A Study on Network-Based Storage Acceleration: Taxonomy and Trade-off Analysis

대규모 AI 및 데이터센터 워크로드의 비중이 급증함에 따라, 컴퓨팅 노드와 스토리지 노드를 분리하여 자원 효율성을 극대화하는 분리형 스토리지 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 그중 NVMe/TCP 프로토콜이 가장 각광받고 있으나, 프로토콜 처리로 인한 막대한 호스트 CPU 오버헤드가 시스템 전체의 병목으로 작용하고 있다. 이를 해소하기 위해 현재까지 다양한 NVMe/TCP Initiator 가속 기술들이 제안되었으나, 해당 기술들의 분류 체계와 상충 관계 분석은 미흡한 수준이다. 따라서, 본 논문에서는 우선 해당 기술들을 6가지로 분류하고, 기존의 단순한 하드웨어/소프트웨어 이분법적 분류를 해결한다. 나아가, 성능, CPU 오버헤드, 정합성, 네트워크 기능 지원 등의 지표를 선정해, 각 기술들의 장단점과 상충 관계를 분석한다. 이를 바탕으로, 본 연구는 차세대 스토리지 시스템의 최적화 방향과 상황에 맞는 데이터센터 아키텍처 설계에 대한 실질적인 가이드라인을 제공한다.