, Mapping strategy 등)을 host에 옮기며 사 용자로 하여금 더 쉽게 접근가능 하게 유도하여 Application의 최적화로 이끌 수 있었다. 최신 NVMe SSD 기술을 기반으로 하는 에뮬레이터인 FEMU을 이용하여 OCSSD 커널에서 이 루어진 작업에 대해 분석하였다. 이 과정에서 OCSSD에 만든 write buffer에서 GC 동작으로 인한 user I/O 경쟁 이슈가 발견되었다. 이러한 간섭으로 인한 꼬리 응답시간을 줄이기 위해 개선된 아키텍처 개발한 연구를 전망할 수 있다.