현재 그리드 컴퓨팅에 관한 연구는 그리드 컴퓨팅 인프라의 성공적인 구축과 함께 그리드 컴퓨팅의 응용분야가 확대됨으로써 그리드 컴퓨팅이 제공하는 고성능 연산 자원뿐만 아니라 대용량의 저장장치와 데이터베이스를 이용하기 위한 데이터 그리드에 관한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 하지만 데이터 그리드를 이용하는 응용에서 파일을 이용할 기회가 더욱 많음에도 불구하고 데이터베이스에 관한 연구에 비해 파일 데이터에 관한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 그리드 컴퓨팅 미들웨어의 표준으로 자리 잡고 있는 OGSA물 기반으로 한 그리드 파일 시스템을 설계한다. OGSA 기반 그리드 파일 시스템은 크게 전통적인 파일 시스템과 같은 단일 뷰를 가능케 하는 명명 공간 서비스, 여러 개의 같은 파일을 단일 파일로 보이게 하는 복제 파일 관리 서비스, 파일의 메타 데이터 정보를 관리하는 파일시스템 정보 서비스, 마지막으로 사용자들과 개발자들이 동일한 접근 방식을 이용하도록 하는 서버${\cdot}$클라이언트${\cdot}$파일 제공자 인터페이스로 구성된다.
데이터 그리드의 작업 수행시 먼 거리에 위치한 자원 사용을 위해 그리드 자원 중개자를 이용한다. 그러나 효율적인 작업 수행이 필요로 하는 모든 자원들의 최적화된 사용은 제공하지 못한다. 이에 본 논문에서는 작업예약 정보를 이용하여 실시간으로 자원간의 최적화된 사용을 이루는 데이터 복제 알고리즘을 제안하고 구현하였다.
해상 교통 정보 및 해양 환경 정보의 규모와 복잡도가 증가 하면서, 조석 및 조류 정보 같은 동적 해역 정보, 통항 패턴 정보, 날씨 정보 같은 MIO(Marine Information Overlays)가 증가 하였다. 현재까지 MIO에서는 기존의 전자해도와 마찬가지로 벡터데이터를 주로 사용했으나, 가까운 미래에는 그리드 데이터의 사용이 증가할 것으로 예상 된다. 따라서 본 연구에서는 AIS데이터를 이용해서 그리드 데이터를 생성하고 전자해도와 통합 표출을 위한 자료구조를 설계하였다. 그리드 데이터의 표출은 S-52 Presentation Library의 전자해도 표출 방법을 응용하여 기존의 ECDIS나 전자해도 시스템에서 적용하기 쉽도록 설계하였다.
인터넷은 수많은 AS(Autonomous System)들로 이루어져 있으며, 각 AS들은 ISP(Internet Service Provider)를 통하여 인터넷에 접속한다. AS와 ISP 사이에는 계층성과 네트워크 속도 차에 따른 대역폭 병목현상이 존재한다. 이러한 인터넷의 물리적 네트워크 구조는 그리드 환경에서 데이터 접근시간에 가장 큰 영향을 미친다. 기존의 데이터 그리드 복제 정책은 물리적 네트워크의 구조를 고려하지 못하였기 때문에 실제 인터넷 환경에서 최적의 성능을 얻지 못하는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 실제 인터넷의 물리적 네트워크 구조를 고려한 데이터 그리드 복제 정책을 제안한다. 이 복제 정책은 ISP와 AS 단위로 복사본을 유지하여 병목현상을 최소화함으로써 전체적인 데이터 그리드의 성능을 향상시킨다.
육각 그리드(hexagonal grid) 구조는 지리정보시스템에서 공간정보 데이터를 처리하고 표현하기에 우수하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 육각 그리드를 이용한 시각화는 다른 그리드 표현 방법 대비 시인성이 높지만, 이에 표현된 공간정보 데이터에 따라 양적 정보와 그리드 간 데이터 차이를 효과적으로 전달하는 데 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 육각 그리드 외곽에 그림자를 생성하여 시각적으로 육각 그리드를 강조하는 방법을 제안한다. 이를 위해 강조하고자 하는 육각 그리드들의 최외곽 선분들을 오프셋 시키고, 그 정보를 바탕으로 베지어 곡선을 생성하여 최종적인 그림자 형상을 결정한다. 그림자는 육각 그리드에서 멀어질수록 서서히 옅어진다는 특성을 활용하여, 그림자의 가장자리로 갈수록 투명도를 가변적으로 적용한다. 제안하는 방법을 이용하여 하나의 육각 그리드뿐만 아니라 여러 개의 육각 그리드가 주어지더라도 그림자 영역을 효과적으로 생성할 수 있음을 보였으며, 사용자 인터페이스의 입력에 따라 다양한 그림자 형상을 생성할 수 있다. 서울특별시의 행정구 중 용산구에 제안하는 방법을 활용하여 그림자를 생성한 후 시각적으로 강조한 결과를 보인다.
데이터 그리드를 위한 기존의 복제 정책은 계층적 구조를 기반으로 하고 있기 때문에 상위계승에서 하위계층으로만 데이터를 복제할 수 있어 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 기존 데이터 그리드의 계층적 구조에 P2P(Peer-to-Peer)시스템을 적용하여 효율적으로 복제본을 유지할 수 있는 새로운 복제 정책을 제안한다. 이 정책의 특징은 클라이언트 노드의 저장 공간 일정 부분을 임계 구역(critical section)으로 지정하여 데이터 조작을 방지함으로써 클라이언트 노드도 데이터 복제본을 저장할 수 있는 기능을 가지도록 한 것이다. 따라서 계층적 구조에서 상위 계층뿐만 아니라 동일 계층 또는 클라이언트 노드들 간의 데이터 전송이 가능하기 때문에 데이터 그리드의 성능을 향상시킬 수 있다.
데이터 그리드는 분산된 다량의 데이터를 공유, 처리 및 관리 지원하도록 만들어진 인프라이다. 이러한 인프라는 분산된 데이터들의 통합할 수 있는 서비스를 제공하도록 구성되어있다. 본 논문은 그리드 환경에서 전사적 데이터에 대한 통합 접근을 제공할 수 있도록 XMDR-DQP 를 이용한 프레임워크를 제시한다. XMDR-DQP 는 그리드 상에 DB 데이터를 접근하기 위해서 사용자가 요청한 쿼리를 처리하는데 이용된다. 그리고 분산 쿼리를 실행하는데 발생되는 이질성은 XMDR 기반의 글로벌 스키마와 로컬 스키마를 이용하여 해결한다.
생물정보학은 컴퓨터를 이용하여 방대한 양의 생물학적 데이터를 처리하고 그 결과를 분석하는 학문으로서 IT의 고속성장과 맞물려 점차 그 활용도를 넓혀가고 있다. 특히 의학, 생명과학 연구에 사용되는 데이터는 그 종류도 다양하고 크기가 매우 큰 것이 일반적인데, 이의 처리를 위해서는 고속 네트워크가 바탕이 된 그리드-컴퓨팅(Grid-Computing) 기술 접목이 필연적이다. 고속 네트워크 기술의 발전은 슈퍼컴퓨터를 대체해 컴퓨터 풀 내에 분산된 시스템들을 하나로 묶을 수 있는 그리드-컴퓨팅 분야를 선도하고 있다. 최근 생물정보학 분야에서도 이처럼 발전된 고성능 분산 컴퓨팅 기술을 이용하여 데이터의 신속한 처리와 관리의 효율성을 증대시키고 있는 추세이다. 그리드-컴퓨팅 기술은 크게 데이터 가공을 위한 응용 프로그램 개발과 데이터 관리를 위한 데이터베이스 구축으로 구분 지을 수 있다. 전자에 해당하는 생물정보 연구용 프로그램들은 mpiBLAST, ClustalW-MPI와 같은 MSA서열정렬 프로그램들을 꼽을 수 있으며, BioSimGrid, Taverna와 같은 프로젝트는 그리드-데이터베이스 (Grid-Database)기술을 바탕으로 개발되었다. 본 고에서는 미지의 생명현상을 탐구하고 연구하기 위하여 현재까지 개발된 그리드-컴퓨팅 환경과 의생명과학 연구를 위한 응용 프로그램들, 그리고 그리드-데이터베이스 기술 등을 소개한다.
본 논문은 계산 및 데이터 그리드 환경에서 필요한 Information Provider 들의 제공 방법에 관한 것이다. 그리드 정보 서비스의 한 요소로 필요한 Information Provider 를 구현하기 위해서는 일반적으로 요구 사항을 분석한 후, 스키마를 정의하고 그것에 기반하여 Information Provider 를 구현하는 과정을 거친다. 본 논문에서는 Globus Toolkit 과 SRB 를 기반으로 구축된 계산 및 데이터 그리드 환경에서 MCE 스키마와 MSE 스키마를 정의하고, 그에 따른 각각의 Information Provider 들을 구현한다. 각각의 Information Provider 는 계산 자원에 관한 정보 및 MCAT 기반의 SRB 서버에서 유지되는 리플리카에 대한 정보를 제공한다. 이러한 Information Provider 들은 유사하게 구축된 그리드 환경에서 그리드 정보 서비스의 한 요소로 사용될 수 있을 것이다.
최근 자율주행의 발달로 차량에 장착된 다양한 센서가 일반화 되고 그 센서에서 발생되는 빅 데이터는 교통 분야에서 활용도가 높아지고 있다. 본 연구에서는 이러한 교통 빅 데이터의 활용을 위해 실시간으로 발생되는 차량 센싱 빅 데이터와 도로 기상 등 공공데이터를 지도상에 효율적으로 맵핑하기 위한 그리드 인덱스 기법을 제안하였으며, 제안한 그리드 공간 분할 방식과 그리드 ID 부여 방식에 대하여 적용 가능성 및 효과를 분석하였다. 차량 센서에서 실시간 분석된 강수 데이터를 전국 화물차의 디지털 운행기록장치(DTG, Digital Tachograph) 데이터를 기반으로 가상 생성하여 좌표기반으로 맵핑하였으며, 제안 방식과 링크 단위 처리방식의 처리 속도를 비교하였다. 제안 방식은 링크 단위의 처리 방식 대비 약 2,400배 이상의 데이터 처리 성능 개선을 나타냈다. 추가로 그리드 맵핑의 적용 가능성 및 링크 단위 맵핑과의 차별성을 확인하고자 가상 생성한 데이터를 시각화하고 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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