OpenStack Swift에서의 데이터 신뢰성 향상을 위한 Auditor 입출력 대역폭 동적 제어 기법

Abstract

클라우드 스토리지는 클라우드 컴퓨팅의 한 종류로서 사용자가 PC, 모바일 등의 단말에서 인터넷을 통해 클라우드 서비스 제공자가 제공하는 스토리지에 접근하여 데이터를 저장할 수 있도록 하는 서비스이다. 클라우드 스토리지는 사용자가 원할 때 언제든지 원본 데이터를 제공할 수 있어야 한다. 하지만 클라우드 환경에서 스토리지, 네트워크 등의 하드웨어 오류, 의도치 않은 관리 실수, 보안상의 이유로 데이터가 손상될 수 있다. 이러한 데이터 손상 위협 속에서 데이터 신뢰성(Data Reliability)은 클라우드 서비스에서 중요한 이슈로 다루어져 왔다. 데이터 신뢰성을 보장하기 위하여 하나의 데이터를 복제하여 3개의 데이터로 저장하는 3-replica replication 방식을 사용한다. 여분의 복제본이 있기 때문에 데이터가 손상되어도 이를 검출하여 다른 복제본(replica)으로 복구할 수 있는 자가 회복이 가능하다. 하지만 3-replica replication은 데이터 신뢰성 측면에서 뛰어나지만 하나의 데이터를 저장하기 위해 3배의 저장 공간이 필요하다는 단점이 있다. 저장 비용 측면에서 클라우드 서비스 제공자 입장에서는 2-replica 방식에서 충분한 신뢰성을 보장할 수 있다면 2-replica replication 선택은 효율적일 수 있다. 본 논문에서는 자가 회복이 가능한 클라우드 시스템에서 손상 데이터의 검출 속도를 향상시켜 신뢰성을 향상시키는 방법을 제안한다. 사용자 요청이 적은 시점에서 스토리지 대역폭을 최대한 이용해 손상 데이터 검출 속도를 향상시켰다. OpenStack Swift kilo release에서 구현하였으며 실험 결과 제안하는 기법에서는 기존 Swift kilo release 대비 Swift 사용자 요청 처리량은 2∼11%가량 감소하였지만 auditor의 읽기 처리량은 24∼785%로 크게 증가하였다. 이로 인해 향상된 데이터 신뢰성을 확인하기 위하여 3-replica 시스템과 제안한 기법을 사용한 2-replica 시스템을 데이터 신뢰성 모델을 통해 검증하였다.