KR20230139303A - 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법은 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 단계 및 상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계를 포함한다.

Description

분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR INTEGRITY VERIFICATION IN MEMORY DISAGGREGATION ENVIRONMENT}
본 발명은 분리 메모리 환경의 메모리 관리 기술에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 로컬 메모리 및 원격 메모리를 포함하는 분리 메모리 환경에서 원격 메모리에 저장된 데이터의 무결성을 검증하는 기술에 관한 것이다.
컴퓨터 기술 및 네트워킹 기술의 발전에 따라, 요구되는 컴퓨팅 자원이 증가되고 있다. 또한, 네트워킹 기술의 발전에 따라, 컴퓨팅 자원을 공유하는 클라우드 시스템이 제공되고 있다.
특히, 메모리 리소스는 처리되는 데이터량의 증가에 따라 다른 컴퓨팅 자원보다 요구 용량의 증가 속도가 더욱 증가하였다. 이에 따라, 증가된 메모리 리소스에 대응할 수 있는 메모리 관리 장치 및 메모리 관리 방법이 요구된다.
분리 메모리를 제공하는 가상화 시스템은 가상머신이 태스크를 수행함에 있어서 요구되는 메모리의 부분 집합을 해당 가상머신을 운영하는 물리머신이 아닌 I/O(Input/Output)로 연결되어 있는 다른 시스템에 위치시키는 시스템과 또한 블록어드레싱을 지원하는 비휘발성 메모리들을 이용하는 가상화 시스템을 의미한다. 이는 최근 인메모리 컴퓨팅 환경이 대중화되면서 높아진 메모리 용량을 기존의 대중화된 시스템을 이용하여 제공할 수 있는 기회를 제공한다.
국내 공개특허공보 제10-2015-0019845호 (발명의 명칭: 메모리 공유 환경에서 데이터 무결성 감시 장치 및 방법)
분리 메모리 환경에서는, 빠른 메모리 접근이 요구되는 데이터는 가상머신이 동작하는 호스트에 존재하는 로컬 메모리에 위치하고, 그 외의 데이터를 리모트 메모리 등에 위치시킴으로써 높은 메모리 접근 성능과 컴퓨터 메모리 서브시스템에 의해 제어되는 랜덤 액세스 메모리 보다 대용량의 메모리를 제공할 수 있다. 즉, 임의의 데이터는 그 데이터의 접근 성격에 따라서 로컬 메모리 또는 리모트 메모리에 위치하게 된다.
그러나, 분리 메모리 환경에서 로컬 노드는 메모리 데이터가 믿을 수 있는 반면, 분리 메모리의 다수의 노드에 대한 서비스를 수행시 리모트 노드는 악의적인 노드의 공격 및 오류 문제 등으로 인해 보안 문제가 존재한다. 또한, 네트워크를 통하여 메모리 데이터가 전송됨에 따라 이에 물리적인 장애로 인한 데이터 손실, 유실, 변조 등에 의한 문제가 발생한다. 문제가 발생되면, 어플리케이션 오류 또는 데이터에 대한 신뢰성에 관한 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제의 해결을 위하여 리모트 메모리로부터 전송되는 데이터에 대한 무결성 검증이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분리 메모리 환경에서 리모트 메모리로부터의 데이터의 무결성을 검증하고, 무결성 검증 시에 발생할 수 있는 지연을 방지하기 위한 분리 메모리 관리 장치, 분리 메모리 관리 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법은 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 단계; 및 상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계를 포함하고, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택할 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고, 상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성될 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되, 상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치는 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 수신부; 및 상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 무결성 검증부를 포함하고, 상기 무결성 검증부는 상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택할 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부는 상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부는 상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고, 상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성될 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되, 상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 리모트 메모리에 저장할 기록 데이터에 대한 해시값을 생성하여 기록 데이터와 함께 리모트 메모리에 전송하고, 리모트 메모리로부터 수신한 기록 데이터 및 해시값에 기초하여 데이터 무결성을 검증하는 구성을 포함함으로써, 분리 메모리 환경에서 리모트 메모리로부터의 데이터의 무결성을 검증하고, 무결성 검증 시에 발생할 수 있는 지연을 방지하기 위한 분리 메모리 관리 장치, 분리 메모리 관리 방법 및 프로그램이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 가상화 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 관리자(218)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해시값 생성 및 전송 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해시값의 생성 및 전송 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6은 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 검증 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 "제1" 또는 "제2" 등이 다양한 구성요소를 서술하기 위해서 사용되나, 이러한 구성요소는 상기와 같은 용어에 의해 제한되지 않는다. 상기와 같은 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 또는 단계가 하나 이상의 다른 구성요소 또는 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 의미를 내포한다.
본 명세서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법은 분리 메모리 관리부를 포함하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법은 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 단계(S110); 및 상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계(S120)를 포함하고, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는 상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택할 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계(S120)는 상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계(S120)는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계(S120)는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계(S120)는 상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고, 상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성될 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되, 상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 가상화 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 가상화 시스템은 분리 메모리 관리자(218)를 포함할 수 있다. 분리 메모리 관리자(218)는 가상 머신 노드(210: 로컬 노드)에서 발생하는 리모트 메모리 접근을 처리할 수 있다. 일 예로, 가상 머신 노드(210)가 리모트 메모리에 접근하고자 하는 경우, 분리 메모리 관리자(218)는 리모트 메모리를 로컬 메모리로 적재할 수 있다.
또한, 분리 메모리 관리자(218)는 로컬 메모리를 리모트 메모리로 저장할 수 있다. 일 예로, 분리 메모리 관리자(218)는 가상 머신 노드(210)의 동작에 기초하여 제 1 메모리 페이지(221)를 로컬 메모리에서 리모트 메모리로 저장할 수 있다. 이때, 제 1 메모리 페이지(221)는 로컬 메모리에 있는 임의의 메모리 페이지일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 분리 메모리 관리자(218)는 로컬 메모리를 리모트 메모리로 저장할 수 있다.
또한, 분리 메모리 관리자(218)는 가상 머신 노드(210)의 동작에 기초하여 리모트 메모리에 있는 제 2 메모리 페이지(222)를 로컬 메모리로 적재할 수 있다. 이때, 제 2 메모리 페이지(221)는 리모트 메모리에 존재하는 임의의 메모리 페이지일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 분리 메모리 관리자(218)는 적재되는 로컬 메모리를 가상머신 노드(210)가 사용하는 주소 공간에 사상할 수 있으며, 이를 통해 가상 머신 노드(210)는 적재된 로컬 메모리를 사용할 수 있다. 즉, 가상 머신 상에서 동작하는 커널 또는 응용 프로그램이 해당 메모리에 접근하도록 할 수 있다. 반면, 분리 메모리 관리자(218)는 가상 머신 노드(210)가 접근하지 않는 메모리에 대해서는 리모트 메모리에 저장할 수 있다. 즉, 가상 머신 노드(210)가 사용하는 메모리를 확인하여 이를 로컬 메모리에 적재하고, 사용하지 않는 메모리는 리모트 메모리에 저장할 수 있다.
이때, 도 2를 참조하면, 커널 레벨에서의 가상 머신 노드(210)에는 가상 머신 커널 프로그램(215) 및 호스트 커널 프로그램(216)이 존재할 수 있다. 반면, 커널 레벨에서의 메모리 노드(220)에는 메모리 노드 커널 프로그램(219)이 존재할 수 있다. 이때, 상술한 분리 메모리 관리자(218)는 호스트 커널 프로그램(216)으로 가상 머신 커널 프로그램(215)에 기초하여 리모트 메모리 접근 처리를 제어할 수 있다. 즉, 사용자 레벨에서 가상 머신 프로그램(211)에 기초하여 가상 머신 모니터(217)에 의해 가상 머신 모니터링이 수행되고, 이에 기초하여 분리 메모리 관리자(218)는 리모트 메모리 접근 처리를 수행할 수 있다.
리모트 메모리 접근 처리시 접근 지연(latency)이 발생할 수 있다. 미리 사용할 메모리 페이지를 리모트 메모리 노드로부터 가져 오는 프리페치(prefetch)에 의해 레이턴시를 줄이고, 처리 성능을 높일 수 있다.
분리 메모리 관리자(218)는 리모트 메모리에 저장할 기록 데이터에 대한 해시값을 생성하여 기록 데이터와 함께 리모트 메모리에 전송하고, 리모트 메모리로부터 수신한 기록 데이터 및 해시값에 기초하여 데이터 무결성을 검증할 수 있다. 데이터 무결성 검증의 구체적인 방식에 대하여는 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 관리자(218)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3를 참조하면, 분리 메모리 관리자(218)는 무결성 검증부(2181), 레이턴시 검출부(2183), 프리페치 수행부(2185) 및 스케줄링부(2187)를 포함할 수 있다. 무결성 검증부(2181), 레이턴시 검출부(2183), 프리페치 수행부(2185) 및 스케줄링부(2187)는 분리 메모리 관리자(218) 내의 가속기 내에 제공될 수 있다. 가속기는 리모트 메모리에 액세스하는 NIC(Network Interface Card)와 연결되고, 리모트 메모리로의 액세스는 가속기를 통하여 수행될 수 있다.
무결성 검증부(2181)는 리모트 메모리에 저장할 기록 데이터를 복수개의 세그먼트로 분할하고, 분할된 복수개의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 세그먼트 세트에 대한 복수의 해시값을 생성 및 전송하고, 복수의 해시값 중 적어도 하나의 해시값에 기초하여 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 해시값은 기록 데이터를 입력으로 하는 해시 함수에 의해 생성될 수 있다. 예를 들면, 해시값을 생성하기 위하여 MD5, SHA(SHA-256, SHA-512) 등의 해시 함수를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 무결성 검증부(2181)는 기록 데이터에 추가하여 리모트 노드(220)의 고유 코드(IP 어드레스, 머신 ID 등)에 기초하여 해시값을 생성할 수 있다.
예를 들면, 무결성 검증부(2181)는 전체 기록 데이터를 복수개의 세그먼트로 분할하고, 전체 기록 데이터의 10%, 20%, 50%, 70%, 100%의 비율을 차지하는 세그먼트들을 포함하는 제1 세그먼트 세트, 제2 세그먼트 세트, 제3 세그먼트 세트, 제4 세그먼트 세트 및 제5 세그먼트 세트를 설정할 수 있다. 무결성 검증부(2181)는 복수의 세그먼트 세트 각각에 대한 해시값(제1 해시값 내지 제5 해시값)을 생성할 수 있다. 복수의 해시값(제1 해시값 내지 제5 해시값)은 기록 데이터와 함께 리모트 메모리로 전송되고, 리모트 메모리에 저장될 수 있다.
레이턴시 검출부(2183)는 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간을 나타내는 레이턴시(latency)를 검출할 수 있다. 레이턴시에 따라서 무결성 검증을 위한 해시값이 선택될 수 있다.
리모트 메모리의 레이턴시는 리모트 메모리에 저장되어 있는 데이터를 읽는 경우에, 로컬 노드(210)에서 읽기 요청을 전송한 시점부터 리모트 메모리에서 읽기 요청된 데이터를 읽고 전송하여 로컬 노드(210)에서 리모트 노드(220)로부터의 전송 데이터를 수신한 시점까지 걸리는 시간을 의미할 수 있다. 리모트 메모리의 레이턴시는 네트워크 상태, 리모트 노드(220)의 장치 성능 등에 따라 변화할 수 있다. 리모트 메모리의 레이턴시는 리모트 메모리에 대한 현재의 레이턴시, 리모트 메모리에 대한 소정 시간 동안의 평균 레이턴시, 리모트 메모리에 대한 액세스 빈도 등을 포함할 수 있다.
무결성 검증부(2181)는 리모트 메모리로부터 수신된 데이터의 무결성을 검증할 수 있다. 무결성 검증부(2181)는 검출된 레이턴시에 기초하여 무결성 검증을 위한 해시값을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 무결성 검증부(2181)는 검출된 레이턴시가 높을수록 더 적은 개수의 세그먼트를 포함하는 세그먼트 세트에 대한 해시값에 기초하여 무결성을 검증할 수 있다.
예를 들면, 지연이 발생하지 않는 경우에, 무결성 검증부(2181)는 제5 해시값(전체 기록 데이터의 100%의 비율을 차지하는 세그먼트들을 포함하는 제5 세그먼트 세트에 기초하여 생성된 해시값)에 기초하여 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
낮은 정도의 지연이 발생한 경우에, 무결성 검증부(2181)는 제4 해시값(기록 데이터의 70%의 비율을 차지하는 세그먼트들을 포함하는 제4 세그먼트 세트에 기초하여 생성된 해시값)에 기초하여 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
고레벨의 지연이 발생한 경우에, 무결성 검증부(2181)는 제1 해시값(기록 데이터의 10%의 비율을 차지하는 세그먼트들을 포함하는 제1 세그먼트 세트에 기초하여 생성된 해시값에 기초하여 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
일 실시예에서, 무결성 검증부(2181)는 검출된 레이턴시가 소정 임계값 이상인 경우(시스템 프로세스가 중단될 정도의 지연이 발생할 정도의 레이턴시값)부터의 기록 데이터에 대한 무결성 검증을 수행하지 않을 수 있다.
프리페치 수행부(2185)는 리모트 메모리에 저장된 데이터 중 액세스가 예상되는 데이터를 미리 저장해 두는 프리페치(prefetch) 동작을 수행할 수 있다. 데이터 무결성 검증을 수행하는 경우에는 데이터 무결성 검증을 수행하지 않는 경우 보다 처리 속도가 늦어질 수 있으며, 처리 속도를 향상시키고 지연을 방지하기 위하여 프리페치 동작이 수행될 수 있다.
스케줄링부(2187)는 시스템에 의해 요구되는 요구 데이터(ondemand data)와 프리페치 데이터를 구분하고, 요구 데이터에 대한 무결성 검증에 우선권을 부여할 수 있다. 시스템에 의해 요구되는 요구 데이터는 실시간(real time)으로 액세스 요구되는 데이터이기 때문에 프리페치 데이터 보다 우선적으로 처리할 필요가 있다. 스케줄링부(2187)는 무결성 검증에 대하여 프리페치 데이터 보다 요구 데이터에 대한 무결성 검증을 우선적으로 처리하도록 스케줄링할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해시값 생성 및 전송 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 분리 메모리 관리자(218)는 리모트 메모리에 저장할 기록 데이터를 복수개의 세그먼트로 분할하고, 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 세그먼트 세트에 대한 복수의 해시값에 기초하여 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다. 도 4에 도시된 기록 데이터(100%의 세그먼트 전체)는 하나의 페이지를 나타내거나 또는 복수의 페이지를 포함하는 하나의 블록을 나타낼 수 있다. 기록 데이터 블록을 나타내는 경우에, 일부 세그먼트는 하나 이상의 페이지를 나타낼 수 있다. 또한, 기록 데이터가 페이지를 나타내는 경우에, 일부 세그먼트는 페이지가 분할될 일부 영역을 나타낼 수 있다.
분리 메모리 관리자(218)는 기록 데이터의 적어도 일부에 기초하여 복수의 해시값을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 분리 메모리 관리자(218)는 기록 데이터 전체(100%), 기록 데이터의 일부(50%, 20% 등)에 기초하여 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 생성할 수 있다. 분리 메모리 관리자(218)는 생성된 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 기록 데이터와 함께 리모트 노드(220)에 전송한다. 리모트 노드(220)는 리모트 메모리에 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 저장할 수 있다.
리모트 메모리에 저장되어 있는 데이터의 읽기 요청이 있는 경우에, 분리 메모리 관리자(218)는 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 수신할 수 있다. 분리 메모리 관리자(218)는 레이턴시에 기초하여 복수의 해시값(H1, H2, H3) 중 하나의 해시값을 선택할 수 있다. 분리 메모리 관리자(218)는 레이턴시가 높은 경우에, 적은 세그먼트 비율로 생성된 해시값(전체 세그먼트의 20%에 의해 생성된 H3)을 선택하고, 기록 데이터 중 선택된 해시값(H3)에 대응하는 세그먼트로부터 검증 해시값을 생성할 수 있다.
분리 메모리 관리자(218)는 검증 해시값과 수신 해시값을 비교하고, 2개의 값이 일치하는 경우에 기록 데이터가 데이터 무결성을 만족하는 것으로 판정할 수 있다. 2개의 값이 일치하지 않는 경우에, 분리 메모리 관리자(218)는 기록 데이터가 데이터 무결성을 만족하지 않는 것으로 판정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해시값의 생성 및 전송 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 리모트 노드의 고유 코드를 시드값으로 포함시켜서 복수의 해시값을 생성하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 5의 실시예에서 분리 메모리 관리자(218)는 리모트 노드(220)의 IP 어드레스, 머신 ID 등과 같이 노드 고유의 코드와 기록 데이터(전체 또는 일부)에 기초하여 복수의 해시값을 생성할 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 기록 데이터의 무결성뿐만 아니라, 리모트 노드의 출처에 대한 검증도 가능하다. 즉, 분리 메모리 관리자(218)가 비검증 리모트 노드(220)로부터 기록 데이터를 수신한 경우에는 기록 데이터 및 리모트 노드 고유 코드로부터 생성된 검증 해시값과 수신 해시값이 일치하지 않게 되므로, 검증 리모트 노드(220)로부터의 기록 데이터가 아니라는 것을 검출할 수 있다.
도 6은 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무결성 검증 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6 및 7을 참조하면, 기록 데이터를 리모트 메모리에 기록하는 경우에, 로컬 노드(210)는 기록 데이터에 대한 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 생성하고(S310), 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 리모트 노드(220)에 전송할 수 있다. 리모트 노드(220)의 리모트 메모리에는 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)이 저장될 수 있다(S320).
리모트 노드(220)에 저장된 기록 데이터에 대한 읽기 요청이 있는 경우에, 리모트 노드(220)는 읽기 요청과 관련된 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 로컬 노드(210)에 전송할 수 있다. 로컬 노드(210)는 리모트 노드(220)로부터 전송된 기록 데이터 및 복수의 해시값(H1, H2, H3)을 수신할 수 있다(S330).
로컬 노드(210)는 리모트 노드(220)에 대한 레이턴시를 검출하고(S340), 검출된 레이턴시가 임계값 이하인지를 판정할 수 있다(S350). 레이턴시가 임계값 이상인 경우(S350), 로컬 노드(200)는 기록 데이터의 무결성 검증 프로세스를 스킵(skip) 할 수 있다(S370). 여기서, 임계값은 네트워크 상태 또는 리모트 노드(200)의 장치 성능에 의해 레이턴시가 높은 값을 갖고, 이에 따라 데이터 무결성을 검증하는 경우에 로컬 노드(210)의 정상 동작이 불가능한 정도의 레이턴시 값을 의미할 수 있다.
레이턴시가 임계값 이상이 아닌 경우(S350), 로컬 노드(200)는 레이턴시에 따른 검증용 해시값을 선택하고(S360), 선택된 해시값에 기초하여 도4 또는 도5에 도시된 기록 데이터의 무결성 검증 프로세스를 수행할 수 있다(S380).
그 후, 무결성 검증 스킵된 데이터에 대한 무결성 검증이 수행될 수 있다(S390). 무결성 검증 스킵된 데이터는 레이턴시가 임계값 이상인 경우에 무결성 검증 프로세스가 스킵된 데이터(S370)를 포함할 수 있다. 또한, 무결성 검증 스킵된 데이터는 기록 데이터의 일부에 해당하는 세그먼트 세트(예를 들면, 전체 기록 데이터의 70%를 차지하는 세그먼트들의 세트)에 대하여 선택된 해시값으로 무결성 검증을 수행한 경우에, 그 나머지 세그먼트들을 포함하는 세그먼트 세트(30%의 세그먼트들)를 포함할 수 있다. 이러한 데이터에 대하여는 데이터 사용시에는 무결성 검증을 스킵하고, 추후에 무결성 검증을 수행함으로써 지연을 방지하면서도 데이터 무결성을 확보할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치는 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 수신부(410); 및 상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 무결성 검증부(420)를 포함하고, 상기 무결성 검증부(420)는 상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택할 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부(420)는 상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부(420)는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부(420)는 상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 무결성 검증부(420)는 상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증할 수 있다.
이때, 상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고, 상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성될 수 있다.
이때, 상기 해시값은 상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되, 상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
410: 수신부
420: 무결성 검증부

Claims (16)

  1. 무결성 검증 장치에 의해 수행되는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법에 있어서,
    리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 단계; 및
    상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는
    상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해시값은
    상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는
    상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는
    상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는
    상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 단계는
    상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고,
    상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 해시값은
    상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되,
    상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 방법.
  9. 리모트 메모리로부터 기록 데이터 및 상기 기록 데이터에 기반하여 생성된 복수의 해시값을 수신하는 수신부; 및
    상기 기록 데이터 및 해시값에 기반하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 무결성 검증부;
    를 포함하고,
    상기 무결성 검증부는
    상기 리모트 메모리에 대한 접근 지연시간에 기반하여 상기 무결성 검증을 위한 해시값을 선택하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 해시값은
    상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 제1 세그먼트 세트에 상응하는 제1 해시값 및 상기 제1 세그먼트 세트보다 많은 세그먼트를 포함하는 제2 세그먼트 세트에 상응하는 제2 해시값을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 무결성 검증부는
    상기 접근 지연시간이 임계치를 초과하면 상기 제1 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하고, 상기 접근 지연시간이 임계치 이하이면 상기 제2 해시값을 이용하여 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 무결성 검증부는
    상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하이면 상기 기록 데이터의 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 무결성 검증부는
    상기 접근 지연시간이 검증 임계치 이하인 기록 데이터에 대한 무결성을 검증한 후, 상기 접근 지연시간이 검증 임계치를 초과하는 기록 데이터에 대한 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 무결성 검증부는
    상기 기록 데이터 중 온디맨드 데이터를 프리페치 데이터보다 우선하여 무결성을 검증하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 해시값은 상기 제1 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되고,
    상기 제2 해시값은 상기 제2 세그먼트 세트 및 상기 리모트 노드의 식별자를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 해시값은
    상기 기록 데이터를 분할한 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트 세트들 각각에 상응하는 해시값들을 포함하되,
    상기 복수의 세그먼트 세트들은 상기 기록 데이터 크기에 대한 세그먼트 세트 크기의 비율이 서로 다른 세그먼트 세트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 메모리 환경의 무결성 검증 장치.
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