파일 시스템 별 Direct I/O 동작 방식 분석 및 성능 평가

Abstract

파일 시스템은 다양한 종류의 workload에 대해 높은 성능을 보장해야 한다. 일반적으로 사용되는buffered I/O 방식은 page cache를 활용하여 데이터가 저장장치에 저장되는 주기를 조절 함으로서 성능 향상의 이점을 얻고 있다. 하지만 buffered I/O와는 달리 유저 공간의 데이터를 page cache를 사용하지 않고 저장 장치에 직접 저장하는 Direct I/O는 DBMS와 가상 머신 에서 주로 사용되고 있으며 성능에 민감한 workload이다. 본 논문에서는 동작 방식이 다른 4가지 파일 시스템의 direct I/O 성능을 측정하고 파일 시스템 별 구현 내용을 확인하였다. 성능 평가는 direct I/O를 사용한 순차 쓰기 방식과 임의 쓰기 방식에 대해 4KB부터 4MB의 레코드 크기를 사용하여 진행하였다. 플래시 메모리의 특성을 활용한 파일 시스템인 F2FS의 경우 direct I/O 쓰기 기능이 구현되어 있지 않았지만 최근 구현된 in-place-update 방식의 direct I/O 성능은 타 파일 시스템 대비 뛰어난 성능을 보여주었다.