KR20140047829A - Cloud stroage system having electric power control switching module - Google Patents

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KR20140047829A
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Abstract

The present invention relates to a cloud storage system including a power control switching module capable of minimizing unnecessary power consumption in the cloud storage system by blocking power to a disk or server to which data access does not occur for a long period of time and applying power only when data input/output is requested. According to the present invention, the cloud storage system including the power control switching module includes a metadata server, a data server, a client block, and an administrator block. An integrated power management method for the cloud storage system includes: a step where the power mode of a DS is set through an administrator interface; a step where an integrated power management module delivers the setting to a node power management software module of each DS according to the power management policy; a step where the node power management software module of each DS sets the power mode of a disk based on the setting data; a step where, if data input/output does not occur for a certain period of time, a disk power management software module switches the mode of the DS node to a predefined power mode; and a step where the power mode setting data and the current power mode status of the DS are stored in the metadata database. [Reference numerals] (1) Deliver setting data of the power mode of a DS node; (2) Set the power mode of the DS node; (3) Set the power mode of a disk; (4) Data connection; (5) Power connection unit; (6) Controller chip; (7) Buffer; (8) IDE configuration device; (AA) Metadata BD; (BB) DS management module; (CC) Metadata management module; (DD) Integrated power management module; (EE,II,MM) Communication module; (FF) User interface; (GG) Name space processing module; (HH) File in/out module; (JJ) Administrator; (KK) Administrator interface; (LL) Power management interface; (NN) In/out service module; (OO) Data storage module; (PP) Data management module; (QQ) Disk power management software module; (RR) Node power management software module; (SS) WIL support NIC

Description

전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템{CLOUD STROAGE SYSTEM HAVING ELECTRIC POWER CONTROL SWITCHING MODULE}CLOUD STROVE SYSTEM HAVING ELECTRIC POWER CONTROL SWITCHING MODULE WITH POWER CONTROL SWITCHING MODULE

본 발명은 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 장기간 데이터에 대한 접근이 없는 디스크 및 서버의 전력을 차단하고, 데이터의 입출력이 요청되는 경우 전원을 인가함으로써 클라우드 스토리지 시스템에서 불필요한 전력 낭비를 최소화할 수 있도록 하는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a cloud storage system having a power control switching module, and more particularly, to a cloud storage system having a power control switching module, and more particularly, to a cloud storage system in which a power of a disk and a server, To a cloud storage system having a power control switching module that minimizes unnecessary power dissipation in a cloud storage system.

종래의 전력절감 기술은 1)단일 서버 플렛폼의 관점에서 프로세서 전력 절감 기술, 2)전력 변환 효율 증대 기술, 3)랙 전력효율성 증대 기술, 4)데이터 센터의 전력 운용 기술의 측면에서 전력 절감 기술이 연구/발전되어 왔다.
Conventional power saving technologies are based on 1) processor power saving technology from the standpoint of single server platform, 2) power conversion efficiency enhancement technology, 3) rack power efficiency enhancement technology, and 4) Research / development.

1) 저전력 서버 기술 1) Low power server technology

저전력 서버 기술은 전력 소모가 가장 큰 프로세서, 비효율적 전력 변환 장치 분야에서 활발히 연구가 진행중이다. 프로세서 전력 절감 기술은 운영체제 단계에서 전력을 절감하는 기술과, BIOS 단계에서 프로세서의 전력을 절감하는 기술로 나누어 볼 수 있다. Low-power server technology is under active research in the field of power-consuming processors and inefficient power converters. Processor power savings technologies can be divided into technologies that reduce power at the operating system level and technologies that reduce processor power at the BIOS level.

마이크로프로세서에 탑재되어 운영체제 단계에서 전력을 절감하는 대표적인 기술은 인텔(Intel)의 DBS(Demand Based Switching, 요구기반 스위칭) 또는 SpeedStep, AMD의 PowerNow 기술이다. DBS 기술은 부하에 따라 프로세스의 동작 전압과 주파수를 달리하여 전력을 절감하는 기술이다. 일반적으로 컴퓨터 서버는 시간에 따라 프로세서의 부하가 달라진다. DBS 기술을 사용하지 않을 경우 CPU는 사용량의 많고 적음에 관계없이 일정한 양의 전력을 소모한다. 그러나 DBS 기술을 사용하는 경우 CPU를 적게 사용하는 경우에 전력 사용량을 절감하는 효과를 가져 올 수 있다. DBS 및 PowerNow 기술의 경우 운영체제에서 전력 관리 기능을 제공하여야 전력절감이 가능하다. A typical technology to reduce power at the operating system level on a microprocessor is Intel's Demand Based Switching (DBS) or SpeedStep, AMD's PowerNow technology. DBS technology is a technology that reduces power by varying the operating voltage and frequency of the process depending on the load. Generally, the load on the processor varies with time in the computer server. When DBS technology is not used, the CPU consumes a certain amount of power regardless of the usage amount. However, using DBS technology can reduce power consumption when CPU usage is low. DBS and PowerNow technologies require power management in the operating system to save power.

BIOS 단계에서 프로세서의 전력을 절감하는 기술로는 HP의 Power Regular 기술을 들 수 있다. BIOS 기반의 전력 절감 기술은 윤영 체제나 프로세서의 도움 없이 어떠한 플랫폼도 동작 가능한 장점이 있으나, 부하에 따른 프로세서 상태를 효율적으로 관리하기 어려워 운영체제 단계의 전력관리 기술보다 효율이 일반적으로 떨어진다.
HP's Power Regular technology is a technology that saves processor power in the BIOS stage. BIOS-based power saving technology has the advantage that any platform can operate without the help of a Yoon system or processor, but it is generally less efficient than operating system-level power management technology because it is difficult to efficiently manage the processor state under load.

2) 전력 변환 효율 증대 기술2) Power conversion efficiency enhancement technology

서버에서 CPU 다음으로 전력 손실이 가장 큰 부분은 AC/DC 전환을 담당하는 PSU(Power Supply Unit)의 전력손실이다. 일반적으로 PSU의 효율은 70~75% 정도이며, 부하가 40% 미만일 경우 효율이 저하된다. 구글(Google)의 경우 수 십만대의 컴퓨터를 운영하면서 전기료로 한 달에 20억 이상을 지불하는데, PSU가 생성하는 전압을 +12V로 단일화하고 그 외 전압은 메인 보드의 VRM(Voltage Regulator Module)이 담당하도록 메인 보드와 PSU를 제작하여 20~30%의 전력을 절감하고 있d으며, 최근에는 데이터 센터 자체에서 +12V DC 전압을 서버에 직접 공급하는 방안을 제안중이다.
The biggest power loss after the CPU in the server is the power loss of the power supply unit (PSU) responsible for AC / DC switching. Generally, the efficiency of the PSU is about 70 ~ 75%, and when the load is less than 40%, the efficiency is lowered. Google operates over hundreds of thousands of computers and pays over $ 2 billion a month for electricity. The voltage generated by the PSU is unified to + 12V, while the voltage regulator module on the main board Main boards and PSUs are manufactured to reduce power by 20-30%. Recently, the data center itself is proposing to supply + 12V DC voltage directly to servers.

3) 랙 전력 효율성 증대 기술3) Rack power efficiency enhancement technology

랙(Rack) 전력절감 기술은 랙에 장착된 시스템의 구성이나 서비스에 따라 전력 소모를 효과적으로 예상하여 랙 시스템을 구성하는 기술이다. 일반적으로 랙을 구성할 때는 최대 소비전력(Nameplate power)을 고려하여 서버를 구성한다. 그러나 일반적으로 최대 소비전력을 모두 소모할 수 있도록 랙이 구성되는 경우는 거의 없다. 최근에는 전력절감을 위해 Nameplate 접근법, Pconfig 사용법 등의 다양한 랙 구성 정책이 제안되고 있다.
Rack Power reduction technology is a technology that constructs a rack system by effectively estimating power consumption according to the configuration or service of a rack-mounted system. Generally, when configuring the rack, the server is configured considering the maximum power consumption (Nameplate power). However, in general, racks are rarely configured to consume the maximum power consumption. In recent years, a variety of rack configuration policies have been proposed, such as Nameplate approach and Pconfig usage, to save power.

4)데이터 센터의 전력 운용 기술4) Data center power operation technology

데이터 센터 단위의 전력 절감을 위해 서버 자체의 전력 절감기술과 함께 데이터 센터의 에너지 효율성을 향상시키기 위한 다양한 측정/조사 및 방안이 제시되고 있으며, 그린그리드와 같이 데이터 센터의 전력 소모를 줄이기 위한 공동 연구 프로젝트도 활발히 진행되고 있다. 현재 데이터센터의 전력 효율성 문제는 단순히 IT 서비스 인프라의 문제를 떠나 환경의 문제로 다루어 지고 있으며 여러 분야에서 다양한 기술들이 개발 적용되고 있다. 이를 위해 서버 사용률을 증대시키는 가상화 기술, 고효율의 데이터 센터 전력 전달 기술, 고효율의 데이터 센터 냉각 기술이 향후 데이터 센터의 전력 절감의 핵심 기술로 적용될 것으로 예상된다.
In order to reduce power consumption per data center, various measures / researches and suggestions are suggested to improve the power efficiency of the data center along with the power saving technology of the server itself, and a joint research to reduce the power consumption of the data center such as the green grid Projects are also under way. Currently, power efficiency problems in the data center are being addressed as environmental problems, not just the problems of IT service infrastructure. Various technologies are being developed and applied in various fields. To this end, virtualization technologies that increase server utilization, high-efficiency data center power delivery technologies, and high-efficiency data center cooling technologies are expected to become key technologies for future data center power savings.

그러나, 상기와 같은 전력 절감 기술은 데이터 사용 빈도와 상관없이 시스템의 전력 소모를 줄일 수 있는 방법으로, 장기간 입출력이 없는 디스크를 유지하기 위해서 전력이 낭비되고 있는 실정이다. 따라서, 클라우드 스토리지 또는 분산 네트워크 스토리지 시스템과 같은 다중의 스토리지 서버가 단일한 가상화 이미지로 구성되어 있는 시스템 환경에서 데이터의 사용 형태를 기반으로 전력 절감을 수행하는 시스템에 대한 필요성이 부각되는 실정이다.
However, the power saving technique described above can reduce the power consumption of the system irrespective of the frequency of data use, and power is wasted in order to maintain a disk without long-term input / output. Accordingly, there is a need for a system that performs power saving based on data usage in a system environment in which multiple storage servers such as cloud storage or distributed network storage systems are configured with a single virtualized image.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 분산 네트워크 스토리지 시스템의 스토리지 노드들 중에서 데이터 입출력이 장기간 일어나지 않은 노드에 대해 완전히 전원 공급을 차단하는 상태로 전환시켜 시스템 전체의 전력 사용을 최소화한 분산 네트워크 스토리지 시스템을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to switch to a state that completely shuts off the power supply to the node of the storage nodes of the distributed network storage system data input and output does not occur for a long time the entire system To provide a distributed network storage system with minimal power usage.

본 발명의 목적은 전원이 차단된 디스크 노드에 저장된 데이터에 대한 입출력이 필요한 시점에 전원을 다시 인가하여 노드를 활성화하고 정상적인 데이터 서비스를 수행할 수 있는 분산 네트워크 스토리지 시스템을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a distributed network storage system capable of activating a node and performing normal data service by reapplying power at a time when input / output of data stored in a disk node whose power is interrupted is required.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은, A cloud storage system having a power control switching module according to the present invention,

파일 메타데이터를 저장 및 관리하는 메타데이터 서버;A metadata server for storing and managing file metadata;

데이터와 관련된 요청을 처리하는 데이터 서버; 및 A data server for processing requests related to data; And

스토리지 서비스를 사용하는 클라이언트 블록을 포함하는 것을 구성적 특징으로 한다.And a client block using the storage service.

본 발명에 따라 메타데이터 서버, 데이터 서버, 클라이언트 블록, 관리자 블록을 포함하고, 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 통합 전력 관리 방법은,According to the present invention, the integrated power management method of a cloud storage system including a metadata server, a data server, a client block, and a manager block and including a power control switching module,

관리자 인터페이스를 통하여 DS의 전력 모드를 설정하는 단계; Setting a power mode of the DS through the manager interface;

통합 전력 관리 모듈이 전력 관리 정책에 따라 각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈에 해당 설정을 전달하는 단계;The integrated power management module transmitting the setting to the node power management SW module of each DS according to the power management policy;

각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈은 설정 정보를 기반으로 디스크에 대한 전력모드를 설정하는 단계; The node power management SW module of each DS establishing a power mode for the disk based on the setting information;

일정 시간 동안 입출력이 발생하지 않는 경우, 디스크 전력 관리 SW 모듈이 설정된 전력 모드에 따라 DS 노드를 해당 모드로 전환시키는 단계;Switching the DS node to the corresponding mode according to the power mode set by the disk power management SW module when no input / output occurs for a predetermined time;

DS의 전력 모드 설정 정보 및 현재 DS의 전력 모드 상태를 메타데이터 DB에 저장하는 단계에 의해 수행되는 구성적 특징으로 한다.
The power mode setting information of the DS and the power mode state of the current DS in the meta data DB.

본 발명에 따라 메타데이터 서버, 데이터 서버, 클라이언트 블록, 관리자 블록을 포함하고, 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 데이터 입출력 관리 방법은,A data input / output management method of a cloud storage system including a metadata server, a data server, a client block, and a manager block and having a power control switching module,

클라이언트 블록에서 데이터에 대한 입출력 요구를 MDS에 전달하는 단계;Transferring an input / output request to the data in the client block to the MDS;

상기 데이터의 입출력을 수행할 DS를 메타 데이터 관리 모듈이 결정하는 단계;Determining, by the metadata management module, a DS to perform input / output of the data;

상기 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하지 여부를 판단하는 단계;Determining whether there is a currently operating DS among the DS nodes having the data;

현재 동작중인 DS가 존재하는 경우, 클라이언트가 현재 동작중인 DS의 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 바탕으로 DS와 통신하여 데이터 입출력을 수행하는 단계에 의해 수행되는 것을 구성적 특징으로 한다.
If there is a currently operating DS, the client is configured to perform data input / output by communicating with the DS based on data location information including information of the currently operating DS.

본 발명에 따르는 전력 제어 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 DS의 디스크 전력 모드 및 상태를 기반으로 데이터 입출력을 수행하므로 디스크 구동에 소비되는 서버 전력 사용을 최소화할 수 있다.
The cloud storage system having the power control module according to the present invention performs data input / output based on the disk power mode and state of the DS, thereby minimizing the use of server power consumed in driving the disk.

본 발명에 따르는 전력 제어 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 소비 전력 최소화를 위해 시스템의 디스크 전원 모드가 사전설정되어 있는 상태에서 현재의 디스크 전원 모드 및 상태 정보를 참조하여 입출력을 수행하므로 해당 정보의 사용 없이 입출력을 하는 경우보다 빠른 입출력 서비스를 제공할 수 있다.
The cloud storage system having the power control module according to the present invention performs input / output with reference to the current disk power mode and status information in a state in which the disk power mode of the system is preset in order to minimize power consumption, It is possible to provide a faster input / output service than when input / output is performed.

도1은 분산 네트워크 스토리지 시스템의 일반적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도3은 본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 세부 모듈 구성을 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a general configuration of a distributed network storage system.
2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a cloud storage system having a power control switching module according to the present invention.
3 is a block diagram illustrating a detailed module configuration of a cloud storage system having a power control switching module according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조로, 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 분산 네트워크 스토리지 시스템의 일반적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a general configuration of a distributed network storage system.

일반적으로, 분산 네트워크 스토리지 시스템은 다수의 MDS(Meta Data Server, 100), 다수의 DS 서버(Data Storage Server, 200), 다수의 CLIENT 블록(300)이 이더넷으로 연결되어 하나의 거대한 파일 시스템을 구성하여 서비스를 제공한다. In general, a distributed network storage system includes a plurality of Meta Data Servers (MDS) 100, a plurality of DS Servers (Data Storage Servers 200), and a plurality of CLIENT blocks 300 connected by Ethernet to form one large file system. To provide services.

MDS는 서비스의 가용성을 높일 수 있도록 HA(High Ability) 클러스터 기능을 통한 노드 이중화 기능을 제공한다. 모든 시스템 자원을 효율적으로 통합 관리할 수 있도록 통합 관리 노드를 별도로 구성하고 웹 및 CLI(Command Line Interface)를 통하여 어디서든 자원에 대한 통합 관리를 수행할 수 있다.
MDS provides node redundancy through HA (High Ability) cluster function to increase service availability. Integrated management node can be configured separately for efficient and integrated management of all system resources and integrated management of resources can be performed from anywhere through Web and CLI (Command Line Interface).

각 블록의 역할은 다음과 같다.The role of each block is as follows.

MDSMDS (( MetaMeta DataData ServerServer , 100), 100)

MDS는 분산 네트워크 스토리지 시스템을 구성하고 관리하는 주 관리 시스템으로 시스템 메타데이터를 저장하고 관리한다. CLIENT 블록 또는 DS 서버로부터의 요청이 있을 경우 DS 서버를 가상의 단일 시스템 이미지로 구성하여 CLIENT 블록에 단일 시스템 이미지를 제공하는 역할을 수행한다. MDS는 CLIENT 블록, DS 서버 관리 및 상태 정보 수집, 볼륨 관리, 디렉터리 저장 및 관리, 메타데이터 연산 처리 기능 등의 기능을 제공한다.MDS is a main management system that configures and manages distributed network storage systems. It stores and manages system metadata. When there is a request from the CLIENT block or DS server, it configures the DS server as a virtual single system image to provide a single system image in the CLIENT block. MDS provides functions such as CLIENT block, DS server management and status information collection, volume management, directory storage and management, and metadata operation processing.

MDS는 모든 클라이언트 블록들의 파일 메타데이터 연산을 처리하는 서버이다. MDS는 파일 메타데이터를 저장 및 관리하는 사용자 수준의 데몬 프로세스로서, CLIENT 블록, DS 서버로부터 요청을 받아서 처리한다. MDS는 네트워크 토폴로지 및 활용률, 하드웨어 정보 및 스토리지, CPU 정보 및 활용률 등의 상태 정보를 주기적으로 모니터링하며 파일 메타데이터 관리 및 연산 처리, 복제 및 복구 등의 기능을 제공한다.MDS is a server that handles file metadata operations of all client blocks. MDS is a user-level daemon process that stores and manages file metadata. It receives and processes requests from the CLIENT block, the DS server. MDS It periodically monitors status information such as network topology and utilization rate, hardware information and storage, CPU information and utilization rate, and provides functions such as file metadata management and operation processing, replication and recovery.

단일 파일 시스템을 지원하는 MDS(100)는 통신 모듈(110), 메타데이터 처리 모듈(120), DS 관리 모듈(130), MDS 관리 모듈(140), 메타데이터 DB(database)(160)를 포함한다.
The MDS 100 supporting the single file system includes a communication module 110, a metadata processing module 120, a DS management module 130, an MDS management module 140, and a metadata DB (database) 160. do.

그중 통신 모듈(110)은 클라이언트 블록(300)에 접속한 사용자와 DS의 요청을 네트워크를 통해 수신하여 확인한 후, 요청 종류에 따라 해당 모듈에 처리요청을 한다. 처리 요청에 대응하는 처리가 끝나면 그 결과값을 네트워크를 통해 클라이언트 블록으로 보낸다.
Among them, the communication module 110 receives and confirms a request of a user and a DS connected to the client block 300 through a network, and then makes a processing request to the corresponding module according to the request type. When the processing corresponding to the processing request is completed, the result is sent to the client block through the network.

메타데이터 처리 모듈(120)은 클라이언트 블록(300)에 접속한 사용자로부터 요청받은 파일셋 속성 읽기, 엔트리 검색, 엔트리 속성 읽기, 엔트리 생성/삭제, 등과 같이 메타데이터를 처리하는 서비스를 수행한다.
The metadata processing module 120 performs a service for processing metadata such as reading a file set attribute requested by a user connected to the client block 300, searching for an entry, reading an entry attribute, and creating / deleting an entry.

단일 파일시스템 이미지를 지원하는 메타 데이터 서버(100)는 데이터 저장 공간을 위해서 모든 DS를 관리하는 DS 관리 모듈(130)을 포함하는데, DS 관리 모듈(130)은 데이터 서버 추가 및 삭제, 데이터 서버 고장 감지, 데이터 서버 저장공간 관리 등을 수행한다.
The metadata server 100 supporting a single file system image includes a DS management module 130 that manages all DSs for data storage space, and the DS management module 130 adds and deletes data servers and fails the data server. Detect and manage data server storage space.

MDS 관리 모듈(140)은 메타데이터 서버를 관리하기 위해 메타 데이터 서버(100) 기동 및 종료, 메타데이터 오류 검사 및 복구, 그리고 파일시스템 통계 정보 출력을 수행한다.
The MDS management module 140 manages and terminates the metadata server 100, performs metadata error checking and recovery, and outputs file system statistics information to manage the metadata server.

DSDS (( DataData ServerServer , 200), 200)

DS는 파일 데이터와 관련된 요청을 처리하는 서버이다. DS 사용자 수준의 데몬 프로세스로서, 파일 데이터를 버전 정보와 함께 청크(chunk) 단위로 저장하고, MDS(100)로부터 수신한 청크 생성, 변경, 삭제, 복제 요청과, 데이터에 대한 접근 및 저장 등의 클라이언트 블록(300)의 요청을 수신하여, 그에 알맞은 처리를 수행한다. DS 블록은 네트워크 토폴로지, 하드웨어 정보 및 스토리지, CPU, 네트워크 활용률 등 자신의 상태 정보를 주기적으로 MGT에게 통보한다. 또한, 클라이언트/MDS 입출력 서비스, 데이터 저장 및 관리, 상태 정보 수집 및 보고 등의 기능을 수행한다.DS is a server that handles requests related to file data. As a DS user-level daemon process, file data is stored in chunks with version information, and chunks are created, changed, deleted, replicated from the MDS 100, and access and storage of the data is performed. The request of the client block 300 is received, and the appropriate processing is performed. The DS block periodically notifies the MGT of its status information such as network topology, hardware information and storage, CPU, and network utilization. It also performs functions such as client / MDS input / output services, data storage and management, status information collection and reporting.

DS(200)는 입출력 서비스 모듈(210), 데이터 저장 모듈(220), 데이터 관리 모듈(230)을 포함한다.
The DS 200 includes an input / output service module 210, a data storage module 220, and a data management module 230.

입출력 서비스 모듈(210)은 클라이언트(300)로부터 수신한 파일 입출력 요청을 메타데이터 서버(1010)의 개입 없이 직접 처리하여, 메타데이터 서버(100)의 부하를 줄이고 클라이언트(100) 측면에서의 응답속도와 성능을 향상시킨다. 또한, 메타데이터 서버(100)로부터 파일 생성/삭제/Truncate 등의 요청을 수신하여 처리하거나 데이터 서버(200)의 상태 정보를 메타데이터 서버(100)에 보고하는데, 이때, 버전 불일치 검사 등 청크 유효성 검사도 함께 수행한다.
The input / output service module 210 directly processes the file input / output request received from the client 300 without the intervention of the metadata server 1010, thereby reducing the load of the metadata server 100 and reducing the response speed of the client 100. And improves performance. In addition, it receives and processes a request such as file creation / deletion / Truncate from the metadata server 100 or reports the status information of the data server 200 to the metadata server 100, wherein the chunk validity such as a version mismatch check is performed. The test is also performed.

데이터 저장 모듈(220)은 파일의 데이터와 함께 버전 정보를 저장하여, 해당 청크가 유효하지 않은 옛 버전을 갖고 있는지 여부와 해당 청크의 기록이 정상적으로 완료되었는지 여부를 판단하는 기능을 제공한다. 클라이언트(300) 혹은 메타데이터 서버(100)의 요청에 의해서 해당 청크의 버전 정보 혹은 CRC값을 계산하여 전달함으로써, 해당 청크의 유효성 여부의 검사를 돕는다.
The data storage module 220 stores the version information together with the data of the file to provide a function of determining whether the chunk has an old invalid version and whether the recording of the chunk is normally completed. By calculating the version information or the CRC value of the chunk at the request of the client 300 or the metadata server 100, it helps to check the validity of the chunk.

데이터 관리 모듈(230)은 메타데이터 서버(100)의 지시에 의해서 다른 데이터 서버(200)로의 청크 복제 작업을 수행하고 그 결과 오류 코드를 메타데이터 서버(100)에 보고한다.
The data management module 230 performs a chunk duplication operation to another data server 200 according to an instruction from the metadata server 100, and reports the error code to the metadata server 100 as a result.

클라이언트(300) The client 300,

클라이언트는 스토리지 서비스를 사용하는 블록이다. 파일 시스템 API 및 파일시스템 유틸리티를 통해 시스템의 파일 서비스를 제공받을 수 있다. 즉, 클라이언트(300)는 파일 시스템 API 제공, 파일 시스템 mount 설정 및 해제, namespace 처리, 파일 입출력 등의 기능을 수행한다.A client is a block that uses storage services. File system APIs and file system utilities provide file services for the system. That is, the client 300 performs a function of providing a file system API, setting and releasing a file system mount, processing a namespace, and inputting / outputting a file.

클라이언트(300)는 네임 스페이스 처리 모듈(310), 파일 입출력 모듈(320), 통신 모듈(330), 사용자 인터페이스를 포함한다.
The client 300 includes a namespace processing module 310, a file input / output module 320, a communication module 330, and a user interface.

네임 스페이스(namespace) 처리 모듈(310)은, UCS FS 시스템에서 파일시스템의 모든 파일 메타데이터는 메타데이터 서버(100)에서 저장 및 관리하기 때문에, 파일 또는 디렉토리 생성, 삭제, 검색, 이름변경 등과 같은 namespace 연산을 메타데이터 서버 블록을 통하여 처리하는 기능을 수행하는데, 세부적으로는 파일 시스템 마운트/언마운트 기능과, Namespace 처리 기능과, 플랫폼 독립 운영환경 제공 기능을 갖는다.
Since the namespace processing module 310 stores and manages all file metadata of the file system in the UCS FS system in the metadata server 100, the file or directory creation, deletion, retrieval, renaming, etc. It performs the function of processing namespace operation through metadata server block. It has file system mount / unmount function, namespace processing function, and platform independent operating environment function.

파일 입출력 모듈(320)은 데이터 서버 블록(100)에 파일 데이터를 쓰거나 또는 데이터 서버 블록(100)으로부터 파일 데이터를 읽어오는 기능을 수행하는데, 세부적으로는 파일 데이터 입출력 기능과, 온라인 데이터 서버 블록 확장 및 제거 지원 기능과, 데이터 서버 블록(100) 고장에 대한 결함 허용 기능과 파일 공유 시멘틱 기능을 갖는다.
The file input / output module 320 performs a function of writing file data to the data server block 100 or reading file data from the data server block 100. In detail, the file input / output module and the online data server block extension are performed. And a removal support function, a fault tolerance function for the failure of the data server block 100, and a file sharing semantic function.

통신모듈(330)은 메타데이터 서버(100) 블록과 데이터 서버(200) 블록 간의 소켓 통신 처리를 수행한다. 특히, 메타데이터 서버(100) 블록과의 효율적인 통신을 위해서 미리 지정된 개수의 소켓 연결 풀을 생성하고, 이를 이용하여 메타데이터 서버(100) 블록과의 통신 처리를 수행한다. 데이터 서버(200)와의 통신은 파일 데이터에 대한 순차 접근을 최적화하기 위하여 한 번의 읽기 또는 쓰기 요청 이후에 데이터를 연속적으로 전송 또는 수신하는 형태로 이루어진다.
The communication module 330 performs socket communication processing between the metadata server 100 block and the data server 200 block. In particular, to efficiently communicate with the metadata server 100 block, a predetermined number of socket connection pools are created, and communication processing with the metadata server 100 block is performed using the predetermined number of socket connection pools. The communication with the data server 200 is a form of continuously transmitting or receiving data after one read or write request in order to optimize sequential access to the file data.

DS(200)에 구성되는 하나 이상의 스토리지 노드(데이터 저장소, 240)는 범용 서버의 구성에서와 같이 IPMI(Intelligent Platform Management Interface) 프로토콜을 지원하며 BMC(Baseboard Management Controller)를 중심으로 다양한 하드웨어 자원에 대한 모니터링 및 제어를 수행하도록 구성된다. 전력 관리 소프트웨어는 BMC 및 하드디스크 컨트롤러 등과 통신을 수행하여 전력 관련 정보를 수집 관리하며, 중앙의 메인 관리 서버와의 통신을 통하여 시스템의 전력 제어를 수행한다.
One or more storage nodes (data store, 240) configured in the DS 200 support the Intelligent Platform Management Interface (IPMI) protocol as in the configuration of a general purpose server, and focus on various hardware resources around the baseboard management controller (BMC). Configured to perform monitoring and control. The power management software communicates with the BMC and the hard disk controller to collect and manage power related information, and performs power control of the system through communication with the central main management server.

도2는 본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a cloud storage system having a power control switching module according to the present invention.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 장기간 입출력이 없는 스토리지 서버 노드의 전력을 차단한 상태에서 시스템을 운영하다가 데이터에 대한 입출력이 요청되는 경우에 전원을 인가하여 데이터를 사용할 수 있도록 하는 전력제어 스위칭 모듈을 포함한다.
Cloud storage system having a power control switching module according to the present invention can operate the system in the state of shutting off the power of the storage server node without input / output for a long time, when the input and output of the data is requested, the data can be used to use the data. And a power control switching module.

본 발명의 주요 구성인 전력 제어 스위칭 모듈(170)은 서버의 NIC 모듈이 가지고 있는 WOL(Wake on LAN) 기능을 이용하여 소프트웨어 방식으로 전력제어를 수행하는 모듈이다. 여기서, WOL이란 네트워크에 연결된 서버 또는 PC에 매직 패킷(WOL 기능을 사용하기 위해 특별히 정의된 패킷) 신호를 보내 시스템의 전원을 켜는 기술로서, WOL을 쓰려면 WOL을 지원하는 메인보드, 랜카드가 필요하며, CMOS, 랜카드의 설정을 변경해야 한다.
The power control switching module 170, which is a main component of the present invention, is a module that performs power control by a software method using a Wake on LAN (WOL) function of a NIC module of a server. Here, a WOL is a technology for turning on a system by sending a magic packet (a packet specifically defined for using the WOL function) to a server or a PC connected to the network. In order to use the WOL, a motherboard and an adapter for WOL You have to change the settings of CMOS and LAN card.

모든 시스템 자원을 효율적으로 통합 관리할 수 있도록 통합 전력 관리 모듈을 별도로 구성하고 웹 및 CLI(Command Line Interface)를 통하여 어디서든 자원에 대한 통합 관리를 수행할 수 있다.The integrated power management module can be separately configured to efficiently manage and manage all system resources, and integrated management of resources can be performed from anywhere through the web and the command line interface (CLI).

DS(data storage) 노드는 범용 서버의 구성에서와 같이 IPMI(Intelligent Platform Management Interface) 프로토콜을 지원하며 BMC(Baseboard Management Controller)를 중심으로 다양한 하드웨어 자원에 대한 모니터링 및 제어를 수행하도록 구성된다. The DS (data storage) node supports the Intelligent Platform Management Interface (IPMI) protocol as in the configuration of a general-purpose server, and is configured to monitor and control various hardware resources around the baseboard management controller (BMC).

BMC는 IPMI(Intelligent Platform Management Interface, 지능형 플랫폼 관리 인터페이스) 프로토콜을 기반으로 서버의 하드웨어 자원을 모니터링하고 관리하기 위해 메타데이터 서버의 마더 보드에 장착된 마이크로 컨트롤러이며 메타데이터 서버의 하드웨어 자원과 관리 소프트웨어 간의 인터페이스를 제공하고, 클러우드 스토리지 시스템에 장착된 다양한 종류의 IPMI 프로토콜을 지원하는 센서들로부터 온도, 팬속도, 전력 상태, CPU 상태 등의 정보를 수집할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 또한 IPMI를 지원하는 타 하드웨어 컨트롤러와의 통신을 통하여 해당 하드웨어 자원의 설정을 변경 관리 할 수 있다. BMC는 센서로부터 전달되는 경보를 시스템 관리자에게 네트워크를 통하여 전송할 수 있으며, 원격지의 시스템 관리자와 통신을 통하여 설정 변경, 리부팅 등의 시스템 관리를 수행할 수 있다.
BMC is a microcontroller mounted on the metadata server's motherboard to monitor and manage the hardware resources of the server based on the Intelligent Platform Management Interface (IPMI) protocol. It provides an interface and collects information such as temperature, fan speed, power status and CPU status from sensors supporting various types of IPMI protocols installed in cloud storage systems. Also, the configuration of the hardware resources can be changed and managed through communication with another hardware controller supporting IPMI. The BMC can send alarms from the sensor to the system administrator through the network, and can perform system management such as setting change, rebooting, etc. through communication with the remote system administrator.

DS 서버의 전력관리 SW 모듈(250)은 BMC 및 디스크 컨트롤러 등과 통신을 수행하여 전력 관련 정보를 수집 관리하며, MDS의 통합 전력 관리 모듈(150)과의 통신을 통하여 시스템의 전력 제어를 수행한다.
The power management SW module 250 of the DS server communicates with the BMC and the disk controller to collect and manage power related information, and performs power control of the system through communication with the integrated power management module 150 of the MDS.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 장기간 입출력이 없는 디스크에 대하여 디스크 전원 모드를 적용하고 데이터 재배치를 실시하여 데이터의 관리, 유지를 위한 전력을 절감할 수 있다.
The cloud storage system having the power control switching module according to the present invention can apply the disk power mode to the disk without the long-term input and output and relocate the data can reduce the power for data management and maintenance.

도3은 본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 세부 모듈 구성을 나타내는 블록도이다.
3 is a block diagram illustrating a detailed module configuration of a cloud storage system having a power control switching module according to the present invention.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 각각의 DS의 전력 모드 및 상태를 기반으로 데이터의 읽기 및 쓰기를 DS에 할당한다. DS의 전력 모드를 바탕으로 가급적 현재 동작 중이거나 구동하는데 적은 전력을 소비하는 DS에 대해 우선적으로 데이터의 읽기/쓰기를 수행하여 통합 전력 사용량을 최소화한다.
The cloud storage system with the power control switching module according to the present invention allocates the read and write of data to the DS based on the power mode and state of each DS. Based on the power mode of the DS, the integrated power usage is minimized by first reading and writing data to the DS that is currently operating or consumes less power.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 메타데이터 서버(MDS, 100). 데이터 서버(DS, 200) 및 클라이언트 블록(300)을 포함한다.A cloud storage system with a power control switching module according to the present invention is a metadata server (MDS) 100. Data server (DS) 200 and client block 300.

메타데이터 서버(100)는 클라이언트 블록 및 DS의 요청을 수신하고 처리결과를 송신하는 통신 모듈(110), 메타데이터 서비스를 처리하는 메타데이터 관리 모듈(120), 다수의 데이터 서버를 관리하는 데이터 서버 관리모듈(130), MDS 기동 및 종료, MDS 오류 검사 및 복구, 파일 시스템 통계 정보 출력을 수행하는 메타데이터 서버 관리 모듈(140), 설정된 전력 모드 정보 및 실제 전력 모드 상태를 주기적으로 메타데이터 데이터베이스에 저장하는 통합전력 관리모듈(150) 및 메타데이터 데이터베이스(160)를 포함한다.
The metadata server 100 is a communication module 110 for receiving a request of a client block and a DS and transmitting a processing result, a metadata management module 120 for processing a metadata service, and a data server managing a plurality of data servers. The management module 130, the metadata server management module 140 that starts and shuts down the MDS, checks and recovers MDS errors, and outputs file system statistical information, periodically sets the power mode information and the actual power mode state to the metadata database. An integrated power management module 150 and metadata database 160 to store.

데이터 서버(200)는 MDS의 파일 입출력 요청에 따라 파일을 생성, 삭제, TRUNCATE 처리하는 입출력 서비스 모듈(210), 파일의 데이터 및 버전 정보를 저장하는 데이터 저장 모듈(220), MDS의 요청에 의해 다른 DS로 청크 복제작업을 수행하는 데이터 관리모듈(230), 각각에 대해 전력 모드 설정 가능한 다수의 디스크(240), DS 전력 모드 설정 정보를 기반으로 디스크에 대한 전력 모드를 설정하고 통합전력 관리 모듈에 DS의 전력 모드 상태를 전달하는 노드 전력 관리 SW 모듈(260), 디스크 전원 모드를 관리 및 모니터링하고 디스크 전력 모드 상태를 MDS에 제공하는 디스크 전력 관리 SW 모듈(250)을 포함한다.
The data server 200 generates an I / O service module 210 for creating, deleting, and truncating a file according to a file I / O request of an MDS, a data storage module 220 for storing data and version information of a file, and a request for an MDS. Data management module 230 performing a chunked operation to another DS, a plurality of disks 240 power mode can be set for each, set the power mode for the disk based on the DS power mode setting information and integrated power management module Node power management SW module 260 for communicating the power mode state of the DS to the disk power management SW module 250 for managing and monitoring the disk power mode and providing the disk power mode state to the MDS.

데이터 서버(200)는 디바이스 드라이버 및 어댑터, BOIS 및 어댑터, WOL 지원 NIC를 더 포함한다.
The data server 200 further includes device drivers and adapters, BOIS and adapters, and WOL support NICs.

클라이언트 블록(300)은 네임스페이스 처리모듈(310), 파일 입출력 모듈(320), 통신모듈(330), 사용자 인터페이스(340)를 포함한다.
The client block 300 includes a namespace processing module 310, a file input / output module 320, a communication module 330, and a user interface 340.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 관리자 블록(400)을 추가로 포함하는데, 관리자 블록(400)은 디스크 전력관리 모듈(410), 통신 모듈(420) 및 사용자 인터페이스(430)를 포함한다.
The cloud storage system with the power control switching module according to the present invention further includes a manager block 400, which includes a disk power management module 410, a communication module 420, and a user interface 430. ).

본 발명에 따르는 클라우드 스토리지 시스템의 DS는 전력사용을 최소화하기 위해 전력 모드 설정이 가능하며 이러한 기능을 APM(Advanced Power Management) 기능이라고 한다. DS의 전력 모드 설정 변경 및 모니터링은 관리자 인터페이스를 통하여 수행 가능하다.
The DS of the cloud storage system according to the present invention can set the power mode to minimize power use, and this function is called an APM (Advanced Power Management) function. Changing and monitoring the power mode settings of DS can be done through the administrator interface.

본 발명에 따르는 클라우드 스토리지 시스템은, 관리자 인터페이스를 통하여 DS의 전력 모드를 설정하는 단계; 통합 전력 관리 모듈이 전력 관리 정책에 따라 각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈에 해당 설정을 전달하는 단계; 각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈은 설정 정보를 기반으로 디스크에 대한 전력모드를 설정하는 단계; 일정 시간 동안 입출력이 발생하지 않는 경우, 디스크 전력 관리 SW 모듈이 설정된 전력 모드에 따라 DS 노드를 해당 모드로 전환시키는 단계; DS의 전력 모드 설정 정보 및 현재 DS의 전력 모드 상태를 메타데이터 DB에 저장하는 단계에 의해 통합 전력 관리를 실시한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a cloud storage system including: setting a power mode of a DS through an administrator interface; The integrated power management module transmitting the setting to the node power management SW module of each DS according to the power management policy; The node power management SW module of each DS establishing a power mode for the disk based on the setting information; Switching the DS node to the corresponding mode according to the power mode set by the disk power management SW module when no input / output occurs for a predetermined time; Integrated power management is performed by storing the power mode setting information of the DS and the current power mode state of the DS in the metadata DB.

이 때 설정되는 DS의 전력 모드는 다음의 세가지 중 하나이다.The power mode of the DS set at this time is one of the following three.

ⅰ) Full Power Mode : 전력 제어를 수행하지 않음Power) Full Power Mode: No power control

ⅱ) Disk Power Saving Mode(디스크 전력 절전 모드) : 입출력이 없는 디스크의 전력 모드를 Stanby로 전환함Ii) Disk Power Saving Mode: Switches the power mode of the disk without I / O to Stanby

ⅲ) Server Power Saving Mode(서버 전력 절전 모드) : 입출력이 없는 서버의 전력 모드를 Stanby로 전환하고 및 셧다운(shutdown)함
Iii) Server Power Saving Mode: Switches the power mode of the server without input / output to standby and shutdown

디스크 전력 관리 SW 모듈이 설정된 전력 모드에 따라 DS 노드를 디스크 전력 절전 모드로 전환하는 경우, DS는 매직 패킷을 받아야 하는 WOL 지원 NIC 모듈을 제외한 모든 회로의 전력이 차단된 상태로 전환된다.
When the disk power management SW module switches the DS node to disk power saving mode according to the set power mode, the DS is switched to the power-off state of all circuits except the WOL-capable NIC module that needs to receive the magic packet.

다음은 본 발명에 따르는 클라우드 스토리지 시스템에 대한 데이터 입출력 관리에 대해 설명한다.The following describes data input / output management for a cloud storage system according to the present invention.

DS 노드의 전력 모드가 관리자 인터페이스의 설정에 따라 전환된 본 발명에 따르는 클라우드 스토리지 시스템에 대해 다시 데이터를 입출력하고자 할 때, 현재 동작중인 DS에 데이터가 존재하는 경우와 셧다운되어 있는 DS에 데이터가 존재하는 경우로 구분하여 입출력 관리를 수행한다.
When trying to input / output data to the cloud storage system according to the present invention in which the power mode of the DS node is switched according to the setting of the administrator interface, the data exists in the currently running DS and in the shut down DS. In this case, I / O management is performed.

먼저, 클라이언트 블록(300)에서 데이터에 대한 입출력 요구를 MDS(300)에 전달한다.First, the client block 300 transmits an input / output request for data to the MDS 300.

다음으로, MDS(100)의 메타 데이터 관리 모듈(120)은 메타데이터 DB(160)에 저장된 DS의 전력 모드 설정 정보 및 현재 DS의 전력 모드 상태를 기반으로 데이터 입출력을 수행할 DS(200)를 결정하는데, 이때 해당 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하는지 여부를 판단한다.Next, the metadata management module 120 of the MDS 100 may select the DS 200 to perform data input / output based on the power mode setting information of the DS stored in the metadata DB 160 and the power mode state of the current DS. In this case, it is determined whether there is a currently operating DS among DS nodes having corresponding data.

이 때, DS의 전력 모드 설정 정보 및 현재 DS의 전력 모드 상태를 기반으로 데이터 입출력을 수행할 DS(200)를 결정하는 기준은 다음과 같다.At this time, the criteria for determining the DS 200 to perform data input / output based on the power mode setting information of the DS and the current power mode state of the DS is as follows.

1 순위 : 현재 DS 전원 모드 상태를 기준으로 우선순위를 설정 후 결정함1st priority: Determined after setting priority based on current DS power mode status.

(Full Power Mode > Disk Power Saving Mode > Server Power Saving Mode)(Full Power Mode> Disk Power Saving Mode> Server Power Saving Mode)

2 순위 : 설정된 DS 전원 모드를 기준으로 우선순위를 설정 후 결정함2nd priority: Determined after setting the priority based on the set DS power mode.

(Full Power>Disk Power Saving>Server Power Saving)(Full Power> Disk Power Saving> Server Power Saving)

3 순위 : 현재 DS의 전원 모드 상태 + 디스크 전원 모드 상태를 기준으로 우선순위를 설정 후 결정
3rd priority: Determined after setting priority on the basis of current DS power mode + disk power mode

다음으로, 해당 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하는 경우, 동작 중인 DS 중의 하나를 선택하여 클라이언트(300)의 파일 입출력 모듈(320)에 해당 DS 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 전달하면, 클라이언트(300)는 해당 DS 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 바탕으로 DS와 통신하여 데이터 입출력를 수행한다.
Next, if there is a currently operating DS among the DS nodes having the corresponding data, select one of the operating DSs and transfer data location information including the corresponding DS information to the file input / output module 320 of the client 300. Then, the client 300 communicates with the DS based on the data location information including the corresponding DS information to perform data input / output.

만일, 해당 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하지 않는 경우, 우선 클라이언트(300)의 파일 입출력 모듈(320)에 Wait 명령을 전달하고, DS 중의 하나를 선택하여 매직패킷(Wake on Lan 신호)을 DS노드에 전달한다. 매직 패킷 신호를 수신한 DS 노드의 부팅이 완료되면 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈(260)이 MDS(100)의 통합 전력 관리 모듈(150)에 부팅 완료된 DS의 전력 모드 상태를 전달하며, 통합 전력 관리 모듈(150)은 메타데이터 관리 모듈(120)에 DS 노드의 갱신된 상태 정보를 전달한다. 메타데이터 관리 모듈(120)이 클라이언트(300)의 파일 입출력 모듈(320)에 해당 DS의 갱신된 상태 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 전달하면, 클라이언트(300)는 해당 DS의 갱신된 상태 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 바탕으로 DS와 통신하여 데이터 입출력를 수행한다.
If there is no DS currently operating among the DS nodes having the corresponding data, first, a Wait command is transmitted to the file input / output module 320 of the client 300, and one of the DSs is selected to perform a magic packet (Wake on). Lan signal) to the DS node. When the booting of the DS node receiving the magic packet signal is completed, the node power management SW module 260 of the DS transmits the power mode state of the booted DS to the integrated power management module 150 of the MDS 100, and the integrated power. The management module 150 transmits the updated status information of the DS node to the metadata management module 120. When the metadata management module 120 transmits the data location information including the updated status information of the DS to the file input / output module 320 of the client 300, the client 300 includes the updated status information of the DS. Perform data input / output by communicating with DS based on data location information.

본 발명에 따르는 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템은 DS의 설정 전력 모드 및 현재 DS 전력 모드 상태를 기반으로 디스크 전력 절전 모드 상태인 DS를 가급적 깨우지 않고 데이터 입출력을 수행하므로, DS 구동에 소비되는 서버 전력 사용을 최소화할 수 있다
The cloud storage system having the power control switching module according to the present invention performs data input / output without waking the DS which is in the disk power saving mode as much as possible based on the set power mode and the current DS power mode state of the DS. Minimize server power usage

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (8)

파일 메타데이터를 저장 및 관리하는 메타데이터 서버;
데이터와 관련된 요청을 처리하는 데이터 서버; 및
스토리지 서비스를 사용하는 클라이언트 블록을 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템.
A metadata server for storing and managing file metadata;
A data server for processing requests related to data; And
Containing client blocks that use storage services
Cloud storage system with power control switching module.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 서버는
MDS의 파일 입출력 요청에 따라 파일을 생성, 삭제, TRUNCATE 처리하는 입출력 서비스 모듈;
파일의 데이터 및 버전 정보를 저장하는 데이터 저장 모듈;
MDS의 요청에 의해 다른 DS로 청크 복제작업을 수행하는 데이터 관리모듈;
각각 전력 모드 설정 가능한 다수의 디스크;
DS 전력 모드 설정 정보를 기반으로 디스크에 대한 전력 모드를 설정하고 통합전력 관리 모듈에 DS의 전력 모드 상태를 전달하는 노드 전력 관리 SW 모듈
디스크 전원 모드를 관리 및 모니터링하고 디스크 전력 모드 상태를 MDS에 제공하는 디스크 전력 관리 SW 모듈을 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템.
The method according to claim 1,
The data server
An input / output service module that creates, deletes, and truncates a file according to a file input / output request of an MDS;
A data storage module for storing data and version information of the file;
A data management module for performing chunk replication to another DS at the request of an MDS;
A plurality of disks each capable of setting a power mode;
Node power management SW module that sets the power mode for the disk based on the DS power mode setting information and communicates the power mode status of the DS to the integrated power management module.
A disk power management SW module that manages and monitors disk power modes and provides disk power mode status to the MDS.
Cloud storage system with power control switching module.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 서버는 디바이스 드라이버 및 어댑터, BOIS 및 어댑터, WOL 지원 NIC를 더 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템.
3. The method of claim 2,
The data server further includes device drivers and adapters, BOIS and adapters, and WOL capable NICs.
Cloud storage system with power control switching module.
메타데이터 서버, 데이터 서버, 클라이언트 블록, 관리자 블록을 포함하고, 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 통합 전력 관리 방법에 있어서,
관리자 인터페이스를 통하여 DS의 전력 모드를 설정하는 단계;
통합 전력 관리 모듈이 전력 관리 정책에 따라 각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈에 해당 설정을 전달하는 단계;
각 DS의 노드 전력 관리 SW 모듈은 설정 정보를 기반으로 디스크에 대한 전력모드를 설정하는 단계;
일정 시간 동안 입출력이 발생하지 않는 경우, 디스크 전력 관리 SW 모듈이 설정된 전력 모드에 따라 DS 노드를 해당 모드로 전환시키는 단계;
DS의 전력 모드 설정 정보 및 현재 DS의 전력 모드 상태를 메타데이터 DB에 저장하는 단계를 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 통합 전력 관리 방법.
In the integrated power management method of a cloud storage system including a metadata server, a data server, a client block, a manager block, and having a power control switching module,
Setting a power mode of the DS through the manager interface;
The integrated power management module transmitting the setting to the node power management SW module of each DS according to the power management policy;
The node power management SW module of each DS establishing a power mode for the disk based on the setting information;
Switching the DS node to the corresponding mode according to the power mode set by the disk power management SW module when no input / output occurs for a predetermined time;
Storing the power mode setting information of the DS and the current power mode state of the DS in a metadata DB.
Integrated power management method of cloud storage system with power control switching module.
제 4 항에 있어서,
설정되는 DS의 전력 모드는
Full Power Mode, 디스크 전력 절전 모드, 서버 전력 절전 모드 중 하나인 것을 특징으로 하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 통합 전력 관리 방법.
5. The method of claim 4,
The power mode of the DS that is set
It is one of Full Power Mode, Disk Power Save Mode, and Server Power Save Mode.
Integrated power management method of cloud storage system with power control switching module.
제 4 항에 있어서,
상기 DS 노드의 전력 모드가 디스크 전력 절전 모드로 전환하는 경우, 상기 DS 노드는 WOL 지원 NIC 모듈을 제외한 모든 회로의 전력이 차단된 상태로 전환되는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 통합 전력 관리 방법.
5. The method of claim 4,
When the power mode of the DS node is switched to the disk power save mode, the DS node is switched to the power-off state of all circuits except the WOL support NIC module
Integrated power management method of cloud storage system with power control switching module.
메타데이터 서버, 데이터 서버, 클라이언트 블록, 관리자 블록을 포함하고, 전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 데이터 입출력 관리 방법에 있어서,
클라이언트 블록에서 데이터에 대한 입출력 요구를 MDS에 전달하는 단계;
상기 데이터의 입출력을 수행할 DS를 메타 데이터 관리 모듈이 결정하는 단계;
상기 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하지 여부를 판단하는 단계;
현재 동작중인 DS가 존재하는 경우, 클라이언트가 현재 동작중인 DS의 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 바탕으로 DS와 통신하여 데이터 입출력을 수행하는 단계를 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 데이터 입출력 관리 방법.
A data input / output management method of a cloud storage system including a metadata server, a data server, a client block, and a manager block and including a power control switching module,
Transmitting an input / output request for data to the MDS in the client block;
Determining, by the metadata management module, a DS to perform input / output of the data;
Determining whether there is a currently operating DS among the DS nodes having the data;
If there is a currently operating DS, the client performing data input / output by communicating with the DS based on the data location information including the information of the currently operating DS;
Data input / output management method of a cloud storage system having a power control switching module.
제 7 항에 있어서,
상기 데이터를 가진 DS 노드들 중에서 현재 동작중인 DS가 존재하지 않는 경우,
파일 입출력 모듈에 Wait 명령을 전달하는 단계;
DS 중 하나를 선택하여 매직패킷(Wake on Lan 신호)을 DS노드에 전달하는 단계;
매직 패킷 신호를 수신한 DS 노드의 부팅이 완료되면, DS의 노드 전력 관리 SW 모듈이 통합 전력 관리 모듈에 부팅 완료된 DS의 전력 모드 상태를 전달하는 단계;
통합 전력 관리 모듈이 메타데이터 관리 모듈에 DS 노드의 갱신된 상태 정보를 전달하는 단계;
메타데이터 관리 모듈이 파일 입출력 모듈에 해당 DS의 갱신된 상태 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 전달하는 단계; 및
클라이언트가 해당 DS의 갱신된 상태 정보를 포함한 데이터 위치 정보를 바탕으로 DS와 통신하여 데이터 입출력를 수행하는 단계를 포함하는
전력 제어 스위칭 모듈을 구비한 클라우드 스토리지 시스템의 데이터 입출력 관리 방법.
The method of claim 7, wherein
If there is no currently running DS among the DS nodes having the data,
Transmitting a wait command to the file input / output module;
Selecting one of the DSs to pass a Magic Packet (Wake on Lan signal) to the DS node;
When the booting of the DS node receiving the magic packet signal is completed, transmitting the power mode state of the booted DS to the integrated power management module by the node power management SW module of the DS;
Delivering, by the integrated power management module, updated status information of the DS node to the metadata management module;
Transmitting, by the metadata management module, data location information including updated status information of the corresponding DS to the file input / output module; And
Client performing data input / output by communicating with the DS based on the data location information including the updated status information of the DS.
Data input / output management method of a cloud storage system having a power control switching module.
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