이성진 정보통신융합전공 교수팀, 키-값 저장 인터페이스에 주목
새로운 파일 시스템인 '케빈' 개발...빅데이터, AI 분야 데이터처리 혁신 가져올 것
대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 이성진 정보통신융합전공 교수팀이 컴퓨터 데이터 저장 시스템의 근본적인 문제점을 해결할 새로운 키-값 인터페이스 기반 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 소프트웨어(SW)다. 빅데이터 처리, 인공지능(AI) 등 컴퓨터 시스템 전 분야에서 사용된다. 이때 기존 파일 시스템은 데이터를 저장매체 내 크기가 고정돼 있는 블록 단위별로 데이터를 저장하는데 시간이 지날수록 시스템 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
이 교수팀은 키-값 저장 인터페이스에 주목했다. 키-값 인터페이스는 블록 크기를 유연하게 바꿔 데이터를 처리하도록 설계된 인터페이스다. 블록 크기가 고정된 기존 인터페이스보다 다양한 데이터 처리 연산이 가능하다. 여기에 저장장치 내 색인 기술도 적용, 개선된 키-값 인터페이스를 구현했다. 이를 활용해 새로운 개념의 파일 시스템인 '케빈(KEVIN)'을 개발했다.
'케빈'은 훨씬 빠른 성능에도 작동 부하가 훨씬 낮을 뿐만 아니라 저장장치 내 색인 기술이 적용돼 파일을 저장하고 불러오는데 필요하던 복잡한 과정을 획기적으로 줄여준다. 또 기존 대비 같은 수준의 데이터 안정성을 갖고도 최대 43배 빠른 파일 연산 처리 성능을 나타냈다. 파일 시스템 노후화에도 안정적인 데이터 입출력이 가능할 만큼 성능 안정성을 확보했다.
이성진 교수는 “초고속 저장장치에서 데이터 입출력 시 발생하는 병목현상을 해소해 40배 이상 빠른 성능 향상을 구현한 연구”라며 “향후 빅데이터, AI뿐 아니라 해당 기술이 저장장치 설계 분야에 적용돼 데이터 처리에 혁신을 가져올 것”이라고 말했다.
이번 연구는 이성진 교수가 교신 저자, 구진형 박사과정생이 제 1저자, 임준수 박사과정생, 송주영, 박주형 석사과정생이 공동 저자로 참여했으며, 숭실대 이은지 교수, 시러큐스대 김석준 교수와 공동연구 결과다. 한국연구재단 암흑데이터 극한활용 연구센터 및 삼성전자의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 컴퓨터 시스템 분야 권위 있는 학회인 'USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation(OSDI)'에 발표됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
