• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.13-18
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• 2015

최근 시뮬레이션이 다양한 계산과학 및 산업 분야에서 널리 활용되면서, 컴퓨팅 자원에 대한 그 요구사항 또한 점점 다양해지고 있다. 특히 이러한 요구는 기존 슈퍼컴퓨터와 같은 CPU 중심의 자원에서 벗어나, 사용자 별 설정 및 활용이 쉬운 유연하고 효율적인 고성능 클라우드 컴퓨팅의 필요성이 커지고 있다. 클라우드 컴퓨팅을 이용해 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 다수의 가상머신으로 이루어진 대규모의 가상 클러스터의 실시간 구축이 필연적이다. 이러한 대규모의 가상 클러스터 생성은 동시 다발적인 가상머신 요청을 야기시키고, 이 요청들에 의해 대기 시간이 매우 길어지는 문제가 발생할 수 있다. 이런 문제의 주요 원인은 각각의 가상머신에서 사용되는 가상 이미지를 생성, 복사하는 작업들간에 병목 현상 때문이다. 본 논문에서는 가상머신 이미지들의 생성 시간을 최소화하고, 가상 클러스터의 I/O 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 또한 다양한 실험을 통해 제안한 방법의 우수성을 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.497-500
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• 2018

데이터 센터를 기반으로 서비스를 수행하는 기업들은 비용절감을 위해 서버 가상화 기술을 이용한다. 서버 가상화를 이용하는 기업들은 대부분 하이퍼바이저 기반의 서버 가상화 기술을 사용하며, 이 경우 하드웨어 가상화를 통해 커널 단에서 많은 I/O와 리소스를 처리해야 한다. 따라서 하이퍼바이저 기반의 서비스는 느리다는 단점이 있으며 이를 해결하기 위해 컨테이너 기반의 가상화 기술을 이용할 수 있다. 하지만 컨테이너 기반의 네트워크 또한 문제점이 존재한다. 컨테이너 기반의 네트워크는 유연한 네트워크를 구성하기 어렵고, 기존의 컨테이너 네트워크 인터페이스를 활용할 경우 데이터 전송 성능이 저하된다. 본 논문에서는 컨테이너 오케스트레이션 툴인 Kubernetes와 SDN (Software-Defined Network) 기반의 가상전용 네트워크 연계 환경을 구축하고 이에 적합한 컨테이너 네트워크를 연구하여 이의 문제점을 해결한다. 즉, 가상전용 네트워크와 Kubernetes의 연계를 통해 고성능의 유연한 네트워크를 구성할 수 있는 프레임워크를 개발하여 기존 컨테이너 기반 네트워크와 비교하고 성능을 검증했다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.455-456
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• 2009

기존의 가상화 시스템에서 사용되던 스케줄러는 기존 서버 환경을 기반으로 구현되었다. 즉, 기존 데스크톱 운영체계와는 달리 선점형 멀티테스킹 작업방식에 대한 고려가 부족하다. 때문에 본 논문에서는 데스크톱 환경에서 XEN 가상화 시스템을 사용할 경우 사용자 작업을 우선적으로 선점하는 Credit 스케줄러를 제시한다. Credit 스케줄러의 I/O 도메인 Boost 기능의 수정을 통해 데스크톱 사용자가 작업하는 가상 머신에 대한 성능을 향상시키는 Credit 스케줄러를 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 스케줄러가 목적에 맞게 동작하는지 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권9호
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• pp.916-920
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• 2008

개인 컴퓨팅 환경은 사용자에 특화된 응용프로그램 및 설정, 사용자 데이타 등을 총칭하는 개념으로써, 노트북, UMPC 등의 휴대용 컴퓨팅 H/W는, 어떤 곳에서도 항상 개인에게 특화된 컴퓨팅 환경에서 작업 가능하도록 소형화, 경량화가 진행되고 있다. 그러나, 최근 가상화 기술 및 휴대용 스토리지 기술을 이용한 다양한 개인 컴퓨팅 환경 이동성 지원 기술이(c.f. VMWare Pocket ACE[1], Mojopac[2], u-PC[3] 등) 등장함으로써, 공용 PC 상에 자신의 컴퓨팅 환경을 로딩하여 사용할 수 있도록 지원하는 기술이 주목받고 있다. 특히, 본 논문의 이전 연구로써, u-PC[3]에서는 UPnP 및 iSCSI 프로토콜을 이용하여 사용자 영역 네트워크(PAN)상에서 자동 검색 및 구성이 가능한 무선 스토리지 기술과, Windows 운영체제 상에서 구동 가능한 개인 컴퓨팅 환경 이동성지원 기술을 제안하였다. 그러나, 기존의 u-PC 기술에서는, Windows 운영체제 상 Filter Driver 계층에서 IRP(I/O Request Packet) forwarding을 이용하여 개인 컴퓨팅 환경의 이동성 지원 기술을 구현함으로써, 제한적인 응용 프로그램만 구동 가능한 한계점이 있었다. 본 논문에서는 Windows 운영체제 상 System Call Hooking 기법을 이용하여 운영체제 가상화 기술을 구현하고, 개인 컴퓨팅 환경의 이동성을 지원함으로써, 기존 논문에서의 한계성을 극복하였으며, VMWare Pocket ACE, Mojopac 등의 단점인 개인 컴퓨팅 환경의 구동 초기화 오버 헤드를 극복하였다. 또한, Ultra Wide Band (UWB) 기반 고속 무선 네트워크 상 적용 가능한 무선스토리지 기술을 개발하고, 개선된 u-PC 플랫폼을 연동하여 다양한 형태의 개인 컴퓨팅 환경 사용 모델을 제시함으로써 기술의 적용성을 검증하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권10호
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• pp.415-420
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• 2017

OS-level의 가상화 기술은 애플리케이션을 배포하기 위한 새로운 패러다임으로, 기존의 가상화 기술인 가상 머신을 대체할 수 있는 기술로서 주목받고 있다. 특히 컨테이너는 기존의 리눅스 컨테이너에 유니온 마운트 포인트(Union Mount Point) 와 레이어 구조의 이미지를 적용함으로써 보다 빠르고 효율적인 애플리케이션의 배포가 가능하다. 이러한 컨테이너의 특징들은 스냅숏 기능을 제공하는 레이어 구조의 파일 시스템에서만 사용될 수 있으며, 애플리케이션의 특징에 따라 적절한 레이어 파일 시스템을 선택하는 것이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 레이어 파일 시스템들의 특징을 조사한 뒤, 레이어 파일 시스템의 동작 원리인 Allocate-on-Demand 및 Copy-up 방식에 따른 파일 시스템의 쓰기 성능 평가를 수행한다. 또한 각 레이어 파일 시스템 방식의 블록 입출력 사용 데이터를 학습한 인공 신경망을 통해 임의의 애플리케이션에 대해 적합한 레이어 파일 시스템 방식을 결정하는 방법을 제시하고 이에 대한 타당성을 검토한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1594-1609
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• 2010

최근 가상화와 클라우드 컴퓨팅 이슈가 대두되면서 서비스 품질과 성능 안정성을 보장하기 위한 대안으로서 시스템 자원 관리의 필요성이 부각되고 있으며, 디스크 입출력 자원은 오랜 기간 동안 심각한 성능 병목으로 인식되어 왔다. 다수의 서비스들이 입출력 자원에 대하여 경쟁 상태에 있는 경우, 낮은 중요도를 갖는 서비스 또는 프로세스들에 의하여 제한된 입출력 자원들이 점유되는 경우가 빈번하게 발생하며, 이는 중요 서비스의 품질 및 성능을 저하시키는 요인으로 작용한다. 또한, 특정 프로세스 또는 서비스가 사용할 수 있는 입출력 자원을 예측할 수 없는 경우에는 서비스의 성능 안정성 및 품질을 보장할 수 없으며 제한된 자원에 대한 효율적인 사용을 어렵게 만드는 문제점을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 상기 문제점의 개선을 위하여 예측 가능한 입출력 대역폭을 제공하는 서비스 기반 디스크 입출력 제어 방식을 제안하며, 제안 방식은 서비스 기반의 예측 가능한 입출력 대역폭을 제공함으로써, 안정적인 서비스 품질 및 성능을 유지하도록 하며, 제한된 입출력 자원의 효율적인 사용을 가능하게 한다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권9호
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• pp.473-478
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• 2016

가상화 기술은 한정된 물리자원을 추상화하여 다수의 가상 자원 형태로 사용자에게 제공하는 기술로써 자원 활용률을 높이고 유동적으로 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 한정된 물리자원을 다수의 가상머신이 공유하는 가상화 기술의 특성상, 자원 공유로 인한 성능 간섭 현상이 발생하는 문제가 있다. 이는 호스트 운영체제의 CPU 스케줄러가 가상머신에서 실행중인 프로세스의 특성을 고려하지 않고 스케줄링 하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 연구들이 진행되었지만 실제 근본적인 성능 간섭의 원인 분석에 대해서는 다루고 있지 않다. 본 논문에서는 KVM 기반 가상화 환경에서 가상머신의 성능 간섭의 원인을 분석하기 위해 다양한 시나리오에서의 프로파일링을 수행하고, 그 결과를 분석하여 CPU 스케줄링 관점에서 성능 간섭 현상의 원인과 그 해결 방안을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권12호
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• pp.568-575
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• 2008

서버 가상화 기술에 의한 서버 통합은 효율적인 자원 사용에 따른 비용적인 장점이 있다. 그러나 하나의 물리적 장치에 여러 개의 서버가 가상머신으로 함께 동작함으로써 더욱 복잡한 부하특성을 가지게 되었다. 따라서 이를 해결하기 위한 효율적인 자원관리 방법이 요구된다. 이러한 문제에 대한 해결방법으로 제안된 것이 가상머신 이동(live migration)[1,2]을 이용한 가상머신 동적 재배치 기법이다[3,4]. 본 논문은 가상머신 동적 재배치 알고리즘에 있어서 각 자원요소(CPU, network I/O, memory)들의 활용률을 다차원 공간상에서 분석하여 조율함으로써 서버통합의 자원 효율성을 증가시키는 방법(Server consolidation optimizing algorithm)을 제안하고 있다. 실험을 위해서 여러 대의 통합서버와 수많은 서비스를 생성하여야 하는 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 기업환경에서의 서버 가상화 프로젝트 경험을 바탕으로 서버의 부하변화와 유사한 패턴의 모니터링 데이타들을 정의하여 수치적인 시뮬레이션을 통해 sandpiper[3]와 SCOA 알고리즘의 부하 균형에 대한 효율성을 비교하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.86-96
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• 2016

최근 들어 가상화는 자원의 활용 및 통합 등의 장점으로 인하여 클라우드 컴퓨팅의 중요한 요소로 점차 인식되고 있다. 가상화 서비스를 효율적으로 사용하기 위해서는 데이터의 안정성 및 성능, 보안 등의 여러 요소들이 고려되어야 하며, 특히 가상 머신의 실제 디스크 쓰기 성능이 보장되어야 한다. 본 연구에서는 KVM 가상 머신 상의 블록 출력 패턴과 리얼 머신 상에서의 디스크 쓰기 패턴을 비교 분석할 수 있는 가시화 방법을 구현하였다. 본 연구는 이를 기반으로 가상 머신의 디스크 쓰기 속도를 향상시킬 수 있는 최적화된 가상화 환경을 제안하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.298-300
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• 2021

국방부에서는 "국방개혁 2.0"의 과학화 훈련체계 확대에 따라 가상현실·증강현실 기반의 실감형 전투 모의 훈련체계를 구축하기로 하였다. 실감형 전투 모의 훈련체계는 훈련자간 교전을 통해 실전과 같은 긴장감 조성과 훈련효과를 극대화 할 수 있어야 한다. 또한, 엄폐훈련을 통해 실전과 유사한 사격훈련과 동시에 생존훈련 효과 배가가 가능해야 한다. 선행 연구들은 훈련자의 사격 정밀도를 향상 시키기에는 적합한 기술이지만 실전과 같이 쌍방 교전을 연습하기는 어려우며 특히 엄폐물을 활용한 전투사격 훈련을 하기에는 부족한 점이 있다. 따라서 본 논문에서는 가상 사격 훈련자의 스크린에 상대 훈련자의 사격 자세를 인식하여 가상의 아바타를 생성하기 위해 Depth센서를 통해 취득된 깊이 정보를 토대로 훈련자와 엄폐물을 인지하고 훈련자의 자세를 추정할 수 있는 S/W 알고리즘을 제시한다.