전자 상거래를 지원하는 클러스터 컴퓨팅 시스템은 장시간에 걸쳐 대량의 트랜잭션을 처리해야 하며, 빈번한 통신두절 및 데이터 유실 가능성이 높기 때문에, 현재 이와 같은 시스템의 가용도를 개선.확보하기 위한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 Active/Active 클러스터 시스템의 소프트웨어적인 결함 발생을 미연에 방지할 수 있는 능동적 결함허용 기법인 소프트웨어 재활(rejuvenation) 방법을 적용하여, 가용도 및 시스템 가동 중단으로 인한 손실비용에 계산하였으며, 이를 통하여 소프트웨어 재활을 하면 할수록, Active/Active 클러스터 시스템의 가용도와 손실비용이 모두 감소하는 추세에 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 메쉬 구조의 다중처리시스템을 위한 새로운 할당방법을 제안한다. 이 할당방법은 다른 가용 서브메쉬와 중첩되지 않는 독립 가용 서브메쉬를 유형에 따라 분류하여 유형별 가용 서브메쉬 리스트를 생성한다. 그리고 태스크의 유형에 따라 해당 유형별 가용 서브메쉬 리스트에서 최적할당이 가능한 서브메쉬를 찾음으로써 서브메쉬를 탐색하는데 소요되는 시간을 줄인다. 이 때 서브메쉬를 찾지 못하면 확장지수를 이용하여 더 큰 가용 서브메쉬를 형성한 후 할당함으로써 태스크의 대기 시간을 줄이고, 이 결과로 외적단편화를 줄이는 효과도 얻는다. 또한 할당 해제시 독립 가용 서브메쉬는 다른 가용 서브메쉬의 크기 에 변화를 주지 않기 때문에 그 유형에 따라 유형별 가용 서브메쉬 리스트에 삽입한다. 그럼으로써 할당 해제 후 유형별 가용 서브메쉬 리스트를 재생성하기 위해 전체 메쉬 구조를 탐색 할 필요가 없어진다.
재래식 간장 및 된장 제조중에 일어나는 대두단백질 중의 lysine 가용도의 변화에 관하여 화학적 방법 및 생물학적 방법을 이용하여 측정하였으며 서로 다른 측정 방법에 의한 결과의 차이에 대하여 고찰 하였다. TLMI법에 의한 FDNB-reactive lysine의 동향을 보면 대두의 삶음과 메주 발효과정중 lysine의 가용도는 저하하나, 8개월간의 메주 장숙성과정에서 그 가용도가 다시 증가되어 원료대두 단백질중의 lysine가용도와 거의 같은 수준으로 되었다. 한편 백쥐의 사양시험에 의한 생물가 (BV), NPU, NER 및 상대적 lysine 가용율등에 의하면 메주 제조과정에서 뿐만 아니라 숙성과정중에도 lysine 가용도는 계속 저하되는 것으로 나타났다.
가용도는 사용자에게 고가용 서비스를 제공하는 네트워크 시스템의 주요 성능지표로서 임의의 시간에 사용자에게 서비스를 제공할 수 있는 확률이다. 네트워크 서비스의 가용도를 향상시키는 대표적인 방법으로 다중화 방식과 재활기법이 있다. 본 논문에서는 2N redundancy와 시간 기반의 재활기법이 가용도에 미치는 영향을 분석한다. 2N redundancy는 active 시스템과 standby 시스템으로 구성하는 다중화 방식이다. 재활주기에 의존하는 시간기반의 재활기법이다. 본 논문은 시간기반의 재활기법을 적용한 2N redundnacy모델을 stochastic reward net으로 설계한다. 설계한 모델은 stochastic Petri net package를 이용하여 분석한다. 수치해석을 통해 재활기법을 적용한 시스템의 가용도가 적절한 주기에서 재활기법을 적용하지 않은 시스템의 가용도보다 높다는 것을 알 수 있다.
일정 수준의 시스템 성능을 제공하기 위해 다수의 서버를 클러스터로 연결하여 동시에 가동할 경우, 서버의 가동 대수가 증가함으로 인해 발생하는 가용도 저하 문제를 해결해야 하며, 이를 위해서는 시스템의 성능 변화를 반영할 수 있는 가용 성능에 대한 명확한 정의가 요구된다. 기존의 가용도에 관한 연구들은 시스템의 성능(대기시간, 응답시간 등)을 고려하지 않는 가용도 계산 모델이 주를 이루고 있으며, 또한 클러스터 시스템을 구성하는 주 서버의 결함 발생을 허용하기 위한 방안에 대한 연구가 부족하였다. 본 논문에서는 위와 같은 문제점들에 대한 해결 방안의 일환으로, 비용 효율적인 결함허용을 위해 n 대의 주 서버와 k 대의 여분서버로 구성된 클러스터 시스템에서 대기시간을 일정 수준이하로 만족시키는지에 근거한 새로운 가용도 척도를 제시하였으며, 다양한 시스템 운영 상태에 대한 실험을 통하여, 시스템의 대기 시간 데드라인 성능이 포함된 보다 현실적인 가용도 및 downtime을 계산하였다.
본 고에서는 Bellcore 에서 제시한 ISDN 의 신뢰도 및 가용도를 BRA(Basic Rate Access) 와 PRA(Primary Rate Access) 각각에 대해서 살펴보았다 또한 표준의사접속 (HRC : Hypothetical Reference Connection) 을 근간으로 해서 ISDN 의 신뢰도 목표치와 가용도 목표치를 제시하였다 Bellcore에서 제시한 ISDN 스위칭 시스팀의 신뢰도 성능 목표치는 22개의 신뢰도 파라미터와 목표치로 정의 되었으며, 22개의 신뢰도 파라미터 는 Downtimes, cutoff call probability, Ineffective machine attempt(IMA) probability 와 Failure intensity 등 4개의 종류로 나누어서 제시하였다.
다양한 인터넷 응용분야에서 사용자와 서비스 제공자간에 서비스 수준 계약(SLA, Service Level Agreement)을 체결하여 차별화된 서비스를 제공하고자 하는데, 계약 조건의 대표적인 예는 일정시간 내에 서비스를 제공반기 위한 서비스 지연시간과 같은 시스템 성능 척도이다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 시스템 환경에서 차별화된 서비스 제공을 위한 알고리즘을 제안하고 이에 대한 가용도 분석을 통해 성능 척도와 가용도 사이의 상관관계를 박히며, 성능 향상을 위한 고려사항을 제시한다.
하드웨어 기술의 발전으로 인해 컴퓨터 하드웨어의 결함 발생률은 상수 값이거나 점차 작아지는 경향이 있다. 반면에 하드웨어에 탑재된 소프트웨어의 복잡성 및 크기는 이전에는 상상할 수 없을 정도로 방대해져가고 있기 때문에, 소프트웨어의 결함 발생으로 인한 컴퓨터 시스템의 장애 발생 가능성은 점차 더 높아지고 있다. 본 논문에서는 Active/Active 클러스터 시스템의 가용도 개선을 위해서 소프트웨어적인 결함 발생을 미연에 방지할 수 있는 능동적 결함허용 기법인 소프트웨어 재활(rejuvenation) 방법에 대하여 연구하였다. 소프트웨어 재활 과정 및 여분서버로 작업전이(switchover) 과정을 semi-Markov 프로세스로 모델링 한 후, 수학적 분석을 통해 구한 Active/Active 클러스터 시스템의 bud형 상태 확률을 이용하여, 다양한 운영 조건하의 가용도 및 손실비용을 계산하였으며, 이를 통하여 소프트웨어 재활을 통한 Active/Active 클러스터 시스템의 가용도 개선 가능성을 확인하였다.
본 연구의 주된 목적은 사용자 관점에서 본 통신 시스템 서비스 가용도의 이론적 모델 개발이다. 이를 위하여 호(Call) 도착은 non-homogeneous 포아손 과정의 가정, 그리고 시스템 상태는 CTMC 모델의 가정을 토대로 서비스 가용도의 추계적 모델을 개발하였다. 제시한 모델은 시간에 따라 변하는 호 도착률을 포함하여 사용자 관점에서 본 서비스 신뢰도 모형의 사용자 모델을 효율적으로 나타냈다. 아울러 시스템 자원의 고장 없이도 사용자가 서비스를 받지 못하는 시스템 상태인 운영 고장 상태를 모델에 포함하여 제공자 입장이 아니라 사용자 관점에서 모델을 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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