This paper discusses the main benefits of ZNS and shows why ZNS can be deprived of internal parallelism when downsizing its zone writable capacity. To this end, we use two production ZNS SSDs and quantitively analyze the performance degradation caused by inter-zone interference. We then suggest a simple mechanism to detect zone-to-zone relationships generating the interference and schedule I/O requests by being aware of internal parallelism. Our evaluation results using real production ZNS devices show that our mechanism can improve the bandwidth and latency of Linux's multi-queue I/O scheduler by 1.98x and 2.2x, respectively.
본 학위논문에서는 ZNS의 주요 장점에 대해 고찰하고, ZNS의 존 쓰기 가능 용량을 줄일 때 ZNS가 SSD 내부 병렬성을 활용할 수 없는 이유를 보여준다. 이를 위해 ZNS SSD 제품 2대를 사용하여 존 간 간섭으로 인한 성능 저하를 정량적으로 분석한다. 그런 다음 간섭을 야기하는 존 사이 관계를 감지하고 내부 병렬성를 극대화하는 방식으로 입출력 요청 순서를 조정하는 간단한 메커니즘을 제안한다. 실제 제품 ZNS SSD를 사용한 평가 결과를 통해, 제안하는 메커니즘이 Linux 멀티-큐(multi-queue) 입출력 스케줄러의 대역폭과 지연 시간을 각각 1.98x 및 2.2x 향상시킴을 확인할 수 있다.
