The Zoned Namespace (ZNS) SSDs present a transformative approach to cloud storage with their unique architecture that ensures natural isolation and cost-efficiency due to reduced DRAM requirements. Despite their potential, the application of ZNS SSDs in cloud storage virtualization remains underexplored. This study introduces 2DZNS, a system specifically designed to address the prevalent issue of under-utilization due to the short-term bursty nature of cloud workloads. 2DZNS leverages the inherent die-level isolation of ZNS SSDs to ensure minimum performance for VMs while utilizing zone-level parallelism to effectively manage short-term bursty workloads. Additionally, 2DZNS incorporates a fairness-oriented I/O scheduler to maintain equitable resource distribution among VMs. We demonstrate that 2DZNS significantly enhances utilization and maintains fairness, outperforming other parallelism strategies of ZNS SSD in cloud storage environments.
ZNS SSD는 독특한 구조를 통한 자연스러운 성능 격리와 줄어든 DRAM 요구로 인한 비용 효율성을 보장해 클라우드의 저장소로 쓰일 수 있는 새로운 가능성을 제시한다. 그 가능성에도 불구하고, 클라우드 저장소 가상화에서의 ZNS SSD 적용은 아직 탐구되지 않았다. 본 논문은 ZNS SSD를 활용하고 클라우드 작업의 빠르게 급변하는 특성으로 인한 클라우드 저장소 가상화의 사용률 저하 문제를 해결하기 위해 특별히 설계된 2DZNS 시스템을 제시한다. 2DZNS는 ZNS SSD의 고유한 다이 수준 성능 격리를 활용하여 VM의 최소 성능을 보장하는 동시에, 존 수준의 병렬성을 활용하여 빠르게 급변하는 작업 부하를 효과적으로 관리한다. 또한, 2DZNS는 공정한 자원 분배를 유지하기 위한 공정성을 보장하는 I/O 스케줄러를 포함한다. 2DZNS는 이를 통해 사용률을 크게 향상시키고 공정성을 유지하여 클라우드 저장 환경에서 ZNS SSD의 다른 병렬성 전략을 능가함을 보여준다.
