• 제목/요약/키워드: 분산적인 MAC

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실시간 CFD 모델링을 위한 오픈소스 분산 컴퓨팅 기술 연구 (A Research about Open Source Distributed Computing System for Realtime CFD Modeling (SU2 with OpenCL and MPI))

  • 이준엽;오종우;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.171-171
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    • 2017
  • 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.

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멀티 라디오 애드혹 네트워크에서의 멀티 채널을 이용한 모델 기반 레이트 분할 알고리즘 (A Model-based Rate Separation Algorithm Using Multiple Channels in Multi-Radio Ad Hoc Networks)

  • 김석형;김동욱;서영주;권동희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1A호
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    • pp.73-81
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    • 2011
  • IEEE 802.11 물리 (Physical) 계층과 MAC (Medium Access Control) 계층은 다수의 채널과 데이터 레이트를 제공한다. IEEE 802.11 멀티 라디오 애드혹 네트워크의 성능을 향상 시키기 위해서는 가용한 채널과 데이터 레이트를 효율적으로 할당해야 한다. 하지만 IEEE 802.11 멀티 레이트 네트워크에서는 낮은 레이트 링크가 높은 레이트 링크에 영향을 미쳐서 네트워크 성능을 심각히 저하시키는 문제인, RA (Rate Anomaly)가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 다른 데이터 레이트를 사용하는 링크들을 멀티 채널로 분할시킴으로써 이러한 RA문제를 완화하는 모델 기반 레이트 분할 (Model-based Rate Separation, MRS) 알고리즘을 제안한다. MRS 알고리즘은 IEEE 802.11 싱글 홉 (single-hop) 네트워크의 성능을 측정하는 기존의 성능 모델을 활용하여 낮은 레이트 링크와 높은 레이트 링크를 분산시킨다. 시뮬레이션을 통해 멀티 라디오 애드혹 네트워크에서 MRS 알고리즘이 기존 알고리즘들에 비해 향상된 네트워크 성능을 나타냄을 확인하였다.

OSGi 서비스 플랫폼 환경을 위한 보안 아키텍처 (Security Architecture for OSGi Service Platform Environment)

  • 박대하;김영갑;문창주;백두권
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제10권3호
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    • pp.259-272
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    • 2004
  • 본 논문에서는 안전한 OSGi 서비스 플랫폼 환경의 구축에 필요한 새로운 보안 아키텍처를 제시한다. 이 보안 아키텍처에는 1) 사용자 인증 메커니즘, 2) 번들 인증 메커니즘, 3) 키 공유 메커니즘, 4) 권한부여 메커니즘이 포함된다. 사용자 인중 메커니즘에서는 안전하고 편리한 사용자 인증을 위해 SSO (single sign-on) 기능을 제공한다. 번들 인증 메커니즘에서는 효율적인 서비스 번들의 인증을 위해 PKI 기반의 전자서명과 대칭키 기반의 MAC을 함께 이용한다. 서비스 게이트웨이의 부트스트래핑 단계에서 수행되는 키 공유 메커니즘은 인증 메커니즘에서 사용되는 비밀키를 안전하게 공유할 수 있는 방법을 제공한다. 마지막으로 권한부여 메커니즘을 통해 서비스 번들의 제공자와 게이트웨이 오퍼레이터가 분산된 보안 정책을 수립할 수 있는 방안을 제시한다. 본 논문은 기존의 OSGi 스펙에서 추상적으로 명세한 보안 기능을 실제로 OSGi 환경에서 적용할 때 필요한 요구사항을 살펴보고 구체적인 보안 아키텍처의 설계와 구현을 통해 해결 방안을 기술한 점에서 중요한 의미를 갖는다.

SIP을 이용한 VoIP 서비스에서의 Invite Flooding 공격 탐지 및 방어 기법 설계 (A Design of Invite Flooding Attack Detection and Defense Using SIP in VoIP Service)

  • 윤상준;김기천
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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    • pp.215-218
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    • 2011
  • VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스는 기존의 음성전화 서비스(Public Switched Telephone Network, PSTN)와 달리 IP 프로토콜을 이용한 저렴한 통신비용 등의 장점이 있는 음성통신 기술로써, 기존의 아날로그 음성전화 서비스를 대신하는 서비스이며, 새로운 인터넷 융합서비스로 많은 사용자가 이용하고 있다. 하지만 VoIP 서비스가 인터넷망을 이용함으로 IP Spoofing, DoS (Denial of Server) / DDoS(Distributed Denial of Service), 등의 여러 가지 보안의 문제점을 가지고 있다. VoIP 서비스에서 DDoS 공격은 Proxy 서버 등에 대량의 공격 메시지를 보냄으로써 서버의 자원을 고갈시켜 정상적인 서비스를 하지 못하게 한다. DoS, DDoS 공격 중 Invite Flooding 공격은 1분에 수천 개의 Invite 메시지를 보내 회선의 자원을 고갈시키는 공격이다. 특히 IP/Port 위조하여 공격 경우 공격 패킷 탐지하기 어려우므로 차단할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 VoIP의 DoS/DDoS 중 하나인 Invite Flooding 공격 시 SIP Proxy Server에서 메시지 분산시키는 방법과 MAC Address와 사용자 번호 등 IP 이외의 고정적인 사용자 정보를 확인하여 공격을 탐지하고, 공격 Agent에 감염된 Phone을 공격차단서비스로 보내 복구시키는 방법을 제안한다.

혼잡 철도 역사에서 효율적인 무선랜 통신을 위한 무선랜 분산 접속 방법 (A Distributed Wireless Local Area Network (WLAN) Access Scheme for Efficient WLAN Communication in Busy Train Stations)

  • 고승천;최규형;김용호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.402-409
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    • 2014
  • 무선랜은 그 사용의 편이성과 우수한 성능 때문에 널리 사용되고 있는 무선접속 방법의 하나이다. 하지만, 사용자가 많아지면 그 성능이 매우 열화 되는 단점이 있다. 혼잡 철도 역사에서는 무선랜에 접속하고자하는 사용자가 많고 특히 열차가 도착하여 승객이 하차할 시 무선랜에 동시 접속을 하려는 사용자의 수가 갑자기 증가하게 된다. 이러한 혼잡 상황에서는 무선랜과 통신을 개시하기 위한 망 접속절차를 수행할 수 없게 되어 무선랜과의 통신이 불가하게 된다. 이 논문에서는 혼잡 철도 역사 상황에서 사용자가 무선랜의 접속을 효과적으로 할 수 있는 무선랜 분산접속 방법을 제안한다. 제안한 방법을 사용하면 혼잡 상황에서 무선랜 접속에 소요되는 시간을 효과적으로 줄일 수 있게 되어 Communication Based Train Control (CBTC)에 사용하는 무선랜의 성능을 향상시킬 수 있다.

격자기반 역할그래프 보안 관리 모델 (Role Graph Security Management Model based on Lattice)

  • 최은복;박주기;김재훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.109-121
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    • 2006
  • 컴퓨터 시스템이 다양화된 분산시스템 환경으로 발전하면서 시스템에 존재하는 정보를 부적절한 사용자로부터 보호하기 위한 접근통제 정책이 매우 중요하게 되었다 본 논문에서는 강제적 접근통제모델의 등급과 역할기반 접근통제 모델의 제약조건과 역할계층을 체계적으로 변경함으로서 격자기반 역할그래프 보안 관리 모델을 제안한다. 이 모델에서는 기존의 역할그래프 모델의 역할계층에서 상위역할의 권한남용 문제를 해결하였으며 권한간의 충돌발생시 제약조건을 통해 주체의 등급을 재조정함으로서 정보의 무결성을 유지할 수 있다. 또한 역할계층에 의한 권한상속 뿐만 아니라 사용자의 보안레벨에 의해서 통제되도록 함으로서 강화된 보안기능을 제공한다. 그리고 본 모델을 운영하기 위해 역할그래프 보안 관리 알고리즘을 제시하였다.

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X-선 회절분석을 이용한 일라이트-스멕타이트 기본입자의 적층성에 관한 연구

  • 강일모;문희수
    • 한국광물학회:학술대회논문집
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    • 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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    • pp.10-10
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    • 2003
  • 일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)은 열역학적으로 상호 대립적인 두 가지 모델로 이해되고 있다. 첫째, MacEwan 결정자 모델은 I-S를 5-20개의 스멕타이트와 일라이트 층으로 구성된 결정자로 해석한다. 이러한 모델은 분산과 재응집 과정을 기초로 하는 X-선 회절분석(XRD)에서 기인한 것으로 Reynolds의 XRD 모델과 동일하다. 둘째, 기본입자 모델은 I-S를 물리적으로 분리될 수 있는 최소 입자인 기본입자가 $c^{*-}$축 방향으로 응집된 응집체로 해석한다. 이러한 모델은 분산 과정을 기초로 하는 주사전자현미경(TEM) 관찰에서 기인한 모델이다. 강일모 등(2002)은 이 두 가지 모델을 비교함으로써 1< $N_{F}$<100/% $S_{XRD}$ ( $N_{F}$=평균 기본입자 층개수, %$S_{XRD}$=XRD 분석을 통하여 측정된 팽창성)을 도출하였다. 이 식은 기본입자모델과 Eberl & Srodon(1988)이 제시한 최대 팽창성(%$S_{MAX}$)을 동시에 해석할 수 있게 해준다. %$S_{MAX}$는 XRD 모델에서는 고려하지 않는 I-S 결정자 상$\cdot$하부에 존재하는 두 개의 0.5nm 규산염층을 하나의 스멕타이트 층으로 간주하여 얻어진 팽창성이다. Srodon et al.(1992)은 %$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$을 제시하였으며, 강일모 등(2002)은 %$S_{MAX}$는 기하학적으로 기본입자가 무한적층을 하였을 때 관찰되는 %$S_{XRD}$와 동일함을 밝힌 바 있다. 만약, XRD 분석을 위한 시료 준비과정에서 I-S 결정자가 분산되었다가 재응집을 한다면, XRD에서 관찰되는 결과는 일차적으로 기본입자의 적층성에 영향을 받게 된다. 따라서, 기본 입자의 적층성은 XRD 분석을 이용하여 I-S 구조를 해석하는데 매우 중요한 요인이다. 본 연구는 기본입자의 적층성을 정량화하기 위해 %$S_{XRD}$=A/ $N_{F}$ (0$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$로부터 얼마나 벗어나 있는가는 지시해 준다 금성산화산암복합체에서 산출되는 11개 I-S 시료와 14개의 Drits et al.(1998) 자료로부터 1nA=-0.14 $N_{F}$+4.7의 실험식을 도출할 수 있었으며, 기본입자의 적층성은 일차적으로 기본입자의 두께에 의해 영향을 받는 것으로 관찰되었다. Nadeau(1985)는 기본입자두께분포로부터 I-S 결정자의 팽창성을 측정하기 위하여 Ps=$\Sigma$p(N)/N을 제시하였다(Ps=스멕타이트 층 비율, N=기본 입자 층개수, p(N)=N의 확율). 그러나 위식은 실질적으로 %$S_{MAX}$를 제공해주기 때문에 %$S_{XRD}$를 유추하는데는 부적합하다. 본 연구는 이를 변형하여 Ps=$\Sigma$p(N)A(N)/N을 제시하였다(A(N)=N에 대한 A값). 위의 실험식을 사용하여 헝가리산 Zempleni 시료(15%$S_{XRD}$)의 기본입자분포로부터 %$S_{XRD}$를 계산한 결과, 16%$S_{XRD}$의 결과값을 얻을 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 도출한 관계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.

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다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 RTS/CTS 핸드세이크 오버헤드 분석 (Analysis the Overhead of IEEE 802.11 RTS/CTS Handshake in Ad-hoc Networks Based Multipath Routing)

  • 김현창;이재용
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.33-44
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    • 2008
  • 이동노드들의 예측 불가능한 이동, 적은 대역폭의 무선링크 사용으로 인하여 데이터 전송 실패율이 높은 Ad-hoc Networks에서 다중경로 라우팅은 단일경로 라우팅에 비해 트래픽 분산, 내고장성 높은 군집 대역폭을 제공하여 데이터 전송의 신뢰성 경로의 견고성을 유지할 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅은 경로를 설정하고 유지하는 과정에서 오버헤드가 추가적으로 발생하여 Ad-hoc Networks에서 무선자원의 효율적인 사용을 제한한다. 본 논문에서는 다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 DCF의 RTS/CTS 핸드세이크로 인해 발생하는 오버헤드의 영향을 분석하고자 한다. 이를 위하여 Ad-hoc Networks에서 RTS/CTS 핸드세이크의 운용 및 문제점을 설명하였고, 요구기반 단일경로 라우팅에서 RTS/CTS 핸드세이크의 오버헤드 영향을 분석했다. 또한, 수학적인 분석을 위하여 요구기반 단일경로 다중경로 라우팅의 네트워크 모델을 제시하였다. 다양한 실험을 통하여 다중경로 라우팅에서 최적의 경로 수와 경로 길이를 찾아내어, 향후 다중경로 라우팅 연구를 위한 기반을 제시하였다.

Ptolemy Tool을 지원하는 무선 센서네트워크 Actor의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Sensor Network Actors Supporting Ptolemy Tool)

  • 안기진;주현철;오형래;김영덕;양연모;송황준
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.113-122
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    • 2008
  • 최근, 무선 센서 네트워크의 출현은 네트워크 디자인에 많은 이슈를 가져왔다. 전통적으로, 유/무선 네트워크의 성능 측정을 위해서 분석적 접근, 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 테스트베드상의 측정3가지 방식을 이용하였다. 그렇지만 네트워크의 파워 제한, 분산된 처리와 장애 처리등과 같은 제한 때문에 알고리즘이 복잡하여 일반적으로 분석적 접근을 이용하여 성능을 측정하였다. 하지만 이러한 분석적 접근은 센서 네트워크의 복잡한 동작환경에서 성능측정에 한계를 가지고 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 본 논문에서는 Ptolemy Tool를 이용하여 효과적인 무선 센서 네트워크 시뮬레이션의 성능평가를 위하여 MAC계층의 SMAC와 네트워크계층의 AODV를 개발하고 실험하였다. 구현된 Actor는 센서네트워크내 다양한 프로토콜들의 성능비교에 용이하게 활용될 수 있다.

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Web에서의 협력 환경 구축 방안 연구 (A Study on the Construction Method of Collaboration Environment for Web)

  • 이재호
    • 정보교육학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.74-81
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    • 1997
  • 현재 World Wide Web (이하 Web) 자체를 일반 사용자들이 인터넷으로 인식하고 있는 상황에서 잘못된 정보의 전달은 매우 큰 문제이며, 이것은 존재하는 정보를 잘못 가공하는 데에서 기인하게 된다. 잘못 가공된 정보의 전달을 방지하는 방법으로 여러가지가 있으나, 이중 가장 대표적인 것으로 인식되는 것이 바로 CSCW이다. CSCW 환경은 클라이언트-서버 환경과 같은 단일 시스템에서의 공동 작업 공간을 다중의 사용자에게 제공하여 주는 것으로 인터넷 또는 인트라넷 환경과 같은 분산 공유 정보 시스템 환경 즉, 다중의 이질적인 시스템과 다중 사용자 환경에서 사용시는 다수의 추가적 요소를 필요로 하게 된다. 이러한 문제점을 해결하려는 것이 협력으로 폐쇄적인 인터넷인 인트라넷에서의 이질적인 전산환경 특히, 교육, 생산, 마케팅 분야 및 정부에서 사용시 많은 이점이 있다. 본 논문에서는 현재 협력의 골격이 되는 CSCW, 그룹 웨어등의 개념을 먼저 살펴보고, 다음으로 협력의 정의와 분류, 문제점 분석, 그리고 Web에서의 협력 환경 구축 방안에 대하여 기술하겠다.

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