인터넷이 발달됨에 따라 분산된 환경에서 각각 컴퓨팅 자원들을 공유하기 위한 기술들이 도입되고 있다 고속 cpu, 대용량 storage, 실시간 가시화 장비 등을 통합하여 하나의 시스템처럼 사용하는 GRID 기술은 차세대 인터넷의 필요충분 조건이다. 본 논문에서는 국가적 GRID 환경을 구축하는데 필요한 기술 중 유료화 정책과 관련 있는 그리드 어카운팅 시스템을 설계 및 구현에 관하여 기술한다.
중국, 인도의 경제 발전 등의 요인으로 인해 고유가 시대가 계속될 것으로 전망되고 있으며, 기후 환경 문제로 인해 신재생 에너지 사업이 큰 부가가치를 지닌 사업으로 부각할 것이다. 이에 분산전원에 대한 관심도는 커지고 있으나, 분산전원이 계통에 연계되기 위해서는 해결해야 할 문제가 너무 많다. 이를 해결할 수 있는 방안으로 마이크로 그리드에 대한 관심이 지속되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 배전계통 계획 기법에 대해 분석하고, 마이크로그리드가 도입되기 위해서 배전계통 계획 시 고려해야 할 점에 대해 논하였다.
분산 컴퓨팅 환경에서 모바일 서로게이트시스템은 보안상의 문제로 인하여 널리 사용되고 있지 못하고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 그리드 미들웨어인 글로버스에서도 모바일 단말기를 인증하는 방법이 제공되고 있지 않아 그리드의 강력한 컴퓨팅 능력을 모바일 클라이언트까지 확장하는 것을 어렵게 하는 중요한 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 PDA와 같이 컴퓨팅 파워가 약한 모바일 단말기와 그리드 호스트 사이에 인터페이스 역할을 하는 게이트웨이를 두어 모바일 클라이언트도 이동 중에 그리드 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 모바일 그리드 서비스 프레임워크를 설계하고 구현하여 ECG 신호 처리를 위한 e-Healthcare 시스템에 적용하였다. 이 시스템은 이동 환경에서 환자의 생체 신호를 그리드 컴퓨팅으로 분석하여 원격에 있는 의사가 진단하는 모바일 헬스케어에 활용할 수 있다.
그리드 컴퓨팅은 분산된 컴퓨팅 자원들을 서로 연결하여 방대한 양의 계산 작업을 가능케 하는 기술로써 다양한 분야에서 사용되고 또한 발전되어 왔다. 하지만 기존의 연구들은 주로 그리드 자원을 효율적으로 관리하고 사용하는 것에 초점을 두었지, 실제 그리드 환경에서 수행되는 응용 프로그램들의 정보에 대한 체계적인 이해 및 관리는 제대로 이루어지지 않았다. 따라서 응용 분야의 사용자가 그리드 컴퓨팅 환경을 사용하기 위해서는 매번 응용 프로그램의 그리드 관련 요구사항들을 구체적으로 이해하고 기술할 수 있는 전문적인 지식이 요구되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 응용 프로그램 온톨로지 기반 시맨틱 그리드 관리시스템을 구현하였다. 이 시스템은 응용 프로그램들에 대한 정보와 이들이 요구하는 그리드 관련 정보를 온톨로지 형태로 구축하였다. 이를 기반으로 입력 데이터와 인수에 따른 자원 요구량 예측, 최적 자원 할당 등의 정보를 추론하고, 이 정보를 그리드 미들웨어가 다룰 수 있는 형태로 재해석할 수 있도록 하였다. 또한 본 논문에서는 구축된 시스템을 고성능 컴퓨팅 자원이 요구되는 생물정보학 분석환경 구축에 실제 적용해보고 이를 기존 시스템들과 비교함으로써 본 시스템이 유용하게 사용될 수 있음을 설명하였다.
지리적으로 분산된 이 기종의 유휴 자원들을 서로 연결하여 가상의 고성능 컴퓨팅 자원으로 사용하는 그리드에서 자원에 대한 접근 제어 시스템의 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 그리드 환경 구축 시 전세계적으로 가장 많이 사용되는 Globus Toolkit 을 기반으로 하는 그리드 접근 제어 시스템을 설계 및 구현한다. 특히, 각 자원을 제공하는 사이트의 자율성을 보장하기 위해 각종 환경 설정 파일들을 이용하는 자원 접근 제어 시스템을 설계 및 구현하였다.
분산 컴퓨팅 환경에서 네트워크의 자원을 공동으로 이용하기 위한 가상조직의 구축이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 Globus 툴킷을 이용하여 리눅스 네트워크 상에 그리드 보안 인프라(GSI) 환경을 구축하였다. GSI는 CA 서버, 호스트, 프락시 및 gatekeeper 등으로 구성된다. 구현한 GSI 구성 요소들을 이용하여 single sign-on, delegation 등 그리드 보안의 주요 기능을 확인하였다. 또한, GSI를 안전하고 확장 가능한 방법으로 엑세스할 수 있도록 설계되고 개발된 그리드 보안 서비스인 MyProxy와 Grid-FTP를 구현하여 그리드 보안의 효용성을 검증하였다.
제약적인 권한 위임은 분산 환경에서 작업을 처리하기 위해서 필요한 권한을 부여하는 중요한 과정이다. 하지만 기존 그리드 환경의 아키텍처에서는 작업에 따른 적절한 권한을 부여하지 못하고, 부여한 권한의 오용을 막을 수 없는 등의 문제들이 있다. 본 연구에서는 그리드 환경에서 작업 시나리오에 기반한 제약적 권한 위임을 제안한다. 제안한 기법은 인증서에 작업 시나리오를 유지하여 관리하고, 유일한 식별자로 작업을 구분하는 것으로 기존의 문제점을 해결한다.
기존의 시스템 개발 환경은 동질성, 신뢰성 그리고 보안성 등을 중요시하는 중앙 집중 형태로 운영되어 왔다. 그러나 최근의 컴퓨팅 환경은 분산된 자원들 사이에서의 협업이나 자원 고유를 위한 상호 운영 방향으로 변모되어가고 있다. 이러한 상호 연결 시스템으로는 그리드 컴퓨팅이 활발하게 연구가 진행되고 있다. 그리드 환경에서 고려해야 할 사항은 필요 자원의 사용 대기시간을 줄이는 작업 분배 알고리즘과 고장 감내이며 이들을 중요한 연구 대상으로 하고 있다. 특히, 한정된 지역 정보만을 사용하는 n-Cycle 오버레이 네트워크는 효율적이고 고른 작업 분배 알고리즘을 제공하지만 고장 감내에 대한 대처를 하지 못하는 단점을 지니고 있다. 본 논문에서 부분 복구 기법을 제안함으로써 고장 노드에 의해 발생되는 작업 메시지의 누락율을 줄이고 전체 네트워크 토폴로지의 성능을 향상 시킨다. 또한 고장 노드가 발생하면 전체의 오버레이 네트워크를 재구성해야 하는 문제점을 해결한다. 실험을 통해 부분 복구 기법으로 노드의 고장에 따른 성능 저하율이 현저히 낮아짐을 보인다.
그리드는 지리적으로 분산된 다양한 컴퓨팅 자원을 초고속 네트워크로 연결하여 고속 연산과 대용량 데이터의 처리를 가능하게 하는 기술이다. 서비스 품질이 보장되는 그리드 환경의 작업 수행을 위해서 컴퓨팅 자원뿐만 아니라 네트워크 자원의 관리와 제어가 요구된다. 본 논문에서는 그리드 네트워크 경로 및 자원의 생성과 예약을 지원하기 위하여 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 정의하였다. 그리드 네트워크 서비스 인터페이스에는 기존 GLIF의 자원 생성 및 예약 관련 메시지 이외에 그리드 네트워크 경로와 통보 메시지를 추가로 정의하였다. 또한, 두 단계 자원 예약 메커니즘을 지원하기 위하여 관련 상태와 메시지를 정의하였다. 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 이용하여 네트워크 자원 관리 시스템을 설계 및 구현하였으며, GMPLS 기반의 제어및 전달망을 갖는 그리드 환경에서 자원의 예약과 할당 및 해제를 실험하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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