서버란 클라이언트에게 서비스를 제공하는 프로그램을 말하다. 클라이언트에게 서비스를 효과적으로 제공하기 위해서 여러 가지가 있지만 그 중 다중 스레드 서버의 장점을 지닌 임베디드 서버를 개발하려고 한다. 이를 위하여 임베디드이란 무엇이며 개발 시 고려 사향과 개발 단계를 알아보고 범용 컴퓨터에서 주로 사용되는 다중 스레드 서버의 장점을 알아본 후 임베디드 시스템에 다중 스레드 서버를 구현하는데 가장 효율적인 운영체제와 다중 스레드 방식을 제안하려고 한다.
맡은 사용자 영역의 프로그램들이 확장성과 성능 향상을 목적으로 다중 프로세스 모델에서 다중 스레드 모델로 바뀌고 있다. 웹 서버도 폭발적으로 증가하는 사용자 요청을 수용할 수 있도록 확장성과 성능 향상을 위해서 다중 스레드 모델을 적용하였다. 본 논문에서는 다중 프로세스 모델을 적용한 웹 서버와 다중 프로세스/다중 스레드 모델을 적용한 웹 서버에 대한 성능을 여러 운영체제 환경에서 평가하였다. 실험 결과 전체적으로 다중 프로세스 모델이 다중 스레드 모델보다 더 좋은 성능과 안정성을 보였다.
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.
하나의 컴퓨터 시스템은 여러 종류의 이질적인 서버들로 구성된 것으로 간주할 수 있다. 본 논문에서는 이질적 다중서버 시스템에서의 프로세스 스케줄링 기법에 대해 연구한다. 스케줄링에서는 서비스의 공정성과 시스템 성능의 두 가지 측면이 고려되어야 한다. 여기에서는 공정성을 위하여 기존의 단일 서버 시스템에서 사용되던 공정 큐잉에 기반한 스케줄링 기법을 제안한다. 또한 각 서버간의 이용률 차이를 감안한 시스템 전체 성능 향상을 위한 방법에 대해서도 고찰한다.
어플리케이션 시스템을 사용하려는 사용자에 대한 인증에 관한 문제는 네트워크에 접근하고자 하는 사용자가 실제 의도한 상대인지를 판단하는 것으로써, 서버에서 서비스를 제공하기 전에 만족해야 할 필수적인 요구조건이다. 이와 관련한 많은 연구들이 진행되어 왔는데, 이 중에서 패스워드를 이용한 사용자인증 프로토콜은 여타의 방법에 비해 사용자에게 편리함을 제공할 뿐만 아니라 추가적인 하드웨어를 필요로 하지 않는 다는 장점을 가지고 있다. 최근에는 다중서버를 이용한 프로토콜이 제안되어 기존의 프로토콜 비해 보안이 강화된 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 그러나 이 프로토콜은 다중서버를 사용함으로 인해서 부하가 많이 걸린다는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 다중서버를 이용한 프로토콜을 기반으로 하고 이에 타원곡선 알고리즘을 적용함으로써 컴퓨팅 파워를 줄일 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
컴퓨터 네트워크 환경에서 사용자가 서버에서 제공되는 서비스를 요청할 때, 스마트카드를 이용한 사용자 인증스킴은 사용자의 적격성을 입증하고 안전한 통신을 제공하는 매우 실용적인 기술이다. 이러한 사용자 인증 환경에서 네트워크와 정보기술의 발전으로 인하여 대부분의 서비스는 다중서버 환경으로 변화되었으며, 이는 점점 더 가속화 될 것이다. 그러나 아직까지 스마트카드를 이용한 다중서버 환경을 지원하는 상호 익명성 제공 인증에 대한 연구는 존재하지 않는다. 본 논문에서는 사용자를 인증하는 기술 중에서 다중서버 환경을 지원하며, 동시에 서버와 사용자 간의 상호 인증 및 상호 익명성을 제공하는 스마트카드를 이용한 사용자 인증 스킴을 제안하고자 한다. 스마트카드를 이용하여 계산량 측면에서 효율성을 취하고, 사용자는 한 번의 등록으로 등록한 서버에 관계없이 서버 군에서 제공하는 다양한 서비스를 안전하게 제공받을 수 있도록 하였으며, 사용자의 프라이버시 보호를 위해 원격 서버에게도 안전한 익명성을 제공받으면서 서버와의 상호 인증을 수행하도록 하였다.
다중 스레드 모델은 다중 프로세스 모델에 비하여 확장성이 좋은 것으로 알려졌다. 이에 따라서 초당 수백내지 수 천개의 컨넥션들을 처리해야 하는 웹 서버에 다중 스레드 모델을 채택해야 하는 것을 긍정적으로 생각해 볼 수 있다. 하지만 다중 프로세스 모델을 적용한 웹 서버와 두 종류의 혼합형 다중 프로세스/스레드 모델을 적용시킨 웹 서버의 성능을 평가하였다. 실험은 Pentium-III 750의 Linux 2.4.5에서 진행하였으며, 실험 결과 다중 스레드 모델이 다중 프로세스 모델에 비하여 항상 확장성이 있다고 할 수 없으며, 다중 프로세스 모델이 다중 스레드 모델보다 더 좋은 안정성을 보이는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 CC-NUMA 시스템인 고성능 멀티미디어 서버(MX Server)상에서 다중 스레드 프로세스의 CG(CPU Group) 바인딩 설계 및 구현 내용을 소개한다. 고성능 멀티미디어 서버의 컴퓨팅 서버용 운영체제인 COSMIX(cache COherent Shared Memory unIX)에서는 서버의 플랫폼에 알맞은 하드웨어 및 시스템 관련하여 CC-NUMA 시스템에 적합한 운영체제 기능을 설계하였다. 고성능 멀티미디어 서버에서는 데이터의 지역성을 고려하여 한 노드인 CG에 프로세스를 바인드 하는 기능이 있으나, 다중 스레드로 구성된 프로세스의 바인딩 기능은 없었다. Oracle8i와 같은 인터넷 DBMS에서는 하나의 프로세스내의 다중 스레드가 일정한 노드의 디스크를 점유하여 사용할 수 있으므로 이와 같은 다중 스레드의 프로세스를 해당 디스크가 있는 하나의 CG에 바인딩 하는 기능이 필요하다. 현재는 가용한 플랫폼이 없어서 MX Server 대신 PC 태스트베드인 CC-NUMA 시스템 시뮬레이션 환경에서 다중 스레드의 CG 바인딩 기능을 구현하고 그 시험을 완료하였다.
인터넷 사용자의 급격한 증가로 인한 네트웍 응답 시간의 지연이 가속화되고 있으며 이에 대한 대책으로 캐쉬 서버(프락시 서버)의 사용이 대두되고 있다. 그러나 캐쉬 서버의 사용은 처리 요청이 집중에 따른 또 하나의 병목 현상을 일으킬 수 있다. 이에 따라 다중 프락시 서버를 이용하는 연구들이 활발히 진행되어 왔으나 기존의 연구들은 분산 알고리즘을 수행하는 다중 프락시 서버를 이용하는 연구들이 활발히 진행되어 왔으나 기존의 연구들은 분산 알고리즘을 수행하는 다중 프락시 서버에 편중되어 있으며 캐쉬 서버가 일반 웹 서버와 다른 점(웹 오브젝트를 디스크에 저장하는 일)을 간과하여 캐쉬 서버 자체의 성능을 효과적으로 개선하지 못하고 있다. 따라서, 요청 폭주 시에 캐쉬 미스 등의 처리에 있어서 비효율성을 나타내고 있다. 본 연구에서는 병목 현상을 일으키는 요인을 분석하고 이를 바탕으로 프락시 서버를 재구성하여 실험을 통해 이 시스템의 효율성을 분석한다.
리눅스는 오픈 소스로서 관련 소프트웨어 비용이 거의 들지 않아 여러 대의 서버를 구축하는 데도 많은 비용 부담 없이 적기 때문에 리눅스를 이용한 다중 서버 사용이 점차 증가하고 있다 그러나, 다중 서버 사용 시 최적화된 서버관리와 인터넷상의 서버 노출에 따른 보안 등의 문제가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 리눅스 커널(Kernel) 2.4 기반의 다중 리눅스 서버 구성에서 발생할 수 있는 부하분산(Load Balancing)과 보안상의 문제를 iptables의 패킷 필터링 및 방화벽 기능을 이용하여 효율적으로 운영할 수 있는 방법을 제시하고, 또한 공개용 침입탐지시스템인 snort를 이용한 통합 보안 시스템을 구현하고 그 활용방안을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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