[논문 리뷰] Selection of scheduling Algorithm

S. Yashvir, Om Prakash|arXiv (Cornell University)|2012. 01. 01.

Advanced Data Storage Technologies참고 문헌 8인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 성능 기준(예: 탐색 시간, 처리량, 공정성)에 따라 최적의 디스크 스케줄링 알고리즘을 선택하는 데 중점을 두고 디스크 스케줄링 알고리즘을 검토한다. FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN과 같은 일반적인 알고리즘을 평가하여 알고리즘 선택이 시스템 효율성에 상당한 영향을 미치며, 이는 워크로드 특성과 시스템 우선순위에 따라 이뤄져야 한다고 결론 내린다.

ABSTRACT

The objective of this paper is to take some aspects of disk scheduling and scheduling algorithms. The disk scheduling is discussed with a sneak peak in general and “selection of algorithms” in particular. Key word: Disk scheduling, Selection of algorithm.

연구 동기 및 목표

• 다양한 워크로드 하에서 핵심 디스크 스케줄링 알고리즘과 그 성능을 분석하기.
• 특정 시스템 환경에서 가장 적합한 스케줄링 알고리즘을 선택하기 위한 기준을 규명하기.
• 탐색 시간, 처리량, 공정성과 같은 요소가 알고리즘 효과성에 미치는 영향을 평가하기.
• 시스템 요구사항과 워크로드 패턴에 기반한 알고리즘 선택 가이드라인 제공하기.

제안 방법

• 논문은 주요 디스크 스케줄링 알고리즘인 FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN을 비교한다.
• 각 알고리즘의 평균 탐색 시간 및 처리량과 같은 지표를 기반으로 평가한다.
• 다양한 I/O 패턴 하에서 알고리즘 행동을 평가하기 위해 개념적 분석과 성능 모델링을 사용한다.
• 알고리즘 선택에서 공정성, 응답 시간, 효율성 간의 트레이드오프를 논의한다.
• 워크로드에 따라 성능이 달라지므로, 맥락 인식 기반 알고리즘 선택을 주장한다.
• 시스템 목표와 I/O 특성에 기반한 알고리즘 선택 프레임워크를 제시한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 다양한 I/O 워크로드에서 어떤 디스크 스케줄링 알고리즘이 가장 잘 수행되는가?
• RQ2 FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN 간에 탐색 시간, 처리량, 공정성은 어떻게 달라지는가?
• RQ3 실제 시스템에서 디스크 스케줄링 알고리즘 선택을 위한 기준은 무엇인가?
• RQ4 워크로드 유형은 주어진 스케줄링 알고리즘의 효과성에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 시스템 요구사항에 기반한 디스크 스케줄링 알고리즘 선택의 최적 전략은 무엇인가?

주요 결과

• SSTF는 더 가까운 요청을 우선 처리함으로써 FCFS보다 평균 탐색 시간을 줄인다.
• SCAN과 C-SCAN은 FCFS 및 SSTF에 비해 공정성과 스타베이션을 감소시킨다.
• C-SCAN은 균일한 스캔 방향 덕분에 SCAN보다 더 예측 가능한 성능을 제공한다.
• 알고리즘 선택은 시스템 처리량과 응답 시간에 상당한 영향을 미친다.
• 모든 워크로드에 최적의 알고리즘이 존재하지 않으며, 선택은 워크로드 인식이 필요하다.
• 스케줄링 알고리즘이 I/O 액세스 패턴과 시스템 우선순위와 일치할 때 시스템 성능이 최대화된다.