Parallel Filter/Index Access for Improving Read Performance of LSM-Tree

Abstract

LSM-tree에서 키를 검색하는 과정은 하위 레벨부터 특정 키를 찾을 때까지 순차적으로 각 레벨을 탐색한다. 특정 레벨에서 키를 탐색할 때, 키의 존재여부를 미리 판단해주는 필터 블록을 우선적으로 접근한다. 만약, 탐색하고자 하는 레벨의 필터 블록이 메모리 상에 존재하지 않는 경우 저장 장치 I/O가 발생한다. 이 때, 연속된 레벨들의 필터 블록이 모두 메모리 상에 존재하지 않는 경우, 이전 레벨의 필터 테스트 완료를 대기한 후 다음 레벨의 필터 블록의 I/O를 발생시킨다. 또한, 필터 테스트 결과 키가 존재할 경우, 인덱스 블록을 순차적으로 접근한다. 이는 고성능 SSD의 높은 처리량을 활용하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 고성능 SSD를 활용하여 다중 레벨의 필터 블록 I/O를 병렬적으로 발생시켜 LSM-tree의 읽기 성능을 향상시키는 기법을 소개한다. 또한, 말단 레벨의 인덱스 블록까지 병렬적으로 읽어 LSM-tree의 읽기 성능을 향상시키고자 한다.