WWW의 급격한 발전은 고성능 웹 서버의 구축을 필요로 하게 하였다. 특히 프로세스와 오버헤드를 줄이기 위해 도입된 멀티 쓰레드 기법을 이용한 병행 웹 서버들이 많이 연구되었는데 본 논문에서는 이런 웹 서버들을 리눅스가 탑재되어 있는 다중 처리가상에서 구현하였으며, 다양한 환경 하에서 성능을 비교, 분석하였다. 실험을 통하여 Thread Pool 구조 웹 서버가 가장 좋은 성능을 보임을 알 수 있었고, 작업 기반 웹 서버와 요구 기반 웹 서버의 성능은 환경에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 실험 결과는 다중 처리기를 이용한 고성능 웹 서버를 구축하는 데 있어서 이용될 수 있을 것이다.
WWW의 급격한 발전은 몇몇 웹 서버에 큰 과부하를 가져오게 하였다. 이로 인해 고성능 웹서버의 구축이 필요하게 되었는데 그중 프로세스의 오버헤드를 줄이기 위해 도입된 멀티 쓰레드 기법을 이용한 병행 웹 서버들이 많이 이용되게 되었다. 일반적으로 멀티 쓰레드 기법을 이용하는 웹 서버의 구조는 요구 기반 웹 서버 작업 기반 웹 서버 Thread Pool 구조 웹 서버 등으로 나눌수 있다. 본 논문에서는 이런 웹 서버들을 리눅스가 탑재되어 있는 다중 처리기상에 구현하였으며 다양한 환경하에서 성능을 비교 분석하였다 각각의 웹 서버들은 Pthread 라이브러리와 Socket 라이브러리를 이용하여 구현하였으며 여러 파라미터-CPU 개수 CGI 비율, 웹 서버구조, 파일크기 부하량 등-를 조절하면서 실험하였다 실험 결과 분석에 의하면 요구 기반 웹 서버에서는 하나의 CPU에서 수행이 되는 쓰레드의 개수가 많게 되면 성능이 저하되는 것을 볼 수 있었고 작업 기반 웹 서버에서는 단계사이의 불균형으로 인하여 큐에서의 대기 시간이 누적되면 성능이 저하되는 것을 볼수 있었다,. Thread Pool 구조의 웹서버는 쓰레드의 개수가 조절되고 큐에서의 대기 시간 또한 없앰으로 해서 다른 웹 서버에 비해 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다. 이와 같은 실험 결과는 다중 처리기를 이용한 고성능 웹 서버를 구축하는데 있어서 이용될 수 있을 것이다.
웹 브라우저에서 고성능 이미지 프로세싱을 하기 위해 비표준 플러그인 기술들을 활용하거나 서버 기반 처리 방식을 적용하였다. 하지만 최신 웹 브라우저에서는 비표준 기술 지원을 중단하고 있으며, 서버 방식의 경우 운영 비용이 증가한다는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 고성능 프로세싱을 위한 최신 웹 표준 기술들에 대하여 성능 검증 및 적용 가능성을 검토하였다. 최종 실험 결과 웹 표준 기술만을 사용하여 고성능 웹 이미지 프로세싱을 위한 기능 구현이 가능함을 검증하였다.
웹을 이용한 클라이언트-서버 데이타베이스 시스템은 웹의 서비스 능력과 데이타베이스 시스템의 데이타 관리 기능을 상호 보완적으로 통합함으로써 인터넷과 같은 대규모 환경에서 데이타베이스 업무 환경을 구축하는 데 매우 적합한 것으로 알려져 있다. 데이타베이스 통로는 이러한 통합의 가장 핵심적 구성 요소이다. 본 논문에서는 먼저 클라이언트-서버 데이타베이스 응용을 위한 데이타베이스 통로의 고려사항으로서, 고성능 실행구조, 응용 프로그램 개발 환경, 그리고 상태 및 트랜잭션 관리에 대해 기술하고, 이어서 UniSQL/X용 데이타베이스 통로인 UniWeb 2.0의 설계와 구현에 대하여 소개한다. UniWeb 2.0은 CGI 응용 서버 방식을 채택하여 다양한 플랫폼을 지원하고, 고성능 그리고 확장성을 제공한다. 또한 프로그래머가 HTML 문서에 SQL/X문장이 포함된 Tcl 스크립트를 끼워 넣을 수 있도록 하여 응용 프로그램 개발 생산성을 향상시키고 있다. UniWeb 2.0은 여러 웹 페이지에 걸친 상태 와 트랜잭션을 지원하고 있다.
인터넷 인구와 데이터량의 증가로 인해 초고속 정보인프라의 구축에도 불구하고 사용자들의 서비스에 대한 만족도는 여전히 충분하지 않다. 따라서 인터넷에서 고성능과 고가용성을 보장하는 것은 매우 중요한 이슈가 되고 있고, 이러한 욕구를 충족하기 위한 웹서버 가속기, 여분의 하드웨어, 로드 밸런싱, 동적 데이터의 효율적 관리 등과 같은 웹서비스의 많은 기법들이 활발히 연구되고 있다. 이러한 웹서비스 관련 인프라 기법들 중에서 리눅스 운영체제의 커널단에서 실행되면서 고성능 웹서비스를 할 수 있도록 구현한 TUX(Threaded IinUX) 웹서버의 분석을 통한 웹서버 성능 향상 방안에 대해 고찰하여 성능 및 안정성을 개선 할 수 있는 시스템 설계 및 구현 방안을 제시한다.
컴퓨터의 급속한 보급과 인터넷의 사용이 급증하면서 사용자에게 좀 더 나은 서비스를 제공하기 위해 고성능 웹서버가 필요하게 되었다. 따라서 최근에는 리눅스 가상서버를 이용한 클러스터 웹 서버의 구축사례가 늘고 있다. 이는 기존의 단일 서버 시스템에 비해 가격이 저렴하면서도 지속적인 서비스를 할 수 있는 가용성과 서버의 수를 쉽게 늘릴 수 있는 확장성을 갖고 있다. 오픈소스인 리눅스와 여러 대의 저렴한 PC들을 이용하여 서버로 들어오는 부하를 분배서버가 여러 실제 서버에게 분산시킴으로써 웹 서버의 성능을 향상시키고, 서버의 가용성을 높이는 것이 클러스터 웹 서버의 목적이라 할 것이다. 본 논문에서는 서버에 들어오는 요청을 실제 서버들에게 분산시켜주는 스케줄링 알고리즘들을 알아보고 각각의 성능을 비교, 분석하였다. 그 결과 정적 스케줄링 알고리즘보다는 각 실제 서버의 부하를 고려한 알고리즘이 더 좋은 성능을 보인다는 것과 캐쉬 친화적 알고리즘이 캐쉬를 고려하지 않은 알고리즘 보다 더 좋은 성능을 보인다는 것을 알 수 있었다. 가장 중요한 결론으로는 알고리즘의 성능보다는 노드 개수 증가율이 클러스터 웹 서버 성능에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
현재 인터넷은 HTTP 프로토콜을 중심으로 구성되어 있다. 전자상거래, 전자정부, 인터넷 멀티미디어, 홈 네트워킹 등 현재 인터넷으로 가능한 서비스는 점점 증가하고 있지만, 비교적 단순한 메시지의 전송에 기반해 설계된 HTTP가 현재의 이러한 복잡한 서비스와는 적합하지 않는 경우도 있다. 즉, 점점 더 다양해지는 서비스고 인해, 서버 쪽에서는 클라이언트당 점점 더 많은 양의 데이터를 전송하게 되는 것이다. 이러한 웹 서버측의 메시지 전송 부담과 전송 시간, 대역폭의 절감을 위해서, HTTP 프로토콜의 압축전송헤더를 이용한 실시간 압축 전송 아키텍쳐를 개발하였다. 이를 이용하여, 정적 페이지를 실시간으로 압축/전송함으로써, 웹서버측의 대역폭을 절감하였고, 전송속도를 증가시켰다. 또한, 상대적으로 CPU 집중적인 압축연산을 커널 영역에서 수행하여, 압축연산으로 인한 서버측의 CPU 자원사용을 최소화하였다.
현재 인터넷은 HTTP 프로토콜을 중심으로 구성되어 있다. 전자상거래, 전자정부, 인터넷 멀티미디어, 흠 네트워킹 등 현재 인터넷으로 가능한 서비스는 점점 증가하고 있지만, 비교적 단순한 메시지의 전송에 기반 해 설계된 HTTP가 현재의 이러한 복잡한 서비스와는 적합하지 않는 경우도 있다. 즉, 점점 더 다양해지는 서비스로 인해, 서버 쪽에서는 클라이언트당 점점 더 많은 양의 데이터를 전송하게 되는 것이다. 이러한 웹 서버 측의 메시지 전송 부담과 전송 시간, 대역폭의 절감을 위해서, HTTP 프로토콜의 압축전송헤더를 이용한 실시간 압축 전송 아키텍쳐를 개발하였다. 이를 이용하여, 정적 페이지를 실시간으로 압축/전송함으로써, 웹 서버 측의 대역폭을 절감하였고, 전송속도를 증가시켰다. 또한, 상대적으로 CPU 집중적인 압축연산을 커널 영역에서 수행하여, 압축연산으로 인한 서버 측의 CPU 자원사용을 최소화하였다.
최근 들어 매우 인기 있는 웹 사이트는 우수한 성능의 단일 서버 또는 미러(mirror) 사이트에만 의존 할 수 없을 정도로 인터넷 사용이 급증하였다. 늘어나는 트래픽을 감당해내며 사용자를 만족시키기 위해서는 클라이언트의 요청들을 여러 대의 서버에 분산 처리 할 수 있는 고성능 웹서버 클러스터링 시스템에서는 제공되어야 한다. 본 논문에서는 부하 분배기를 이용한 로드 밸런싱을 소개하고 지역성과 로드밸런싱의 균형을 이루는 분배 알고리즘을 제시한다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 정적 웹 환경에서의 각 요청들은 작업 시간이 고정되어 있지 않다는 점에 착안하여 유효 요청의 수와 잔여량을 고려한 부하 분배 알고리즘을 개발하였다.
월드 와이드 웹(World Wide Wed)의 급속한 성장은 인터넷을 통한 전자상거래를 활성화시켰다. 전자상거래 서버는 데이터베이스 통로(Database Gateway)프로그램을 통하여 데이터베이스에 접속하여 정보를 제공하거나 갱신하여 사용자와 많은 상호 작용을 할 수 있도록 설계한다. 빠른 응답시간을 요구하는 전자상거래 서비스는 사용자와의 실시간적인 상호 작용을 충족시킬 수 있도록 고성능의 데이터베이스 통로를 요구하고 있다. 본 논문에서는 고성능 데이터베이스 통로로 활용될 수 있는 새로운 방식의 동적 스테줄링 응용 서버(Dynamic Scheduling Application Server)방식을 소개하고 이에 대한 성능 평가 결과에 대해 설명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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