파일시스템 변경에 따른 SSD RAID 임의 쓰기 분석

Abstract

SSD는 HDD를 대체하여 컴퓨터의 I/O 성능의 병목을 제거할 장치로 각광받고 있다. 서버 환경에서는HDD로 인한 병목 현상을 줄이기 위해 RAID를 사용하였다. SSD는 HDD보다 수 배 빠른 I/O 속도를 가지고 있기 때문에 HDD 대신 SSD로 RAID를 구성 할 경우 훨씬 더 높은 I/O 속도를 기대할 수 있다. 본논문에서는 로그 기반 파일시스템이 SSD RAID에서 임의 쓰기 성능이 높을 것이라 생각하고, 이를 증명하기 위해 EXT4와 F2FS 파일시스템을 사용하여 SSD RAID의 임의 쓰기 성능을 측정하였다. 실험 결과F2FS가 EXT4보다 임의 쓰기 성능이 최대 50배 이상 높다는 것을 확인하였다. 이러한 원인을 분석 하기위해 블럭 트레이스 분석을 진행 하였다. 분석 결과 EXT4와 달리 F2FS에서는 임의 쓰기 임에도 순차 적으로 쓰기 작업이 진행되었고, 요청한 I/O 크기보다 큰 단위로 쓰기 작업이 진행되기 때문에 I/O 횟수가EXT4에 비해 50배 이상 적었다. 이러한 현상이 성능 향상의 원인이라 추론하였다.