Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Design of an OMNeT++ based Parallel Simulator for a Bio-Inspired System and Its Performance on PC-Clusters

생태계 모방 시스템을 위한 OMNeT++ 기반 병렬 시뮬레이터의 설계 및 PC 클러스터 상에서의 성능 분석

  • Published : 2007.09.15
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Abstract

The Bio-Inspired system is a computing model that emulates the objects in ecosystem which are evolving themselves and cooperate each other to perform some tasks. Since it could be used to solved the complex problems that have been very difficult to resolve with previous algorithms, there have been a lot of researches to develop an application based on the Bio-Inspired system. However, since this computing model requires the process of evolving and cooperating with a lot of objects and this process takes a lot of times, it has been very hard to develop an application based on this computing model. This paper presents a parallel simulator for a Bio-Inspired system that is designed and implemented with OMNeT++ on PC clusters, and proves its usefulness by showing its simulation performance for a couple of applications. In the proposed parallel simulator, the functions required in the ERS platform for evolving and cooperating between objects (called Ecogent) are mapped onto the functions of OMNeT++, and they are simulated on PC clusters simultaneously to reduce the total simulation time. The simulation results could be monitored with a GUI In realtime, and they are also recorded into DBMS for systematic analyses afterward. This paper shows the usefulness of the proposed system by analyzing its performances for simulating various applications based on Bio-Inspired system on PC clusters with 4 PCs.

생태계 모방형 시스템[1]은 생태계에서 여러 객체들의 진화 및 협동 과정을 모방한 계산 모델로써, 기존의 알고리즘으로는 해결하기 어려운 문제들을 해결할 수 있는 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 이런 시스템은 많은 수의 객체가 진화 및 협동을 하는 과정을 필요로 하기 때문에 이런 시스템에 바탕을 둔 응용 시스템을 설계/분석하는데 많은 시간을 필요로 한다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이런 생태계 모방형 시스템의 동작을 확인할 수 있는 시뮬레이터를 여러 대의 PC상에서 동작하는 OMNeT++[2]를 확장하여 설계/구현하고, 몇 가지 응용 시뮬레이션을 통하여 그 유용성을 증명한다. 제안한 병렬 시뮬레이터에서는 Ecogent라는 객체가 진화/협동할 수 있는 기능을 제공하는 ERS 플랫폼을 OMNeT++에서 제공하는 기능으로 사상하여 여러 개의 플랫폼 상에서의 Ecogent가 동시에 진화/협동할 수 있게 함으로써 시뮬레이션 시간을 단축시킨다. 시뮬레이션 과정과 결과는 시뮬레이션 모니터 GUI를 통해서 실시간으로 확인할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과의 체계적인 관리를 위하여 각 시뮬레이션 결과는 데이타베이스를 통해 저장되고 관리된다. 본 논문에서는 4개의 PC로 이루어진 PC cluster상에서 다양한 응용에 대한 생태계 모방형 시스템의 시뮬레이션 및 분석을 통하여 그 유용성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. M. Wang and T. Suda, 'The Bio-Networking Architecture: A Biologically Inspired Approach to the Design of Scalable, Adaptive, and Survivable/ Available Network Application,' Proc. of the IEEE Symposium on Application and the Internet, 2001
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