클러스터 비디오 서버에서 버퍼 공유를 최대화하는 동적 요청 분산 기법
A Dynamic Request Distribution Method for Maximizing Buffer Sharing in Clustered Video Servers
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초록
본 논문은 각 서버가 모든 비디오를 저장할 수 있는 클러스터 비디오 서버 환경에서, 사용자의 요청들을 서버들에 분배하는 방법을 논의한다. 제안 방법인 DynaBS는 각 비디오에 대한 인기도가 동적으로 변하는 환경에서 클러스터 비디오 서버의 성능을 최대화하는 요청 분배 방법이다. DynaBS는 사용자의 요청들을 관찰하고 이를 기반으로 주기적으로 새로운 목표 서비스 상태(Target Service State, TSS)를 세운다. TSS는 클러스터 비디오 서버의 성능이 최대화되는 이상적인 요청 분배 상태로서, 버퍼 공유가 최대화되는 한편 공유 손실이 최소화되는 상태이다. 버퍼 공유는 어떤 요청을 처리하기 위해 버퍼에 저장한 데이터를 다른 요청의 처리에 재사용하는 기법으로서, 디스크 연산을 감소시켜 동시에 더 많은 요청을 처리할 수 있게 한다. 공유 손실은 클러스터 비디오 서버의 현재 서비스 상태가 TSS로 바뀌어가는 과정에서 일시적으로 버퍼 공유가 감소되는 현상을 말한다. 시뮬레이션에 기반한 다양한 실험을 통해 DynaBS가 다른 요청 분배 방법에 비해 우수한 성능을 가짐을 보인다.
Abstract
We consider a request distribution method that distributes incoming user requests among servers in a clustered video server, when each server in the cluster can store all video files in its local storage. The proposed method called DynaBS improves the performance of a clustered video server in environments where the popularity of videos dynamically changes. DynaBS monitors incoming user requests and periodically determines the Target Service State (TSS) based on them. The TSS is an ideal service state of the clustered video server where its performance is maximized by maximizing buffer sharing while minimizing sharing loss. Buffer sharing shares previously buffered data for multiple requests, making it possible to support more number of concurrent requests by reducing costly disk operations. Sharing loss is a temporary degradation of buffer sharing incurred while the current service state is being changed to TSS. Through simulations driven by various dynamic workloads, we show that DynaBS outperforms the other methods.
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