Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2008.06b
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pp.405-410
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2008
성능 / 에너지를 강조하는 현재의 멀티코어 추세에서 임베디드 시스템에 사용되는 대부분의 프로세서들은 단일 프로세서와 메모리를 버스 형태로 연결하여 구현하였다. 하지만 칩 내부의 프로세서 코어 수가 증가 하게 되면, 기존 버스 형태의 구조는 제한된 대역폭으로 인하여 확장성이 제약된다. 본 논문에서는 멀티코어 프로세서에서 사용 가능한 기존 연결 망 구조들을 분석하고, 기존 계층적 링 구조에서의 지연 시간 문제를 극복하여 성능을 개선할 수 있는 새로운 이중 광역 계층 링 구조를 제안한다.
The emerging NVMe-based multi-queue SSDs provides a high bandwidth by parallel I/O, i.e., each core performs I/O through its dedicated queue in parallel with other cores. To provide a bandwidth share for each application with I/O, a fair-share scheduler that provides a bandwidth share to each core is required. In this study, we proposed a multi-core scalable fair-queuing algorithm for multi-queue SSDs. The algorithm adopts randomization to minimize the inter-core synchronization overheads and provides a weight-proportional bandwidth share to each core. The results of our experiments indicated that the proposed algorithm gives accurate bandwidth partitioning and outperforms the existing FlashFQ scheduler, regardless of the number of cores for a Linux kernel with block-mq.
As NAND flash storage is being widely used, its simulation methodologies have been studied in various aspects such as performance, reliability, and endurance. As a result, there have been advances in NAND flash storage simulation for both functional modeling and timing modeling. However, in addition to these advances, there is a need to drastically reduce the long simulation time that is required to evaluate the aging effect on flash storage. This paper proposes a so-called multi-core scalable real-time flash storage simulation method, which can control the simulation speed according to the user's preference. According to this method, it is possible to speed up the simulation in proportion to the number of CPU cores arbitrarily given while guaranteeing the correctness of the simulation result. Using our simulator implemented in the form of the Linux kernel module, we demonstrate the multi-core scalability and correctness of the proposed method.
실시간 멀티미디어 서비스에서 Quality of Service(QoS) 보장의 필요성이 증가하고 있다. 멀티미디어 서비스 제공 형태의 대다수가 될 멀티캐스트 경로설정에서도 QoS 보장은 확장성 신뢰성과 함께 매우 중요한 문제이다. QoS 기반 코어 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즈믄 멀티캐스트 경로설정에서 코어 선택시에 다중 QoS 제약조건을 고려한다. QoS 제약조건은 최소보장 대역폭, 종단 지연, 종단 지연변이 등으로 정의한다. 모의 실험결과는 제안한 QCSA와 Maximum Centered Tree(MCT) Average Centered Tree (ACT) Initial Delay-Constrained Shared Tree(Dcinitial) Random Tree(Random)등의 기존 코어 선택 알고리즘의 성능을 각 항목별로 비교한다 멀티캐스트 그룹 멤버수와 QoS 제약조건을 인자로 한 모의 실험 결과는 제안한 QoS 기반 코어 선택 알고리즘이 기존 코어 선택 알고리즘에 비해서 다중 QoS 제약조건 보장 코어 선택 성공률에서 성능 개선 효과를 가짐을 보여준다. 제안 알고리즘이 본 논문에서 설정한 모의 실험 환경에서는 QoS 기반 코어 선택의 정도를 나타내는 성공률에서 약 10% 정도 기존 알고리즘보다 우수함을 보인다. 이 결과는 제안 알고리즘이 코어 선택 과정의 초기부터 멀티캐스트 그룹내의 모든 멤버에 대한 다중 QoS 제약조건을 고려하는 점이 QoS 기반 코어 선택에서 개선 효과를 나타냄을 보여준다.
Multi-Core processors have become main-stream microprocessors in recent years. Servers based on these multi-core processors are widely adopted in High Performance Computing (HPC) and commercial business applications as well. These servers provide increased level of parallelism, thus can potentially boost the performance for applications. However, the shared resources among multiple cores on the same chip can become hot spots and act as performance bottlenecks. Therefore it is essential to optimize the use of shared resources for high performance and scalability for the multi-core servers. In this paper, we conduct experimental studies to analyze the positive and negative effects of the resource sharing on the performance of HPC applications. Through the analyses we also characterize the performance of multi-core servers.
Several studies have reported the impact of core affinity on the network I/O performance of multi-core systems. As the network bandwidth increases significantly, it becomes more important to determine the effective core affinity. Although a framework for dynamic core affinity that considers both network and disk I/O has been suggested, the multiple queues provided by high-speed I/O devices are not properly supported. In this paper, we extend the existing framework of dynamic core affinity to efficiently support the multiple queues of high-speed I/O devices, such as 40 Gigabit Ethernet and NVM Express. Our experimental results show that the extended framework can improve the HDFS file upload throughput by up to 32%, and can provide improved scalability in terms of the number of cores. In addition, we analyze the impact of the assignment policy of multiple I/O queues across a number of cores.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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1998.10a
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pp.441-443
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1998
본 논문은 유무선 환경에서 ATM 멀티캐스트 서비스를 제공하기위한 방안으로서{{{{ { SM}^{2 }A }}}} 를 제안한다. 기존의ATM 멀티캐스트 서비스는 ATM자체의 제약으로 멀티캐스트 서비스가 제한적이며 비효율적이다. 한편, ATM의 중용한 응용으로서 인터넷서비스를 심각하게 고려해야하는데 {{{{ { SM}^{2 }A }}}}는 특히 인터넷 서비스를 제공하는데 적합한 구조를 갖도록 설계되었다.{{{{ { SM}^{2 }A }}}}는 기본적으로 양방향성 공유트리방식인 CBT(Core Based Tree)구조를 갖되 각 지역망 (Regional Network)에서 자체적인 코어스위치( Core Switch)를 보유함으로써 결과적으로 다중 코어 구조를 갖는다. 각 지역망을 잇기 위하여 PNNI 프로토콜을 이용하며 PGL(Peer Group Leader)에 가상 루트(Virtual Root) 및 가상 리프(Virtual Leaf)의 개념을 새로 도입한다. 멀티캐스트 통신의 경우 가장 문제되는 것이 셀끼워넣기(Interleaving)문제인데.{{{{ { SM}^{2 }A }}}}에서는 ITU-T표준 ATC(ATM Transfer Capability)인 ABT/IT(ATM Block Transfer/Immediate Transmission)
Most of the existing multicast routing protocols for ad-hoc networks do not take into account the efficiency of the protocol for the cases when there are large number of sources in the multicast group, resulting in either large overhead or poor data delivery ratio when the number of sources is large. In this paper, we propose a multicast routing protocol for ad-hoc networks, which particularly considers the scalability of the protocol in terms of the number of sources in the multicast groups. The proposed protocol designates a set of sources as the core sources. Each core source is a root of each tree that reaches all the destinations of the multicast group. The union of these trees constitutes the data delivery mesh, and each of the non-core sources finds the nearest core source in order to delegate its data delivery. For the efficient operation of the proposed protocol, it is important to have an appropriate number of core sources. Having too many of the core sources incurs excessive control and data packet overhead, whereas having too little of them results in a vulnerable and overloaded data delivery mesh. The data delivery mesh is optimally reconfigured through the periodic control message flooding from the core sources, whereas the connectivity of the mesh is maintained by a persistent local mesh recovery mechanism. The simulation results show that the proposed protocol achieves an efficient multicast communication with high data delivery ratio and low communication overhead compared with the other existing multicast routing protocols when there are multiple sources in the multicast group.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2002.04a
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pp.298-300
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2002
현재 제안되고 있는 멀티캐스트 메커니즘들은 서비스 제공을 위해 경로상의 모든 라우터에서 특정 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 탑재하여야만 한다. 특히, 코어망에 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 탑재하는 경우는 확장성 문제를 야기함으로 현실적으로 많은 어려움이 있다. 따라서, 멀티캐스트를 현재 망에 적용하기 위한 점진적인 구현 방법이 필요하다. 즉, 모든 라우터에서 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 탑재하지 않더라도 서비스가 가능하도록 접근해 나가는 방안이 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는, 멀티캐스트 라우팅 프로토콜의 트리 구성을 위한 제어 메시지의 간단한 확장을 통해서 실제 망에 점진적인 적용을 가능하도록 하는 메커니즘을 제안하고자 한다. 제안된 메커니즘은 PM-SM 프로토콜을 기반으로 점진적인 적용이 가능하다. PIM-SM + 프로토콜은 PM-SM 프로토콜의 제어 측면의 확장과 터널링 메커니즘을 기반으로 한다. 즉, PM-SM이 탑재되지 않은 라우터에서는 유니캐스트 기반 라우팅을 수행하고, PIM-SM이 탑재된 라우터에서는 멀티캐스트 기반 라우팅을 수행한다.
A single write operation in a file system can modify multiple data, but these changes in the file system are not atomically written to disk. Thus, for the consistency of the file system, conventional journaling guarantees crash consistency instead of sacrificing the system performance. It is known that using non-volatile memory as a journal space can alleviate performance degradation due to low latency and byte-level accessibility of non-volatile memory. However, none of the journaling techniques considering non-volatile memory provide scalability. In this paper, journal space on non-volatile memory is divided into multiple regions for scalable journaling, thus dispersing concentrated operations in one region. Second, the journal area-specific operator structure is used to accelerate data write operations to storage devices. We apply the proposed technique to JFS to evaluate it on multi-core servers equipped with high-performance storage devices. The evaluation results show that the proposed technique performs better than the existing technique of the NVM-based journaling file system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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