KR20230172729A - 스토리지 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

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은희석
지수영
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 스토리지 장치는 복수의 논리 블록을 포함하는 복수의 네임스페이스를 포함하는 비휘발성 메모리, 그리고 복수의 네임스페이스 각각에 대해, 복수의 논리 블록 중 할당 가능한 논리 블록의 개수인 커패시티, 복수의 논리 블록 중 현재 할당된 논리 블록과 할당 가능한 논리 블록의 개수의 합인 사이즈를 확인하고, 커패시티와 사이즈를 사용하여 복수의 네임스페이스 중 제1 네임스페이스를 검출하고, 복수의 네임스페이스 중 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제1 네임스페이스에 제공하는 스토리지 컨트롤러를 포함한다.

Description

스토리지 장치 및 이의 동작 방법{STORAGE DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}
개시 내용은 스토리지 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 기술이 발전하면서 컴퓨터 프로세서의 성능이 고도로 향상되고, 멀티 코어 프로세서 기술이 발전하게 되면서, 하나의 컴퓨터 서버에서 동시에 작업할 수 있는 작업의 양이 현저하게 증가하게 되었다.
이에 따라, 데이터 센터에서는 수백 대 또는 수천 대의 컴퓨터 서버를 한 장소에 설치하여 다양하고 안정적인 서비스(예를 들어, 웹 서버, 메일 서버, 파일 서버, 비디오 서버, 클라우드 서버)를 서로 다른 서비스 사용자들에게 제공하고 있다.
데이터 센터에 연결을 요청하는 테넌트들에게 제공하는 서비스의 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위해, 스토리지 장치를 효율적으로 이용할 수 있도록, 네임스페이스(namespace) 기능을 지원하는 스토리지 장치가 사용되고 있다.
일 실시예는 메모리 리소스를 효율적으로 관리할 수 있는 스토리지 장치 및 이의 동작 방법을 제공하고자 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 스토리지 장치는 복수의 논리 블록을 포함하는 복수의 네임스페이스를 포함하는 비휘발성 메모리, 그리고 복수의 네임스페이스 각각에 대해, 복수의 논리 블록 중 할당 가능한 논리 블록의 개수인 커패시티, 복수의 논리 블록 중 현재 할당된 논리 블록과 할당 가능한 논리 블록의 개수의 합인 사이즈를 확인하고, 커패시티와 사이즈를 사용하여 복수의 네임스페이스 중 제1 네임스페이스를 검출하고, 복수의 네임스페이스 중 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제1 네임스페이스에 제공하는 스토리지 컨트롤러를 포함한다.
스토리지 컨트롤러는 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제1 비율로 제1 임계치를 각각 설정하며, 복수의 네임스페이스 중 제1 임계치 미만의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 제1 네임스페이스로서 검출할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는, 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제외한 제2 네임스페이스의 커패시티가 제2 네임스페이스의 제1 임계치 이상을 유지하도록, 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부의 개수를 결정할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는, 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부가 제공된 제1 네임스페이스의 커패시티가 제1 임계치 이상이 되도록, 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부의 개수를 결정할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제2 비율로 제2 임계치를 각각 설정하며, 복수의 네임스페이스 중 제2 임계치 이상의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 제2 네임스페이스로서 검출할 수 있다.
제1 비율은 제2 비율보다 더 작을 수 있다.
스토리지 컨트롤러는 제1 네임스페이스의 커패시티가 제2 임계치 이상이면, 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제2 네임스페이스에 반환할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는, 제1 네임스페이스에 대해 가비지 컬렉션(garbage collection)을 수행하여 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록을 확보할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는 제2 네임스페이스의 커패시티가 제1 임계치 미만이면, 제1 네임스페이스의 커패시티가 제2 임계치 이상인지 여부를 검출할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는, 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제2 네임스페이스에 반환한 후에도, 제2 네임스페이스의 커패시티가 제1 임계치 미만이면, 복수의 네임스페이스 중 제3 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제2 네임스페이스에 제공할 수 있다.
스토리지 컨트롤러는 외부로부터 상기 복수의 네임스페이스에 대한 식별 커맨드를 수신하면, 복수의 네임스페이스 각각의 커패시티에 대한 정보 및 사이즈에 대한 정보를 출력할 수 있다.
복수의 네임스페이스는 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 제3 네임스페이스 및 복수의 가상 머신에 의해 공유되는 제4 네임스페이스를 포함하고, 스토리지 컨트롤러는, 제2 네임스페이스를 제3 네임스페이스보다 제4 네임스페이스 중에서 우선적으로 결정할 수 있다.
복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 메모리 영역을 갖는 버퍼 메모리를 더 포함하고, 스토리지 컨트롤러는 복수의 가상 머신의 QoS 요구사항을 준수하도록, 복수의 가상 머신의 QoS를 모니터링하고, 모니터링한 QoS에 따라 복수의 메모리 영역의 여유 공간을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 복수의 논리 블록을 포함하는 복수의 네임스페이스 각각에 대해, 복수의 논리 블록 중 할당 가능한 논리 블록의 개수인 커패시티 및 복수의 논리 블록 중 현재 할당된 논리 블록과 할당 가능한 논리 블록의 개수의 합인 사이즈를 확인하는 단계, 커패시티와 사이즈를 사용하여 복수의 네임스페이스 중 제1 네임스페이스를 검출하는 단계, 그리고 복수의 네임스페이스 중 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제1 네임스페이스에 제공하는 단계를 포함한다.
제1 네임스페이스를 검출하는 단계는, 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제1 비율로 제1 임계치를 각각 설정하는 단계, 그리고 복수의 네임스페이스 중 제1 임계치 미만의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 제1 네임스페이스로서 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제2 비율로 제2 임계치를 각각 설정하는 단계, 그리고 복수의 네임스페이스 중 제2 임계치 이상의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 제2 네임스페이스로서 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제공받은 제1 네임스페이스의 커패시티가 제2 임계치 이상인지 여부를 결정하는 단계, 제1 네임스페이스의 커패시티가 제2 임계치 이상이면, 제1 네임스페이스에 대해 가비지 컬렉션(garbage collection)을 수행하여, 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록을 확보하는 단계, 그리고 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제2 네임스페이스에 반환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 스토리지 시스템은 복수의 가상머신을 실행하는 호스트 장치, 그리고 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 네임스페이스를 포함하고, 복수의 네임스페이스 각각의 할당 가능한 논리 블록의 개수와 복수의 네임스페이스 각각의 현재 할당된 논리 블록의 개수에 기초하여, 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈를 조정하는 스토리지 장치를 포함할 수 있다.
스토리지 장치는 복수의 가상 머신에 의해 공유되는 공유 네임스페이스를 더 포함하고, 공유 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록을 사용하여, 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈를 조정할 수 있다.
스토리지 장치는, 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 메모리 영역을 더 포함하고, 복수의 가상 머신의 QoS 요구사항을 준수하도록, 복수의 가상 머신에 대한 QoS를 모니터링하고, 모니터링한 QoS에 따라 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 메모리 영역의 여유 공간을 재구성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 스토리지 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 스토리지 장치에 포함되는 비휘발성 메모리의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3 내지 도 7은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서 네임스페이스를 생성, 설정, 및 관리하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에 포함되는 스토리지 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10 내지 도 13은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 스토리지 시스템이 적용된 데이터 센터를 나타내는 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
또한, 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소는 이러한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 이들 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 스토리지 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 스토리지 시스템(100)은 호스트 장치(110) 및 스토리지 장치(120)를 포함한다.
호스트 장치(110)는 스토리지 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 호스트 장치(110)는 호스트 프로세서(111), 호스트 메모리(112), 및 테넌트 매니저(113)를 포함할 수 있다.
호스트 프로세서(111)는 호스트 장치(110)의 동작을 제어하고, 예를 들어 운영 체제(OS: Operating System)를 실행할 수 있다. 호스트 메모리(112)는 호스트 프로세서(111)에 의해 실행 및 처리되는 명령어(instruction) 및 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 호스트 프로세서(111)에 의해 실행되는 운영 체제는 파일 관리를 위한 파일 시스템(file system), 및 스토리지 장치(120)를 포함하는 주변 기기를 상기 운영 체제 레벨에서 제어하기 위한 장치 드라이버(device driver)를 포함할 수 있다.
테넌트 매니저(113)는 호스트 장치(110)가 관리하는 복수의 테넌트에 대한 정보를 저장 및 수정할 수 있다. 일 예로, 복수의 테넌트들에 대한 정보는, 복수의 테넌트마다 각각 할당된 ID(identification), 복수의 테넌트 각각의 우선순위(priority)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
테넌트 매니저(113)는 호스트 장치(110)에게 태스크를 요청한 사용자가 소속된 테넌트를 식별할 수 있다. 예를 들어, 테넌트 매니저(113)는 복수의 사용자가 태스크를 각각 요청한 경우, 복수의 사용자 각각에 대응되는 테넌트의 ID 및 우선순위에 대한 정보를 스토리지 장치(120)에게 전송할 수 있다.
어떤 실시예에서, 테넌트 매니저(113)는 하이퍼바이저(hypervisor)로 구현될 수 있다. 하이퍼바이저는, 테넌트 별로 운영되는 복수의 운영 체제들을 동시에 실행하기 위한 논리적 플랫폼으로서, 가상 머신(VM: virtual machine) 모니터 또는 가상 머신 매니저로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 호스트 장치(110)는 테넌트 별로, 운영 체제 상에서 구동되는 서로 다른 복수의 어플리케이션(application) 및/또는 복수의 가상 머신을 실행할 수 있다.
호스트 장치(110)는 다양한 인터페이스를 통하여 스토리지 장치(120)와 통신할 수 있다. 한 예로서, 호스트 장치(110)는 USB(Universal Serial Bus), MMC(MultiMediaCard), PCI-E(PCIExpress), ATA(AT Attachment), SATA(Serial AT Attachment), PATA(Parallel AT Attachment), SCSI(Small Computer System Interface), SAS(Serial Attached SCSI), ESDI(Enhanced Small Disk Interface), IDE(Integrated Drive Electronics), NVMe(Non-Volatile Memory Express) 등과 같은 다양한 인터페이스를 통해 스토리지 장치(120)와 통신할 수 있다.
스토리지 장치(120)는 호스트 장치(110)에 의해 액세스된다. 스토리지 장치(120)는 스토리지 컨트롤러(121), 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h), 및 버퍼 메모리(122)를 포함할 수 있다. 스토리지 장치(120)는 호스트 장치(110)로부터의 명령에 응답하여 데이터를 저장하거나 또는 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(120)는 SSD(Solid state Drive), 스마트(smart) SSD, eMMC(embedded Multimedia Card), 임베디드 UFS(Universal Flash Storage) 메모리 장치, UFS 메모리 카드, CF(Compact Flash), SD(Secure Digital), Micro-SD(Micro Secure Digital), Mini-SD(Mini Secure Digital), xD(extreme Digital) 또는 메모리 스틱(Memory Stick)일 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는 스토리지 장치(120)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 컨트롤러(121)는 호스트 장치(110)로부터 수신된 커맨드, 어드레스 및 데이터에 기초하여 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)의 동작을 제어할 수 있다.
복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)는 메타 데이터 및 그 밖의 사용자 데이터를 저장할 수 있다.
복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 각각은 스토리지 시스템(100)의 전원이 차단되어도 저장된 데이터를 유지할 수 있는 비휘발성의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있으며, 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 블록으로 구분될 수 있다. 복수의 메모리 블록은 메모리 셀들이 2차원적으로 동일한 평면(또는 레이어)에 배치되는 2차원 수평 구조 또는 비휘발성 메모리 셀들이 3차원적으로 배치되는 3차원(3D) 수직 구조를 가질 수 있다. 메모리 셀은 한 비트의 데이터를 저장하는 싱글 레벨 셀(single level cell, SLC) 또는 두 비트 이상의 데이터를 저장하는 멀티 레벨 셀(multi level cell, MLC)일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 메모리 셀은 3 비트 데이터를 저장하는 트리플 레벨 셀(triple level cell, TLC) 또는 4비트 데이터를 저장하는 쿼드러플 레벨 셀(quadruple) 일 수도 있다.
복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 각각은 각각이 메모리 셀 어레이를 포함하는 복수의 다이들(dies), 또는 복수의 칩들(chips)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(110)는 복수의 칩들을 포함하고, 복수의 칩들 각각은 복수의 다이들을 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)는 또한, 각각이 복수의 칩들을 포함하는 복수의 채널을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)에 대해 복수의 네임스페이스가 설정될 수 있다. 복수의 네임스페이스 각각은 복수의 테넌트에 할당될 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하는 것처럼, 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 중 적어도 일부에 대해 하나의 네임스페이스가 설정될 수 있다. 또한, 복수의 네임스페이스 중 적어도 하나는 복수의 테넌트에 모두 할당 가능한 공용 네임스페이스일 수 있다. 복수의 네임스페이스 각각은 적어도 하나의 논리 블록의 개수로 표현 가능한 크기를 가질 수 있고, 하나의 논리 블록은 적어도 하나의 메모리 블록을 포함할 수 있다.
복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 각각은 NAND 플래시 메모리(Flash Memory)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 각각은 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), ReRAM(resistive RAM), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 이와 유사한 메모리를 포함할 수 있다. 이하, 본 개시에서 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h) 각각은 NAND 플래시 메모리 장치임을 가정하여 설명하기로 한다.
버퍼 메모리(122)는 스토리지 컨트롤러(121)에 의해 실행 및 처리되는 명령어 및 데이터를 저장할 수 있다. 버퍼 메모리(122)는 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)에 저장되어 있거나 또는 저장하고자 하는 데이터를 임시로 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 버퍼 메모리(122)에 대해 적어도 하나의 메모리 영역이 설정될 수 있다. 적어도 하나의 메모리 영역 각각은 복수의 테넌트에 할당될 수 있다.
버퍼 메모리(122)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static RAM) 등과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 버퍼 메모리(122)는 MRAM(magnetic RAM), PRAM(phase change RAM), 또는 ReRAM(resistive RAM) 등과 같은 저항형의 비휘발성 메모리, 플래시 메모리, NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), 또는 FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등 다양한 종류의 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 버퍼 메모리(122)는 스토리지 컨트롤러(121)의 외부에 구비되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 버퍼 메모리(122)는 스토리지 컨트롤러(121)의 내부에 구비될 수도 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 복수의 네임스페이스 각각의 데이터 구조를 확인할 수 있다. 데이터 구조는 네임스페이스의 크기(NSZE: Namespace Size)(이하, "사이즈"로 설명함), 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록의 개수(NCAP: Namespace Capacity)(이하, "커패시티"로 설명함), 및 네임스페이스의 현재 할당된 논리 블록의 개수(NUSE: Namespace Utilization)(이하, "사용률"로 설명함)를 포함할 수 있다. 스토리지 컨트롤러(121)는 네임스페이스의 데이터 구조에 대한 정보를 호스트 장치(110)에 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 테넌트 매니저(113)는 네임스페이스의 데이터 구조를 식별하는 명령을 발행할 수 있다. 그러면, 스토리지 컨트롤러(121)는 확인된 복수의 네임스페이스 각각의 데이터 구조에 대한 정보를 테넌트 매니저(113)에 출력할 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는 사용자가 요청한 태스크를 위한 리소스를 동적으로 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 스토리지 컨트롤러(121)는 복수의 네임스페이스 각각의 리소스에 대한 정보를 사용하여, 복수의 네임스페이스 각각의 리소스를 동적으로 조정할 수 있다. 스토리지 컨트롤러(121)는 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈, 복수의 네임스페이스 각각의 커패시티, 및 복수의 네임스페이스 각각의 사용률을 사용하여, 복수의 네임스페이스의 사이즈를 조정할 수 있다. 하나의 네임스페이스의 사이즈는 그 네임스페이스에 할당 가능한 논리 블록의 개수와 그 네임스페이스에 현재 할당된 논리 블록의 개수의 합으로 나타낼 수 있다. 또는 하나의 네임스페이스의 사이즈는 그 네임스페이스에 할당 가능한 논리 블록들의 용량과 그 네임스페이스에 현재 할당된 논리 블록들의 용량의 합으로 나타낼 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 어느 하나의 네임스페이스(예를 들어, 제1 네임스페이스)의 커패시티가 제1 임계치 미만이면, 다른 네임스페이스에 할당 가능한 논리 블록을 제1 네임스페이스에 할당(또는 대여)할 수 있도록, 다른 네임스페이스(예를 들어, 제2 네임스페이스)의 사이즈를 감소시키고, 제1 네임스페이스의 사이즈를 증가시킬 수 있다. 여기서, 제1 임계치는 제1 네임스페이스의 사이즈의 소정 비율로 설정될 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 네임스페이스의 사이즈가 증가된 제1 네임스페이스의 커패시티가 제2 임계치 이상이면, 제1 네임스페이스의 사이즈를 감소시키고, 감소된 제1 네임스페이스의 사이즈만큼, 제2 네임스페이스의 사이즈를 증가시킬 수 있다. 여기서, 제2 임계치는 제1 네임스페이스의 사이즈의 소정 비율로 설정될 수 있다. 이때, 제1 네임스페이스에 포함된 메모리 블록 중 일부에 대한 가비지 컬렉션이 수행될 수 있고, 가비지 컬렉션이 수행된 메모리 블록에 대응하는 논리 블록이 제2 네임스페이스에 할당 가능한 논리 블록으로 설정될 수 있다.
상기에서는 네임스페이스의 커패시티를 사용하여, 복수의 네임스페이스 각각의 리소스를 동적으로 조정하는 것으로 설명하였으나, 네임스페이스의 커패시티 대신에 네임스페이스의 사용률을 사용할 수도 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 가상 머신들(또는 테넌트들) 각각에게 제공하는 서비스의 QoS를 모니터링하고, QoS에 따라 버퍼 메모리(122)의 메모리 영역의 크기를 조절할 수 있다. QoS는 컴퓨터 네트워크와 같은 서비스의 전반적인 성능, 특히 사용자 측면에서의 성능을 설명하거나 측정하기 위한 개념으로서, 비트 전송률(bit rate), 처리량(throughput), 전송 지연(transmission delay), 가용성(availability), 지터(jitter) 등과 같은 여러 측면을 고려하여 정량적으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 스토리지 컨트롤러(121)는 테넌트들 각각의 메모리 레이턴시를 테넌트들 각각에게 제공하는 서비스의 QoS로서 측정할 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 각각의 테넌트 별로 최저 QoS가 보장되도록 버퍼 메모리(122)의 메모리 영역의 크기를 조절할 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 어느 하나의 테넌트(예를 들어, 제1 테넌트)에게 제공하는 서비스의 QoS가 제3 임계치 미만이면, 다른 테넌트에 할당 가능한 메모리 영역의 일부를 제1 테넌트에 할당할 수 있도록, 다른 테넌트(예를 들어, 제2 테넌트)에 할당 가능한 메모리 영역 또는 테넌트들이 공유 가능한 메모리 영역의 크기를 감소시키고, 제1 테넌트에 할당 가능한 메모리 영역의 크기를 증가시킬 수 있다. 여기서, 제3 임계치는 제1 테넌트에 제공하는 서비스의 최소 QoS의 소정 비율을 갖는 QoS 값으로 설정될 수 있다.
스토리지 컨트롤러(121)는, 제1 테넌트에게 제공하는 서비스의 QoS가 제4 임계치 이상이면, 제1 테넌트에 할당 가능한 메모리 영역의 크기를 감소시키고, 감소된 메모리 영역의 크기만큼, 제2 테넌트에 할당 가능한 메모리 영역의 크기를 증가시킬 수 있다. 여기서, 제4 임계치는 제1 테넌트에 제공하는 서비스의 최소 QoS의 소정 비율을 갖는 QoS 값으로 설정될 수 있다.
상기에서, 스토리지 컨트롤러(121)는 스토리지 장치(120)의 내부에서 복수의 비휘발성 메모리(123a, 123b, …, 123h)에 대해 설정된 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈를 동적으로 조정하거나, 버퍼 메모리(122)의 메모리 영역의 크기를 조절할 수 있다. 스토리지 컨트롤러(121)는 테넌트 매니저(113)가 발행한 네임스페이스의 데이터 구조를 식별하는 명령을 수신하고, 네임스페이스의 데이터 구조를 테넌트 매니저(113)에 출력하는 경우에도, 실제 조정된 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률 및/또는 메모리 영역의 크기에 대한 정보를 전송하지 않을 수 있다. 스토리지 컨트롤러(121)는 테넌트 매니저(113)가 발행한 네임스페이스의 데이터 구조를 식별하는 명령을 수신하는 경우, 조정되기 전의 네임스페이스의 사이즈를 기준으로, 실제 조정된 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률을 보정하고, 이에 대한 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 조정되기 전의 네임스페이스의 사이즈가 a이고, 실제 조정된 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률이 각각, b, c, 및 d이면, 스토리지 컨트롤러(121)는 a, c*a/b, 및 d*a/b으로 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률 각각에 대한 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 스토리지 장치(120) 각각은 SSD(Solid State Drive)일 수 있다. 다른 실시예에서, 스토리지 장치(120) 각각은 UFS(Universal Flash Storage), MMC(Multi Media Card) 또는 eMMC(embedded MMC)일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 스토리지 장치(120) 각각은 SD(Secure Digital) 카드, 마이크로 SD 카드, 메모리 스틱(memory stick), 칩 카드(chip card), USB(Universal Serial Bus) 카드, 스마트 카드(smart card), CF(Compact Flash) 카드 또는 이와 유사한 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 스토리지 장치(120) 각각은 SATA(Serial Advanced Technology Attachment) 버스, SCSI(Small Computer Small Interface) 버스, NVMe(Non-Volatile Memory Express) 버스, SAS(Serial Attached SCSI) 버스, UFS, eMMC 등의 버스를 포함하는 블록 액세서블 인터페이스(block accessible interface)를 통해 호스트 장치(110)와 연결되고, 호스트 장치(110)에 의해 상기 블록 액세서블 인터페이스를 통하여 블록 단위로 액세스될 수 있다.
일 실시예에서, 스토리지 장치(120)는 PC(Personal Computer), 서버 컴퓨터(server computer), 데이터 센터(data center), 워크스테이션(workstation), 디지털 TV(digital television), 셋-탑 박스(set-top box) 등의 임의의 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 다른 실시예에서, 스토리지 장치(120)는 휴대폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC(Personal Computer), 노트북(laptop computer), PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라(digital camera), 캠코더(camcorder), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 음악 재생기(music player), 동영상 재생기(video player), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(Internet of Things) 기기, e-북(e-book), VR(Virtual Reality) 기기, AR(Augmented Reality) 기기, 드론(drone) 등의 임의의 모바일 시스템일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 스토리지 장치에 포함되는 비휘발성 메모리의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 비휘발성 메모리(200)는 메모리 셀 어레이(210), 어드레스 디코더(220), 페이지 버퍼 회로(230), 데이터 입출력 회로(240), 전압 생성기(250), 및 제어 회로(260)를 포함한다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(200)는 도 1의 비휘발성 메모리들(123a, 123b, …, 123h) 중 하나일 수 있다.
메모리 셀 어레이(210)는 복수의 스트링 선택 라인들(SSL), 복수의 워드 라인들(WL) 및 복수의 접지 선택 라인들(GSL)을 통해 어드레스 디코더(220)와 연결된다. 또한, 메모리 셀 어레이(210)는 복수의 비트 라인들(BL)을 통해 페이지 버퍼 회로(230)와 연결된다. 메모리 셀 어레이(210)는 복수의 워드 라인들(WL) 및 복수의 비트 라인들(BL)에 연결되는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이(210)는 각각 메모리 셀들을 포함하는 복수의 메모리 블록들(BLK1, BLK2, …, BLKz)로 구분될 수 있다. 또한, 복수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 복수의 페이지들로 구분될 수 있다.
실시예에 따라서, 메모리 셀 어레이(210)는 2차원 어레이(array) 구조 또는 3차원 수직 어레이 구조로 형성될 수 있다.
제어 회로(260)는 외부(예를 들어, 도 1의 호스트 장치(110) 및/또는 스토리지 컨트롤러(120))로부터 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)를 수신하고, 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)에 기초하여 비휘발성 메모리(200)의 소거 루프, 프로그램 루프, 및 독출 동작을 제어한다. 여기서 프로그램 루프는 프로그램 동작과 프로그램 검증 동작을 포함하고, 소거 루프는 소거 동작과 소거 검증 동작을 포함할 수 있다. 여기서 독출 동작은 노멀 독출 동작과 데이터 리커버리 독출 동작을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어 회로(260)는 커맨드(CMD)에 기초하여 전압 생성기(250)를 제어하기 위한 제어 신호들(CON) 및 페이지 버퍼 회로(230)를 제어하기 위한 제어 신호들(PBC)을 생성하고, 어드레스(ADDR)에 기초하여 로우 어드레스(R_ADDR) 및 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 생성할 수 있다. 제어 회로(260)는 로우 어드레스(R_ADDR)를 어드레스 디코더(220)에 제공하고, 컬럼 어드레스(C_ADDR)를 데이터 입출력 회로(240)에 제공할 수 있다.
어드레스 디코더(220)는 복수의 스트링 선택 라인들(SSL), 복수의 워드 라인들(WL) 및 복수의 접지 선택 라인들(GSL)을 통해 메모리 셀 어레이(210)와 연결된다.
예를 들어, 소거/프로그램/독출 동작 시에, 어드레스 디코더(220)는 로우 어드레스(R_ADDR)에 응답하여, 복수의 워드 라인들(WL) 중 적어도 하나를 선택 워드 라인으로 결정하고, 복수의 워드 라인들(WL) 중에서 상기 선택 워드 라인을 제외한 나머지 워드 라인들을 비선택 워드 라인들로 결정할 수 있다.
또한, 소거/프로그램/독출 동작 시에, 어드레스 디코더(220)는 로우 어드레스(R_ADDR)에 응답하여, 복수의 스트링 선택 라인들(SSL) 중 적어도 하나를 선택 스트링 선택 라인으로 결정하고, 나머지 스트링 선택 라인들을 비선택 스트링 선택 라인들로 결정할 수 있다.
또한, 소거/프로그램/독출 동작 시에, 어드레스 디코더(220)는 로우 어드레스(R_ADDR)에 응답하여, 복수의 접지 선택 라인들(GSL) 중 적어도 하나를 선택 접지 선택 라인으로 결정하고, 나머지 접지 선택 라인들을 비선택 접지 선택 라인들로 결정할 수 있다.
전압 생성기(250)는 전원 전압(PWR) 및 제어 신호들(CON)에 기초하여 비휘발성 메모리(200)의 동작에 필요한 전압들(VS)을 생성할 수 있다. 전압들(VS)은 어드레스 디코더(220)를 통해 복수의 스트링 선택 라인들(SSL), 복수의 워드 라인들(WL) 및 복수의 접지 선택 라인들(GSL)에 인가될 수 있다. 또한, 전압 생성기(250)는 전원 전압(PWR) 및 제어 신호들(CON)에 기초하여 소거 동작에 필요한 소거 전압(VERS)을 생성할 수 있다. 소거 전압(VERS)은 메모리 셀 어레이(210)에 직접 인가되거나 비트 라인(BL)을 통해 인가될 수 있다.
예를 들어, 소거 동작 시에, 전압 생성기(250)는 하나의 메모리 블록의 공통 소스 라인 및/또는 비트 라인(BL)에 소거 전압(VERS)을 인가하고, 어드레스 디코더(220)를 통해 하나의 메모리 블록의 모든 워드 라인들 또는 일부의 서브 블록에 해당하는 워드 라인들에 소거 허용 전압(예를 들어, 접지 전압)을 인가할 수 있다. 소거 검증 동작 시에, 전압 생성기(250)는 하나의 메모리 블록의 모든 워드 라인들에 소거 검증 전압을 인가하거나 워드 라인 단위로 소거 검증 전압을 인가할 수 있다.
예를 들어, 프로그램 동작 시에, 전압 생성기(250)는 어드레스 디코더(220)를 통해 상기 선택 워드 라인에 프로그램 전압을 인가하고, 상기 비선택 워드 라인들에는 프로그램 금지 전압을 인가할 수 있다. 프로그램 검증 동작 시에, 전압 생성기(250)는 어드레스 디코더(220)를 통해 상기 선택 워드 라인에 프로그램 검증 전압을 인가하고, 상기 비선택 워드 라인들에는 검증 패스 전압을 인가할 수 있다.
또한, 노멀 독출 동작 시에, 전압 생성기(250)는 어드레스 디코더(220)를 통해 상기 선택 워드 라인에 독출 전압을 인가하고, 상기 비선택 워드 라인들에는 독출 패스 전압을 인가할 수 있다. 또한 데이터 리커버리 독출 동작 시에, 전압 생성기(250)는 어드레스 디코더(220)를 통해 상기 선택 워드 라인에 인접한 워드 라인에 독출 전압을 인가하고, 상기 선택 워드 라인에는 리커버리 독출 전압을 인가할 수 있다.
페이지 버퍼 회로(230)는 복수의 비트 라인들(BL)을 통해 메모리 셀 어레이(210)와 연결될 수 있다. 페이지 버퍼 회로(230)는 복수의 페이지 버퍼들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 페이지 버퍼에 하나의 비트 라인이 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나의 페이지 버퍼에 두 개 이상의 비트 라인들이 연결될 수 있다.
페이지 버퍼 회로(230)는 메모리 셀 어레이(210)에 프로그램 될 기입 데이터(DAT)를 저장하거나 혹은 메모리 셀 어레이(210)로부터 감지된 독출 데이터(DAT)를 저장할 수 있다. 즉, 페이지 버퍼 회로(230)는 비휘발성 메모리(200)의 동작 모드에 따라 기입 드라이버로서 또는 감지 증폭기로서 동작할 수 있다.
데이터 입출력 회로(240)는 데이터 라인들(DL)을 통해 페이지 버퍼 회로(230)와 연결될 수 있다. 데이터 입출력 회로(240)는 컬럼 어드레스(C_ADDR)에 응답하여, 기입 데이터(DAT)를 페이지 버퍼 회로(230)를 거쳐서 메모리 셀 어레이(210)에 제공하거나 혹은 메모리 셀 어레이(210)로부터 페이지 버퍼 회로(230)를 거쳐서 출력되는 독출 데이터(DAT)를 외부에 제공할 수 있다.
도 3 내지 도 7은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서 네임스페이스를 생성, 설정, 및 관리하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)(j는 2 이상의 자연수)에 대해 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)를 생성 및 설정하는 일례를 나타낸다. 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)는 동일한 하나의 스토리지 장치에 포함되며, 이에 따라 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 또한 하나의 스토리지 장치에 포함될 수 있다.
복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj) 각각은 복수의 논리 블록(LB)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 비휘발성 메모리(NVM1)의 전체 용량이 100GB(gigabyte)라고 가정하면, 비휘발성 메모리(NVM1)는 각각 1GB의 저장 용량을 가지는 복수의 논리 블록(LB)으로 구분될 수 있다. 즉, 스토리지 장치에 포함된 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)는 1GB의 저장 용량을 가지는 복수의 논리 블록(LB)으로 구분될 수 있다.
도 3을 참조하면, 하나의 비휘발성 메모리에 대해 하나의 네임스페이스가 생성 및 설정될 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(NVM1)의 전체 영역에 대해 네임스페이스(NS1)가 생성 및 설정되고, 비휘발성 메모리(NVM2)의 전체 영역에 대해 네임스페이스(NS2)가 생성 및 설정되며, 비휘발성 메모리(NVMj)의 전체 영역에 대해 네임스페이스(NSj)가 생성 및 설정될 수 있다. 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)는 각각 식별자를 가질 수 있다.
복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)의 사이즈는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 각각이 포함하는 논리 블록(LB)의 개수로 결정될 수 있다. 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)의 사이즈는 동일하거나 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)는 서로 동일한 개수의 논리 블록을 포함할 수 있거나, 또는 서로 상이한 개수의 논리 블록을 포함할 수 있다. 한편, 도 3에서는 네임스페이스들(NS1, NS2, …, NSj)의 개수와 비휘발성 메모리들(NVM1, NVM2, …, NVMj)의 개수가 동일한 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 네임스페이스들의 개수 및 비휘발성 메모리들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)에 대해 복수의 네임스페이스(NS11, NS12, …, NS1k, NS21, NS22, …, NS2k, NSj1, NSj2, …, NSjk) (k는 2 이상의 자연수)를 생성 및 설정하는 다른 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)에 대해 복수의 네임스페이스가 생성 및 설정될 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(NVM1)의 전체 영역에 대해 복수의 네임스페이스(NS11, NS12, …, NS1k)가 생성 및 설정되고, 비휘발성 메모리(NVM2)의 전체 영역에 대해 복수의 네임스페이스(NS21, NS22, …, NS2k)가 생성 및 설정되며, 비휘발성 메모리(NVMj)의 전체 영역에 대해 복수의 네임스페이스(NSj1, NSj2, …, NSjk)가 생성 및 설정될 수 있다. 복수의 네임스페이스 NS11, NS12, …, NS1k, NS21, NS22, …, NS2k, NSj1, NSj2, …, NSjk)의 사이즈는 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
도 5는 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj)에 대해 복수의 네임스페이스(NS01, NS02, …, NS0k)를 생성 및 설정하는 다른 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj) 모두에 대해 하나의 네임스페이스가 생성 및 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj) 모두의 일부 영역에 대해 네임스페이스(NS01)가 생성 및 설정되고, 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj) 모두의 다른 일부 영역에 대해 네임스페이스(NS02)가 생성 및 설정되며, 복수의 비휘발성 메모리(NVM1, NVM2, …, NVMj) 모두의 또 다른 일부 영역에 대해 네임스페이스(NS0k)가 생성 및 설정될 수 있다.
도 6은 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)가 할당되는 일 예를 나타낸다. 여기서, 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)는 동일한 하나의 스토리지 장치에 포함되는 것으로 가정한다.
호스트 장치(도 1의 110) 상에서 구동되는 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj)의 종류, 특성 등에 따라, 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj) 각각을 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 각각에 할당시킬 수 있다. 예를 들어, 네임스페이스(NS1)는 어플리케이션(APP1)에 할당되고, 네임스페이스(NS2)는 어플리케이션(APP2)에 할당되며, 네임스페이스(NSj)는 어플리케이션(APPj)에 할당될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj) 각각은 응용 프로그램(application program)이라고도 하며, 운영 체제 상에서 실행되는 소프트웨어일 수 있다. 예를 들어, 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj) 각각은 파일(file)의 생성, 복사 및 삭제 동작을 지원하도록 프로그램되어 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj) 각각은 인터넷 브라우저, 게임, 동영상, 카메라 등을 제공할 수 있다. 복수의 어플리케이션들(APP1, APP2, …, APPj) 각각은 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 중 하나를 사용 또는 액세스하기 위한(즉, 데이터 기입/독출/소거 등을 위한) 작업 및 요청 등을 생성할 수 있다.
실시예에 따라서, 하나의 어플리케이션에 의해 하나의 네임스페이스만이 액세스될 수도 있고, 두 개 이상의 어플리케이션에 의해 두 개 이상의 네임스페이스가 동시에 액세스될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj)가 할당되는 다른 예를 나타낸다. 이하에서, 도 6과 중복되는 설명은 생략한다.
예를 들어, 호스트 장치(도 1의 110)는 복수의 가상 머신(VM1, VM2, …, VMj) 각각을 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 각각에 할당시킬 수 있다. 예를 들어, 네임스페이스(NS1)는 가상 머신(VM1)에 할당되고, 네임스페이스(NS2)는 가상 머신(VM2)에 할당되며, 네임스페이스(NSj)는 가상 머신(VMj)에 할당될 수 있다.
일 실시예에서, 호스트 장치(도 1의 110)는 가상화 기능을 지원할 수 있다. 복수의 가상 머신(VM1, VM2, …, VMj)은 각각 가상화 동작에 의하여 생성된 가상화 코어 혹은 프로세서일 수 있으며, 각각 독립적으로 운영 체제 및 어플리케이션을 구동할 수 있다. 예를 들어, VM웨어(VMware), SR-IOV(Single-Root IO Virtualization) 등을 이용하여 가상화 기능 및 가상화 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 가상 머신에 의하여 구동되는 운영 체제는 게스트 O/S(Guest O/S)라 칭해질 수 있다. 복수의 가상 머신(VM1, VM2, …, VMj) 각각은 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, …, NSj) 중 하나를 사용 또는 액세스하기 위한(즉, 데이터 기입/독출/소거 등을 위한) 작업 및 요청 등을 생성할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에 포함되는 스토리지 컨트롤러의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 스토리지 컨트롤러(800)는 적어도 하나의 프로세서(810), 메모리(820), 리소스 관리자(830), 호스트 인터페이스(840), 버퍼 인터페이스(850), 및 플래시 인터페이스(860)를 포함할 수 있다.
프로세서(810)는 호스트 장치(도 1의 110)로부터 호스트 인터페이스(840)를 통하여 수신된 커맨드에 응답하여 스토리지 컨트롤러(800)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(810)는 스토리지 장치를 구동하기 위한 펌웨어(Firmware)를 활용하여 각각의 구성들을 제어할 수 있다.
메모리(820)는 프로세서(810)에 의해 실행 및 처리되는 명령어 및 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(820)는 DRAM, SRAM(Static RAM)과 같은 휘발성 메모리 또는 PRAM, 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리로 구현될 수도 있다. 메모리(820)는 스토리지 컨트롤러(800)를 제어하기 위한 펌웨어 및 데이터를 저장할 수 있다. 저장된 펌웨어 및 데이터는 프로세서(810)에 의해 구동 또는 처리될 수 있다. 펌웨어로 구현되는 스토리지 컨트롤러(800)의 소프트웨어 계층 구조는, 인터페이스 레이어, 플래시 변환 레이어(FTL: Flash Translation Layer) 등을 포함할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 스토리지 컨트롤러(800)를 포함하는 스토리지 장치의 리소스들을 동적으로 관리할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 네임스페이스 각각의 사용률, 테넌트들 각각에게 제공하는 서비스의 QoS 등에 기초하여, 네임스페이스의 사이즈 조절, 버퍼 메모리(도 1의 122)의 메모리 영역의 크기 조절 등을 수행할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 소프트웨어(software)(또는 펌웨어), 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 또는 리소스 관리자(830)는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 리소스 관리자(830)가 소프트웨어로 구현될 경우, 리소스 관리자(830)를 구성하는 프로그램의 명령들이 메모리(820)에 로딩되고, 프로세서(810)에 의해 실행될 수 있다.
호스트 인터페이스(840)는 호스트 장치와 스토리지 장치 사이의 물리적 연결을 제공할 수 있다. 즉, 호스트 인터페이스(840)는 호스트 장치의 버스 포맷(bus format)에 대응하여 스토리지 장치와의 인터페이싱을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 호스트 인터페이스(840)에는 USB, MMC, PCI-E, ATA, SATA, PATA, SCSI, SAS, ESDI, IDE, NVMe 등과 같은 다양한 인터페이스 방식들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
버퍼 인터페이스 회로(850)는 스토리지 컨트롤러(800)와 버퍼 메모리 사이의 인터페이스를 제공한다. 비휘발성 메모리에 저장될 데이터나, 비휘발성 메모리로부터 독출된 데이터는 버퍼 인터페이스 회로(850)를 통해 버퍼 메모리에 임시적으로 저장될 수 있다.
플래시 인터페이스(860)는 비휘발성 메모리들과 통신할 수 있다. 플래시 인터페이스(860)는 데이터를 비휘발성 메모리들에 전송할 수 있고, 비휘발성 메모리들로부터 읽은 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 플래시 인터페이스(860)는 비휘발성 메모리들과 하나의 채널을 통하여 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 플래시 인터페이스(860)는 비휘발성 메모리들과 복수의 채널들을 통하여 연결될 수 있다.
스토리지 컨트롤러(800)는 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 코드, LDPC(Low Density Parity Check) 코드, 터보 코드(Turbo Code), 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon Code), 콘볼루션 코드(Convolution Code), RSC(Recursive Systematic Code), TCM(Trellis-Coded Modulation), BCM(Block Coded Modulation) 등의 부호화된 변조(Coded Modulation), 또는 다른 에러 정정 코드를 이용하여 ECC 인코딩 및 ECC 디코딩을 수행하는 ECC(Error Checking and Correcting) 엔진 등을 더 포함할 수 있다.
다음으로 도 9 내지 도 13을 참조하여, 스토리지 장치의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이고, 도 10 내지 도 13은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9를 참조하면, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 데이터 구조를 확인(S900)한다. 리소스 관리자(830)는 플래시 인터페이스(860)를 통해 비휘발성 메모리에 대한 정보를 수신하여, 네임스페이스의 데이터 구조를 확인할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 비휘발성 메모리로부터 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률을 포함하는 네임스페이스 데이터 구조에 관한 정보를 수신할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 식별자에 대응하는 네임스페이스의 사이즈, 커패시티, 및 사용률을 포함하는 네임스페이스 데이터 구조에 관한 정보를 수신할 수도 있다.
도 10을 함께 참조하면, 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 중 일부(NS1, NS2)는 가상 머신들(VM1, VM2)에 할당될 수 있고, 다른 일부(NSj)는 가상 머신들에 의해 공유될 수 있다(SHARED).
리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 각각의 사이즈(NSZE_1, NSZE_2, NSZE_j), 커패시티(NCAP_1, NCAP_2, NCAP_j), 및 사용률(NUSE_1, NUSE_2, NUSE_j)을 포함하는 데이터 구조를 식별할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 호스트 장치로부터 네임스페이스의 데이터 구조를 식별하는 식별 커맨드을 수신하면, 단계(S900)에서 확인한 네임스페이스의 데이터 구조에 대한 정보를 호스트 장치에 출력할 수도 있다. 또한, 식별 커맨드가 네임스페이스의 식별자를 포함하면, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 식별자에 대응하는 네임스페이스의 데이터 구조에 대한 정보를 호스트 장치에 출력할 수 있다.
다음으로, 리소스 관리자(830)는 부족한 커패시티를 갖는 네임스페이스를 검출(S910)한다. 리소스 관리자(830)는 네임스페이스들 각각의 사이즈, 커패시티, 및 사용률을 사용하여 복수의 네임스페이스 중 부족한 커패시티를 갖는 네임스페이스를 검출할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 임의의 네임스페이스의 사용률이 해당 네임스페이스의 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 90%) 이상인 네임스페이스를 부족한 커패시티를 갖는 네임스페이스로서 검출할 수 있다.
도 11을 함께 참조하면, 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 각각의 제1 임계치(THRC_1, THRC_2, THRC_j)를 설정할 수 있다. 제1 임계치(THRC_1, THRC_2, THRC_j)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 각각의 사이즈(NSZE_1, NSZE_2, NSZE_j)의 소정 비율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 네임스페이스(NS1)의 제1 임계치(THRC_1)는 네임스페이스(NS1)의 사이즈(NSZE_1)의 90%의 용량 내지 논리 블록의 개수일 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 중 사용률(NUSE_1)이 제1 임계치(THRC_1) 이상인 네임스페이스(NS1)를 검출할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 중 부족한 커패시티(NCAP1)를 갖는 네임스페이스(NS1)를 검출할 수 있다. 즉, 리소스 관리자(830)는 임의의 네임스페이스의 커패시티가 해당 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 10%) 미만인 네임스페이스를 검출할 수 있다.
다음으로, 리소스 관리자(830)는 부족한 커패시티를 갖는 네임스페이스가 다른 네임스페이스의 논리 블록을 사용하도록 제어(S920)한다. 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스 중 충분한 커패시티를 갖는 네임스페이스의 논리 블록들 중 일부를 부족한 커패시티를 갖는 네임스페이스에 할당 가능하도록 제어할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 네임스페이스들 각각의 사이즈, 커패시티, 및 사용률을 사용하여 복수의 네임스페이스 중 충분한 커패시티를 갖는 네임스페이스를 검출할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 임의의 네임스페이스의 커패시티가 해당 네임스페이스의 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 20%) 이상인 네임스페이스를 검출할 수 있다.
도 11을 다시 참조하면, 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 각각의 제2 임계치(THRR_1, THRR_2, THRR_j)를 설정할 수 있다. 제2 임계치(THRR_1, THRR_2, THRR_j)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 각각의 사이즈(NSZE_1, NSZE_2, NSZE_j)의 소정 비율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 네임스페이스(NS1)의 제2 임계치(THRR_1)는 네임스페이스(NS1)의 사이즈(NSZE_1)의 20%의 용량 내지 논리 블록의 개수일 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 중 커패시티가 제2 임계치(THRR_2, THRR_j) 이상인 네임스페이스(NS2, NSj)를 검출할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 네임스페이스(NS1, NS2, NSj) 중 충분한 커패시티(NCAP_2, NCAP_j)를 갖는 네임스페이스(NS2, NSj)를 검출할 수 있다. 즉, 리소스 관리자(830)는 임의의 네임스페이스의 커패시티가 해당 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 20%) 이상인 네임스페이스를 검출할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 충분한 커패시티(NCAP_2, NCAP_j)를 갖는 네임스페이스(NS2, NSj) 중 적어도 하나의 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록을, 부족한 커패시티(NCAP1)를 갖는 네임스페이스(NS1)가 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 12를 함께 참조하면, 리소스 관리자(830)는 가상 머신들에 의해 공유되는 네임스페이스(NSj)에 할당 가능한 논리 블록(NCAP_j) 중 일부(NS1a)를 네임스페이스(NS1)에 할당 가능하도록 제어할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 논리 블록(NS1a)의 용량이 네임스페이스(NS1)에 추가되면, 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 부족한 상태를 벗어날 수 있도록, 논리 블록(NS1a)의 용량을 결정할 수 있다.
할당 가능한 논리 블록(NS1a)이 네임스페이스(NS1)에 더 포함되므로, 네임스페이스(NS1)의 사이즈는 NSZE_1에서 NSZE_1N으로 증가되고, 네임스페이스(NS1)의 커패시티도 NCAP_1에서 NCAP_1N으로 증가될 수 있다. 네임스페이스(NS1)의 제1 임계치도 THRC_1에서 THRC_1N으로 변경되어 설정될 수 있다. 그러면, 네임스페이스(NS1)의 사용률이 제1 임계치(THRC_1N) 미만이므로, 네임스페이스(NS1)의 커패시티는 부족하지 않은 상태가 된다.
네임스페이스(NSj)의 사이즈는 NSZE_j에서 NSZE_jN으로 감소되고, 네임스페이스(NSj)의 커패시티도 NCAP_j에서 NCAP_jN으로 감소될 수 있다. 네임스페이스(NSj)의 제1 임계치도 THRC_j에서 THRC_jN으로 변경되어 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NSj)의 사용률이 변경된 제1 임계치(THRC_jN) 미만을 유지하도록, 네임스페이스(NS1)에 할당 가능한 논리 블록의 일부(NS1a)의 용량을 결정할 수 있다. 그러면, 논리 블록의 일부(NS1a)를 네임스페이스(NS1)에 할당 가능하게끔 제어된 후에도, 네임스페이스(NSj)의 커패시티는 부족하지 않은 상태로 유지될 수 있다.
상기에서, 논리 블록(NS1a)의 용량이 네임스페이스(NS1)에 추가됨으로써, 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 부족한 상태를 벗어난 것으로 설명하였으나, 네임스페이스(NSj)로부터 추가된 논리 블록(NS1a)에 의해서도 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 부족한 상태를 벗어나지 못하는 경우, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS1)가 다른 네임스페이스(NS2)의 할당 가능한 논리 블록을 사용하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 가상 머신들에 의해 공유되는 네임스페이스(NSj)가 충분한 커패시티를 갖는지 여부를 우선적으로 결정한 후에, 다른 가상 머신에 의해 단독으로 사용되는 네임스페이스(NS2)가 충분할 커패시티를 갖는지 여부를 결정할 수 있다.
도 13을 함께 참조하면, 리소스 관리자(830)는 가상 머신들에 의해 공유되는 네임스페이스(NSj)의 커패시티(NCAP_j)가 제2 임계치(THRR_j) 미만이면, 다른 가상 머신에 의해 사용되는 네임스페이스(NS2)에 할당 가능한 논리 블록(NCAP_2) 중 일부(NS1a)를 네임스페이스(NS1)에 할당 가능하도록 제어할 수 있다. 할당 가능한 논리 블록(NS1a)이 네임스페이스(NS1)에 더 포함되므로, 네임스페이스(NS1)의 사이즈는 NSZE_1에서 NSZE_1N으로 증가되고, 네임스페이스(NS1)의 커패시티도 NCAP_1에서 NCAP_1N으로 증가될 수 있다. 네임스페이스(NS1)의 제1 임계치도 THRC_1에서 THRC_1N으로 변경되어 설정될 수 있다. 그러면, 네임스페이스(NS1)의 사용률이 제1 임계치(THRC_1N) 미만이므로, 네임스페이스(NS1)의 커패시티는 부족하지 않은 상태가 된다. 네임스페이스(NS2)의 사이즈는 NSZE_2에서 NSZE_2N으로 감소되고, 네임스페이스(NS2)의 커패시티도 NCAP_2에서 NCAP_2N으로 감소될 수 있다. 네임스페이스(NS2)의 제1 임계치도 THRC_2에서 THRC_2N으로 변경되어 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS2)의 사용률이 변경된 제1 임계치(THRC_2N) 미만을 유지하도록, 네임스페이스(NS1)에 할당 가능한 논리 블록의 일부(NS1a)의 용량을 결정할 수 있다. 그러면, 논리 블록의 일부(NS1a)를 네임스페이스(NS1)에 할당 가능하게끔 제어된 후에도, 네임스페이스(NS2)의 커패시티는 부족하지 않은 상태로 유지될 수 있다.
다음으로 도 14 및 도 15를 참조하여, 스토리지 장치의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 14는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이고, 도 15는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 데이터 구조를 확인(S1400)한다. 리소스 관리자(830)는 플래시 인터페이스(860)를 통해 비휘발성 메모리에 대한 정보를 수신하여, 네임스페이스의 데이터 구조를 확인할 수 있다. 단계(S1400)는 도 9의 단계(S900)와 동일 내지 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 아울러, 단계(S1400)는 단계(S900)와 하나의 단계로서 수행될 수도 있다.
다음으로, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 커패시티가 충분한 상태인지 여부를 결정(S1410)한다. 단계(S1410)는 도 9의 단계(S910)와 하나의 단계로서 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 다른 네임스페이스의 논리 블록을 사용하는 네임스페이스의 커패시티가 충분한 상태인지 여부를 결정할 수 있다.
도 15를 함께 참조하면, 리소스 관리자(830)는 다른 네임스페이스(NS2)의 할당 가능한 논리 블록을 사용하는 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 충분한 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS1)의 사용률(NUSE_1R)이 다른 네임스페이스(NS2)의 할당 가능한 논리 블록을 사용하기 전에 설정된 제1 임계치(THRC_1) 미만인지 여부를 결정할 수 있다. 이외에도, 리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS1)의 사용률(NUSE_1R)을 고려하는 다양한 방식으로, 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 충분한 상태인지 여부를 결정할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 네임스페이스의 커패시티가 충분한 상태이면, 사용가능한 논리 블록을 수집(S1420)한다.
일 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 다른 네임스페이스의 논리 블록을 사용하는 네임스페이스의 커패시티가 충분한 상태이면, 가비지 컬렉션(garbage collection)을 수행하여 할당 가능한 논리 블록을 수집할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS1)의 커패시티가 충분한 상태이므로, 가비지 컬렉션을 수행하여 일부 논리 블록(NS2a)을 확보할 수 있다.
다음으로, 리소스 관리자(830)는 수집한 논리 블록을 다른 네임스페이스가 사용하도록 제어(S1430)한다. 일 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 할당 가능한 논리 블록을 해당 네임스페이스에 사용 가능하게끔 제공한 다른 네임스페이스가, 단계(S1420)에서 수집한 논리 블록을 사용하도록 제어할 수 있다. 즉, 리소스 관리자(830)는 일부 논리 블록을 다른 네임스페이스에 제공한 네임스페이스가 원래의 용량을 갖도록 복구시킬 수 있다.
리소스 관리자(830)는 네임스페이스(NS1)가 수집한 일부 논리 블록(NS2a)을 네임스페이스(NS2)에 할당 가능하도록 제어할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 논리 블록(NS2a)의 용량이 논리 블록(NS1a)과 동일하도록, 논리 블록(NS2a)의 용량을 결정할 수 있다. 할당 가능한 논리 블록(NS2a)이 네임스페이스(NS2)에 더 포함되므로, 네임스페이스(NS2)의 사이즈는 NSZE_2N에서 NSZE_2R으로 증가되고, 네임스페이스(NS2)의 커패시티도 NCAP_2N에서 NCAP_2R으로 증가될 수 있다. 네임스페이스(NS2)의 제1 임계치도 THRC_2N에서 THRC_2R로 변경되어 설정될 수 있다. 네임스페이스(NS1)의 사이즈는 NSZE_1N에서 NSZE_1으로 감소되고, 네임스페이스(NS1)의 커패시티도 NCAP_1R으로 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 단계들(S1400, S1410, S1420, S1430)은 할당 가능한 논리 블록을 다른 네임스페이스에 사용 가능하게끔 제공한 네임스페이스의 커패시티가 부족한 상태에 진입한 경우 우선적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 네임스페이스(NS2)의 커패시티가 부족한 상태에 진입한 경우, 리소스 관리자(830)는 단계들(S1400, S1410, S1420, S1430)을 우선적으로 수행할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 단계들(S1400, S1410, S1420, S1430)의 수행이 불가하거나, 단계들(S1400, S1410, S1420, S1430)의 수행에 의해 확보된 커패시티가 불충분하다면, 도 9의 단계들(S900, S910, S920)을 수행하여, 네임스페이스(NS2)가 공유 네임스페이스 및/또는 다른 네임스페이스들로부터 할당가능한 논리 블록을 제공받을 수 있다.
상기와 같이 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법에 따르면, 가상 머신 각각에 대한 네임스페이스 용량을 모두 확보하지 않고도, 각 네임스페이스의 용량을 동적으로 조정함으로써, 메모리 리소스를 효율적으로 사용할 수 있으며, 스토리지 장치(120)의 스토리지 용량의 활용도를 높일 수 있다.
다음으로 도 16 내지 도 19를 참조하여, 스토리지 장치의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 16은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이고, 도 17 내지 도 19는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16을 참조하면, 리소스 관리자(830)는 가상 머신에 대한 임계 QoS를 설정(S1600)한다. 가상 머신에 대한 임계 QoS는 가상 머신에 대한 최저 QoS에 기초하여 결정될 수 있다. 스토리지 장치는 각각의 가상 머신에 대한 최저 QoS를 만족시키도록 작동할 수 있다. 일 실시예에서, 가상 머신에 대한 QoS는 가상 머신과 스토리지 장치 사이의 처리량, 메모리 레이턴시, 비트 전송률에 기초하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 가상 머신에 대한 임계 QoS는 가상 머신에 대한 최저 QoS의 110%로 설정될 수 있다. 리소스 관리자(830)는 가상 머신 각각에 대한 임계 QoS를 설정할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 가상 머신에 대한 QoS를 모니터링(S1610)한다. 예를 들어, 리소스 관리자(830)는 가상 머신 별로, 최소 대역폭, 최대 대역폭, 초당 최소 판독 요청 수, 초당 최대 판독 요청 수, 초당 판독된 최소 바이트 수, 초당 판독된 최대 바이트 수, 초당 최소 쓰기 요청 수, 초당 최대 쓰기 요청 수, 초당 기입된 최소 바이트 수, 초당 기입된 최대 바이트 수 등을 사용하여 QoS를 정량적으로 계산할 수 있다. 이하에서 QoS는 처리량에 기초하여 산출되는 것으로 가정하여 설명한다.
리소스 관리자(830)는 임계 QoS보다 더 낮은 QoS를 갖는 가상 머신을 검출(S1620)한다. 리소스 관리자(830)는 각각의 가상 머신에 대한 QoS와 각각의 가상 머신의 임계 QoS를 비교할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 임계 QoS보다 더 낮은 QoS를 갖는 가상 머신이 다른 가상 머신의 리소스를 사용하도록 제어(S1630)한다. 리소스 관리자(830)는 복수의 메모리 영역 중 비교적 높은 QoS를 갖는 가상 머신이 사용하는 메모리 영역의 리소스를, 임계 QoS보다 더 낮은 QoS를 갖는 가상 머신에 할당 가능하도록 제어할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 메모리 영역 각각의 사이즈와 여유 공간을 검출할 수 있다. 어떤 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 임의의 메모리 영역의 여유 공간이 해당 메모리 영역의 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 20%) 이상인 메모리 영역을 검출할 수 있다.
도 17을 함께 참조하면, 버퍼 메모리는 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj)으로 구분될 수 있다. 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj) 중 일부(MEMORY1, MEMORY2)는 가상 머신들(VM1, VM2)에 할당될 수 있고, 다른 일부(MEMORYj)는 가상 머신들에 의해 공유될 수 있다(SHARED).
리소스 관리자(830)는 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj) 각각의 제2 임계치(THRD_1, THRD_2, THRD_j)를 설정할 수 있다. 제2 임계치(THRD_1, THRD_2, THRD_j)는 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj) 각각의 사이즈(DSZE_1, DSZE_2, DSZE_j)의 소정 비율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 메모리 영역(MEMORY1)의 제2 임계치(THRD_1)는 메모리 영역(MEMORY1)의 사이즈(DSZE_1)의 20%의 용량일 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj) 중 여유 공간이 제2 임계치(THRD_2, THRD_j) 이상인 메모리 영역들(MEMORY2, MEMORYj)을 검출할 수 있다. 리소스 관리자(830)는 복수의 메모리 영역(MEMORY1, MEMORY2, MEMORYj) 중 충분한 여유 공간(DCAP_2, DCAP_j)을 갖는 메모리 영역들(MEMORY2, MEMORYj)을 검출할 수 있다. 즉, 리소스 관리자(830)는 임의의 메모리 영역의 여유 공간이 해당 메모리 영역의 사이즈의 소정 비율(예를 들어, 20%) 이상인 메모리 영역을 검출할 수 있다.
임계 QoS보다 더 낮은 QoS를 갖는 가상 머신(예를 들어, VM1)은 가상 머신(VM1)에 할당된 메모리 영역(MEMORY1)의 사용률(DUSE1)이 높은 상태(예를 들어, 80% 이상)일 수 있다. 임계 QoS보다 더 높은 QoS를 갖는 가상 머신(예를 들어, VM2)은 가상 머신(VM2)에 할당된 메모리 영역(MEMORY2)의 사용률(DUSE2)이 낮은 상태(예를 들어, 80% 미만)일 수 있다. 가상 머신(VM1)에 대한 QoS를 보장하기 위해서, 리소스 관리자(830)는 메모리 영역(MEMORY2)의 일부 여유 공간(MEMORY1a)을 가상 머신(VM1)을 위해 사용하도록 제어할 수 있다.
이외에도, QoS는 메모리 영역의 사용률에 의해서만 결정되지 않으므로, 임계 QoS보다 더 낮은 QoS를 갖는 가상 머신(VM1)에 할당된 메모리 영역의 사용률이 낮을 수도 있다. 이러한 경우에도, 가상 머신(VM1)에 대한 QoS를 보장하기 위해서, 리소스 관리자(830)는 메모리 영역(MEMORY2)의 일부 여유 공간(MEMORY1a)을 가상 머신(VM1)을 위해 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 가상 머신(VM1)에 대한 QoS를 보장하기 위해서, 리소스 관리자(830)는 메모리 영역(MEMORYj)의 여유 공간(DCAP_j) 중 일부를 가상 머신(VM1)을 위해 사용하도록 제어할 수 있다.
즉, 리소스 관리자(830)는 가상 머신의 성능을 모니터링할 수 있고 QoS 요구 사항의 준수를 보장하기 위해 필요에 따라 리소스 할당을 재구성할 수 있다.
다음으로 도 18 및 도 19를 참조하여, 스토리지 장치의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 18은 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이고, 도 19는 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 리소스 관리자(830)는 가상 머신에 대한 QoS를 모니터링(S1810)한다. 단계(S1800)는 도 16의 단계(S1610)와 동일 내지 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 아울러, 단계(S1800)는 단계(S1610)와 하나의 단계로서 수행될 수도 있다.
다음으로, 리소스 관리자(830)는 가상 머신의 QoS가 임계 QoS보다 더 높은지 여부를 결정(S1810)한다. 단계(S1810)는 도 16의 단계(S1620)와 하나의 단계로서 수행될 수 있다. 리소스 관리자(830)는 다른 가상 머신의 메모리 영역을 사용하는 가상 머신에 대한 QoS가 임계 QoS보다 더 높은지 여부를 결정할 수 있다.
리소스 관리자(830)는 가상 머신의 QoS가 임계 QoS보다 더 높은 상태이면, 가상 머신의 메모리 영역을 다른 가상 머신이 사용하도록 제어(S1820)한다. 일 실시예에서, 리소스 관리자(830)는 여유 공간을 다른 가상 머신에 사용 가능하게끔 제공한 다른 메모리 영역이 원래의 여유 공간을 갖도록 복구시킬 수 있다.
도 19를 함께 참조하면, 리소스 관리자(830)는 가상 머신(VM1)이 사용하던 메모리 영역(MEMORY2a)을 가상 머신(VM2)의 메모리 영역(MEMORY2)에 반환하도록 제어할 수 있다. 메모리 영역(MEMORY2a)이 메모리 영역(MEMORY2)에 더 포함되므로, 메모리 영역(MEMORY2)의 사이즈는 DSZE_2N에서 DSZE_2R으로 증가되고, 메모리 영역(MEMORY2)의 여유 공간도 DCAP_2N에서 DCAP_2R으로 증가될 수 있다.
일 실시예에서, 단계들(S1800, S1810, S1820)은 할당 가능한 여유 공간을 다른 가상 머신에 사용 가능하게끔 제공한 가상 머신(VM2)의 QoS가 임계 QoS보다 더 낮은 상태에 진입한 경우 우선적으로 수행될 수도 있다. 리소스 관리자(830)는 단계들(S1800, S1810, S1820)의 수행이 불가하거나, 단계들(S1800, S1810, S1820)의 수행에 의해 확보된 여유 공간이 불충분하다면, 도 16의 단계들(S1600, S1610, S1620, S1630)을 수행하여, 가상 머신(VM2)이 공유 메모리 영역 및/또는 다른 메모리 영역들로부터 할당가능한 여유 공간을 제공받을 수 있다.
상기와 같이 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법에 따르면, 가상 머신 각각에 대한 메모리 여유 공간을 모두 확보하지 않고도, 각 메모리 영역의 용량을 동적으로 조정함으로써, 메모리 리소스를 효율적으로 사용할 수 있으며, 스토리지 장치(120)의 스토리지 용량의 활용도를 높일 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 스토리지 시스템이 적용된 데이터 센터를 나타내는 블록도이다.
도 20을 참조하면, 데이터 센터(2000)는 각종 데이터를 모아두고 서비스를 제공하는 시설로서, 데이터 스토리지 센터라고 지칭될 수도 있다. 데이터 센터(2000)는 검색 엔진 및 데이터 베이스 운용을 위한 시스템일 수 있으며, 은행 등의 기업 또는 정부기관에서 사용되는 컴퓨팅 시스템일 수 있다. 데이터 센터(2000)는 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n) 및 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)을 포함할 수 있다. 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n)의 개수 및 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)의 개수는 실시예에 따라 다양하게 선택될 수 있고, 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n)의 개수 및 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)의 개수는 서로 다를 수 있다.
어플리케이션 서버(2010) 또는 스토리지 서버(2020)는 프로세서(2011, 2021) 및 메모리(2012, 2022) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 스토리지 서버(2020)를 예시로 설명하면, 프로세서(2021)는 스토리지 서버(2020)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 메모리(2022)에 액세스하여 메모리(2022)에 로딩된 명령어 및/또는 데이터를 실행할 수 있다. 메모리(2022)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM), HBM(High Bandwidth Memory), HMC(Hybrid Memory Cube), DIMM(Dual In-line Memory Module), Optane DIMM 또는 NVMDIMM(Non-Volatile DIMM)일 수 있다. 실시예에 따라, 스토리지 서버(2020)에 포함되는 프로세서(2021)의 개수 및 메모리(2022)의 개수는 다양하게 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(2021)와 메모리(2022)는 프로세서-메모리 페어를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(2021)와 메모리(2022)의 개수는 서로 다를 수도 있다. 프로세서(2021)는 단일 코어 프로세서 또는 다중 코어 프로세서를 포함할 수 있다. 스토리지 서버(2020)에 대한 상기 설명은, 어플리케이션 서버(2010)에도 유사하게 적용될 수 있다. 실시예에 따라, 어플리케이션 서버(2010)는 스토리지 장치(2015)를 포함하지 않을 수도 있다. 스토리지 서버(2020)는 적어도 하나 이상의 스토리지 장치(2025)를 포함할 수 있다. 스토리지 서버(2020)에 포함되는 스토리지 장치(2025)의 개수는 실시예에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n) 및 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)은 네트워크(2030)를 통해 서로 통신할 수 있다. 네트워크(2030)는 FC(Fiber Channel) 또는 이더넷(Ethernet) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 이 때, FC는 상대적으로 고속의 데이터 전송에 사용되는 매체이며, 고성능/고가용성을 제공하는 광 스위치를 사용할 수 있다. 네트워크(2030)의 액세스 방식에 따라 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)은 파일 스토리지, 블록 스토리지, 또는 오브젝트 스토리지로서 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 네트워크(2030)는 SAN(Storage Area Network)과 같은 스토리지 전용 네트워크일 수 있다. 예를 들어, SAN은 FC 네트워크를 이용하고 FCP(FC Protocol)에 따라 구현된 FC-SAN일 수 있다. 다른 예에서, SAN은 TCP/IP 네트워크를 이용하고 iSCSI(SCSI over TCP/IP 또는 Internet SCSI) 프로토콜에 따라 구현된 IP-SAN일 수 있다. 다른 실시예에서, 네트워크(2030)는 TCP/IP 네트워크와 같은 일반 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 네트워크(2030)는 FCoE(FC over Ethernet), NAS(Network Attached Storage), NVMe-oF(NVMe over Fabrics) 등의 프로토콜에 따라 구현될 수 있다.
이하에서는, 어플리케이션 서버(2010) 및 스토리지 서버(2020)를 중심으로 설명하기로 한다. 어플리케이션 서버(2010)에 대한 설명은 다른 어플리케이션 서버(2010n)에도 적용될 수 있고, 스토리지 서버(2020)에 대한 설명은 다른 스토리지 서버(2020m)에도 적용될 수 있다.
어플리케이션 서버(2010)는 사용자 또는 클라이언트가 저장 요청한 데이터를 네트워크(2030)를 통해 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m) 중 하나에 저장할 수 있다. 또한, 어플리케이션 서버(2010)는 사용자 또는 클라이언트가 독출 요청한 데이터를 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m) 중 하나로부터 네트워크(2030)를 통해 획득할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 서버(2010)는 웹 서버 또는 DBMS(Database Management System) 등으로 구현될 수 있다.
어플리케이션 서버(2010)는 네트워크(2030)를 통해 다른 어플리케이션 서버(2010n)에 포함된 메모리(2012n) 또는 스토리지 장치(2015n)에 액세스할 수 있고, 또는 네트워크(2030)를 통해 스토리지 서버(2020a, …, 2020m)에 포함된 메모리(2022a, …, 2022m) 또는 스토리지 장치(2025a, …, 2025m)에 액세스할 수 있다. 이로써, 어플리케이션 서버(2010)는 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n) 및/또는 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)에 저장된 데이터에 대해 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 서버(2010)는 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n) 및/또는 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m) 사이에서 데이터를 이동 또는 카피(copy)하기 위한 명령어를 실행할 수 있다. 이 때 데이터는 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)의 스토리지 장치로(2025a, …, 2025m)부터 스토리지 서버들(2020a, …, 2020m)의 메모리들(2022a, …, 2022m)을 거쳐서, 또는 바로 어플리케이션 서버들(2010a, …, 2010n)의 메모리(2012a, …, 2012n)로 이동될 수 있다. 네트워크(2030)를 통해 이동하는 데이터는 보안 또는 프라이버시를 위해 암호화된 데이터일 수 있다.
스토리지 서버(2020)를 예시로 설명하면, 인터페이스(2029)는 프로세서(2021)와 컨트롤러(2026)의 물리적 연결 및 NIC(2024)와 컨트롤러(2026)의 물리적 연결을 제공할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(2029)는 스토리지 장치(2025)를 전용 케이블로 직접 접속하는 DAS(Direct Attached Storage) 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 인터페이스(2029)는 ATA(Advanced Technology Attachment), SATA(Serial ATA), e-SATA(external SATA), SCSI(Small Computer Small Interface), SAS(Serial Attached SCSI), PCI(Peripheral Component Interconnection), PCIe(PCI express), NVMe(NVM express), IEEE 1394, USB(universal serial bus), SD(secure digital) 카드, MMC(multi-media card), eMMC(embedded multi-media card), UFS(Universal Flash Storage), eUFS(embedded Universal Flash Storage), CF(compact flash) 카드 인터페이스 등과 같은 다양한 인터페이스 방식으로 구현될 수 있다.
스토리지 서버(2020)는 스위치(2023) 및 NIC(2024)을 더 포함할 수 있다. 스위치(2023)는 프로세서(2021)의 제어에 따라 프로세서(2021)와 스토리지 장치(2025)를 선택적으로 연결시키거나, NIC(2024)와 스토리지 장치(2025)를 선택적으로 연결시킬 수 있다. 이와 유사하게, 어플리케이션 서버(2010)는 스위치(2013) 및 NIC(2014)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 NIC(2024)는 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터 등을 포함할 수 있다. NIC(2024)는 유선 인터페이스, 무선 인터페이스, 블루투스 인터페이스, 광학 인터페이스 등에 의해 네트워크(2030)에 연결될 수 있다. NIC(2024)는 내부 메모리, DSP, 호스트 버스 인터페이스 등을 포함할 수 있으며, 호스트 버스 인터페이스를 통해 프로세서(2021) 및/또는 스위치(2023) 등과 연결될 수 있다. 호스트 버스 인터페이스는, 앞서 설명한 인터페이스(2029)의 예시들 중 하나로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, NIC(2024)는 프로세서(2021), 스위치(2023), 스토리지 장치(2025) 중 적어도 하나와 통합될 수도 있다.
스토리지 서버(2020a, …, 2020m) 또는 어플리케이션 서버(2010a, …, 2010n)에서 프로세서는 스토리지 장치(2015a, …, 2015n, 2025a, …, 2025m) 또는 메모리(2012a, …, 2012n, 2022a, …, 2022m)로 커맨드를 전송하여 데이터를 프로그램하거나 리드할 수 있다. 이 때 데이터는 ECC(Error Correction Code) 엔진을 통해 에러 정정된 데이터일 수 있다. 데이터는 데이터 버스 변환(Data Bus Inversion: DBI) 또는 데이터 마스킹(Data Masking: DM) 처리된 데이터로서, CRC(Cyclic Redundancy Code) 정보를 포함할 수 있다. 데이터는 보안 또는 프라이버시를 위해 암호화된 데이터일 수 있다.
스토리지 장치(2025a, …, 2025m)는 프로세서로부터 수신된 리드 커맨드에 응답하여, 제어 신호 및 커맨드/어드레스 신호를 NAND 플래시 메모리 장치(2027a, …, 2027m)로 전송할 수 있다. 이에 따라 NAND 플래시 메모리 장치(2027a, …, 2027m)로부터 데이터를 독출하는 경우, RE(Read Enable) 신호는 데이터 출력 제어 신호로 입력되어, 데이터를 DQ 버스로 출력하는 역할을 할 수 있다. RE 신호를 이용하여 DQS(Data Strobe)를 생성할 수 있다. 커맨드와 어드레스 신호는 WE(Write Enable) 신호의 상승 에지 또는 하강 에지에 따라 페이지 버퍼에 래치될 수 있다.
컨트롤러(2026)는 스토리지 장치(2025)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(2026)는 SRAM(Static Random Access Memory)을 포함할 수 있다. 컨트롤러(2026)는 기입 커맨드에 응답하여 낸드 플래시(2027)에 데이터를 기입할 수 있고, 또는 독출 커맨드에 응답하여 낸드 플래시(2027)로부터 데이터를 독출할 수 있다. 예를 들어, 기입 커맨드 및/또는 독출 커맨드는 스토리지 서버(2020) 내의 프로세서(2021), 다른 스토리지 서버(2020m) 내의 프로세서(2021m) 또는 어플리케이션 서버(2010a, …, 2010n) 내의 프로세서(2011a, …, 2011n)로부터 제공될 수 있다. DRAM(2028)은 낸드 플래시(2027)에 기입될 데이터 또는 낸드 플래시(2027)로부터 독출된 데이터를 임시 저장(버퍼링)할 수 있다. 또한, DRAM(2028)은 메타 데이터를 저장할 수 있다. 여기서, 메타 데이터는 사용자 데이터 또는 낸드 플래시(2027)를 관리하기 위해 컨트롤러(2026)에서 생성된 데이터이다.
스토리지 장치(2025a, …, 2025m)는 도 1 내지 19를 참조하여 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 스토리지 장치에 기초하여 구현되며, 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법을 수행하도록 구현될 수 있다.
스토리지 장치(2025a, …, 2025m)는 각각의 가상 머신(테넌트)에 할당된 네임스페이스들의 사용률(또는 커패시티)에 따라, 다른 네임스페이스들의 할당 가능한 논리 블록을 사용하여, 네임스페이스의 커패시티를 조정할 수 있다.
스토리지 장치(2025a, …, 2025m)는 각각의 가상 머신(테넌트)의 QoS에 따라, 가상 머신이 사용하는 메모리 영역의 여유 공간을 조정할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 스토리지 장치 및 이를 포함하는 임의의 전자 장치 및 시스템에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 PC(Personal Computer), 서버 컴퓨터(server computer), 데이터 센터(data center), 워크스테이션(workstation), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular), 스마트 폰(smart phone), MP3 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(Internet of Things) 기기, IoE(Internet of Everything) 기기, e-북(e-book), VR(Virtual Reality) 기기, AR(Augmented Reality) 기기, 드론(drone) 등과 같은 전자 시스템에 더욱 유용하게 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 복수의 논리 블록을 포함하는 복수의 네임스페이스를 포함하는 비휘발성 메모리, 그리고
    상기 복수의 네임스페이스 각각에 대해, 상기 복수의 논리 블록 중 할당 가능한 논리 블록의 개수인 커패시티, 상기 복수의 논리 블록 중 현재 할당된 논리 블록과 상기 할당 가능한 논리 블록의 개수의 합인 사이즈를 확인하고, 상기 커패시티와 상기 사이즈를 사용하여 상기 복수의 네임스페이스 중 제1 네임스페이스를 검출하고, 상기 복수의 네임스페이스 중 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 상기 제1 네임스페이스에 제공하는 스토리지 컨트롤러
    를 포함하는 스토리지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는 상기 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제1 비율로 제1 임계치를 각각 설정하며, 상기 복수의 네임스페이스 중 상기 제1 임계치 미만의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 상기 제1 네임스페이스로서 검출하는,
    스토리지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는, 상기 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 제외한 상기 제2 네임스페이스의 커패시티가 상기 제2 네임스페이스의 제1 임계치 이상을 유지하도록, 상기 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부의 개수를 결정하는,
    스토리지 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는, 상기 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부가 제공된 상기 제1 네임스페이스의 커패시티가 상기 제1 임계치 이상이 되도록, 상기 제2 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부의 개수를 결정하는,
    스토리지 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는 상기 복수의 네임스페이스 각각의 사이즈의 제2 비율로 제2 임계치를 각각 설정하며, 상기 복수의 네임스페이스 중 제2 임계치 이상의 커패시티를 갖는 네임스페이스를 상기 제2 네임스페이스로서 검출하는,
    스토리지 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는 상기 제1 네임스페이스의 커패시티가 상기 제2 임계치 이상이면, 상기 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 상기 제2 네임스페이스에 반환하는,
    스토리지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는 상기 제2 네임스페이스의 커패시티가 상기 제1 임계치 미만이면, 상기 제1 네임스페이스의 커패시티가 상기 제2 임계치 이상인지 여부를 검출하는,
    스토리지 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스토리지 컨트롤러는, 상기 제1 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 상기 제2 네임스페이스에 반환한 후에도, 상기 제2 네임스페이스의 커패시티가 상기 제1 임계치 미만이면, 상기 복수의 네임스페이스 중 제3 네임스페이스의 할당 가능한 논리 블록 중 적어도 일부를 상기 제2 네임스페이스에 제공하는,
    스토리지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 네임스페이스는 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 제3 네임스페이스 및 상기 복수의 가상 머신에 의해 공유되는 제4 네임스페이스를 포함하고,
    상기 스토리지 컨트롤러는, 상기 제2 네임스페이스를 상기 제3 네임스페이스보다 상기 제4 네임스페이스 중에서 우선적으로 결정하는,
    스토리지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 가상 머신에 할당되는 복수의 메모리 영역을 갖는 버퍼 메모리를 더 포함하고,
    상기 스토리지 컨트롤러는 상기 복수의 가상 머신의 QoS 요구사항을 준수하도록, 상기 복수의 가상 머신의 QoS를 모니터링하고, 상기 모니터링한 QoS에 따라 상기 복수의 메모리 영역의 여유 공간을 재구성하는,
    스토리지 장치.
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