시스템수준 시뮬레이션과 디스크 I/O수준 시뮬레이션 연동을 위한 DEVSim++과 DiskSim 사이의 인터페이스 설계 및 구현

Abstract

본 논문은 분산 스토리지 시스템과 같이 디스크를 내장하고 있는 다수의 컴퓨터 노드로 구성되어 있는 스토리지 시스템에서 개개의 디스크 스펙 변화에 따른 전체 성능을 분석하고자 할 때 잘 알려져 있는 블록 I/O 수준의 디스크 시뮬레이터인 DiskSim과 시스템수준의 시뮬레이터와의 연동을 위한 인터페이스의 설계 및 구현에 관한 기법을 제안하였다. 본 연구에서 시스템수준 시뮬레이션 엔진으로는 계층적이고 모듈러한 모델링 기법을 지원하는 DEVS 형식론을 지원하는 범용 이산사건시스템 시뮬레이션 엔진인 DEVSim++을 목표로 하였고 이식성을 위해 DiskSim과 DEVSim++ 시뮬레이션 엔진의 내부는 수정하지 않는 것을 가정하였다. 이를 만족하기 위해 I/O 수준의 DiskSim 시뮬레이터와 시스템 수준의 DEVSim++ 기반 시뮬레이터 사이의 연동 인터페이스 구조를 제안하였다. 이 구조에서는 여러 인스턴스의 DiskSim을 관리하는 DiskSimManager의 개념을 도입하여 I/O 수준 시뮬레이션과 시스템 수준 시뮬레이션 간의 시간과 사건(데이터) 동기화를 담당하도록 설계하였고, 시스템 수준의 DEVS 모델에서 간편하게DiskSim을 접근할 수있도록 감싸는 DEVS wrapper 모델을 제안하였다. 벤치마크 실험결과 설계 구현된 연동 인터페이스를 사용한 시뮬레이션 결과는 DiskSim만의 단독 시뮬레이션 결과와 정확히 일치함을 확인함으로써 설계 구현된 연동 인터페이스가 목적에 맞게 잘 동작함을 입증하였다. This paper deals with the design and implementation of an interface for interoperation between DiskSim, a well-known disk simulator, and a system-level simulator based on DEVSim++. Such inter-operational simulation aims at evaluation of an overall performance of storage systems which consist of multiple computer nodes with a variety of I/O level specifications. A well-known system-level simulation framework, DEVSim++ environment is based on the DEVS formalism, which provides a sound semantics of modular and hierarchical modeling methodology at the discrete event systems level such as multi-node computer systems. For maintainability we assume that there is no change of the source codes for two heterogeneous simulation engines. Thus, we adopt a notion of simulators interoperation in which there should be a means to synchronize simulation times as well as to exchange messages between simulators. As an interface for such interoperation DiskSimManager is designed and implemented. Various experiments, comparing the results of the standalone DiskSim simulation and the interoperation simulation using the proposed interface of DiskSimManager, proved that DiskSimManager works correctly as an interface for interoperation between DEVSim++ and DiskSim.