KR102007810B1 - 저장 장치의 개별 제어를 위한 데이터의 배치 및 복구 - Google Patents

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Abstract

저장 장치의 개별 제어를 위한 데이터의 배치 및 복구 기술을 제공한다. 일실시예에 따른 데이터 관리 방법은 파일의 분산이 일부 저장 장치들(일례로, 상위 그룹 내의 저장 장치들)간에 일어나도록 억제함으로써, 저장 장치들의 상태 변화에 따른 의존성을 파일의 분산이 일어나는 일부 저장 장치로 줄임에 따라 전력 절감 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

저장 장치의 개별 제어를 위한 데이터의 배치 및 복구{DATA PLACEMENT AND RECOVERY OF STORAGE FOR INDIVIDUALLY COTROLLING STORAGE}
아래의 설명은 저장 장치의 개별 제어를 위한 데이터의 배치 및 복구를 위한 기술에 관한 것이다.
소셜네트워크나 IoT(Internet of Things), 빅데이터 등 사용자 서비스가 발전하고 데이터 중심으로 서비스가 제공되면서 서비스 제공사는 엑사바이트(exabyte, EB) 규모의 데이터센터가 필요해졌다. 그러나 이 데이터는 롱 테일 분산(long tail distribution)을 가져, 대부분이 콜드 데이터(cold data)이다. 더구나 한번 저장한 데이터는 (서비스 정책 상) 지울 수 없어, 그 양이 계속 증가하고 있다. 수 EB를 저장하기 위한 스토리지 서버는 유례없이 큰 규모로 설비를 마련하고 운영하는데 막대한 자금이 필요하다. 이로 인해, 성능 향상에 집중하던 데이터센터의 스토리지 서버 기술이 운영비용 절감 기술을 요구하고 있다.
콜드 데이터는 읽기(read) 요청이 1년에 한 번 있을 정도로 거의 없는 데이터를 가리킨다. 서비스를 제공하려고 데이터를 저장하나 언제 올지 모르는 읽기 요청을 한 없이 기다려야 한다. 이런 콜드 데이터의 증가는 기존 스토리지 서버 개발자 및 관리자의 관점을 바꾸었다. 이전에는 빠른 서비스 제공을 위해 읽기 속도 향상을 주요 고려사항으로 삼았으나, 지금은 고용량 저비용 스토리지 서버 구축 등 다른 특징에 초점을 맞추는 추세이다.
수많은 스토리지 서버를 관리하는 분산파일시스템은 다양한 정책으로 입력된 파일을 수십만 개의 디스크에 분배하여 배치한다. 사용되는 정책은 서버 운영사마다 다르며, 서비스별로 다르게 운영할 정도로 정책에 따라 성능과 효율이 달라진다. 일반적으로 분산 정책의 공통 목표는 최대한 중복 없이 데이터를 배치시키는 것이다. 예를 들어, 파일 A가 복제되어, 저장 장치 1과 저장 장치 2에 기록되었다고 가정하면, 다음에 기록할 파일 B 또한 2개의 장치에 기록할 것이다. 그 중 하나가 저장 장치 1이라면, 남은 저장 장치는 가능한 2가 아닌 다른 장치에 저장시킴으로써 최대한 중복 없이 데이터를 배치시키는 것을 목표로 한다. 이는 로드 밸런싱(load balancing) 효과가 있으며 저장 장치 1과 저장 장치 2 간의 상호의존성을 낮출 수 있다. 즉, 성능, 신뢰성, 가용성을 모두 향상시킬 수 있다.
한편, 저장 장치의 오류를 복구할 때, 오류가 발생한 저장 장치에 기록된 데이터를 가진 다른 다수의 저장 장치로부터 데이터를 복제하여 다수의 저장 장치에 분산시켜 기록한다. 즉, 하나의 저장 장치에 오류가 발생해도 다수의 저장 장치가 오류에 대응할 수 있다.
이러한 스토리지 서버의 소비전력을 절감하기 위해 저장 장치의 물리적 상태를 변경하는 방법이 있다. 이때 상태가 변경된 저장 장치는 입출력 명령을 수행하는데 제한을 받는다. 소비전력을 줄이기 위해, 입출력을 할 수 없는 상태로 만들었기 때문이다. 결국, 소비전력은 절감했으나, 입출력 성능 저하가 생기며, 이러한 성능 저하는 서비스를 직접 제공하기 어려울 정도로 크다는 문제점이 있다.
예를 들면, 하드디스크는 스핀-다운 기술(spin-down technology)로 소비전력을 줄일 수 있다. 스핀-다운 기술은 하드디스크의 플래터(platter)를 돌리는 스핀들 모터(spindle motor)를 정지시키고, 헤드(head)를 파킹(parking)시켜, 하드디스크의 대기전력을 없앤다. 하지만, 읽기(read)/쓰기(write) 명령을 수행하려면, 다시 스핀들 모터와 헤더에 전력을 공급하고 동작시켜야 한다. 이 재가동 시간은 읽기/쓰기 레이턴시(latency)에 직접 영향을 미치며, 그 크기는 7~15초에 이른다.
한편, 분산파일시스템은 파일을 저장할 때 1, 2개의 복제본도 저장한다. 또는, 이레이저 코딩(erasure-coding) 기술로 파일의 조각을 저장한다. 이 복제본 또는 조각은 다른 저장 장치에 저장되므로, 한 개 이상의 복제본(조각)을 저장한 저장 장치를 깨워두면(상태를 절전상태로 변경하지 않으면), 앞서 설명한 입출력 성능 저하를 회피할 수 있다.
이러한 정책은 한 개 이상의 복제본이 저장된 저장 장치는 깨워둔다는 단순한 정책이지만, 실제 적용하기는 매우 어렵다. 예를 들어, 분산 정책으로 인해 하나의 저장 장치는 다수의 저장 장치에 대해 의존성을 갖고 있다. 즉, 한 개의 저장 장치의 상태를 변경하면, 매우 많은 양의 디스크의 상태를 변경하면 안 되고, 이는 재귀현상을 발생시켜 사실상 전력 절감 효과가 없어진다.
도 1은 파일 저장의 예를 도시한 도면이다. 도 1의 표(100)에서는 파일 A부터 파일 I까지의 9개의 파일들이 원본과 복제본으로서 저장 장치 S1부터 저장 장치 S8까지의 8개의 저장 장치들에 어떻게 저장되어 있는가를 나타내고 있다. 이때, 분산 정책에 따라 모든 디스크들이 의존성을 갖게 된다. 예를 들어, 표(100)에 따르면, 저장 장치 S1에 원본이 저장된 파일 A, 파일 B 및 파일 C는 저장 장치 S1에 저장된 다른 파일이 저장되지 않은 다른 장치에 복제본을 저장한다. 표(100)에서는 파일 A의 복제본은 저장 장치 S2에, 파일 B의 복제본은 저장 장치 S3에, 파일 C의 복제본은 저장 장치 S4에 각각 저장된 예를 나타내고 있다. 그러므로 저장 장치 S1에 저장된 파일이 많아질수록 저장 장치 S1과 의존성을 갖게 되는 장치가 많아지고, 저장 장치 S1의 상태를 변경했을 때 의존된 모든 장치는 상태를 변경할 수 없게 된다. 표(100)에 따르면, 저장 장치 S1의 상태를 변경하는 경우, 저장 장치 S2, 저장 장치 S3 및 저장 장치 S4의 상태를 변경할 수 없게 된다. 또한, 파일 E, 파일 F, 파일 G, 파일 H 및 파일 I도 원본이 저장 장치 S2 또는 저장 장치 S3에 저장되기 때문에, 파일 E, 파일 F, 파일 G, 파일 H 및 파일 I의 복제본을 저장하는 저장 장치 S5, 저장 장치 S6, 저장 장치 S7 및 저장 장치 S8 역시 의존성을 갖게 되어 상태를 변경할 수 없게 된다. 따라서, 일반적인 분산파일시스템에서는 이러한 재귀현상에 따라, 결국 대부분의 저장 장치의 상태를 변경할 수 없게 되어 사실상 전력 절감의 효과가 없어지게 된다는 문제점이 있다.
선행기술문헌: 한국공개특허공보 제10-2012-0116774호
파일의 분산이 일부 저장 장치들(일례로, 상위 그룹 내의 저장 장치들)간에 일어나도록 억제함으로써, 저장 장치들의 상태 변화에 따른 의존성을 파일의 분산이 일어나는 일부 저장 장치로 줄임에 따라 전력 절감 효과를 향상시킬 수 있는 데이터 관리 방법 및 시스템, 그리고 컴퓨터와 결합되어 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 관리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램과 그 기록매체를 제공한다.
저장 장치에 오류가 발생하더라도, 임시로 생성되는 복구용 하위 그룹 단위의 복수의 저장 장치들을 통해 병렬적으로 데이터를 복사할 수 있기 때문에 최대한 빠르게 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 데이터 관리 방법 및 시스템, 그리고 컴퓨터와 결합되어 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 관리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램과 그 기록매체를 제공한다.
컴퓨터 장치의 데이터 관리 방법에 있어서, 복수의 저장 장치들을 분류하는 기설정된 복수의 상위 그룹들 중 파일을 저장하고자 하는 상위 그룹을 선택하는 단계; 저장하고자 하는 상기 파일을 복제하여 적어도 하나의 복제 파일을 생성하거나 또는 상기 파일을 조각화하여 복수의 조각들을 생성하는 단계; 상기 선택된 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹마다 각각의 하위 그룹들이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치를 선택하는 단계; 및 상기 복수의 하위 그룹마다 선택된 저장 장치에 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일을 분산 저장하거나 또는 상기 복수의 조각들을 분산 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법을 제공한다.
상기 데이터 관리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
컴퓨터와 결합하여 상기 데이터 관리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
컴퓨터 장치에 있어서, 컴퓨터에서 판독 가능한 명령을 실행하도록 구현되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 복수의 저장 장치들을 분류하는 기설정된 복수의 상위 그룹들 중 파일을 저장하고자 하는 상위 그룹을 선택하고, 저장하고자 하는 상기 파일을 복제하여 적어도 하나의 복제 파일을 생성하거나 또는 상기 파일을 조각화하여 복수의 조각들을 생성하고, 상기 선택된 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹마다 각각의 하위 그룹들이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치를 선택하고, 상기 복수의 하위 그룹마다 선택된 저장 장치에 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일을 분산 저장하거나 또는 상기 복수의 조각들을 분산 저장하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 장치를 제공한다.
파일의 분산이 일부 저장 장치들(일례로, 상위 그룹 내의 저장 장치들)간에 일어나도록 억제함으로써, 저장 장치들의 상태 변화에 따른 의존성을 파일의 분산이 일어나는 일부 저장 장치로 줄임에 따라 전력 절감 효과를 향상시킬 수 있다.
저장 장치에 오류가 발생하더라도, 임시로 생성되는 복구용 하위 그룹 단위의 복수의 저장 장치들을 통해 병렬적으로 데이터를 복사할 수 있기 때문에 최대한 빠르게 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 파일 저장의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 상위 그룹과 하위 그룹의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 파일이 저장될 상위 그룹과 저장 장치를 선택한 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 새로운 상위 그룹을 생성하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 저장 장치를 복구하는 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 컴퓨터 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 배치 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 저장 장치 복구 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 알고리즘의 예를 도시한 흐름도이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예들에 대한 동기는 저장 장치의 상태를 변경하는 기법을 사용하려면, 분산파일시스템의 분산 정책이 그에 맞게 유기적으로 동작해야 한다는 점에서 나온다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 방법으로 동작하면서, 신뢰성을 보장할 수 있어야 한다는 점이 고려되었다.
본 발명의 실시예들에서는 상위 그룹과 하위 그룹의 논리적인 가상의 그룹 두 개를 정의하고, 배치 구역과 상태 변환 구역을 구분하고, 이중 분산 정책으로 파일을 저장함으로써, 분산파일시스템 성질과 상태 변화 효과를 모두 갖도록 할 수 있다.
그룹은 상위 그룹이 있고, 그 상위 그룹 안에 다수의 하위 그룹이 존재할 수 있다. 그리고, 하위 그룹 안에 다수의 저장 장치가 위치할 수 있다. 각 상위 그룹은 서로 다른 파일을 저장하며, 각 하위 그룹은 동일한 파일(원본과 복제본) 또는 동일한 파일의 조각(이레이저 코딩(erasure-coding) 조각)을 저장할 수 있다. 또한, 각 하위 그룹은 다른 상태를 가질 수 있으며, 하위 그룹 내 저장 장치는 동일한 상태를 가질 수 있다. 한편, 모든 저장 장치가 그룹에 속하지 않으며, 상위·하위 그룹의 개수와 하위 그룹 내에 위치한 저장 장치의 개수는 정해져 있으며, 남은 저장 장치는 예비 상태로 별도의 그룹(큐)에 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 상위 그룹과 하위 그룹의 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 3개의 상위 그룹들이 있으며, 상위 그룹들 각각이 2개의 하위 그룹들을 갖는 모습을 나타내고 있다. 보다 자세하게, 3 개의 상위 그룹들로서 H1(210), H2(220) 및 H3(230)을 나타내고 있으며, 상위 그룹 H1(210)의 하위 그룹 L1(211)과 L2(212), 상위 그룹 H2(220)의 하위 그룹 L3(221)과 L4(222), 그리고 상위 그룹 H3(230)의 하위 그룹 L5(231)와 L6(232)을 각각 나타내고 있다. 이때, 하위 그룹들(L1(211), L2(212), L3(221), L4(222) L5(231) 및 L6(232)) 각각은 3개의 저장 장치를 가질 수 있다. 하위 그룹들에 위치하는 총 18개의 저장 장치에 파일이 저장될 것이고 남은 다른 저장 장치들(미도시)은 모두 예비 큐에 위치할 수 있다. 여기서 상위 그룹과 하위 그룹은 논리적인 가상의 그룹일 뿐, 실제 저장 장치들이 그룹핑되어 배치되는 것은 아니다. 또한, 상위 그룹의 수나 상위 그룹에 포함되는 하위 그룹의 수, 그리고 하위 그룹이 포함하는 저장 장치의 수는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 하나의 원본 파일에 대해 두 개의 복제 파일들이 생성하여 이용하는 경우, 하나의 원본과 두 개의 복제본이 동일한 상위 그룹의 서로 다른 하위 그룹들에 저장될 수 있도록 하나의 상위 그룹은 세 개의 하위 그룹을 포함하도록 설정될 수 있다.
파일을 저장할 때는 특정 알고리즘에 따라 상위 그룹 중 하나를 선택할 수 있다. 그리고 다시 특정 알고리즘을 통해 각 하위 그룹 내 저장 장치 중 어떤 저장 장치에 저장할 것인가가 각 하위 그룹 별로 선택될 수 있다. 또한, 저장 장치에 용량이 채워지면, 하위 그룹 중 하나만 남기고 다른 하위 그룹 내 저장 장치의 상태를 변경할 수 있다. 동시에 예비 큐에서 저장 정치를 꺼내서 새로운 상위 그룹이 만들어지고 입출력에 대응할 수 있다.
이러한 구조는 파일의 분산이 일부 저장 장치간에만 발생하도록 억제하고, 상태 변화에 따른 의존성을 일부 저장 장치로 줄임으로써 전력 절감의 효과를 높일 수 있게 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 파일이 저장될 상위 그룹과 저장 장치를 선택한 결과를 도시한 도면이다. 도 3의 표(300)는 파일 A부터 파일 I까지의 9개의 파일들이 저장될 상위 그룹과 저장 장치를 나타내고 있다. 파일들은 특정 알고리즘에 따라 도 3의 표(300)에 나타난 바와 같이 상위 그룹들에 공평하게 분산될 수 있다.
또한, 실시예에 따라 파일들은 일부 상위 그룹을 우선 선택하도록 분산될 수도 있다. 상위 그룹을 우선 선택하도록 분산하는 경우 우선 선택되는 상위 그룹의 용량을 빠르게 채우고 상태 변화를 빠르게 하여 전력 절감 효과를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 새로운 상위 그룹을 생성하는 예를 도시한 도면이다. 도 4는 상위 그룹 H1(210)의 용량이 가득 찼을 때, 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치 S1, S2 및 S3의 상태를 변화시킨 경우를 나타내고 있다. 이때, 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치 S1, S2 및 S3의 상태를 변화시키더라도 저장 장치 S1, S2 및 S3에 저장된 파일의 복사본들이 하위 그룹 L2(212)의 저장 장치 S4, S5, S6에 저장되어 있기 때문에, 하위 그룹 L2(212)를 통해 해당 파일에 대한 읽기(read) 명령을 수행할 수 있음을 알 수 있다. 이미 상위 그룹 H1(210)의 용량이 찬 경우를 가정하였기 때문에 쓰기(write) 명령은 수행할 수 없다. 쓰기 명령은 새롭게 생성된 상위 그룹 H4(410)에 의해 수행될 수 있다. 상위 그룹 H4(410) 역시 두 개의 하위 그룹 L7(411) 및 L8(412)을 포함할 수 있으며, L7(411) 및 L8(412) 역시 각각 세 개의 저장 장치를 포함할 수 있다. 이러한 상위 그룹 H4(410)는 상위 그룹 H1(210)의 용량이 가득 차서 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치 S1, S2 및 S3의 상태가 변경됨에 따라 쓰기 가능한 상위 그룹을 세 개로 유지하기 위해 생성될 수 있다.
상태의 변화는 동일한 하위 그룹의 전체 저장 장치들에 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서는 하위 그룹 L1(211)에 대응하는 모든 저장 장치들인 S1, S2 및 S3가 모두 상태가 변화된 예를 나타내고 있다. 이미 설명한 바와 같이 상태의 변화는 스핀-다운 기술(spin-down technology)과 같이 저장 장치가 저전력으로 동작하도록 저장 장치의 상태를 변경하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 저장 장치나 하위 그룹이 깨어있다는 표현은 저장 장치나 하위 그룹이 포함하는 저장 장치들이 저전력으로 동작하는 상태가 아닌 정상적으로 동작하고 있는 상태(일례로, 스핀-업)임을 의미할 수 있다. 이때, 용량이 찬 하나의 상위 그룹에 대해 적어도 하나의 하위 그룹은 깨어있는 상태로 유지됨으로써 데이터(일례로, 파일)에 대한 읽기가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 이레이저 코딩(erasure-coding) 기술과 같이 파일의 조각을 저장하는 경우에는 하나의 파일에 대한 조각의 개수에 따라 하나의 상위 그룹이 포함하는 하위 그룹의 수가 설정될 수 있다. 이 경우에는 이레이저 코딩 기술에 따라 데이터에 대한 읽기가 가능하도록 하기 위한 최소한의 수 이상의 하위 그룹이 깨어있는 상태로 유지될 수 있다.
이처럼 상위 구역의 개념을 통해 파일이 분산 저장될 수 있는 구역을 억제하였기 때문에, 복구 정책 또한 달라질 수 있다. 하나의 저장 장치가 오류가 나면 예비 큐에 위치하는 저장 장치들 중 일부를 통해 임시로 복구용 하위 그룹을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전체 저장 장치들 중 일부는 복수의 상위 그룹에 분류되어 포함될 수 있으며, 나머지 저장 장치들은 예비 큐를 통해 관리될 수 있다. 이때, 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들은 예비 큐를 통해 관리되는 나머지 저장 장치들 중에서 할당될 수 있다.
이때, 오류가 발생한 저장 장치에 기록된 데이터를 복구용 하위 그룹에 복사할 수 있다. 또한, 복사된 데이터를 복구용 하위 그룹 내의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치로 몰아서 복사할 수 있다. 복구용 하위 그룹으로 복사된 데이터를 하나의 저장 장치로 몰아서 복사하는 과정을 '패킹(packing)'이라 명명한다. 이때, 패킹된 하나의 저장 장치를 오류가 발생한 저장 장치와 대체함으로써 복구가 완료될 수 있다.
패킹 전에 하위 그룹에 데이터를 복사하는 단계를 최대한 빠르게 수행 하도록, 복구용 하위 그룹을 임시로 생성하여 다수의 저장 장치에 병렬적으로 복사함으로써, 오류가 발생한 저장 장치에 기록된 데이터를 최대한 빠르게 복구하여 신뢰성을 보장할 수 있다. 다시 말해, 패킹의 과정부터는 이미 신뢰성이 보장되어 있기 때문에 상대적으로 천천히 과정들을 수행한다 하더라도 신뢰성을 잃지 않게 된다. 그러므로, 본 발명의 실시예들에 따르면, 분산 구역이 억제된 상태에도 불구하고 오류 복구를 빠르게 수행하고 고신뢰성을 보장할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 저장 장치를 복구하는 과정의 예를 도시한 도면이다. 도 5는 상위 그룹 H1(210)의 하위 그룹 L2(212)가 포함하는 저장 장치 S6에 오류가 발생한 경우의 오류 복구 과정의 예를 설명하고 있다.
저장 장치 S6에 오류가 발생한 경우, 저장 장치 S6에 저장된 파일의 복제본들(혹은 원본들)이 저장된 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치들 S1, S2, S3의 입출력이 가능하도록 상태가 변경될 수 있다. 또한, 도 5는 이미 설명한 바와 같이 저장 장치 S97, S98, S99를 포함하는 복구용 하위 그룹인 Recovery(510)가 임시로 생성된 예를 나타내고 있다. 저장 장치 S6은 오류가 발생하였기 때문에, 저장 장치 S6에 저장된 파일의 복제본들(혹은 원본들)이 저장된 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치들 S1, S2, S3을 통해 복구용 하위 그룹 Recovery(510)이 포함하는 저장 장치 S97, S98, S99에 병렬적으로 빠르게 복사될 수 있다. 이후 복구용 하위 그룹 Recovery(510)이 포함하는 저장 장치들 중 하나(도 5의 실시예에서는 S99)로의 패킹 과정이 진행될 수 있다. 다시 말해, 저장 장치 S97, S98로 복사된 데이터들이 저장 장치 S99로 몰아서 복사될 수 있다. 이후, 저장 장치 S99에 모든 데이터가 복사되고 나면, 저장 장치 S99와 오류가 발생한 저장 장치 S6이 교체되어 저장 장치 S99가 저장 장치 S6의 역할을 물려받을 수 있다.
이러한 데이터의 저장 절치와 저장 장치의 복구 절차는 적어도 하나의 컴퓨터 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 컴퓨터 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 컴퓨터 장치(600)는 메모리(610), 프로세서(620), 통신 인터페이스(630) 그리고 입출력 인터페이스(640)를 포함할 수 있다. 메모리(610)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 여기서 ROM과 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치는 메모리(610)와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 컴퓨터 장치(600)에 포함될 수도 있다. 또한, 메모리(610)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(610)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 메모리(610)로 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 인터페이스(630)를 통해 메모리(610)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 구성요소들은 네트워크(660)를 통해 수신되는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 컴퓨터 장치(600)의 메모리(610)에 로딩될 수 있다.
프로세서(620)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(610) 또는 통신 인터페이스(630)에 의해 프로세서(620)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(620)는 메모리(610)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.
통신 인터페이스(630)은 네트워크(660)를 통해 컴퓨터 장치(600)가 다른 장치(일례로, 앞서 설명한 저장 장치들)와 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 컴퓨터 장치(600)의 프로세서(620)가 메모리(610)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이나 명령, 데이터, 파일 등이 통신 인터페이스(630)의 제어에 따라 네트워크(660)를 통해 다른 장치들로 전달될 수 있다. 역으로, 다른 장치로부터의 신호나 명령, 데이터, 파일 등이 네트워크(660)를 거쳐 컴퓨터 장치(600)의 통신 인터페이스(630)를 통해 컴퓨터 장치(600)로 수신될 수 있다. 통신 인터페이스(630)를 통해 수신된 신호나 명령, 데이터 등은 프로세서(620)나 메모리(610)로 전달될 수 있고, 파일 등은 컴퓨터 장치(600)가 더 포함할 수 있는 저장 매체(상술한 영구 저장 장치)로 저장될 수 있다.
입출력 인터페이스(640)는 입출력 장치(650)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 마이크, 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(640)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 입출력 장치(650)는 컴퓨터 장치(600)와 하나의 장치로 구성될 수도 있다.
또한, 다른 실시예들에서 컴퓨터 장치(600)는 도 6의 구성요소들보다 더 적은 혹은 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(600)는 상술한 입출력 장치(650) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 배치 방법의 예를 도시한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 데이터 배치 방법은 앞서 설명한 컴퓨터 장치(600)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(600)의 프로세서(620)는 메모리(610)에 로딩된 운영체제의 코드나 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 제어 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서(620)는 이러한 제어 명령에 따라 컴퓨터 장치(600)가 도 7의 데이터 배치 방법이 포함하는 단계들(710 내지 750)을 수행하도록 컴퓨터 장치(600)를 제어할 수 있다.
단계(710)에서 컴퓨터 장치(600)는 기설정된 복수의 상위 그룹들 중 파일을 저장하고자 하는 상위 그룹을 선택할 수 있다. 여기서 기설정된 복수의 상위 그룹들은 복수의 저장 장치들을 분류할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 통해 설명한 실시예에서와 같이 18 개의 저장 장치들이 세 개의 상위 그룹들(H1(210), H2(220) 및 H3(230))에 의해 분류될 수 있다. 이때, 컴퓨터 장치(600)는 이러한 세 개의 상위 그룹들 중 파일을 저장하기 위한 하나의 상위 그룹을 선택할 수 있다. 이때, 상위 그룹을 선택하기 위한 분산 알고리즘에 대해서는 이후 도 9를 통해 더욱 자세히 설명한다.
단계(720)에서 컴퓨터 장치(600)는 저장하고자 하는 파일을 복제하거나 또는 조각화할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, 분산파일시스템은 원본 파일에 대한 하나 이상의 복제 파일을 생성하거나 또는 이레이저 코딩(erasure-coding) 기술을 통해 저장하고자 하는 파일의 복제본들을 하나 이상 생성하거나 또는 저장하고자 하는 파일을 이레이저 코딩 기술을 통해 복수의 조각들로 분할할 수 있다.
단계(730)에서 컴퓨터 장치(600)는 선택된 상위 그룹이 포함하는 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치를 선택할 수 있다.
단계(740)에서 컴퓨터 장치(600)는 선택된 상위 그룹이 포함하는 모든 하위 그룹들에 대해 하나의 저장 장치가 선택되었는가를 확인할 수 있다. 모든 하위 그룹들에 대해 하나의 저장 장치가 선택된 경우에는 단계(750)이 수행될 수 있으며, 아직 모든 하위 그룹들에 대해 하나의 저장 장치가 선택되지 않은 경우에는 단계(730)이 다시 수행될 수 있다. 다시 말해, 단계(730) 및 단계(740)는 선택된 상위 그룹이 포함하는 모든 하위 그룹들마다 하나의 저장 장치를 선택하는 과정일 수 있다.
단계(750)에서 컴퓨터 장치(600)는 저장하고자 하는 파일과 복제된 파일들 또는 조각화된 파일의 조각들을 하위 그룹들마다 선택된 저장 장치에 분산 저장할 수 있다.
하나의 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹들의 수는 이미 설명한 바와 같이 원본 파일과 복제된 파일들을 합친 수 또는 조각화된 파일의 조각들의 수에 대응할 수 있다.
단계(760)에서 컴퓨터 장치(600)는 데이터의 저장을 위한 용량이 가득 찬 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹들 중 파일의 읽기 수행을 위한 적어도 하나의 하위 그룹을 제외한 나머지 하위 그룹들을 저전력 상태로 변경할 수 있다. 여기서 저전력 상태는 해당하는 저장 장치들의 물리적 동작이나 전기적 동작을 정지시키는 상태를 의미할 수 있다.
다시 말해, 하나의 상위 그룹의 용량이 가득 차서 더 이상 파일을 저장할 수 없는 경우, 하나의 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹들 중 적어도 하나의 하위 그룹을 제외한 나머지 하위 그룹들의 상태가 저전력 상태로 변경함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.
이때, 상태가 변경되지 않는 적어도 하나의 하위 그룹의 수는 해당 상위 그룹에 저장된 파일의 읽기가 가능하도록 하기 위한 하위 그룹의 최소의 수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 파일의 복제본을 저장하는 경우에는 하나의 하위 그룹만으로도 상위 그룹에 저장된 특정한 파일의 읽기가 가능하기 때문에 하나의 하위 그룹을 제외한 나머지 하위 그룹들이 저전력 상태로 변경될 수 있다.
다른 예로, 조각화된 파일의 조각들이 하위 그룹들에 분산 저장된 경우에는 이레이저 코딩(erasure-coding) 기술에 따라, 파일의 읽기를 위해 요구되는 하위 그룹들의 수가 기설정될 수 있다. 이 경우에는 기설정된 수의 하위 그룹들을 제외한 나머지 하위 그룹들이 저전력 상태로 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 저장 장치 복구 방법의 예를 도시한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 저장 장치 복구 방법은 앞서 설명한 컴퓨터 장치(600)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(600)의 프로세서(620)는 메모리(610)에 로딩된 운영체제의 코드나 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 제어 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서(620)는 이러한 제어 명령에 따라 컴퓨터 장치(600)가 도 8의 저장 장치 복구 방법이 포함하는 단계들(810 내지 870)을 수행하도록 컴퓨터 장치(600)를 제어할 수 있다.
단계(810)에서 컴퓨터 장치(600)는 하나의 상위 그룹 내에서 오류가 발생한 저장 장치의 하위 그룹이 아닌 다른 하위 그룹을 검색할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이 하나의 상위 그룹은 복수의 하위 그룹들을 포함할 수 있으며, 복수의 하위 그룹들 각각은 복수의 저장 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5 에서는 상위 그룹 H1(210)이 하위 그룹 L1(211)과 L2(212)를 포함하며, 하위 그룹 L1(211)이 저장 장치 S1, S2, S3를 포함하고, 하위 그룹 L2(212)가 저장 장치 S4, S5, S6을 포함하는 실시예를 설명하고 있다. 이러한 실시예에서, 저장 장치 S6에 오류가 발생한 경우, 컴퓨터 장치(600)는 오류가 발생한 저장 장치 S6의 하위 그룹 L2(212)가 아닌 다른 하위 그룹 L1(211)을 검색할 수 있다.
단계(820)에서 컴퓨터 장치(600)는 검색된 다른 하위 그룹의 입출력 가능 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 하위 그룹이 앞서 설명한 저전력 상태인 경우에는 입출력이 불가할 수 있다. 이때, 검색된 다른 하위 그룹의 입출력이 가능하지 않은 경우에는 해당 상위 그룹 내의 하위 그룹들 중 적어도 일부가 저전력 상태임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서는 검색된 다른 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치 S1, S2, S3이 저전력 상태로 변경된 예를 설명한 바 있다. 이 경우 컴퓨터 장치(600)는 단계(830)을 수행할 수 있다. 만약, 검색된 다른 하위 그룹이 입출력 가능한 상태라면, 컴퓨터 장치(600)는 단계(840)을 수행할 수 있다.
단계(830)에서 컴퓨터 장치(600)는 검색된 다른 하위 그룹을 입출력 가능 상태로 변경할 수 있다. 컴퓨터 장치(600)는 전력소모를 줄이기 위해 스핀-다운 기술(spin-down technology)이 적용되어 저전력 상태로 변경된 하위 그룹을 데이터의 입출력이 가능한 원래의 상태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 실시예에서 저장 장치 S6에 오류가 발생하면, 하위 그룹 L2(212)를 통해 요구된 데이터(파일)를 제공하지 못하는 경우가 존재할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 장치(600)는 우선 하위 그룹 L1(211)을 입출력 가능한 상태로 변경하여 요구된 데이터(파일)의 제공이 가능해지도록 할 수 있다. 컴퓨터 장치(600)는 단계(830)에서 검색된 다른 하위 그룹을 입출력 가능 상태로 변경한 후, 단계(840)을 수행할 수 있다.
단계(840)에서 컴퓨터 장치(600)는 복구용 하위 그룹을 임시로 생성할 수 있다. 이러한 복구용 하위 그룹은 오류가 발생한 저장 장치의 복구를 위해 임시로 생성될 수 있으며, 복구 이후에는 제거될 수 있다.
단계(850)에서 컴퓨터 장치(600)는 오류가 발생한 저장 장치에 기록된 데이터를 복구용 하위 그룹으로 복사할 수 있다. 실질적으로 데이터의 복사는 오류가 발생한 저장 장치나 오류가 발생한 저장 장치의 하위 그룹이 아닌, 검색된 다른 하위 그룹의 저장 장치들을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(600)는 도 5의 실시예에서와 같이 오류가 발생한 저장 장치 S6이나 S6이 포함된 하위 그룹 L2(212)가 아닌 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치들 S1, S2, S3을 통해 S6에 기록된 데이터의 원본이나 다른 복제본이 복구용 하위 그룹인 "Recovery"(510)로 복사되는 예를 설명하고 있다. 이는 오류가 발생한 저장 장치 S6이 데이터를 제공할 수 없거나 또는 오류가 발생한 저장 장치 S6으로부터 제공되는 데이터를 신뢰할 수 없기 때문이다. 또한, 저장 장치 S6에 저장된 데이터의 원본이나 복제본 또는 이레이저 코딩(erasure-coding) 기술에 따른 조각들이 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치들 S1, S2, S3에 저장되어 있기 때문에 하위 그룹 L1(211)의 저장 장치들 S1, S2, S3을 통해서 저장 장치 S6에 저장되어 있는 데이터를 제공할 수 있다.
이때, 저장 장치들 S1, S2, S3을 하나의 저장 장치 S99를 통해 복사하는 것이 아니라 복구용 하위 그룹 "Recovery"(510)가 포함하는 저장 장치 S97, S98, S99로 복사하는 것은 이미 설명한 바와 같이 최대한 빠르게 저장 장치 S6의 데이터를 복사하여 신뢰성을 획득하기 위함이다.
단계(860)에서 컴퓨터 장치(600)는 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치 중 하나의 저장 장치로 복사된 데이터를 패킹할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이 오류가 발생한 저장 장치의 데이터를 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치로 복사하는 것은 병렬적인 복사를 통해 최대한 빠르게 데이터의 신뢰성을 획득하기 위한 것이며, 실질적으로 오류가 발생한 저장 장치를 대체하기 위한 저장 장치를 제공하기 위해, 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치로 복사된 데이터들을 하나의 저장 장치로 모으기 위한 패킹 과정이 진행될 수 있다. 도 5의 실시예에서는 복구용 하위 그룹 "Recovery"(510)가 포함하는 저장 장치 S97, S98, S99 중 저장 장치 S99로 패킹이 이루어지는 예를 설명한 바 있다.
단계(870)에서 컴퓨터 장치(600)는 패킹된 저장 장치로 오류가 발생한 저장 장치를 대체할 수 있다. 패킹된 저장 장치에는 오류가 발생한 저장 장치가 기존에 저장하던 모든 데이터가 복사되었기 때문에 상술한 대체를 통해 패킹된 저장 장치가 오류가 발생한 저장 장치의 역할을 수행할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 5의 실시예에서 저장 장치 S99는 상위 그룹 H1(210)의 하위 그룹 L2(212)에 포함되는 것으로 식별되게 되며, 대체된 저장 장치 S6은 예비 큐에 의해 식별될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 알고리즘의 예를 도시한 흐름도이다. 앞선 실시예들에서는 파일을 어느 저장 장치에 저장할 것인가에 대한 특정 알고리즘에 대해 설명한 바 있다. 이러한 특정 알고리즘의 일실시예로서 도 9의 분산 알고리즘을 설명한다. 도 9의 분산 알고리즘 역시 앞서 설명한 컴퓨터 장치(600)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(600)의 프로세서(620)는 메모리(610)에 로딩된 운영체제의 코드나 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 제어 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서(620)는 이러한 제어 명령에 따라 컴퓨터 장치(600)가 도 9의 분산 알고리즘에 따른 단계들(910 내지 950)을 수행하도록 컴퓨터 장치(600)를 제어할 수 있다.
단계(910)에서 컴퓨터 장치(600)는 파일 경로와 이름 또는 키와 같이 상이한 파일들을 구분할 수 있는 유일한 값을 수신할 수 있다.
단계(920)에서 컴퓨터 장치(600)는 수신된 유일한 값을 이용하여 숫자로 구성된 해시 값을 생성할 수 있다.
단계(930)에서 컴퓨터 장치(600)는 생성된 해시 값에 난수를 더할 수 있다. 이러한 난수는 하나의 상위 그룹이 선택되고, 선택된 상위 그룹의 첫 번째 하위 그룹에서 저장 장치가 선택된 이후에 두 번째 하위 그룹부터 다른 하위 그룹들에서 저장 장치를 선택하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 난수에 대해서는 이후 더욱 자세히 설명한다.
단계(940)에서 컴퓨터 장치(600)는 생성된 해시 값 또는 난수가 더해진 값을 기설정된 수로 나눌 수 있다. 여기서 기설정된 수는 상위 그룹의 개수이거나 또는 하위 그룹 내의 장치의 개수일 수 있다.
단계(950)에서 컴퓨터 장치(600)는 나머지의 값으로 상위 그룹 또는 저장 장치를 검색할 수 있다.
예를 들어, 저장하고자 하는 파일에 대한 유일한 값에 대한 해시 값이 347이고, 상위 그룹이 5개인 경우, 나머지는 2가 되기 때문에 세 번째 상위 그룹이 선택될 수 있다. 여기서, 나머지가 0인 경우가 첫 번째 상위 그룹에 대응될 수 있다. 세 번째 상위 그룹이 포함하는 하위 그룹 내의 저장 장치의 수가 10이라면, 해시 값 347을 10으로 나눈 나머지 7에 따라 8 번째 저장 장치가 선택될 수 있다.
두 번째 하위 그룹에 포함된 저장 장치의 선택에는 앞서 설명한 바와 같이 난수가 활용될 수 있다. 난수는 0부터 시작하며, 최대값은 하위 그룹 내 저장 장치의 개수보다 크도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 두 번째 하위 그룹에서 저장 장치를 선택하기 위해 난수 11이 이용될 수 있다. 해시 값 347에 난수 11을 더한 358을 저장 장치의 수 10으로 나눔에 따라 나머지 8이 계산될 수 있다. 이 경우, 두 번째 하위 그룹의 아홉 번째 저장 장치가 선택될 수 있다.
이러한 분산 알고리즘은 파일의 원본과 복제본 또는 파일의 조각들을 분산 저장하기 위한 하나의 예시로서 파일을 분산 저장하기 위한 방법이라면 한정되지 않고 이용될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예들에 따르면, 파일의 분산이 일부 저장 장치들(일례로, 상위 그룹 내의 저장 장치들)간에 일어나도록 억제함으로써, 저장 장치들의 상태 변화에 따른 의존성을 파일의 분산이 일어나는 일부 저장 장치로 줄임에 따라 전력 절감 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 저장 장치에 오류가 발생하더라도, 임시로 생성되는 복구용 하위 그룹 단위의 복수의 저장 장치들을 통해 병렬적으로 데이터를 복사할 수 있기 때문에 최대한 빠르게 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소 또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

  1. 컴퓨터 장치의 데이터 관리 방법에 있어서,
    복수의 저장 장치들을 분류하는 기설정된 복수의 상위 그룹들 중 파일을 저장하고자 하는 상위 그룹을 선택하는 단계;
    저장하고자 하는 상기 파일을 복제하여 적어도 하나의 복제 파일을 생성하거나 또는 상기 파일을 조각화하여 복수의 조각들을 생성하는 단계;
    상기 선택된 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹마다 각각의 하위 그룹들이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치를 선택하는 단계; 및
    상기 복수의 하위 그룹마다 선택된 저장 장치에 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일을 분산 저장하거나 또는 상기 복수의 조각들을 분산 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    하나의 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹의 수는 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일의 수의 합 또는 상기 복수의 조각들의 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    데이터의 저장을 위한 용량이 가득 찬 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹들 중 적어도 하나의 하위 그룹을 제외한 나머지 하위 그룹들을 저전력 상태로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저전력 상태는 상기 나머지 하위 그룹들이 포함하는 저장 장치들의 물리적 동작 또는 전기적 동작을 정지시키는 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하위 그룹의 수는 상기 용량이 가득 찬 상위 그룹에 저장된 파일의 읽기를 가능하도록 하기 위해 기설정된 하위 그룹의 최소의 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    임의의 저장 장치에 오류가 발생하는 경우, 복구용 하위 그룹을 임시로 생성하는 단계; 및
    상기 임의의 저장 장치가 포함된 하위 그룹이 아닌, 동일한 상위 그룹의 다른 하위 그룹의 저장 장치들을 통해 상기 임의의 저장 장치에 저장된 데이터를 상기 임시로 생성된 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들에 병렬적으로 복제하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    전체 저장 장치들 중 상기 기설정된 복수의 상위 그룹들로 분류된 복수의 저장 장치들을 제외한 나머지 저장 장치들은 예비 큐를 통해 관리되고,
    상기 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들은 상기 예비 큐를 통해 관리되는 나머지 저장 장치들 중에서 할당되는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다른 하위 그룹의 저장 장치들의 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 상태가 저전력 상태인 경우, 상기 다른 하위 그룹의 저장 장치들의 상태를 입출력 가능 상태로 복원하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 병렬적으로 복제된 데이터를 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치로 패킹하는 단계; 및
    상기 패킹된 하나의 저장 장치로 상기 임의의 저장 장치를 대체하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 관리 방법.
  10. 컴퓨터와 결합되어 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
  12. 컴퓨터 장치에 있어서,
    컴퓨터에서 판독 가능한 명령을 실행하도록 구현되는 적어도 하나의 프로세서
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    복수의 저장 장치들을 분류하는 기설정된 복수의 상위 그룹들 중 파일을 저장하고자 하는 상위 그룹을 선택하고,
    저장하고자 하는 상기 파일을 복제하여 적어도 하나의 복제 파일을 생성하거나 또는 상기 파일을 조각화하여 복수의 조각들을 생성하고,
    상기 선택된 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹마다 각각의 하위 그룹들이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치를 선택하고,
    상기 복수의 하위 그룹마다 선택된 저장 장치에 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일을 분산 저장하거나 또는 상기 복수의 조각들을 분산 저장하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    하나의 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹의 수는 상기 파일 및 상기 생성된 적어도 하나의 복제 파일의 수의 합 또는 상기 복수의 조각들의 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    데이터의 저장을 위한 용량이 가득 찬 상위 그룹이 포함하는 복수의 하위 그룹들 중 적어도 하나의 하위 그룹을 제외한 나머지 하위 그룹들을 저전력 상태로 변경하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    임의의 저장 장치에 오류가 발생하는 경우, 복구용 하위 그룹을 임시로 생성하고,
    상기 임의의 저장 장치가 포함된 하위 그룹이 아닌, 동일한 상위 그룹의 다른 하위 그룹의 저장 장치들을 통해 상기 임의의 저장 장치에 저장된 데이터를 상기 임시로 생성된 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들에 병렬적으로 복제하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 다른 하위 그룹의 저장 장치들의 상태를 확인하고,
    상기 상태가 저전력 상태인 경우, 상기 다른 하위 그룹의 저장 장치들의 상태를 입출력 가능 상태로 복원하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 병렬적으로 복제된 데이터를 복구용 하위 그룹이 포함하는 복수의 저장 장치들 중 하나의 저장 장치로 패킹하고,
    상기 패킹된 하나의 저장 장치로 상기 임의의 저장 장치를 대체하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
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