KR20150095978A - 클라우드 컴퓨팅에서의 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 이용한 분산 스토리지 시스템 - Google Patents

클라우드 컴퓨팅에서의 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 이용한 분산 스토리지 시스템 Download PDF

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KR20150095978A
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distributed storage
storage
disk
storage system
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채정원
김중환
구경이
장승욱
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(주)케이아이엔엑스
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/067—Distributed or networked storage systems, e.g. storage area networks [SAN], network attached storage [NAS]

Abstract

본 발명은 클라우드 컴퓨팅에서 가상화 머신을 운용하는 컴퓨팅 노드에 자체 내장하고 있는 디스크 공간을 분산 스토리지 시스템 구성을 위한 디스크로 이용하고, 이를 통해 구성된 스토리지 시스템을 가상화 머신에서 스토리지 공간으로 이용 시 자체 내장 디스크 공간을 우선적으로 할당하여 데이터의 읽기, 쓰기에 최적의 성능을 보장하는 방법을 제공한다.
본 방법은:
컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크를 이용하여 구성한 분산 스토리지 시스템,
컴퓨팅 노드에서 실행되는 가상화 머신은 어느 컴퓨팅 노드에서 실행되고 있는가에 대한 정보 확인을 위한 식별자와 상태 관리용 노드 관리 DB,
분산 스토리지 시스템 성능 향상을 위해 로컬 디스크를 우선 할당하는 스토리지 할당 모듈의 단계를 구비한다.

Description

클라우드 컴퓨팅에서의 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 이용한 분산 스토리지 시스템{Distributed Storage System using Local Disk of Computing Node on Cloud Computing}
본 발명은 클라우드 컴퓨팅에서 가상화 머신(VM, Virtual Machine)을 운용하는 컴퓨팅 노드에 자체 내장하고 있는 디스크 공간을 분산 스토리지 시스템 구성을 위한 디스크로 이용하고, 이를 통해 구성된 스토리지 시스템을 가상화 머신에서 스토리지 공간으로 이용 시 자체 내장 디스크 공간을 우선적으로 할당하여 데이터의 읽기, 쓰기에 최적의 성능을 보장하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 컨텐츠 생산 기기의 저변 확대에 따라 컨텐츠가 다양해지고, 컨텐츠의 양 또한 급증함에 따라 분산 스토리지의 이용량이 늘어나고 있으며, 이용 환경에 따른 요구사항도 다양해 지고 있다. 또한 클라우드 컴퓨팅 환경이 증가하고, 이와 함께 분산 스토리지 시스템도 다양하게 증가하고 있다. 분산 스토리지 시스템은 네트워크를 이용해 접근할 수 있는 스토리지 시스템으로, 분산된 여러 호스트에 데이터를 2중 이상으로 복제 저장하여 이용한다. 이때, 사용자가 고성능 컴퓨팅(HPC, High Performance Computing)을 위하여 스토리지를 구축하고자 할 때, SSD(Solid-State Drive)와 같은 고성능의 디스크 장치와 10G 이더넷(Ethernet), 인피니밴드(InfiniBand)와 같은 고성능 네트워크 장치를 이용하여 구성함으로써 많은 비용이 필요로 하고, 네트워크를 통해 접근하기 때문에 불필요한 오버헤드가 발생할 수 있다.
본 발명은 클라우드 컴퓨팅의 분산 스토리지를 구성함에 있어서 고성능의 디스크 장치와 고성능 네트워크 장치 없이 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 이용하여 분산 스토리지 시스템을 구성하고, 네트워크 응답 속도가 가장 빠른 로컬 디스크를 스토리지를 우선 할당받게 한다. 따라서 클라우드 컴퓨팅에서 고비용을 들이지 않고 효율적인 분산 스토리지 시스템을 구성하고, 구성된 시스템에서 가상화 머신에 요청한 스토리지로 로컬 디스크를 우선 할당함으로써 불필요한 네트워크를 발생시키지 않을 수 있다.
본 발명은 클라우드 컴퓨팅의 분산 스토리지를 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 활용하여 분산 스토리지 시스템 구성하고 가상화 머신의 스토리지로 로컬 디스크를 우선 할당하는 특징이 있다.
본 발명은 기존의 시스템 성능을 향상시키기 위한 것으로, 클라우드 컴퓨팅의 스토리지를 컴퓨팅 노드의 로컬 디스크를 활용하여 분산 스토리지 시스템 구성을 위한 비용을 절감하고, 가상화 머신의 스토리지로 로컬 디스크를 우선 할당할 수 있는 방법을 제시하여 향상된 성능의 스토리지를 제공하는 데 있다.
또한, 기존 스토리지 시스템의 장점인 2중 이상으로 복제된 데이터를 이용하여, 로컬 디스크 자체만으로 서비스를 제공할 때의 데이터 유실에 대한 위험성을 제거하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 시스템에서의 분산 스토리지 시스템 이용 구성도,
도 2는 본 발명의 컴퓨팅 노드 정보 관리 DB(DB, 데이타베이스)의 자료의 구조와 컴퓨팅 노드 식별자 생성 방식,
도 3은 본 발명의 가상화 머신에서 분산 스토리지 시스템의 스토리지를 로컬 스토리지로 우선 할당하는 방법의 순서도.
이하, 첨부된 도면에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 시스템에서(100) 분산 스토리지 시스템(200)의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 클라우드 시스템(100)은 컴퓨팅 노드(110, 120, 130)와 분산 스토리지 시스템(200), 컴퓨팅 노드 정보 관리 DB(300)로 구성될 수 있다. 다만, 클라우드 시스템(100)은 상기 항목 이외에도 추가적인 항목들이 다수 포함되어 있으나, 본 발명과 연관된 주요 구성 요소만을 도면에 포함한다.
클라우드 시스템(100)에서 컴퓨팅 노드(110, 120, 130)에는 가상화 머신(111, 121, 131)이 실행되고 있으며, 이 가상화 머신(111, 121, 131)은 분산 스토리지 시스템(200)에서 제공하는 스토리지(211, 212, 213)를 필요 시 요청하여 할당받은 후 데이터 보관 및 관리를 위해 이용한다. 이때 사용되는 로컬 물리 스토리지(211, 212, 213)는 각 가상화 머신(111, 121, 131)이 위치한 동일 컴퓨팅 노드(110, 120, 130)에 위치한다. 가상화 머신(111, 121, 131)에 할당되는 스토리지는 스토리지 할당 모듈(220)에 의해서 컴퓨팅 노드 관리 DB(300)에 가상화 머신(111, 121, 131)을 실행 시에 저장한 컴퓨팅 노드(110, 120, 130) 정보를 참고하여, 동일한 컴퓨팅 노드(110, 120, 130)에 있는 로컬 물리 스토리지(211, 212, 213)를 우선 할당한다.
도 2는 본 발명의 컴퓨팅 노드의 정보 관리 DB(300)의 자료 구조(310) 및 해당 자료 구조에서 노드 식별자 생성 방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 컴퓨팅 노드 정보 관리를 위해 노드 식별자 생성은 컴퓨팅 노드의 네트워크 어댑터에 부착된 준고유 식별자인 매체 접근 제어 주소(MAC 주소, Media Access Control Address)를 입력 값으로 한 MD5(Message Digest Algorithm 5) 알고리즘의 결과 값을 이용한다. 노드 식별자 정보 이외에 전체 스토리지 용량, 할당 가능한 스토리지 용량 및 컴퓨팅 노드의 응답 속도를 저장 관리한다. 상기에 저장된 정보를 기반으로 로컬 물리 스토리지를 할당받지 못한 경우, 최적의 스토리지를 선정하기 위한 데이터로 이용한다.
도 3은 본 발명의 컴퓨팅 노드(110)에서 실행되는 가상화 머신(111)이 분산 스토리지 시스템(200)의 스토리지 할당 모듈(220)로부터 로컬 물리 스토리지를 우선 할당받기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.
클라우드 시스템(100)의 컴퓨팅 노드(110)에서 새로운 가상화 머신(111)이 실행된다. 실행 중, 가상화 머신(111)은 분산 스토리지 시스템(200)의 스토리지 할당 모듈(220)에게 스토리지를 요청한다(S410). 스토리지 할당 모듈(220)은 컴퓨팅 노드 정보 관리 DB(300) 값을 조회(S420)한다. 그리고 로컬 물리 스토리지(211)를 우선 할당받을 수 있을지 여부를 판별한다(S430). 로컬 물리 스토리지(211) 이용이 가능한 경우 스토리지 할당 모듈(220)은 로컬 스토리지를 우선 할당한다(450). 만일, 로컬 물리 스토리지(211)를 이용 할 수 없는 경우에는 다른 물리 스토리지들(212, 213) 중에서 전송 속도와 스토리지 가용 공간을 고려하여 적합한 스토리지를 선정(S440)하여 가상화 머신(111)에 스토리지를 할당한다. 스토리지가 할당되면, 스토리지 할당 모듈(220)은 노드 정보 관리 DB(300)를 갱신(S460)해 다른 가상화 머신이 최적의 스토리지를 할당받을 수 있도록 한다.
100 클라우드 시스템
110, 120, 130 클라우드 시스템의 컴퓨팅 노드
111, 121, 131 컴퓨팅 노드에서 실행되는 가상화 머신
200 분산 스토리지 시스템
211, 212, 213 로컬 물리 스토리지
220 스토리지 할당 모듈
300 컴퓨팅 노드 정보 관리 DB

Claims (3)

  1. 클라우드 컴퓨팅에서 컴퓨팅 노드의 내장된 로컬 디스크를 분산 스토리지 시스템 구성을 위한물리적 스토리지로 이용하고, 컴퓨팅 노드에서 실행되는 가상화 머신은 실행중인 컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크를 스토리지 영역으로 우선 할당받는 것에 있어서,
    컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크를 이용하여 구성한 분산 스토리지 시스템과;
    컴퓨팅 노드에서 실행되는 가상화 머신은 어느 컴퓨팅 노드에서 실행되고 있는가에 대한 정보 확인을 위한 식별자와 상태 관리용 노드 관리 DB와;
    가상화 머신에 분산 스토리지 할당에 있어 가상화 머신이 실행된 컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크를 우선 할당하는 스토리지 할당 모듈의 방법 및 장치.
  2. 청구항 1에 있어서 가상화 머신은 어느 컴퓨팅 노드에서 실행되는지 확인을 위한 컴퓨팅 노드의 고유 식별자를 생성하는 단계와;
    상기 컴퓨팅 노드의 고유 식별자를 MD5 알고리즘을 이용하여 생성하는 방법과;
    상기의 MD5(Message Digest Algorithm 5) 알고리즘 입력 값으로 컴퓨팅 노드의 네트워크 어댑터에 부착된 준고유 식별자인 매체 접근 제어 주소(MAC 주소, Media Access Control Address)를 이용하는 방법과;
    가상화 머신에 분산 스토리지 할당에 있어 가상화 머신이 실행된 컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크를 우선 할당하는 스토리지 할당 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서 컴퓨팅 노드의 로컬 물리 디스크 및 네트워크 디스크를 포함하여 구성된 분산 스토리지 시스템.


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