• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.244-247
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• 2000

이동 통신 기술의 발전으로, 이동컴퓨팅 환경에서의 데이타 서비스에 대한 수요가 증가하고 있다. 이동 호스트 내에 캐쉬가 존재할 경우, 대역폭의 절약 및 빠른 응답시간을 제공할 수 있지만, 캐쉬 일관성을 유지해야하는 부담이 생긴다. 한 셀 내에 존재하는 수 많은 이동 호스트들의 캐쉬 일관성 유지를 위해서 서버(MSS)가 캐쉬 무효화 보고를 일정시간마다 주기적으로 방송하는 방법은 효과적일 수 있다. 기존에 제시된 무효화 보고에서는 갱신된 데이타의 식별자가 사용되지만, 좀 더 적은 양의 대역폭을 소모하는 효율적인 무효화 보고가 되기 위해서는 데이타들을 그룹핑할 수 있는 방안이 연구되어야 한다. 본 논문에서는 서버의 데이타베이스를 데이타의 식별자 값을 기준으로 여러 구역으로 나누었을 때, 데이타의 갱신이 데이타베이스 내 인근 구역에서 많이 발생할 경우, 이진 트리를 기반으로 하여 효율적인 무효화 보고를 생성하는 방법을 제안하고 그 성능을 평가한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제27권1호
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• pp.53-63
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• 2000

최근 저가의 무선 통신 기술의 발달과 고성능 이동 컴퓨팅 장비의 보급에 따라 이동 컴퓨팅 시장은 점차로 확대되는 추세에 있다. 이동 컴퓨팅 환경에서의 제한된 대역폭， 잦은 단절과 배터리 제한 등의 제약성에 효율적으로 대처하기 위하여 여러 방법이 제안되었고, 특히 지구국에서 전송된 데이타 중 향후 사용 가능성이 높은 데이타를 캐쉬에 저장하고 이용하는 캐쉬 기법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 캐쉬 교체 기법들은 사용자의 이동성과 데이타의 공간 속성에 의한 특성을 고려하지 못하고 있기 때문에 그 효율성에서 한계를 가지고 있다. 본 논문은 이동 호스트의 위치 변화에 따라 이동 호스트의 캐쉬 내에 저장된 데이타의 가치와 의미가 변경되는 것을 보인다. 또한 지리(geographic) 데이타의 공간적 위치(location)와 지리 데이타가 영향을 미치는 공간적 범위 즉 영역 (region)을 데이타의 공간 속성 (spatial attributes)으로 정의하고, 시간에 따른 사용자의 이동성과 데이타의 공간 속성을 효과적으로 지원하는 새로운 캐쉬 교체 방법들을 제안하였다. 기존의 방법과 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법의 비교를 통하여 이동 호스트의 위치와 연관된 질의에 대한 성능 평가를 수행한 결과, 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법에 의한 캐쉬 적중률의 향상을 입증하였다. 또한 데이타 밀집도에 따라 캐쉬 교체 방법들의 성능이 변화함을 밝히고 이를 이용하여 이동 호스트가 지나가는 대상 지역의 데이타 밀집도에 따라 서로 다른 캐쉬 교체 방법의 선택이 필요함을 제시 하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권7호
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• pp.1694-1705
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• 1997

미래의 이동 컴퓨팅 환경에서는 휴대 가능한 랩탑 등의 이동호스트가 무선 통신 채널을 통하여 데이타베이스에 접근하는 것이 일반화될 것이다. 이동호스트는 무선 통신의 낮은 대역폭으로 인한 문제를 해결하기 위하여 자주 사용하는 데이타를 캐쉬하며, 캐쉬 데이타의 정확성을 위항 캐쉬 일관성을 유지하여야 한다. 캐쉬 일관성은 이동호스트의 무제한적인 이동과 이동호스트 지원 서버와의 빈번한 통신 단절로 인하여 위배될 수 있다. 따라서 이동호스트를 효율적으로 지원하는 캐쉬 일관성 유지 정책이 요구된다. 본 논문에서는 2단계 완료 프로토콜을 지원하는 중복 데이타베이스의 이동 컴퓨팅 환경에서 갱신가능 메시지를 이용한 정책을 제안한다. 이 정책은 이동호스트가 다른 셀로 이동할 때 캐쉬 일관성이 위배되는 문제를 해결하기 위하여 갱신가능 메시지를 사용한다. 갱신가능 메시지의 이용은 수신하지 못한 무효화 메시지의 갱신 데이타만을 찾아 다시 캐쉬하도록 지원한다. 결과적으로 제안된 정책은 임의의 데이타 변경만으로 모든 캐쉬 데이타의 제거없이 캐쉬 일관성을 유지하기 때문에 대역폭을 효율적으로 사용하는 장점을 지닌다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제31권5호
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• pp.457-467
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• 2004

데이타 캐쉬를 관리하는 알고리즘의 효율성은 클라이언트에 데이타 캐쉬가 있는 시스템의 성능에 매우 큰 영향을 미친다. 클라이언트에 데이타 캐쉬가 있는 시스템에서는 서버에 추가 스페이스 부담없이 한 데이타에 대해서 두 개의 버전을 유지 관리할 수 있다. 그 이유는 하나의 데이타가 동시에 서버의 버퍼와 클라이언트의 캐쉬에 저장될 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 버전 기법을 활용하는 캐쉬 일관성 알고리즘인 Two Versions-Callback Locking(2V-CBL)을 제안하고, 실험을 통해서 2V-CBL라 기존에 가장 높은 성능을 보였던 Asynchronous Avoidance-based Cache Consistency(AACC)의 성능을 비교하였다. 실험 결과에 의하면 2V-CBL은 최소한 AACC와 같은 성능을 보이며 일부의 트랜잭션이 데이타를 수정하지 않고 읽기만 하는 경우에는 AACC 보다 훨씬 높은 성능을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.663-674
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• 2005

계층적 메모리 구조를 사용하는 시스템에서 상위 캐쉬의 적중률은 전체 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 시스템 설계 시 전력 효율성이 중요한 고려사항이 되고 있는 최근에는 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근을 줄이기 위해 상위 캐쉬의 적중률을 높이는 방안이 더욱 부각되고 있다. 본 논문에서는 선택적 희생 캐쉬를 이용하여 상위 캐쉬의 적중률을 높임으로써 저전력 고성능 시스템을 설계하는 방안을 제안하고자 한다. 희생 캐쉬는 직접 사상 1차 캐쉬에서의 충돌 미스로 인한 메모리 시스템의 성능 저하를 줄이기 위해 추가되는 모듈이다 제안하는 구조는 희생 캐쉬로의 데이타 할당 정책을 변형하여 재참조 가능성이 높은 데이타를 보다 오랜 시간동안 상위 캐쉬 내에 유지시킴으로써 상위 캐쉬의 적중률을 높이고, 이를 통해 접근 시간이 길고 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근 횟수를 줄이고자 한다. 참조 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 프로세서에 의해 많이 참조되었던 데이타만을 골라서 할당한다. 교체 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 충돌 미스가 자주 발생하는 위치에 할당되었던 데이타만을 골라서 할당한다. Wattch를 사용한 실험 결과 제안하는 구조는 기존의 희생 캐쉬 시스템보다 좋은 성능을 보일뿐 아니라, 전력 효율성도 높음을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권11호
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• pp.1429-1436
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• 1999

데이타들에 대한 선인출 효과를 얻기 위하여 캐쉬 메모리의 캐쉬 블록은 다중 워드로 구성된다. 그러나 선인출된 데이타들이 사용되지 않을 경우 캐쉬 메모리가 낭비되고 따라서 캐쉬 실패율이 증가한다. 데이타 배열 병합 방법은 캐쉬 실패 원인의 하나인 캐쉬 충돌 실패를 감소시키기 위하여 사용되고 있다. 그러나 기존의 배열 병합 방법은 유용하지 못한 데이타들을 캐쉬 블록에 선인출하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 현상을 개선한 스트라이드 배열 병합을 제안한다. 모의시험에서 캐쉬 블록이 다중 워드로 구성된 경우 스트라이드 배열 병합은 캐쉬 충돌 실패를 감소시킬 뿐 만 아니라 유용한 데이타 선인출을 증가 시키므로 캐쉬 성능을 향상시킴을 보여준다. 또한 이렇게 향상된 캐쉬 성능은 프로세서 증가에 따른 확장성 있는 프로그램 성능을 나타낸다.Abstract The cache memory is composed of cache lines with multiple words to achieve the effect of data prefetching. However, if the prefetched data are not used, the spaces of the cache memory are wasted and thus the cache miss rate increases. The data merging-arrays method is used for the sake of the reduction of the cache conflict misses. However, the existing merging-arrays method results in the useless data prefetching. In this paper, a stride merging-arrays method is suggested for improving this phenomenon. Simulation results show that when a cache line is composed of multiple words, the stride merging-arrays method increases the cache performance due to not only the reduction of cache conflict misses but also the useful data prefetching. This enhanced cache performance also represents the more scalable performance of parallel applications according to increasing the number of processors.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2000년도 학술회의 논문집 3권2호
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• pp.51-63
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• 2000

현재 지리정보 기술의 세계적인 추세는, ISO 나 OGC 등의 국제 표준기구에서 제시하고 있는 상호 운용성을 지원하기 위한 3계층 구조의 인터넷 GIS로 나아가고 있다. 특히 OGC 에서는 인터넷 환경에서 표준 인터페이스를 통해 다양한 데이타 소스의 지리정보를 접근하여 기존의 웹 브라우저로 표현하는 구조의 웹 매핑 테스트베드를 제시하고 있다. 3계층 구조의 인터넷 GIS에서의 문제점은 각 계층간의 통신 횟수와 데이타 전송량이 많고, 미들웨어 컴포넌트에서의 데이터 변환으로 인해 속도가 저하되는 것이다. 데이타 전송량과 데이타 변환량으로 인한 문제점은 미들웨어 계층에서 공간 데이터를 캐슁함으로써 해결될 수 있다. 본 논문의 핵심 아이디어는 미들웨어 컴포넌트들 사이에 공유 캐쉬를 두고, 여러 클라이언트들이 공통적으로 접근하는 데이타를 중심으로 캐쉬를 관리하는 것이다. 본 논문에서 제시하는 기법은 질의 영역에 대해 확장된 영역을 캐슁함으로써, 하나의 클라이언트 입장에서 근접한 영역의 질의에 대한 사용자 응답 시간을 줄일 수 있다. 또한 캐쉬 교체를 위해 접근 빈도수 중심의 교체 함수를 취함으로써 여러 클라이언트들에 대해 데이타의 재사용성을 높일 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권10호
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• pp.579-585
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• 2003

최근 대부분의 3차원 그래픽 렌더링 프로세서는 메모리 접근 지연 및 대역폭을 줄이기 위해 깊이 데이타와 색상 데이타를 가지고 있는 픽셀 캐쉬(pixel cache)를 사용한다. 본 논문에서는 렌더링 프로세서의 성능을 향상시키기 위한 효과적인 픽셀 캐쉬 구조를 제시한다. 제안하는 픽셀 캐쉬 시스템은 기본적으로 3차원 렌더링 프로세서에서 수행되는 깊이 검사(Z-test) 결과에 의해 선택적으로 깊이 데이터를 캐쉬에 저장하며, 색상 데이타는 별도의 버퍼에 저장한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 16K바이트의 제안하는 캐쉬 시스템이 32K바이트의 일반적인 캐쉬보다 더 나은 성능을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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• pp.46-48
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• 2001

웹 캐슁은 캐쉬 액새스턱 통해 웹 서버와 네트워크의 부하를 감소시켜 웹 응용을 가속화하는 중요한 기술이다. 전통적인 데이타 캐슁과 마찬가지로, 웹 캐슁은 캐쉬 일관성 유지라는 문제를 안고 있다. 그러나, 기존의 캐슁과는 달리 웹 캐슁에서는 웹 서버 데이타 갱신을 지연하여 반영하는 약 일관성이 허용된다. 이러한 조건은 TTL(time-to-live, 캐쉬 서버가 캐쉬된 데이타 아이템이 유효하다고 기대하는 시간)이 일관성 유지를 위해 사용되는 것을 허용한다. 이것은 효과적인 TTL 추정방법의 개발이 필요하도록 하였다. 그러나, 현재가지 소개된 두 가지 추정 방법(고정 TTL방법과 휴리스틱 방법)은 직관적 해석이 어렵고, 이론적인 추정근거가 빈약하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 확률적 분석에 기 반하여 정형적이고, 직관적인 의미를 갖는 위험도 기반 TTL 설정 방법을 제안한다. 이 방법에서는 위험도를 TTL 이내에 원본 데이타가 갱신될 확률로 정의하고, 갱신분포를 포아송 과정으로 가정한 후, 주어진 위험도를 TTL 식을 유도한다. 위험도 기반 TTL 설정 방법은 기존방법과 비교하여 위험도란 개념을 통하여 보다 직관적이고, 확률적 유도를 통하여 TTL 설정방법은 기존방법과 비교하여 위험도란 개념을 통하여 보다 직관적이고, 확률은 유도를 통하여 TTL 설정에 대한 이론적인 근거를 제공한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권5호
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• pp.551-562
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• 2006

최근 XML 데이타베이스 기반 웹 응용을 위한 XML 질의 캐쉬 기법이 활발히 연구되고 있다. 이와 같은 XML 질의 캐쉬의 실용적인 중요성에도 불구하고, 캐쉬된 질의 결과를 어떻게 저장하는 것이 효율적인지에 대해서는 아직 아무런 연구가 없는 실정이다. 본 논문에서는 XML 질의 캐쉬의 저장 기법을 다룬다. XML 질의 캐쉬의 효율적인 저장 구조 설계에 있어 근본적으로 고려해야 하는 점은 캐쉬된 질의 결과에 대한 대표적인 두 종류 연산 간에 성능 트레이드오프가 존재한다는 것이다. 이 두 종류의 연산은 (1) 캐쉬된 질의 결과를 반환하기 위하여 캐쉬 전체를 검색하는 것과 (2) 소스 데이타의 변경에 대하여 캐쉬를 점진적으로 갱신하기 위하여 캐쉬의 일부분을 변경하는 것이다. 본 논문에서는 모두 여덟 개의 XML 질의 캐쉬 저장 기법을 제시한다. 이들은 크게 세 개의 그룹으로 나누어지는데, (1) 일반적인 텍스트 화일을 기반으로 한 기법 (2) 영속성 있는 DOM(PDOM) 화일에 기반을 둔 기법 (3) RDBMS를 사용하는 기법이다. 이들 모두를 구현하여 성능을 비교하였고, 기존의 XML 저장 기술에 기반을 둔 질의 캐쉬 저장 기법과도 비교 평가하였다.