• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권8호
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• pp.445-452
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• 2004

디스크의 구역분할기술(zoning technology)은 디스크의 저장용량과 평균 전송 대역폭을 증가시킴으로써, 디스크 서브시스템의 성능을 향상시켰다. 멀티미디어 시스템에서 구역분할 디스크의 성능을 충분히 이용하기 위하여 이중 버퍼링을 하는 SCAN 스케줄링을 사용한다. 하지만, 이 방식은 새로운 스트림의 요청 시에 지터(jitter)를 발생시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위한 선행버퍼링(pre-buffering) 기법을 제안한다. 선행 버퍼링은 디스크 서브시스템의 수학적 모델을 통하여 스트림의 개수에 따른 주기시간과 각 주기시간에 필요한 데이타 양, 그리고 새로운 스트림 요청 시에 발생하는 데이타의 부족분을 예측하고, 예상되는 데이타의 부족분을 각 스트림의 서비스 전에 미리 버퍼링함으로써, 지터를 방지한다. 선행 버퍼링 기법은 멀티미디어 서버에 적용되어 사용자에게 지터 없는 고품질의 서비스를 제공하는 데 기여할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제35권6호
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• pp.469-480
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• 2008

공유 디스크(Shared Disk: SD) 클러스터는 온라인 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 처리 노드들을 연동하는 방식으로, 모든 노드는 디스크 계층에서 데이터 베이스를 공유한다. 빈번한 디스크 액세스를 피하기 위하여 각 노드는 자신의 메모리 버퍼에 최근에 액세스한 페이지들을 캐싱한다. 이때 동일한 페이지가 여러 노드의 메모리 버퍼에 동시에 캐싱될 수 있으므로 각 노드가 최신의 내용을 액세스하기 위해서는 캐싱된 페이지의 일관성이 유지되어야 한다. SD 클러스터에서 기존에 제안된 대부분의 캐쉬 일관성 기법들은 버퍼 교체 알고리즘으로 LRU를 가정하였다. 이와는 달리 본 논문에서는 SD 클러스터의 특징을 고려한 네 가지의 버퍼 교체 알고리즘들을 제안하고 성능을 평가한다. 클러스터 구성과 데이터베이스 부하를 다양하게 변경하면서 실험을 수행하였고, 제안한 알고리즘은 LRU에 비해 최대 5배까지 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.285-291
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• 2010

플래시 메모리는 하드 디스크에 비해 크기가 작고 물리적 충격에 강하며 전력 소모가 적은 점 등 많은 장점을 가지고 있지만 아직까지 단위 공간당 가격이 높아 하드 디스크를 전면 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 노트북 컴퓨터 동 일부 모바일 장치에서는 하드 디스크와 플래시 메모리를 함께 사용하여 두 매체의 장점을 극대화하려는 시도가 이루어지고 있다. 하지만 기존 운영체제는 이기종 저장 장치 환경이 아닌 단일 저장 장치 환경에 최적화되어 이러한 장점을 충분히 살리지 못하고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 세 가지 기법을 이용하는 새로운 버퍼 캐시 관리 기법을 제안한다. 첫째, 입출력 접근 패턴을 탐지하고 블록의 저장 위치 별 성능 특성을 분석한 후 동적 한계 효용에 근거하여 버퍼 캐시 공간을 할당한다. 둘째, 입출력 접근 패턴과 저장 장치 특성에 따라서 선택적으로 선반입 기법을 적용한다. 셋째, 버퍼 캐시에서 저장 장치로 쫓겨날 때 해당 블록의 접근 패턴에 따라 하드 디스크와 플래시 메모리 중 더 적합한 매체를 결정하고 그 매체에 블록이 저장되도록 한다. 제안하는 기법들을 트레이스 기반 시뮬레이션으로 검증한 결과 기존 기법에 비해 버퍼 캐시 적중률은 29.9%, 총 실행시간은 49.5% 향상되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.328-331
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• 2011

플래시 메모리는 기존의 하드디스크를 대체하는 저장 장치의 저장 매체로 각광받고 있으며 소규모의 임베디드 시스템에서부터 대형 서버 시스템, 데이터 센터까지 널리 사용 되고 있다. 하지만 플래시 메모리는 기존의 하드디스크와 비교하였을 때, I/O 성능이나 에너지 소모 측면에서 서로 다른 특성을 갖는다. 따라서 기존의 하드디스크 기반의 버퍼 관리 기법이 아닌 플래시 메모리 기반의 파일 시스템을 위한 버퍼 관리 기법이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 연구된 플래시 메모리 기반의 파일 시스템을 위한 버퍼 관리 기법에 대하여 소개하고 각각의 특징에 대해서 서술한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.1375-1385
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• 1996

멀티미디어 데이타에 대한 처리 요구가 급증함에 따라 멀티미디어 데이타를 처리 하는 저장 관리자의 성능은 시스템의 성능에 매우 큰 영향을 미친다. 일반적으로 멀 티미디어 데이타의 크기는 매우 크기 때문에 멀티미디어 데이타의 디스크 입출력은 많은 시간을 소비하여 시스템 성능 저하를 가져온다. 따라서 멀티미디어 데이타의 버 퍼 관리를 통해 디스크 입출력을 줄이는 것은 시스템 성능에 매우 중요하다. 본 논문 은 멀티미디어 데이타 저장 관리자가 디스크 영역 관리에 일반적으로 사용하는 세그 먼트가 물리적으로 연속적인 페이지들로 구성되어 디스크 입출력 단위로 사용된다는 특성을 고려하여 버퍼의 크기가 세그먼트의 크기에 따라 가변적인 버퍼 관리 기법을 제안한다. 또한 버퍼의 크기가 가변적이 됨에 따라 버퍼의 참조 행동뿐만 아니라 버 퍼의 크기를 고려한 버퍼를 교체하는 기법을 제안한다. 제안된 멀티미디어 데이타 버 퍼 관리 기법은 멀티미디어 데이타 저장 관리자인 KORED/STORM에서 구현한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.724-726
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• 2009

본 논문에서는 하드디스크 탑재 시스템에서의 동영상 재생시 DRAM과 플래시 메모리를 버퍼로 사용하여, 하드디스크를 가능한 오래 저전력 모드로 동작시켜 하드디스크가 소비하는 에너지를 줄일 수 있는 방법에 대해 제안하고 모델링한다. 기존의 시스템에서는 동영상 플레이어의 요청이 있을 때마다 하드디스크에서 데이터를 제공하였기 때문에 하드디스크에서의 에너지 소모가 많았다. 모델링에서 사용한 방법은 동영상 플레이어가 데이터를 요청하기전에 데이터를 DRAM과 플래시 메모리에 선반입하여 하드디스크를 대기모드로 진입시키고, 요청된 데이터를 플래시 메모리에서 처리하는 방법이다. 모델링 결과 제안한 방법은 버퍼를 사용하지 않은 경우와 비교하여 에너지 감소율이 월등한 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.173-175
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• 1999

주문형 비디오 시스템의 비용과 성능에 실제 영향을 미칠 수 있는 주요 설계 문제로서 실시간 디스크 스케쥴링, 버퍼 관리, 프리페칭, 영화 할당, 그리고 장치 대역폭 감소 등이 있다. 여기서 영화 할당은 영화 사본의 개수를 결정하고, 그리고 서버들에게 영화 사본들이 배치될 위치를 결정한다. 본 논문에서는, 인기도를 고려해서 영화 사본들이 디스크에 배치될 때 topic 별로 분리해서 각각의 topic 들을 서로 다른 서버에 배치시키는 알고리즘을 제안한다. 그리고 본 논문에서는 각 서버에 한 개의 영화를 저장할 수 있는 버퍼를 두어 가장 인기있는 비디오만 버퍼를 사용하는 버퍼관리 알고리즘을 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제37권6호
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• pp.308-314
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• 2010

최근 들어, 플래시메모리의 가격이 지속적으로 낮춰지고, 플래시메모리 기반 SSD 컨트롤러 기술이 급격하게 발전하면서 중저가의 고성능 플래시 SSD가 시장에 널리 보급되고 있다. 하지만, 데이터베이스 분야에서 가격 동의 이유로 당분간 플래시 SSD가 하드디스크를 완전히 대체하기는 쉽지 않을 것이다. 대신 플래시 SSD의 빠른 성능을 캐시 용도로 활용하는 접근법이 현실적이고, 실제로 하드디스크와 플래시메모리를 하이브리드 형태로 사용하는 접근법들이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 접근법들과는 달리, 플래시 SSD를 데이터베이스의 버퍼에서 밀려나는 페이지들을 순차적으로 저장하고, 재 참조될 때 하드디스크 대신 플래시 SSD에서 읽혀지도록 하는 확장 버퍼 아키텍처를 제안한다. 플래시 SSD를 저장장치 레벨에서 캐시로 사용하는 기존 방법들에 비해, 플래시 SSD를 호스트 시스템에서 확장 버퍼로 사용함으로써 원기 측면에서 주 버퍼에서 밀려나는 웹 페이지(warm page)들에 대해 상당한 성능 개선을 이룰 수 있다. TPC-C 트레이스를 사용한 시뮬레이션 결과, 주 버퍼에 없는 페이지들이 확장 버퍼에서 찾아지는 적중률이 60%를 넘는 사실을 알 수 있었다. 이 확장 버퍼 아키텍처는, 동일한 비용을 지불하는 다른 접근법, 즉 DRAM을 버퍼로 추가하는 기법과 하드디스크를 추가하는 기법에 비해 가격 대비 성능 개선 효과가 높다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.2524-2532
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• 1999

대규모의 실시간 주문형 뉴스 제공 시스템(Real Time News On Demand)에서는 다수의 사용자들이 디스크에 저장된 뉴스 데이터를 실시간으로 동시에 접근하여 최대로 수용할 수 있는 사용자 수는 총 디스크 대역폭의 제한을 받는다. 본 연구에서는 이러한 디스크 대역폭의 한계를 극복하기 위하여 디스크 비용의 일부로 버퍼 캐쉬를 구성하여 실시간 뉴스 데이터에 적합하도록 버퍼를 블록 단위가 아닌 오브젝트 단위로 할당하는 버퍼 캐쉬 정책을 사용하고, 캐슁 대상 뉴스 데이터를 현재의 디스크 대역폭의 사용 정도와 해당 뉴스 데이터의 평균 요청 간격을 고려하여 선별함으로써 재접근 가능서이 낮은 데이터의 경우 캐슁 대상에서 제외시켜 볼 필요한 버퍼의 재 할당에 의한 메모리 오버헤드를 방지하는 실시간 뉴스 데이터에 적합한 캐슁 방법을 제안한다. 이렇게 함으로써 접근 빈도수가 높은 데이터의 경우 디스크의 접근 없이도 데이터의 획득이 가능하게 되어 디스크만으로 저장 시스템을 구성할 때와 비교하여 저 비용으로 저장 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통하여 평가한 결과, 본 논문에서 제안한 캐슁 방법으로 뉴스 데이터에 대한 사용자의 요청을 처리했을 경우, 디스크만으로 저장 서버를 구성하였을 경우보다 30% 이상의 사용자를 지원할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제29권5호
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• pp.393-403
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• 2002

데이타베이스 관리시스템에서 중요한 문제중의 하나는 효율적인 버퍼관리이다. 데이터베이스 관리시스템에서 객체를 디스크에서 읽어오는 작업은 많은 비용을 필요로 하기 때문에 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 디스크 I/O의 횟수를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 디스크 I/O 횟수를 줄이기 위한 많은 버퍼관리기법들이 제안되었지만, 그 기법들은 시간적 근접성만을 고려하기 때문에 공간적 근접성도 존재하는 공간데이타베이스 환경에서는 좋은 성능을 보여주지 못했다. 본 논문에서는 공간데이타베이스의 시간적 근접성과 공간적 근접성을 동시에 고려하는 새로운 버퍼관리기법인 Spatial Locality Area Measure(SLAM) 기법을 제안한다. 제안한 버퍼관리기법은 SLM-tree와 M-LRU, 두 개의 구조체로 구성되었으며 공간데이타베이스 환경에서의 다양한 버퍼크기와 참조빈도에 대한 실험에서 뛰어난 성능을 보여준다.