PCクラスタを用いた高信頼・高可用ブロックレベル・ストレージの設計と実装

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タイトル別名
  • PC クラスタ オ モチイタ コウシンライ ・ コウカヨウ ブロックレベル ・ ストレージ ノ セッケイ ト ジッソウ
  • Design and Implementation of Highly Reliable and Highly Available Block-level Storage Using PC Cluster
  • 並列処理ソフトウェア

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抄録

オンラインストレージサービスのストレージサブシステムを高機能かつ安価に構築することを目的に，高信頼なブロックレベル・ストレージをPC クラスタを用いて構成するためのデータ冗長化方式である連鎖ネットワークRAID を提案し，その設計と実装について述べる．提案手法は複数のPC ノードの同時故障に耐えうる高い信頼性を持つことと，PC ノードの追加などの構成の変更に柔軟に対応できることを特長とする．シミュレーションを用いた評価により，本手法が100 台中10 台が停止か故障した状態でも5nines 以上の高い可用性を実現することを示す．また，プロトタイプ実装を用いた評価実験により，本システムがPC ノードの台数に比例したスループットを実現することと，70 K[IO/sec] の処理性能を持つことを示す．

To compose the high reliability block-level storage using PC cluster for building the cost effective and sophisticated storage subsystem of the online storage service, we propose the method to build the redundant array of PC nodes, named as Chain Network RAID, and describe its design and implementation. Our proposal features the reliability to be able to sustain the concurrent failures of multiple PC nodes, and the flexibility to adapt the modification of composition such as the addition of PC nodes. The results of our simulation shows that our proposal achieves the availability of 5 nines and more when 10 out of 100 PC nodes are stopped or failed. The evaluation with the prototype implementation shows that our system achieves the throughput in proportion to the number of PC nodes, and provides up to 70K IOPS capability.

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