에너지 절감형 서버 클러스터에서는 에너지 절감을 고려하지 않는 기존 서버 클러스터에 비해 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 절감하는 것을 목표로 하며, 현재의 부하를 처리하는 데 필요한 최소수의 서버들만 ON 하도록 고정 주기 또는 가변 주기로 서버들의 전원모드를 조정한다. 이에 대한 기존 연구들은 전력을 절감하거나 열을 낮추는데 노력해왔지만 에너지 효율성을 잘 고려하지 못했다. 본 논문에서는 기존 자율학습기반의 서버 전원 모드 제어 방법의 단위전력당 성능과 QoS를 높이기 위한 에너지 효율적인 클러스터 관리기법을 제안한다. 제안 방법은 다중임계기반의 자율학습 방법과 전력소모 예측 방법을 결합한 서버 전원 모드 제어이다. 일반적인 부하 상황에서는 다중임계 학습기반의 서버 전원 모드 제어를 적용하고, 급변하는 부하 상황에서는 예측기반의 서버 전원 모드 제어가 적용된다. 일반적 상황과 급변하는 상황의 구별은 현재의 사용자 요청과 관찰된 과거 몇 분의 사용자 요청의 비율에 따라 이루어진다. 또한, 동적종료 기법을 추가로 적용해 서버가 OFF 하는 데 소요되는 시간을 단축한다. 제안 방법은 16대 서버로 구성된 클러스터 환경에서 3가지 부하 패턴을 이용하여 실험을 수행한다. 다중임계 학습, 예측, 동적종료를 함께 이용한 실험에서 단위전력당 성능(유효응답 수)과 표준화된 QoS 측면에서 가장 우수한 결과를 보여준다. 제안하는 방법과 파라미터 로드된 단일임계 학습을 비교할 때 뱅킹 부하패턴, 실제 부하패턴, 가상 부하패턴에서 단위전력당 유효응답 수가 각각 1.66%, 2.9%, 3.84% 향상되고, QoS 관점에서는 각각 0.45%, 1.33%, 8.82% 향상되었다.
컴퓨터에서 생성된 시뮬레이션의 결과는 컴퓨터 그래픽스 기술을 이용한 일련의 가시화 과정을 거쳐서 인간이 해석하기 쉬운 형태로 변형되게 된다. 최근에는 고성능 컴퓨터(HPC: High Performance Computer)의 발달로 인해 데이터의 크기가 점점 더 증가하는 추세에 있으며, 이런 복잡한 데이터를 해석하는 데는 클러스터 시스템을 이용한 고해상도의 디스플레이 장치가 필요하다. 하지만 이런 디스플레이 장치에서 사용자 인터페이스를 제공하는 방법은 VR(Virtual Reality, 가상현실) 환경을 활용하는 것이 거의 유일한 해결책이다. 하지만 현재 VR 환경에서 시뮬레이션 데이터 해석에 필요한 적절한 사용자 인터페이스를 제공하는 툴은 존재하지 않는다. 이에, 본 논문에서는 시뮬레이터 데이터, 특히 로터 동역학 분야의 시뮬레이션 데이터를 VR 환경에서 가시화하는 GLOVE 프레임워크의 통합 인터페이스를 소개한다. 이 인터페이스는 VR 환경에서 시뮬레이션 데이터를 실시간으로 상호작용을 통해 분석하는 데 필요한 기반 환경을 제공한다.
에너지 절감형 서버 클러스터는 에너지 절감을 고려하지 않는 기존 서버 클러스터에 비해 서비스 품질을 보장하면서 전력소비를 절감하는 것을 목표로 한다. 에너지 절감형 서버 클러스터에서는 현재의 부하를 처리하는 데 필요한 최소수의 서버들만 ON 하도록 고정 또는 가변 주기로 서버들의 전원모드를 조정한다. 이에 대한 기존 연구들은 전력 절감 또는 서비스 품질을 보장하려고 노력해왔지만 에너지 효율성을 잘 고려하지는 못했다. 본 논문에서는 에너지 절감형 클러스터에서 자율학습기반의 에너지 효율적인 클러스터 관리 기법을 제안한다. 자율학습을 통해 최적화된 파라미터들을 이용하여 전력 소모 대비 최고의 성능을 얻을 수 있도록 서버 전원모드를 조정한다. 제안방법은 서버 전원모드 조정을 위해 아래의 과정을 반복 수행한다. 첫째, 현재 부하 및 트래픽 패턴을 보고 현재 워크로드 패턴 유형을 사전에 정의한 대로 분류한다. 둘째, 학습 테이블을 탐색하여 해당 워크로드 패턴 유형에 대해 예전에 학습이 수행되었는지 확인한다. 만일 수행되었다면 이미 저장된 파라미터를 이용한다. 그렇지 않으면, 학습을 수행하여 에너지 효율성 관점에서 최고의 파라미터를 얻어 저장한다. 셋째, 얻어진 파라미터를 이용하여 서버 전원모드를 조정한다. 제안방법을 구현하여 16개의 서버 클러스터 환경에서 3가지 다른 부하 패턴들을 이용하여 실험을 수행하였다. 실험 결과는 제안방법의 에너지 효율성이 뛰어남을 보여주고 있다. 뱅킹 부하패턴, 실제 부하패턴, 가상 부하패턴 각각에 대하여, 제안방법의 단위전력당 good 응답 수가 기존의 정적 서버 전원모드 제어방법의 99.9%, 107.5%, 141.8%이고, 기존의 예측방법의 102.0%, 107.0%, 106.8%이다.
병렬파일시스템을 분산 환경에서 구현하고자 할 때 하부기능들을 관리 및 유지하기 위해서는 복잡한 내부 동작이 필요하다. 저 수준의 하드웨어 관리기능들을 고수준의 파일 서비스 기능들과 분리함으로써 병렬파일시스템 구현의 복잡도를 감소시킬수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 분산환경상에서 물리적으로 분산되어 있는 디스크들을 하나의 거대한 논리적인 가상 디스크로 보여주는 분산공유디스크개념을 제안한다. 분산 공유디스크는 병렬 파일 시스템을 지원하기 위한 저수준의 인터페이스를 제공함으로써 병렬파일시스템에서 필용로 하는 하부기능들을 잠재적으로 제공할 수 있다. 또한 클러스터 기반 시스템에서 분산공유디스크의 프로토타입을 구현하여 그의 동작을 실험하였다.
최근 서버 가상머신의 단점을 보완하고 클라우드 컴퓨팅 서비스의 민첩성을 향상시키기 위해서 공유 환경 각각의 운영체제 위에 애플리케이션이 동작하는 대신 공통으로 사용하는 운영체제를 공유하는 컨테이너 기술이 부각되고 있다. 그러나 여러 컨테이너 노드를 사용자가 동시에 제어, 운용하는데 있어서는 시스템 운용 복잡도가 높고 어렵다. 이를 해결하기 위해 Kubernetes, Swarm, Mesos와 같은 다수의 컨테이너 노드를 통합 배포 및 제어 할 수 있는 컨테이너 오케스트레이션 기술이 등장하였다. 본 연구에서는 더 나아가 컨테이너 서비스의 워크로드 형태에 따라 적합한 컨테이너 오케스트레이터를 선택하고 컨테이너 클러스터 서비스를 통합 운영 할 수 있는 기술을 개발하였다.
최근 국내외에서 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 과학기술 응용 연구가 점차 이루어지고 있다. 본 연구에서는 대규모 데이터 처리를 필요로 하는 과학기술 응용을 지원하기 위한 스토리지 구축 및 운영 기술을 다루고자 한다. 본 연구를 위하여 많은 과학기술 분야 중 대규모 데이터의 처리를 필요로 하는 천문우주 분야 응용을 대상으로 선정하였으며, 물리적인 컴퓨팅 자원의 스토리지 구축 및 운영 방안뿐만 아니라, 응용 연구자가 직접 접근 및 사용하는 가상 클러스터 환경의 스토리지를 대규모 데이터 처리에 최적화 시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
Park, Chang-Hoon;Ko, Hee-Dong;Changseok Cho;Ahn, Hee-Kap;Han, Yo-Sub;Kim, Tai-Yun
한국감성과학회:학술대회논문집
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한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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pp.221-228
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2002
The NAVER is based on a cluster of low-cost personal computers. The goal of NAVER is to provide flexible, extensible, scalable and re-configurable framework for the diverse virtual environments especially for Gamsung research experiments. Personal computers are divided into three servers are according to their specific functions: Render Server, Device Server and Control Server. While Device Server contains external modules requiring event-based communication for the integration, Control Server contains external modules requiring synchronous communication every frame. And, the Render Server consists of 5 managers: Scenario Manager, Event Manger, Command Manager, Interaction Manager and Sync Manager. In this paper, we discuss NAVER as effective distributed system and its application to Gamsung experiment.
본 논문은 지역적으로 산재한 대규모의 인터넷 사용자에게 안정적인 소프트웨어 스트리밍 서비스를 지원할 수 있는 대용량 소프트웨어 스트리밍 서버 플랫폼을 설계한 후 구현하고, 가상 클라이언트 트래픽 생성기를 통하여 구현된 서버에 부하를 가했을 때 서버가 안정적으로 동작함을 보여줌으로서 대용량 소프트웨어 스트리밍 서버의 설계 및 구현의 안정성을 입증하고자 한다.
지리적으로 분산된 유휴 자원들을 통합하여, 하나의 메타 컴퓨팅 환경을 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 것으로 그리드를 들 수 있는데, 통신망에 연결된 슈퍼컴퓨터. 클러스터 워크스테이션, 대용량 저장장치 및 측정장치 등과 같은 자원을 공유하는 더 강력한 가상의 컴퓨팅 환경이다. 그리드의 세부분야 중 어카운팅 분야는 다른 분야와는 달리 아직 그 연구가 미미한 상태이고 그리드의 특성상 기존의 플랫폼에서 취해왔던 방식이 그대로 적용되기 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 그리드 환경에 적합하도록 분산 어카운팅을 제공하고 각 사이트의 자율성을 보장할 수 있는 어카운팅 플랫폼을 설계하였다.
본 논문에서는 3차원 사용자 인터페이스를 PC 클러스터에 기반한 타일 가시화 시스템에 효율적으로 연동시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 사용자 편의성을 증대하기 위해 개발된 3차원 사용자 인터페이스 소프트웨어에는 모델 자세조종 명령어를 비롯한 각종 메뉴가 포함되어있으며, 3차원 사용자 인터페이스 장비에서 발생되는 신호 잡음을 없애기 위해 박스형 필터를 사용하였다. 또한 타일 가시화 시스템과 3차원 사용자 인터페이스 사이에서 신호 대기로 인해 발생하는 모델 운동 지연 문제를 해결하기 위해 비동기식 통신형태에 기반한 새로운 ‘통신 분리’ 알고리듬을 제안하였으며, 검증 테스트를 통해 제안된 방안의 효율성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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