그리드는 지리적으로 분산된 다양한 컴퓨팅 자원을 초고속 네트워크로 연결하여 고속 연산과 대용량 데이터의 처리를 가능하게 하는 기술이다. 서비스 품질이 보장되는 그리드 환경의 작업 수행을 위해서 컴퓨팅 자원뿐만 아니라 네트워크 자원의 관리와 제어가 요구된다. 본 논문에서는 그리드 네트워크 경로 및 자원의 생성과 예약을 지원하기 위하여 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 정의하였다. 그리드 네트워크 서비스 인터페이스에는 기존 GLIF의 자원 생성 및 예약 관련 메시지 이외에 그리드 네트워크 경로와 통보 메시지를 추가로 정의하였다. 또한, 두 단계 자원 예약 메커니즘을 지원하기 위하여 관련 상태와 메시지를 정의하였다. 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 이용하여 네트워크 자원 관리 시스템을 설계 및 구현하였으며, GMPLS 기반의 제어및 전달망을 갖는 그리드 환경에서 자원의 예약과 할당 및 해제를 실험하였다.
그리드에서 추구하는 자원의 공유와 협력은 그리드 네트워크를 통해서 이루어진다. 그리드 네트워크는 그리드의 기반 구조를 형성하는 것으로 그리드 프로젝트를 위한 전달 기능을 수행한다. 그리드 네트워크 기능을 수행하는 현존 네트워크로는 미국의 Abilene, vBNS, NREN 등과 유럽의 TEN-155, 그리고 일본의 SINET/IMNET 등이 있다.
정보통신기술과 전력에너지기술의 융합 기술인 스마트그리드는 지속 가능한 성장의 필수적인 요소이다. 스마트그리드 통신 네트워크는 전력 계통 시스템이 송전, 배전, 소비자로 구분되는 것에 맞춰 세 가지로 구분된다. 본고에서는 이 세 부분에서 사용될 스마트그리드 응용 분야를 소개하고 해당 분야가 요구하는 통신 네트워크의 성능과 후보 기술에 대하여 기술하였다. 추가적으로 전력선 통신이 스마트그리드 통신 네트워크에 활용될 방안에 대하여 논의하였다.
그리드는 지리적으로 분산된 다양한 컴퓨팅 자원을 초고속 네트워크로 연결하여 고속 연산, 대용량 데이터 처리를 가능케 하는 기술이다. 그리드 컴퓨팅 자원을 안정적으로 지원하기 위해서는 표준화된 그리드 기술과 그리드 네트워크 자원에 대한 관리가 요구된다. 본 논문에서는 네트워크 자원관리를 위하여 네트워크 매니저를 그리드 표준화 기구인 OGF의 WSRF 요구 사항을 기반으로 설계하였다. 또한, 단계별로 추상화된 네트워크 토폴로지 모델을 채택하여 2 단계의 자원 예약과 예약 시간에 따른 자원 할당 및 해제를 수용할 수 있도록 설계하였다. 설계된 그리드 네트워크 매니저를 이용하여 GMPLS 기반의 제어 및 전송망에서 예약 시간을 통한 자원의 예약 및 할당을 실험하였다.
그리드는 지리적으로 흩어져 있는 이종의 자원들을 고속 네트워크로 연결하여 협업하기 위한 기반구조이다. 그리드 응용의 수행되기 위해서는 먼저 네트워크의 안정성과 신뢰성이 보장되어야 함으로 네트워크 자원들은 관리되어야 한다. GMA는 대규모 분산된 자원의 모니터링을 위한 효과적인 구조를 제안한다. 본 논문에서는 GMA를 기반으로 실제적이고 전체적인 네트워크 관리를 위한 웹 기반 그리드 네트워크 관리 시스템을 설계하였다. 그리드 네트워크 관리 시스템은 여러 분산된 관리 시스템을 스스로 유지시키면서 연결할 수 있어야 한다. LDAP 인증을 이용하여 시스템 접근에 대해 관리자 인증을 수행하여 그리드 네트워크 관리 시스템의 안정성을 보장한다.
그리드는 지리적으로 분산된 자원을 상호 공유, 이용하여 공동 협업을 가능하게 한다. 이종의 대규모 그리드 네트워크 자원의 효과적인 운영을 위해서는 그리드 네트워크 자원의 총괄적인 관리를 위한 모니터링 구조가 필요하다. 기존의 네트워크 관리시스템은 관리 범위가 정해져 관리영역의 확장성과 이종의 자원의 포괄적인 관리에 제약이 따랐다. 본 논문에서는 그리드 네트워크에 대한 모니터링을 위해 그리드 NOC에서의 총괄적인 상태 파악을 가능하게 하고 확장성을 가지는 모니터링 구조를 설계하였다. 제안한 구조는 네트워크 영역이 공통의 디렉토리서비스에 정보를 저장하고 그리드 NOC에서는 이 정보를 이용하여 직접 네트워크영역으로 연결한다. 이로써 그리드 네트워크의 대규모의 자원에 대해 적은 부하로 전체적인 관리를 수행하게 된다.
그리드는 지리적으로 분산된 자원을 상호 공유, 이용하여 공동 협업을 가능하게 한다. 이종의 대규모 그리드 네트워크 자원의 효과적인 운영을 위해서는 그리드 NOC는 총괄적인 관리를 위한 모니터링 구조가 필요하다. 기존의 네트워크 관리시스템은 관리 범위가 정해져 관리영역의 확장성과 이종의 자원의 포괄적인 관리에 제약이 따랐다. 본 논문에서는 그리드 네트워크에 대한 모니터 링을 위해 그리드 NOC에서의 총괄적인 상태 파악을 가능하게 하고 확장성을 가지는 모니터링 구조를 설계하였다. 제안한 구조는 네트워크 영역이 공통의 디렉토리서비스에 정보를 저장하고 그리드 NOC에서는 이 정보를 이용하여 직접 네트워크영역으로 연결한다. 이로써 그리드 네트워크의 대규모의 자원에 대해 적은 부하로 전체적인 관리를 수행하게 된다.
최근 소프트웨어는 네트워크를 이용한 서비스가 대부분이다. 그 중 그리드 딜리버리는 서버/클라이언트 모델에서 서버의 부담을 줄이기 위해 개발된 서비스다. 그리드 딜리버리는 사용자의 자원을 이용해 서비스를 원활하게 제공하는 방법으로 충분히 악용할 수 있다. 그러므로 이 논문은 악용되고 있는 그리드 딜리버리를 탐색하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 모니터링 도구를 통해 모든 프로세스의 네트워크 자원을 감시한다. 그리고 네트워크가 사용되는 프로세스를 그리드 딜리버리로 추정하는 방법이다. 제안 방법은 두 단계로 나뉘어 진행된다. 처음으로 네트워크 자원을 사용하는 프로세스를 후보로 뽑아낸다. 두 번째로 이전 단계의 후보에 필터링을 적용해 그리드 딜리버리로 의심되는 프로세스를 찾아낸다. 이 논문에서는 제안하는 방법으로 실제 그리드 딜리버리 프로세스가 검출되는 것을 보임으로 제안하는 방법이 유효함을 보인다.
그리드 컴퓨팅 환경에서 네트워크를 효율적으로 사용하기 위해서는 자원 최적화가 필요하며 예약은 이를 실현할 효율적인 기법으로 연구되고 있다. 그러나 기존의 그리드 자원 예약 기법에서는 그리드상의 네트워크 대역폭이 해당 시간대에 이미 예약되어 있는 경우 원하는 대역폭을 예약할 수 없기 때문에 사용자는 대역폭을 낮추어 예약 하여야만 한다. 본 논문에서는 이동 에이전트를 이용하여 대역폭 관리 서버에서 사용자가 요구한 대역폭과 시간대를 검색한 후 자원을 예약하는 네트워크 대역폭 예약 에이전트를 제안한다. 이 기법을 이용함으로써 자원 예약을 요청하는 호스트는 대역폭을 낮추어 예약해야만 하는 경우를 줄이고 대역폭을 효율적으로 예약 하게 된다.
그리드 데이터베이스는 여러 사이트에 데이터베이스의 복사본을 두어 네트워크 전송 지연을 감소시킨다. 그러나 데이터베이스가 갱신될 때마다 모든 복사본들이 갱신되어야 하기 때문에 이로 인해 발생되는 네트워크 대역폭 소모와 시스템 부하 또한 무시할 수 없는 수준이다. 본 논문에서는 그리드에 사용되는 광대역 네트워크인 인터넷의 구조에 적합한 새로운 데이터베이스 갱신 정책을 제안한다. 본 정책은 인터넷의 구성요소인 AS(Autonomous System)와 ISP(Internet Service Provider)의 계층성과 네트워크의 속도 차를 고려하여 네트워크의 병목구간을 최대한 회피하고, 시스템 부하와 네트워크 부하의 균형을 조절함으로써 그리드 데이터베이스의 성능을 향상시킬 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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