• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.1
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• pp.98-106
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• 1999

본 논문에서는 대용량 입출력을 수행하는 태스크의 QoS를 제어하기 위한 방법으로사용자가 시스템에 입출력 요구시 요구 대역폭을 제시하고, 파일시스템에서 디스크개소와 입출력 이벤트를 고려하여 입출력의 병렬성을 제어함으로써 QoS를 제어하는 방법을 제안하였다. 그리고, 시스템에서 각 태스크가 주어진 병렬성을 가지고 입출력을 진행하고 있을 때, 요구 대역폭을 가지고 입출력을 요구하는 태스크의 대역폭을 만족시키기 위한 병렬성을 계산하는 분석 모델을 유도하였다. 그리고, 디스크 입출력의 병렬성을 이용하여 대용량 입출력의 QoS를 효율적으로 제어할 수 있음을 분석 모델의 결과를 통해 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.271-274
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• 2001

프로세스와 디스크 입출력 속도를 비교해보면, 디스크 입출력의 속도가 휠씬 더 느리다. 따라서 디스크 입출력은 현재의 컴퓨팅 환경에서 병목현상이 되고있다. PFSL(Parallel File System for Linux)은 이런 문제를 해결하기 위한 클러스터링 환경의 병렬 파일 시스템이다. PFSL은 리눅스 머신 상에서 POSIX 스레드 라이브러리를 이용하여 멀티 스레드로 수행된다. 이 논문에서는 PFSL의 성능을 개선하기 위해 클러스터 환경의 작업 부하에 적합하도록 설계한 이중 캐쉬 구조를 소개하고자 한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.28 no.3
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• pp.134-143
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• 2001

NUMA 구조 다중 프로세서 시스템에서는 상호 연결망으로서의 버스의 제약을 극복하기 위해 지점간 링크를 이용한 링 구조가 제안되었다. 링 구조 NUMA 시스템에서, 전송이 페이지 단위(2K 바이트 이상)로 이루어지는 디스크 입출력 요구는 지점간 링크에 대한 오랜 접근을 요구하여 지점간 링크의 트래픽을 증가시키는 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 지점간 링크의 트래픽을 줄이기 위한 방안으로 입출력 전용 채널을 사용하는 세 가지 디스크 입출력 구조를 제시한다. 제시되는 디스크 입출력 구조를 사용하는 시스템은 디스크 입출력 요구로 인한 지점간 링크의 접근을 없앰으로써 기존 시스템에 비해 트랜잭션의 수행시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 중앙집중형, 병렬형, 분산형의 세 가지 디스크 입출력 구조를 설계하기 위한 고려 사항과 구현 비용 등을 생각해 본 후, 노드수, 원격 디스크 접근 확률, 디스크 입출력 전송 데이터 크기 등을 달리한 여러 시스템 환경에서의 각 구조의 성능을 비교, 분석해 본다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.3 no.1
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• pp.79-92
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• 1998

일반 병렬처리 시스템(General Purpose Multiprocessors) 과는 달리, 병렬 트랜잭션(Transaction)처리 시스템의 성능은 메모리의 계층구조와 입출력 시스템의 구조 등에 크게 영향을 받는 특징을 갖는다. 본 논문은 입출력 노드의 성능 분석에 주안점을 두고 전체 시스템에서의 입출력 노드의 개수, 병렬 디스크의 개수 및 상호연결망(Interconnection Network)과의 접속을 제공하는 스위치의 처리 용량 등의 인수들이 SPAX 병렬 트랜잭션 처리 시스템의 성능에 미치는 영향에 대한 분석 내용을 기술한다. 본 연구에서는 벤치마크로는 병렬 트랜잭션 시스템의 성능 평가에 주로 사용되고 있는 TPC-C 벤치마크를 사용하며 모의 입력(Synthetic workload)을 통한 성능분석을 수행하였다. 본 연구는 입출력 노드에 부하가 많이 걸릴 경우 패킷을 크리에 따라 시스템의 성능에 큰 영향을 미치며, 반면에 입출력노드내의 상호연결망의 접속을 제공하는 XNIF 의 데이터 버퍼 개수의 증가는 시스템의 성능 향상에 전혀 기여를 하지 않음을 보여준다. 이는 시스템의 성능향상을 위해서는 패킷 전송 경로상의 모든 시스템 요소의 성능 향상이 병행되어야 함을 보여준다. 마지막으로는 프로세싱노드와 입출력노드의 처리능력의 균형이 병렬 트랜잭션시스템의 설계에 있어서 매우 중요하다는 점을 보여준다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 1997.11a
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• pp.165-180
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• 1997

일반 병렬 처리 시스템(General Purpose Multiprocessors)과는 달리, 병렬 트랜잭션(Transaction) 처리 시스템의 성능은 메모리의 계층구조와 입출력 시스템의 구조 등에 크게 영향을 받는 특징을 갖는다. 본 논문은 입출력 노드의 성능 분석에 주안점을 두고 전제 시스템에서의 입출력 노드의 개수, 병렬 디스크의 개수 및 상호연결망(Interconnection Network)과의 접속을 제공하는 스위치의 처리 용량 등의 인수들이 SPAX 병렬 트랜잭션처리 시스템의 미치는 성능의 평가 및 분석에 대한 연구 내용 기술한다. 본 연구에서는 벤치마크로는 병렬 트랜잭션 시스템의 성능 평가에 주로 사용되고 있는 TPC-C 벤치마크를 사용하며 모의 입력(Synthetic workload)을 통한 성능분석을 수행하였다. 본 연구는 입출력노드에 부하가 많이 걸릴 경우 패킷의 크기에 따라 시스템의 성능에 큰 영향을 미치며, 반면에 입출력 노드내의 상호연결망의 접속(Interface)을 제공하는 XNIF의 데이터 버퍼 개수의 증가는 시스템의 성능 향상에 기여를 하지 않음을 보여준다. 이는 시스템의 성능향상을 위해서는 패킷 전송 경로상의 모든 시스템 요소의 성능 향상이 병행되어야 함을 보여준다. 마지막으로 프로세싱노드와 입출력노드의 처리능력의 균형이 병렬 트랜잭션 시스템의 설계에 있어서 매우 중요함을 보여준다.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.7 no.9
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• pp.2827-2835
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• 2000

In recent years, much attention has been focused on improving I/O devices' processing speed which is essential in such large data processing areas as multimedia data processing. And studies on high-performance parallel file systems are considered to be one of such efforts. In this paper, an efficient disk allocation scheme is proposed for high-performance parallel file systems. In other words, the concept of a parallel disk file's parallelism is defined using data declustering characteristic of a given parallel file. With the concept, an efficient disk allocation scheme is proposed which calculates the appropriate degree of data declustering on disks for each parallel file in order to obtain the maximum throughput when more than one parallel file is used at the same time. Since, calculation for obtaining the maximum throughput is too complex as the number of parallel files increases, an approximate disk allocation algorithm is also proposed in this paper. The approximate algorithm is very simple and especially provides very good results when I/O workload is high. In addition, it has shown that the approximate algorithm provides the optimal disk allocation for the maximum throughput when the arrival rate of I/O requests is infinite.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.33-35
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• 1998

본 논문에서는 형식론적 모델링 및 모의 실험 방법을 사용하여 병렬 디스크의 성능 예측 및 영상 데이터용 비선형 편집기의 개발을 위한 여러 형태의구조에 대해서 모의 실험한 결과 및 성능에 영향을 미치는 요소들에 대해 다루고 있다. 컴퓨터가 발전하기 전에는 테이프를 이용한 선형 편집기를 사용하였으나. 컴퓨터가 발전하고 또한 입출력 장치의 성능이 향상되면서 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk)가 개발되었고, 이것을 이용한 비선형 편집기가 개발되었다. 병렬디스크는 비선형 편집기뿐만 아니라 VOD(Video On Demand)나 데이터 서버등 응용분야가 많고, 요구되는 성능에 따라서 다양한 구조의 병렬디스크가 사용된다. 매우 큰 대역폭이 요구되는 병렬디스크의 경우에는 다양한 버스와 버퍼를 사용한 복잡한 계층적 구조가 요구된다. 그러나 이렇게 복잡한 병렬디스크를 개발하기 에 적당한 개발 도구가 없어 필요한 성능에 꼭 맞는 시스템을 개발하기가 어렵다. 특히 디스크의 성능을 수학저으로 쉽게 구할 수 없다. 또한 시스템이 실물로 완성되기 전에는 디스크의 운영 알고리즘의 개발 및 파일 시스템의 개발이 쉽지 않다. 그래서 쉬운 소프트웨어 개발과 디스크의 성능을 쉽게 측정하기 위해서 객체 지향 성능 예측시스템(OOPPS :Objet Oriented Performance Prediction System)을 개발하였고, 이것을 이용하여 HDTV용 비선형 편집기의성능을 예측하고, 필요한 성능을 만족하는 구조를 선택하여 실물로 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10a
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• pp.314-316
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• 1999

다중 공간 질의는 동시에 2개 이상 수행되는 영역 질의로 정의되며 인터넷 기반 지도 보기 응용의 주요 연산이 되므로, 질의 처리 속도의 향상을 위해서 병렬로 처리되어야 하고 디스크 입출력 비용을 최대한 줄일 필요가 있다. 그런데 다중 공간 질의는 디스크 입출력 비용을 개선하기 위해 다중 CPU/다중 디스크 구조 상에서 디클러스터링을 수행하더라도 디스크 임의 탐색이 발생하는 문제점이 있다. 이 논문에서는 디클러스터링 된 공간 데이터베이스에서 다중 공간 질의를 처리할 때 발생하는 문제점인 질의 간임의 탐색을 분석하고, 해결 방안으로 질의 간 위치 관련성과 질의 처리 이력을 이용한 질의 스케줄링 기법을 제안하고 구현하였다. 실험을 통한 성능 평가 결과, 질의 스케줄링을 수행 할 경우 디스크 입출력 비용을 줄일 수 있어 다중 공간 질의 처리시의 성능을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.5 no.2
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• pp.223-235
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• 1999

본 논문에서는 HDTV 데이터를 입출력할 수 있는 고속 실시간 데이터 저장 시스템을 제안한다. 이 시스템은 ⅰ) 방대한 크기를 HDTV 데이터를 고속으로 입출력할 수 있어야 한다. ⅱ)데이타를 연속적으로 입출력할 수 있는 것 외에 데이터를 비선형적으로 랜덤하게 억세스 할 수 있어야 한다. ⅲ)실시간으로 데이터를 재생하기 위해 일정하게 주어진 시스템 입출력 속도를 항상 만족할수 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서 여러 개의 하드디스크를 병렬로 연결하고 데이터들을 각각의 하드디스크에 나누어 저장하였다. 하드디스크의 입출력 성능은 하드디스크 아암의 탐색 동작에 의해 크게 좌우되므로 탐색 동작을 효과적으로 제어할 수 있는 방법이 설계되었다. 제안된 시스템은 주제어부, 데이터 분배부, 종제어부로 나뉘며 각각의 하드디스크는 독립도니 종제어부에 의해 제어된다. 제안된 시스템이 주어진 요구사항을 만족하는지를 확인하기 위하여, 제안된 시스템을 DEVS 형식론을 이용하여 구현하고 시뮬레이션 하였다. DEVS 형식론은 이산사건 시스템을 계층적이고 모듈화된 형태로 기술한다. 시뮬레이션 과정에서 발생된 사건들을 분석하였다. 그 결과 제안된 시스템이 주어진 요구사항을 잘 만족함을 보았다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.76-78
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• 2004

단일 디스크 입출력 환경은 클러스터 시스템의 분산된 디스크들을 하나의 통합된 디스크의 이미지로 제공하여 사용자에게 편의성을 제공한다. 하지만, 디바이스 수준에서의 서비스를 제공하고 이로 인해 여러 노드에서의 파일의 병렬적인 접근을 지원하기 위해서는 클러스터 파일 시스템의 지원이 요구된다. 본 논문은 리눅스 시스템에서 가장 많이 사용하는 EXT2 파일 시스템을 단일 입출력 환경에서 효과적으로 사용할 수 있는 클러스터 파일 시스템으로의 확장하는 방안에 대해서 설명한다. 기존의 EXT2 파일 시스템을 커널 모듈의 형태로 재구성하고, 버퍼 캐쉬와 메타 데이터의 일관성 유지를 위하여 분산 락 모듈물 구현하고 이를 이용하여 데이터의 일관성과 동기화 문제를 동시에 해결하도록 하여, EXT2 파일 시스템을 클러스터 파일 시스템으로 확장하였다