• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.171-174
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• 2011

서버 클러스터에서 부하 분산기는 사용자의 요청을 각 서버로 분산시키는 역할을 한다. 리눅스 가상 서버(LVS: Linux Virtual Server)는 소프트웨어적으로 사용되는 부하 분산기로서 여러 가지 스케줄링 방식들을 가지고 있다. 그러나 부하 분산 시에 서버의 유동적인 부하 정보를 반영하지 못하는 단점이 있다. 이에 개선된 방식으로 서버의 동시 연결 개수에 따라 상한계(Upper Bound)와 하한계(Lower Bound)를 설정하고, 요청을 분산하는 동적 스케줄링(Dynamic Scheduling)이 존재한다. 그러나 서버의 상태에 따라 상한계와 하한계가 바뀔 수 있음에도 불구하고 이 값들이 고정되어 있다는 단점을 가진다. 본 논문에서는 기존 부하 분산 방법의 단점을 극복하는 서버 전력 정보에 기반한 스케줄링 방식을 제안한다. 제안된 방식은 서버의 부하 정보를 기반으로 에너지를 추정하고 전력 수치를 기반으로 LVS의 가중치 테이블을 주기적으로 갱신한다. 그리고 부하 분산기는 클라이언트로부터 요청 받은 트래픽을 각 서버의 에너지 소모 상태에 따라 적용시킴으로써 에너지 소모가 최소화되도록 부하를 분산한다. 또한 서버의 상태에 따라 상한계와 하한계가 바뀔수 있음을 고려하여 상한계와 하한계를 설정하지 않고 서버의 상태에 따라 적절하게 요청이 분배되도록 하였다. 15대의 PC를 사용하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과는 기존 부하 분산 알고리즘 중 성능이 가장 좋은 알고리즘에 비해 서버의 성능이 동일한 경우 성능 및 소비전력 면에서 거의 동등하였고, 서버의 성능이 상이한 경우 50.2% 성능 향상 및 27.3% 소비 전력 절감을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.350-354
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• 2007

인터넷 사용에 따른 수많은 정보의 요청을 처리하기 위해 웹 서버 클러스터 기법에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 웹 서버 클러스터 기법은 사용자들의 많은 요청을 하나의 서버에서 처리하지 않고 다수의 서버가 처리한다. 따라서 클러스터를 구성하는 다수의 서버가 클라이언트의 요청을 적절하게 분배하여, 웹 서버가 응답해야 할 부하를 분담해야 한다. 특히 금융 웹 서비스와 같은 특정 시간에 부하가 집중되는 환경에서 최소한의 클라이언트의 요청에 대한 서비스를 제공해야 한다. 이번 연구에서 DNS 기반 부하 분산 기법 및 디스패쳐 기반 부하 분산 기법을 이용한 경험적 동적 부한 분산 기법 적용을 통해 각 기법의 약점을 줄이고 부하가 급격히 증가한 시점에 전체 시스템의 성능을 떨어뜨리지 않는 기법에 대하여 논한다. 혼합 기법을 사용하기 위해 웹서버 및 디스패처의 부하 정보를 수집하고 실험을 통해 얻은 한계치를 결정한다. 그리고 이 한계치를 이용하여 부하 분산 기법을 변경함으로써 최소한의 서비스를 제공할 수 있다. 실험을 통해 제시된 부하 분산 기법이 높은 부하 상태를 보이는 시점에서 최소한의 서비스를 사용자에게 제공하여 최악의 경우를 막을 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.178-180
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• 2000

오늘날 온라인 게임은 TCP망을 이용하여 동시에 수백에서 수천명이 접속하여 게임을 증길 수 있는 클라이언트/서버 모델의 표준이지만 서버에 접속하는 클라이언트의 수가 증가함에 따라 나타나는 많은 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 네트웍 게임 엔진 구조적 단점을 보완한 3-tier 방식을 적용한 분산 네트웍 게입 서버를 위한 부하 분산기의 연구 및 개발에 대하여 서술한다. 이 시스템은 클라이언트/서버 모델의 2-tier 방식에서 오는 클라이언트 수 증가에 따른 네트웍 부하 가중에 대한 처리 문제와, 분산된 2-tier 방식을 적용한 서버에서 각 서버간의 통신, 데이터 공유에 대한 문제 등을 다루고 이에 대한 해결책으로 3-tier 방식을 적용하여 클라이언트/서버 사이에 각 서버의 사용자나 이동되는 데이터를 분산하고 모니터링하는 부하 분산기 시스템을 적용하여 위와 같은 문제점을 해결하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.887-890
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• 2004

컴퓨터 네트워크 및 WWW의 발전으로 인터넷 사용자 및 웹 서버의 수는 기하급수적으로 증가하고 있다. 그러나 네트워크의 발달에도 불구하고 웹 서버에 접속하는 사용자의 수가 많아짐에 따라 웹 서버에 병목현상이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 클러스터 시스템이 사용된다. DNS기반 클러스터는 분산 웹 서버 환경에 적합하지만 웹 서버의 상태를 고려하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 DNS의 단점을 보완한 부하분산 시스템을 제안한다. 이 시스템은 부하분산 시스템을 따로 설치하지 않고 기존 DNS 프로토콜의 수정 없이 부하분산 모듈을 추가하여 웹 서버의 부하를 분산한다. 본 논문에서 구현한 시스템을 이용하여 분산 웹 환경에서 서버 부하를 고려하여 클라이언트의 요청을 적절히 분배할 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권4호
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• pp.199-210
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• 2008

무선 인터넷 프록시 서버 클러스터링에서 저장공간을 최소화하기 위해서는 URL 해싱기법을 가진 Layer 7 부하분산기가 필요하다. 서버 클러스터 앞단에 위치한 Layer 4 부하분산기는 TCP 또는 UDP와 같은 트랜스포트 계층에서 컨텐츠 내용을 확인하지 않고 사용자 요청들을 똑같은 컨텐츠를 가진 서버들에게 분배한다. 서버 클러스터 앞단에 위치한 Layer 7 부하분산기는 응용계층에서 사용자 요청을 분석하여 요청 컨텐츠 유형에 따라 해당되는 서버들에게 분배한다. Layer 7 부하분산기를 이용하면 서버들이 배타적으로 각기 다른 컨텐츠를 가지게 할 수 있어서 서버들 저장공간을 최소화할 수 있으며 전체 클러스터 성능을 향상할 수 있다. 그러나 Layer 7 부하분산기는 응용계층에서 사용자 요청을 분석하는데 요구되는 큰 처리 부담으로 인해 Layer 4 부하분산기와 다르게 확장성이 제한된다. 본 논문에서는 그 확장성 제한을 극복하기 위해서 분산형 Layer 7 부하분산기를 제안한다. 종래의 방법에서는 한 대의 Layer 7 부하분산기 를 사용하는데 본 논문에서 제안한 방법에서는 서버 클러스터 앞에 한 대의 Layer 4 부하분산기를 설치하고 서버들에게 Layer 7 부하분산기들을 각각 설치한다. 클러스터 기반의 무선 인터넷 프록시 서버에서 종래의 방법을 리눅스기반의 Layer 7 부하분산기인 KTCPVS를 이용하여 구현하였다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 리눅스기반의 Layer 4 부하분산기인 IPVS를 사용하고 각 서버들에게 Layer 7 부하분산기인 KTCPVS를 설치하여 같이 동작하게 구현하였다. 실험은 16대의 컴퓨터를 사용하여 수행되었고, 실험 결과에 의하면 제안 방법이 종래 방법에 비해 서버 대수가 증가함에 따라 확장성 및 높은 성능 향상률을 가짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권3B호
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• pp.168-174
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• 2007

네트워크상에서 모바일 게임에 접속하는 사용자들은 서버 상에 발생하는 부하 없이 끊임없는 실시간 게임을 하기를 원한다. 그러나 기존의 서버부하분산 방식은 게임 사용자의 특성과 서버들 간의 공평한 분배율을 고려하지 않아, 효율적인 부하 분배 처리가 용이하지 않다. 즉, 평균 부하율이 같은 두가지 방식이 있다고 하더라도 각각의 서버간의 부하율이 균일하지 않다면 추후 오동작 오류를 일으킬 소지가 있다. 따라서 본 논문은 해당 접속 요청을 부하분산 알고리즘에 의해 적절한 게임 서버에 배분하되, 온라인 게임서버의 부하 분산을 위한 균일한 분산을 기반으로 하는 부하 분산기를 설계하고 개발하고i자 한다. 이를 통해 일정 기간의 부하 관련 정보를 관리자에게 제공하여 능동적인 게임 서버의 증설 등에 대응할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.190-192
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• 2005

PKI(Public Key Infrastructure)에서 인증서 상태 검증은 네트워크 환경에서의 거래에 신뢰성과 안전성 및 기밀성, 무결성 등의 서비스를 제공한다. 인증서 검증 방식은 CRL, OCSP, SCVP, DVCS 등이 있다. CRL은 시간이 지남에 따라 CRL의 크기가 증가하여 검증 시간이 지연되고 실시간 검증을 할 수 없는 단점을 가지고 있다. OCSP는 CRL을 이용하지 않고 거의 실시간에 가깝게 인증서를 검증하지만 서버의 부하 증가와 느린 검증 등의 단점을 가지고 있다. 분산 OCSP는 OCSP 서버를 분산시킨 후 CRL을 중복하여 보관하거나 분개하여 보관한 상태에서 검증하는 방식으로 대리검증에 따른 느린 검증과 CA의 부하부담 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 제기된 단점들을 해결하여 빠른 검증과 부하 분산 효과를 얻을 수 있도록 분산된 OCSP 서버를 그룹으로 분류하고, 그룹 내의 각 서버에 인증서 폐지 정보를 중복 저장하여 부하분산, 빠른 검증, CRL을 Delta CRL 방식으로 OCSP 서버에 전송하여 네트워크 부하를 감소할 수 있도록 그룹 분산 OCSP 방식을 제안하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.220-224
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• 2002

본 논문에서는 웹 서버의 부하가 급증하면서 대두된 네트워크 과부하를 해결하기 위한 방법으로 서버분산처리 방식과 RTO(retransmission time out : 재전송타임아웃)간을 조정하는 기법을 이용하였다. 부하 분산을 위한 방법으로는 기존의 NAT 기반의 가상서버 방식과 비슷하나, 기존의 가상서버에서 서버들을 선택하는 스케줄링 방법을 이용하지 않고 네트워크 주소(IP)룰 통한 서버 분산방법을 선택하였다. 이를 위해 Linux 기반의 PC에 라우터론 구축하였고 여기에 실제 IP를 할당하였으며, 라우터를 경유하여 연결된 두개의 서버에는 가상 IP를 할당 내부접속용과 외부접속용으로 나누어 서버 분산이 이루어지게끔 하였다. 이러한 서버 분산은 학교라는 즉. 웹서버의 접속이 내부접속 비율과 외부접속 비율 어느 한쪽으로도 크게 기울지 않는 네트워크 환경을 고려한 것이다. 네트워크의 성능 평가에 있어 가장 기본이 될 수 있는 응답시간은 전송거리와 트래픽량에 비례한다. 이에 외부접속용 서버와 내부접속용 서버 각각에 RTO 값을 다르게 적용시킴으로써 전체적인 Delay의 변화를 확인해 볼 수 있다. 이는 전송거리가 길 경우 생길 수 있는 패킷 손실을 고려한 것으로 패킷 손실로 인하여 재전송이 이루어질 경우 재전송 time이 RTO를 통하여 이루어지며 이러한 RTO의 적절한 값은 전체적인 응답시간에 영향을 미칠 수 있다는 것에 기인한 것으로 RTO값을 전송거리가 긴 외부접속용 서버에는 전송거리가 짧은 내부접속용 서버에 비해 길게 적응시킴으로써 전체적인 응답시간의 개선을 유도하였다

• 정보처리학회논문지D
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• 제8D권5호
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• pp.605-612
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• 2001

본 논문에서는 학사관리 시스템의 부하 집중 현상을 처리하기 위하여 기존의 중앙 집중형 시스템을 그대로 사용하면서 추가적으로 분산환경의 복제 서버를 구축하고 이것을 이용하는 방법을 제안한다. 데이터의 수정을 요구하지 않는 일반 조회 트랜잭션이 DML 문장의 대부분을 차지하기 때문에 각 데이터의 특성에 따라 분리된 복제서버를 구성하여 복제 서버가 수정이 필요없는 조회 트랜잭션만을 담당하게 함으로써 사용자 분산과 데이터 분산을 동시에 실행하여 실제 처리 시간을 줄일 수 있도록 하였다. 또한 기존의 집중형 시스템의 자원들을 그대로 사용할 수 있기 때문에 구현상의 편리성과 경제성을 도모 할 수 있다. 일반적으로 서버의 부하부산을 위한 방법은 크게 사용자의 프로그램이 서버전단에 서버의 부하정보를 획득하여 상대적으로 적은 부하를 가진 서버를 선택할 수 있는 클라이언트단에서의 부하분산과 응용계층 스케쥴링 기법, IP 계층 스케쥴링 기법등을 사용한 서버단에서의 부하분산이다. 본 논문의 복제서버에서는 기존의 부하분산기법에서 발생하는 단점들을 제거 또는 보완하여 시스템의 부하 집중현상을 줄일 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.210-213
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• 2010

최근 사용자의 멀티미디어에 대한 요구의 증가가 VOD (Video-on-Demand) 서비스를 발전시키게 되었다. VOD는 엔터테인먼트나 원격 교육, 광고 및 정보 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이러한 VOD 서비스는 많은 디스크 I/O와 네트워크 I/O를 요구하며 기존 웹 서버 시스템과 비교했을 때 오랜 시간동안 서비스를 해야 하는 특징을 가지고 있다. 또한 VOD 서비스는 많은 네트워크와 디스크의 대역폭을 요구하며, 서비스의 QoS에 민감해서 사용자 응답시간이 길어지면 사용자 요청의 취소율이 높아지게 된다. 따라서 불만족스러운 서비스의 증가로 네트워크 부하만 증가하게 된다. 이러한 기존 웹 서버 환경과는 다른 부하의 패턴이 있는 VOD 서비스 환경에서는 부하를 균형적으로 분배하여 서비스의 QoS를 높이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 분산 VOD 시스템 환경에서 부하를 효율적으로 분산하기 위해 계층형 분산 VOD 시스템 모델과 사용자 요청 패턴의 히스토리와 유전 알고리즘을 기반으로 한 스케줄러를 제안한다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템 모델은 서버들을 지역적으로 분산하고 제어 서버를 지역마다 설치하여 지역에 있는 VOD 서버들을 관리하도록 구성한다. 사용자 요청을 지역 서버군 내에서 분산시키기 위해서 히스토리를 기반으로 한 유전 알고리즘을 사용한다. 이러한 히스토리 정보를 기반으로 유전 알고리즘의 적합도 함수에 적용하여 VOD 시스템을 위한 유전 알고리즘과 유전 연산을 구현한다. 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘은 VOD 서비스 환경에서 사용자 요구에 대한 부하를 보다 정확하게 예측하여 부하를 분산할 수 있다. 본 논문에서 제안한 계층형 분산 VOD 시스템의 부하 분산 알고리즘의 성능을 테스트하기 위해 OPNET 기반 시뮬레이터를 구현한다. 라운드로빈(round-robin) 방식과 랜덤(random) 방식과의 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 부하 분산 알고리즘의 성능을 평가한다. 비교 실험을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 보다 안정적인 QoS를 제공하는 것을 보여준다.