User-level File System Optimized for LSM-tree Based Key-Value Store

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 컴퓨터공학부, 2022. 8. 김진수.최근 스토리지 기술이 발전함에 따라 I/O 처리 시간이 수 us에 달하는 고성능 저장 장치가 등장하고 있다. 이로 인해 기존에는 무시할 만한 수준에 불과했던 커널 I/O 스택으로 인한 오버헤드의 비중이 커져서 병목 현상의 원인으로 자리잡는 추세이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사용자 수준에서 직접 저장 장치에 접근함으로써 커널의 I/O 스택으로 인한 오버헤드를 제거하기 위한 프레임워크들이 등장하였다. 그러나 프레임워크를 사용하기 위해서는 응용과 I/O 인터페이스를 맞추기 위한 파일 시스템과 저장 장치에 대한 접근을 줄이기 위한 페이지 캐시를 별도로 구현할 필요가 있다. 이를 위해 본 논문에서는 사용자 수준 파일 시스템 및 페이지 캐시를 디자인하고 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어를 목표 응용으로 하여 최적화하였다.With the recent development of storage technology, high-performance storage devices with the latency of sub-ten microseconds are emerging. As a result, the overhead due to the kernel I/O stack, which were previously only negligible, is becoming a bottleneck. To address this problem, some user-level frameworks have emerged to eliminate the overhead from the kernel I/O stack by accessing storage devices directly at the user-level. However, to use the framework, it is necessary to implement a separate file system and page cache to match I/O interface with applications and reduce access to storage devices. To this end, this paper designs the user-level file system and page cache and optimizes them for LSM-tree-based key-value stores.제 1 장 서론 1 제 2 장 배경 지식 2 2.1 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어 2 2.2 SPDK 3 2.3 ARC (Adaptive Replacement Policy) 4 제 3 장 관련 연구 6 3.1 사용자 수준 파일 시스템 6 3.2 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어 7 제 4 장 설계 및 구현 8 4.1 사용자 수준 파일 시스템 (UserFS) 8 4.2 사용자 수준 페이지 캐시 10 4.2.1 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어를 위한 페이지 캐시 정책 10 4.2.2 레벨을 고려한 LRU 기반 정책의 한계 11 4.2.3 LSM-tree 기반 키-밸류 스토어를 위한 ARC 기반 정책 12 제 5 장 실험 결과 및 분석 16 5.1 실험 환경 16 5.2 YCSB 벤치마크 17 5.2.1 키-밸류 쌍을 순차적으로 삽입한 경우 17 5.2.2 키-밸류 쌍을 임의의 순서로 삽입한 경우 19 5.3 Mixgraph 벤치마크 21 5.4 캐시의 비율 변화에 따른 성능 차이 22 5.5 일반 NVMe SSD에 대한 성능 차이 24 제 6 장 결론 25 ABSTRACT 28석

멀티유저 MIMO 환경에서 에너지 소모를 고려한 Basestation 운영 알고리즘

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학과, 2012.8, [ iv, 38 p. ]The energy consumption in communication networks has become a major concern due to its environmental issue and economic impact. This thesis studies a way to improve the energy efficiency of a cellular network beyond 4G with multi user massive MIMO air interface. We introduce a greedy BS-user association algorithm and a heuristic BS-OFF algorithm with rate adaptation, by taking into account the network traffic load. We define, as network energy efficiency metric, the traffic-specific energy, i.e., average basestation energy consumption per bit, and present a greedy algorithm based on the specific energy. To simulation in order to prove the performance of our proposed algorithm, we need reference models, basestation deployment model, user traffic and user demand model, and basestation power model. In this thesis we use the real topology of basestations for deployment model, and consider the population in the Manchester city to apply to the daily user traffic pattern for traffic model. The power model of basestation is used of LTE-BS power model to simulate our proposed algorithm. We compare the performance of proposed algorithm with conventional system, which associates to the basestation with the maximum signal strength. Simulations show that the proposed algorithms can improve en-ergy efficiency substantially, by a factor of 2.24 in an example network model.한국과학기술원 : 전기및전자공학과

Small-sized mesenchymal stem cells with high glutathione dynamics show improved therapeutic potency in graft-versus-host disease

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