분산 DBMS에 대한 연추는 디스크에 데이타가 저장되어 있는 환경을 가정한 관계 DBMS에서 주로 진행되어 왔다. 디스크에 데이타가 저장되어 있다고 가정하는 시스템은 질의 최적화, 버퍼 관리기, 인덱스관리 기법 등 여러 가지 측면에서 주기억 장치 DBMS와 크게 다르기 때문에 이런 분산 DBMS에서 연구된 결과들을 그대로 주기억장치 상주 DBMS의 분산 시스템에 적용하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 주기억장치 상주 중앙 집중형 DBMS를 분산 시스템으로 확장할 때 고려해야 한 여러 문제 중 캐시의 유무에 따른 카탈로그의 구조에 대해 살펴보고 시뮬레이션을 통해 카탈로그 관리기법에 대한 성능을 평가한다. 카탈로그 관리 기법의 성능평가 대상으로는 사이트의 자치성을 고려하여 분할된 카탈로그 방식을 택하였다. 실험의 결과는 캐시를 이용하는 카탈로그가 캐시를 사용하지 않는 카탈로그보다 좋은 성능을 나타냈다.
분산 파일시스템의 클라이언트 측에 SSD 장치를 캐시장치로 사용하여 분산파일시스템에 부족한 랜덤 입출력 성능을 향상시키고, Back-end 데이터 서버의 부하를 줄일 수 있다. 본 논문은 국내에서 개발된 분산파일시스템인 MAHA-FS의 클라이언트 측에 읽기 캐시로 SSD 장치를 지원함으로써 캐시 히트시에 읽기 성능을 향상 시킬 수 있음과 더불어 읽기 캐시의 기능 추가로 인한 쓰기 성능의 저하가 없음을 보여준다. 본 논문에서 제안한 SSD 캐시를 이용하여 분산파일시스템의 활용 분야을 넓힐 수 있을 것으로 기대한다.
Mainframe Linux를 이용한 가상서버환경은 점차 기존의 분산서버환경과 유사한 방향으로 진화하고 있다. 이와 같이 구현된 가상의 서버환경에서 보안성의 확보는 필수 사항으로 요구되고 있으며 이와 관련한 여러 방안 중 기존 분산서버환경과 유사한 Virtual Firewall의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 본 논문은 분산서버환경의 Firewall 적용 및 Mainframe Linux의 가상서버환경 구현에 관한 연구활동을 바탕으로, Firewall로서의 기능적 요구사항과 Mainframe Linux 환경의 Resource 관리 관련요구사항을 기준으로 Debian 계열의 상용 Virtual Firewall의 적용과 성능에 대한 평가를 수행하였다. 추가로 기존 분산서버환경의 Appliance 형태의 Gigabit Firewall의 성능평가 결과를 비교하여 보았다. 기능 및 성능적인 면에서 기존 분산서버환경의 Firewall 제품들과 유사한 수준과, Resource 관리의 측면에서 타 서버들과 공존하는 가상서버환경에 큰 영향을 미치지 않는 결과를 보여주었다.
분산 파일시스템의 클라이언트 측에 SSD 장치를 캐시 장치로 사용하여 분산 파일시스템의 읽기 성능을 향상시키고, Back-end 데이터 서버의 부하를 줄일 수 있다. 이러한 성능 향상을 통하여 기존의 대용량 스토리지 지원만이 가능했던 분산 파일시스템의 적용 분야를 고성능이 필요한 분야로 확장할 수 있다. 본 논문은 국내에서 개발된 분산 파일시스템인 MAHA-FS에 클라이언트 측의 SSD 캐시를 적용하여 가상 데스트톱의 입출력 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 실험 결과 NFS에 비해 가상 머신 이미지 배포 시간은 2배 이상, 부팅 시간은 3배 이상 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
지금까지 제안된 분산 고차원 색인의 대부분은 균일한 분포를 가지는 데이터 집합에서 좋은 검색 성능을 나타내나, 편향되거나 클러스터를 이루는 데이터의 집합에서는 그 성능이 크게 감소된다. 본 논문은 강하게 클러스터를 이루거나 편향된 분포를 가지는 데이터 집합에 대한 분산 벡터 근사 트리의 k-최근접 검색 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 기본 아이디어는 전체 데이터를 클러스터링하는 상위 트리의 말단 노드가 담당하는 데이터 공간의 크기를 계산하고, 그 공간 상의 특징 벡터를 근사하는 데 사용되는 비트의 수를 달리하여 벡터 근사의 식별 능력을 보장하는 것이다. 즉, 고밀도 클러스터에는 더 많은 수의 비트를 할당하는 것이다. 우리는 합성 데이터와 실세계 데이터를 가지고 분산 hybrid spill-tree와 기존 분산 벡터 근사 트리와의 성능 비교 실험을 수행하였다. 실험 결과는 확장된 분산 벡터 근사 트리의 검색 성능이 균일하지 않은 분포의 데이터 집합에서 크게 향상되었음을 보인다.
인터넷 상에 분산되어 있는 다수의 일반 컴퓨터들을 이용하여 높은 컴퓨팅 파워를 요구하는 응용문제를 병렬분산 처리함으로써 값 비싼 고성능의 수퍼컴퓨터를 사용하는 것 보다 경제적인 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 다중 에이전트 시스템을 이용해서 가장 병렬 시스템을 구성하고, 기존 방법들 보다 더 효과적인 방법으로 워커 에이전트와 작업 패키지를 분산하고 결과를 얻는 새로운 방법을 제안한다. IBM의 Aglet 시스템을 이용하여 이동 컴퓨팅 환경을 모델링 하였고, 제안된 분산 기법에 관한 성능 모델을 수학적으로 유도하여 그 결과를 기존 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제안된 방법이 더 효율적임을 보인다.
클러스터 시스템의 규모가 커짐에 따라 소프트웨어 분산공유메모리 시스템의 고장 발생 확률은 점차 증가하고 있다. 그래서 최근에는 소프트웨어 분산공유메모리 시스템에 고장 허용 기능을 추가하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 연구의 초점은 소프트웨어 분산공유메모리 시스템이 정상 실행을 하는 동안 고장 허용 기능을 추가로 지원하면서 발생하는 오버헤드를 줄이는데 있다. 본 논문은 고장 허용 기능을 위해 원격 로깅 기법을 사용하는 소프트웨어 분산공유메모리 시스템에서 로그를 이용함으로써 전체적인 성능 향상을 기대한다.
빅데이터 분석을 위한 분산 데이터 처리 기술인 하둡 프레임워크의 성능은 데이터를 저장하고 맵리듀스를 수행하는 분산 노드 각각의 성능 및 네트워크의 성능 등의 요소에 영향을 받는다. 본 논문에서는 기존 하둡에서의 분산 노드 관리 기법을 분석하고, 중소병원의 전산 시스템 환경을 고려하여 중소규모의 병원에서 하둡을 도입하기 위해 필요한 분산 노드 관리 기법을 제시한다.
클러스터는 부하 분산 스케줄링의 방법에 따라서 그 시스템의 성능이 달라진다. 본 논문에서는 클러스터의 한 종류인 LVS에서 제시되었던 RR, WRR, LC, WLC의 부하 분산 스케줄링을 이용하여 시스템의 각종 부하를 처리하는 방법과 클러스터의 각 서버의 성능을 측정하여 부하 분산을 결정하는 ALBM(Adaptive Load Balancing Mechanism) 방식을 비교하였다. 이 성능 평가를 하기 위하여 여러 실험 환경 설정을 하여 다양한 실험을 통하여 비교 분석 하였다. 실험을 통하여 ALMB 이 기존의 여러 스케줄링 방식에 비하여 전체적으로 좋은 성능 결과를 낳았으며 클러스터 서버간의 안정적인 부하 분산이 되는 결과를 얻었다.
부하 분산 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 각 연산 노드들에 대한 부하수준을 잘 파악하여야 한다. 기존의 부하 분산 시스템들은 부하 측정기준(load metric)으로 실행 큐(run queue)에 있는 작업의 수(number of jobs)를 주로 이용한다. 그러나, 여러 프로세스들이 동시에 실행될 때, 각 프로세스의 실행이 서로의 성능에 미치는 정도인 프로세스간 독립수준(interprocess dependence level)을 고려하면 좀 더 정확하게 시스템 부하수준을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 시스템 성능에 실제로 영향을 미치는 프로세스들의 수를 의미하는 유효 작업의 수(effective number of jobs)라는 부하 측정기준을 적용하여 성능이 향상된 부하 분산 시스템을 설계하고 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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