Computational Storage Virtualization and Network-Based Storage System Architecture
연구 내용
계산 스토리지(CSV)를 활용해 스토리지·연산 장치를 포함한 가상화 장치를 하드웨어 지원으로 구현하고, 네트워크 기반 스토리지 프로토콜의 성능 경향을 비교 분석하는 연구
본 분야는 스토리지 내부 또는 인접 위치에 연산을 배치하는 computational storage 장점을 가상화 환경에서 활용하기 위한 하드웨어 지원 구조를 다룹니다. CPU·스토리지 가상화가 고비용·저성능으로 이어지는 한계를 해결하기 위해 FPGA 카드 기반의 하드웨어-assisted virtualization을 적용하고, 가상화된 연산·스토리지 장치의 리소스를 오케스트레이션하여 가상 스토리지 장치를 동적으로 구성·스케줄링하는 방식을 제안합니다. 또한 네트워크 기반 블록 스토리지에서 iSCSI와 NVMe-over-TCP, NVMe-over-RDMA의 성능·오버헤드를 비교하고, NUMA·PCIe 구조 및 DPU 활용에 따른 서버 아키텍처 과제를 정리합니다. 제안 결과는 프로토콜 선택과 설계 방향 도출에 활용됩니다.
관련 연구 성과
관련 논문
2편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기 연구는 computational storage virtualization의 핵심 난제를 규명하고, hardware-assisted virtualization 메커니즘을 FPGA 카드 수준에서 구현하는 방향으로 진행되었습니다. 이 과정에서 연산 장치와 스토리지 장치를 함께 가상화하고, 가상 장치의 동적 구성과 스케줄링으로 성능 저하 요인을 줄이는 구조가 정리되었습니다. 이후 네트워크 기반 스토리지 시스템 관점으로 확장하여 iSCSI와 NVMe-over-TCP, NVMe-over-RDMA의 성능 특성과 병목 오버헤드를 분석하는 연구를 수행했습니다. 최근에는 서버 아키텍처 관점에서 병목 원인을 해석하고 소프트웨어 최적화 및 하드웨어 오프로딩 기법의 설계 요소를 정리하는 흐름으로 이어지고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
SmartFVM: A Fast, Flexible, and Scalable Hardware-based Virtualization for Commodity Storage Devices
A Study on Network-Based Storage Systems: Analysis and Trends
관련 특허
구분
제목
스토리지 장치 및 연산 장치를 포함하는 가상화 장치, 및 이의 동작하는 방법