본 연구에서는 분산된 시스템 안에서 네트워크를 이용하여 다량의 자료와 데이터를 동시에 공유할 수 있을 뿐만 아니라 원격지에서도 실시간으로 실험이 가능한 건설실험시설의 분산공유에 따른 실질적인 연구현황과 이에 따른 문제점을 그리드컴퓨팅을 이용하여 분석하였다. 이로써, 향후 건설실험시설의 인프라 구축에 있어 분산공유에 대한 데이터의 처리와 공유를 가능하게 하는 시스템구축의 실질적인 방향을 제시하고자 하며, 분산된 다양한 데이터를 다수의 사용자에게 동시에 공유할 수 있는 건설실험시설의 인프라를 구축하는데 기여하고자 한다.
그리드 응용이 수행되는데 필요한 네트워크 자원을 실시간으로 측정하고, 그에 대한 통계 데이터를 제공함으로 그리드 응용별 시스템 및 네트워크의 사용 자원의 양을 분석하기 위해서, 본 논문에서는 효율적인 모니터링 방법에 대한 연구를 수행하여, 커널을 기반으로 하는 모니터링 방법을 제안하였다. 이 방식을 이용한 성능 모니터링 측정의 장점은 tcpdump 등 기존의 패킷 캡처 방법에 비해서 시스템 자원을 적게 사용하면서 정확하면서도 적은 지연시간으로 측정이 가능하다는 것이다. 또한 이 모니터링 방법을 이용하여 실제 그리드 어플리케이션의 시스템 및 네트워크의 사용 정보량을 측정하는 시스템을 구현하였다. 이러한 연구는 그리드 응용 개발 및 그리드 네트워크 상의 자원할당 및 분배가 효율적으로 이루어 질 수 있도록 스케쥴러에게 필요한 정보를 제공할 수 있으며, 네트워크 관리자에게 그리드 네트워크 구축에 대한 근거 자료를 제시할 수 있다.
그리드 컴퓨팅 환경에서 컴퓨팅 자원은 매우 다양한 네트워크와 시스템으로 구성되어 있다. 이기종의 환경에서 기존의 자원선택 기법으로 사용자가 원하는 자원을 검색 및 선택하는 것은 자원정보의 저장 구조상 한계가 있다. 본 논문은 사용자의 요구사항과 데이터 특성에 맞는 자원을 선택하기 위해 그리드 자원을 온톨로지로 구축하고, SWRL을 이용하여 정의한 규칙을 바탕으로 추론 엔진을 거쳐서 자원을 선택 및 제공하는 온톨로지 기반의 그리드 자원선택시스템을 제안한다. 실험 결과는 본 논문에서 제안한 온톨로지 기반의 그리드 자원선택 시스템이 기존 그리드 자원선택 시스템인 Condor-G와 Nimrod-G 보다 더 높은 작업 처리율 및 자원 이용률과 적은 작업 손실 및 처리 시간을 보임으로써 그리드 자원선택을 지능적이며 능동적으로 할 수 있고, 자원 이용에 더 효과적이라는 사실을 증명한다.
무선 센서망은 전력공급이 제한적인 센서 노드들로 구성됨으로, 에너지 비용의 최소화는 망의 수명 연장을 위해 매우 중요하다. 그러나 다수의 사건(event)과 싱크(sink)가 이동하는 환경에서 에너지 비용이 증가한다. 이는 센서 노드들과 싱크들간의 데이터 전달을 위한 라우팅 정보가 빈번히 갱신되어야 하는 문제가 있다. 즉, 싱크의 이동성을 지원하기 위한 라우팅 방안은 이동 싱크에게 끊임없이 데이터를 전달해 주어야 할 뿐만 아니라, 망 내 센서 노드들의 에너지비용을 충분히 고려해야 한다. 하지만 기존 연구들은 싱크와 소스의 이동성을 고려하지 않는 환경에서의 에너지 평준화에 초점을 둔다. 본 논문은 다중 가상 그리드 기법을 이용하여 이동성을 고려한 에너지비용 및 데이터 전송률에 있어 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 그리고 실험을 통해 제안한 프로토콜이 데이터 전송률, 시간지연, 그리고 에너지 비용에 있어서 기존 연구 된 프로토콜들에 비해 성능의 우수함을 입증한다.
스마트그리드 환경에서는 기존 전력망과 정보통신기술이 접목됨에 따라 다양한 보안 위협 요소가 존재한다. 특히, 스마트 미터링 데이터는 사용자의 생활 패턴, 사용 기기 등 다양한 정보를 노출하며, 심각한 개인정보 침해로 이어질 수 있으므로 미터링 데이터에 적합한 비식별화 알고리즘이 필요한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 미터링 데이터에 대한 새로운 비식별화 방안을 제안하였다. 제안한 방법은 시간정보와 수치정보를 각각 비식별화 데이터로 처리하여 해당 데이터만으로는 패턴 정보를 분석할 수 없도록 하였다. 또한, 통계처리 및 가용성을 위하여 비식별화된 상태에서도 데이터베이스에서 직접 범위검색, 집계처리 등의 질의가 가능하다는 장점을 가진다.
이 논문에서는 단말기 기반 시스템에서 경로를 탐색할 때 탐색비용을 줄이고, 경로탐색의 질을 높이기 위해 동적 휴리스틱을 제안한다. 동적 휴리스틱이란 고정된 정보가 아닌 서버로부터 지속적으로 전송받는 휴리스틱으로, 교통정보를 계산한 데이터이다. 서버 기반의 경로탐색 서비스는 서버에서 경로를 탐색하여 결과를 클라이언트에 제공하지만, 제안하는 방법은 휴리스틱 정보만을 클라이언트에 전송하고 이를 활용하여 경로탐색을 하게 된다. 이 논문에서는 제안하는 동적 휴리스틱을 적용하기 위해 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 동적 휴리스틱은 지도를 그리드로 나누고, 각 그리드는 구역내 간선들의 최저속도 정보를 가진다. 그리드의 최저속도가 기준치에 미달되면 해당 그리드를 제거하고 경로를 탐색한다.
데스크톱 그리드 컴퓨팅은 이질성과 휘발성을 갖는 데스크톱 자원을 활용하여 대용량의 컴퓨팅 작업을 수행한다. 그러나 이러한 컴퓨팅 환경에서는 서로 다른 성능을 갖는 데스크톱 자원의 연산 참여와 이탈이 자유롭기 때문에 연산 수행의 안정성과 신뢰성을 보장하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 데스크톱 그리드 컴퓨팅에 연산 수행의 안정성과 신뢰성을 제공하기 위한 방안으로 k-means 클러스터링 알고리즘을 이용한 자원 그룹핑 기법을 설계한다. 아울러, 실제 데스크톱 그리드 시스템의 연산 수행 로그 데이터에 기반하여 자원 그룹핑을 수행하고, 데스크톱 자원 그룹에 대한 결함포용으로의 적용 방안을 제시한다.
그리드 환경에서 수행되는 작업 중 많은 작업들은 연관된 작업들이 서로 결합된 워크플로우의 형태로 수행된다. 이러한 워크플로우를 서비스로 추상화한다면 사용자는 보다 손쉽게 워크플로우로 구성된 작업을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 워크플로우를 서비스로 매핑하기 위한 메타 서비스를 정의하였다. 이 메타 서비스를 사용하면 워크플로우를 포탈 서비스, 그리드 서비스, 웹 서비스 등으로 쉽게 변환할 수 있다. 또한 워크플로우 사용자들 간에 워크플로우를 서비스의 형태로 공유하는 것도 역시 가능해진다. 마지막으로 과거의 성능 데이터 등의 서비스를 효율적으로 수행할 수 있는 정보들을 제공하여 QoS를 향상시킬 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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