기존 대비 43배 빠른 초고속 파일시스템 개발

DGIST 이성진 교수팀, 빅데이터-인공지능-자율주행 등에 활용 가능성

[아시아경제 김봉수 기자] 기존 대비 43배나 빠른 성능의 컴퓨터 데이터 저장 시스템이 개발됐다. 시간이 갈수록 성능이 떨어지는 컴퓨터 파일 시스템의 단점도 보완했다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 이성진 정보통신융합전공 교수팀이 전통적인 컴퓨터 데이터 저장 시스템의 근본적인 문제점을 해결할 새로운 키-값 인터페이스 기반의 파일 시스템을 개발했다고 19일 밝혔다. 개발된 저장 시스템은 저장장치 내 색인(In-storage Indexing) 기술이 사용된 키-값 인터페이스가 적용돼 기존 대비 최대 43배 빠른 성능을 자랑한다.

‘파일 시스템’은 데이터를 저장·색인하는 기본적인 시스템 소프트웨어로, 빅데이터 처리, 인공지능 등 컴퓨터 시스템 전 분야에서 사용된다. 이 때 기존 파일 시스템은 데이터를 저장매체 내 크기가 고정돼 있는 블록(block) 단위별로 데이터를 저장하는데 시간이 지날수록 시스템 성능이 하락하는 문제가 있다.

연구팀은 키-값 저장 인터페이스에 주목했다. 키-값 인터페이스는 블록의 크기를 유연하게 바꿔 데이터를 처리하도록 설계된 인터페이스다. 블록의 크기가 고정된 기존 인터페이스보다도 다양한 데이터 처리 연산이 가능하다. 여기에 저장장치 내 색인 기술도 적용해 개선된 키-값 인터페이스를 구현했으며, 이를 활용해 새로운 개념의 파일 시스템인 ‘케빈(KEVIN)’을 개발하는데 성공했다.

케빈은 훨씬 빠른 성능에도 작동 부하가 훨씬 낮을 뿐만 아니라 저장장치 내 색인 기술이 적용돼 파일을 저장하고 불러오는데 필요하던 복잡한 과정을 획기적으로 줄인 것이 장점이다. 기존 대비 같은 수준의 데이터 안정성을 갖고도 최대 43배 빠른 파일 연산 처리 성능을 달성했고 파일 시스템 노후화에도 안정적인 데이터 입출력이 가능할 만큼의 성능 안정성을 확보했다.

이성진 교수는 “이번 연구는 초고속 저장장치에서 데이터를 입출력 시 발생하는 병목현상 해소와 40배 이상의 성능 향상의 가능성을 보여준 연구”라며 “향후 빅데이터, 인공지능뿐만 아니라 해당 기술이 저장장치 설계 분야에 적용돼 데이터 처리에 혁신을 가져올 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 컴퓨터 시스템 분야에서 권위 있는 학회인 ‘USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation(OSDI)’ 14일자에 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr