• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.3-5
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• 2022

혼합 중요도(mixed criticality) 시스템은 안전에 중요한 기능을 우선시하도록 하는 추가적인 안전 요구사항이 존재한다. 그러나 기존 실시간 시스템의 설계로는 이를 만족하지 못하며, 높은 중요도 태스크가 다른 낮은 중요도 태스크로부터 간섭을 받아 데드라인 미스와 같은 문제를 일으키는 중요도 역전(criticality inversion) 문제가 발생할 수 있다. 이러한 중요도 역전 문제를 해결하기 위해 주기 변환(period transformation) 기법을 사용할 수 있지만, 스케줄링 오버헤드의 증가로 인해 오히려 전반적인 태스크의 응답시간이 증가하는 또 다른 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 주기 변환과 스케줄링 오버헤드 간의 트레이드오프 관계를 설명하고, 실시간 리눅스 시스템에서 해당 문제점을 재연한 후 주기 변환의 적정선을 분석하고자 실험을 진행하였다. 그 결과, 중요도 역전 문제를 해결하기 위한 주기 변환을 그대로 적용할 경우, 문맥 교환이 48.7% 증가 및 스케줄링 오버헤드가 28.7% 증가로 인해 전반적인 응답시간이 증가하여 데드라인 미스가 다수 발생하는 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2358-2364
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 에너지 소모뿐만 아니라 센서 노드에서 수집된 데이터의 무결성을 보장하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구에서는 센서 노드로부터 데이터를 병합하는 클러스터 헤드의 오버헤드 및 데이터의 무결성을 보장하지 못하고 있다. 이 논문에서는 센서 노드로부터 전달된 데이터를 클러스터 헤드가 병합할 때 클러스터 헤드의 오버헤드를 줄이고 병합된 데이터의 무결성을 보장하기 위한 다중 경로 해쉬체인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 데이터 병합시 클러스터 헤드의 데이터 무결성을 보장하기 위해서 주경로와 보조경로로 나누어 다중 해쉬 체인을 형성한다. 주경로 이외에 사용되는 보조 경로는 센서 노드의 인증 시 클러스터 헤드의 오버헤드를 최소화하면서 센서 노드의 무결성을 지원한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.524-530
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• 2016

기존보다 데이터를 빠르게 접근하기 위한 노력과 비-휘발성 메모리의 발전은 메모리 파일 시스템 연구에 큰 기여를 해왔다. 메모리 파일 시스템은 파일 입출력의 고성능을 위해서 기존에 사용하는 읽기-쓰기 입출력보다 오버헤드가 적은 메모리 맵 파일 입출력을 사용하도록 제안하고 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력을 사용하게 되면서 페이지 테이블을 구축할 때 발생하는 오버헤드가 전체 입출력 성능의 큰 부분을 차지하게 되었다. 또한 같은 파일이 반복적으로 접근될 때마다 페이지 테이블을 매번 삭제하기 때문에, 오버헤드가 불필요하게 중복되어서 발생한다는 점을 발견했다. 본 논문이 제안하는 매핑 캐시는 이러한 중복되는 오버헤드를 제거하기 위해서, 매핑이 해제될 때 파일의 페이지 테이블을 제거하지 않고 저장하고 있다가 다시 접근될 때 이를 재활용할 수 있도록 고안한 기법이다. 매핑 캐시는 기존 파일 입출력 성능보다 2.8배, 그리고 웹서버 전체 성능보다 12% 향상을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.436-449
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• 2016

본 논문에서는 MMT(MPEG Media Transport)와 MPEG-2 TS(Transport Stream)의 전달 오버헤드(overhead)를 비교한다. MPEG-2 TS는 DTV(Digital Television), IPTV(Internet Protocol Television), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등 디지털 방송 분야에서 압축된 오디오 및 비디오 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 프로토콜로서 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. MPEG-2 TS 표준은 1990년대 초에 제정되었으며, 그 후 20여 년이 지나면서 MPEG-2 TS의 많은 부분들이 오늘날의 방송과 통신 환경에 적합하지 않게 되었다. 이러한 상황에서, 2014년 MPEG(ISO/IEC JTC 1 SC 29/WG 11)에서는 MPEG-2 TS를 대체할 수 있는 차세대 멀티미디어 전달 표준으로서 MMT를 표준화하였다. 본 논문에서는 방송 서비스 시나리오를 가정하고, MMT와 MPEG-2 TS를 적용하여 그에 따른 전달 오버헤드를 계산하였다. 본 논문을 위해 연구실에서 제작한 전달 오버헤드 계산 소프트웨어를 사용하였으며, 계산 결과를 바탕으로 이 두 방식의 전달 오버헤드를 비교, 분석하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.640-642
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• 2005

분산된 컴퓨팅 환경은 프로세서의 개수를 적응적으로 활용하는 병렬 처리 환경으로 활용할 수 있다. 병렬 처리예 의한 수행 시간 단축 효과에 가장 많은 영향을 주는 것은 활용되는 프로세서의 개수와 병렬 처리 요소 상호 간의 통신 오버헤드이다. 분산된 컴퓨팅 환경으로 구성한 병렬 처리는 통신 오버헤드에 의한 단점과 프로세서의 개수를 자유롭게 활용할 수 있다는 장점이 상반되는 특성을 가지며 레이트레이싱에 의한 렌더링과 같이 계산량이 많고 병렬 처리 요소 상호 간의 통신량이 적은 응용 분야에 효과적이다. 분산된 컴퓨팅 환경을 병렬 처리에 활용하기 위하여 기존의 분산 처리 모델을 적웅용면 통신 오버헤드 이외에 부수적인 오버헤드(프로그래밍 및 확용 절차)로 인하여 실효성을 발휘하기 어렵다. 단일 컴퓨팅 환경을 위한 절차와 서비스를 그대로 적용하여 분산된 컴퓨팅 환경을 구성하는 여러 대의 컴퓨터를 통합하여 활용하는 방안은 이와 같은 부수적인 오버헤드를 해결할 수 있으며 본 연구팀에서 이미 발표한 TORB(Transparent Object Request Broker)는 프로그래밍 투명성의 제공을 통하여 분산된 컴퓨팅 환경을 활용하기 위한 프로그램을 단일 컴퓨팅 환경을 위한 프로그래밍 기법을 적응하여 작성할 수 있도록 지원한다. 지속적인 연구를 통하여 프로그래밍 투명성의 범위를 확장함과 동시에 활용 절차의 투명성을 지원하는 방안을 추가하였고 새로운 분산 처리 모델을 설계하여 이러한 절차와 서비스를 체계적으로 정립하였다. 인터넷에 연결된 컴퓨터는 적절한 수준의 컴퓨팅 능력을 갖추고 있고 상호 간의 정보 교환을 할 수 있는 상태이므로 "TORB"와 같이 잘 정의된 패러다임으로 이들을 통합하여 운영하면 병렬 처리에 참여하는 프로세서의 개수를 자유롭게 활용하여 수행시간 감소 효과(병렬 처리에 의한)를 극대화할 수 있다. 그러나 인터넷을 기반으로 하는 분산된 병렬 처리를 지원하기 위해서는 "TORB"가 이미 제공하는 투명성 외에 불특정한 타인이 작성한 프로그램 코드가 "TORB"를 통하여 자신의 컴퓨터에서 실행되어도 악의적인 동작을 수행하지 못하게 하는 보안 기능과 인터넷에 연결된 방대한 수의 컴퓨터를 "TORB"에 의해 구성되는 분산된 컴퓨팅 환경에 참여시키는 시나리오가 필요하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.189-195
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• 2013

작업의 실행요청이 빈번하고 실행시간이 짧은 환경에서, 스레드 생성 및 삭제로 인한 오버헤드를 줄여 작업처리효율을 향상시키기 위해 스레드풀 방법이 자주 사용된다. 그중에서 워터마크 스레드풀 방법은 최대로 필요한 스레드 수 이하의 스레드들을 유지함으로써 자원의 불필요한 사용을 줄인다. 그러나 사용가능한 스레드가 없을 경우에는 지정된 한도 내에서 스레드를 추가로 생성하여 작업들을 처리해야 하므로 스레드 생성으로 인한 시스템 오버헤드가 증가하고 결국 성능 저하 현상이 발생할 수 있다. 본 논문은 이런 성능 저하를 줄이기 위한 방법으로써 히스토리 기반의 동적 스레드풀 방법을 제안한다. 이 방법은 작업처리에 필요한 스레드 수를 측정하고 유지함으로써 스레드 생성 및 삭제로 인한 오버헤드를 줄인다. 실험결과에 따르면, 제안방법은 워터마크 스레드 풀 방식과 비교하여 보유 스레드 수는 평균 33% 증가하나 스레드 생성 수는 평균 62% 감소함으로써 평균 6%의 시스템 처리량 증가를 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.327-338
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• 2010

Complete Subtree(CS)[1] 기법은 브로드캐스트암호화기법 중 비상태성을 만족시키는 부분집합-커버(Subset-Cover) 접근방법으로 그룹의 키의 배포 및 업데이트를 수행하는 방법이다. 브로드캐스트가 서비스 제공자로부터 단방향으로 이루어지는 비상태성 수신자를 가지는 환경에서는 키 관련 데이터 전송을 위해 저장 오버헤드와 통신 오버헤드가 발생한다. 본 논문에서는 효율적인 통신 오버헤드를 위해 새로운 탈퇴 기법인 Merged Complete Subtree(MCS) 기법을 제안한다. MCS 기법에서는 CS기법에서 키 암호화 키(Key Encryption Key)를 분배하기 위해 사용하는 부분집합의 구성을 단순 트리구조가 아닌 합집합 기반의 복합 구조를 취한다. 이 수정 사항은 늘어난 전체 부분집합과 그에 해당되는 키 암호화 키로 인해 보다 많은 저장 오버헤드를 필요로 하지만 CS 기법에서 헤더(header)를 구성하기 위한 두 부분집합을 하나의 합집합 형태로 표현 가능하게 함으로써 기존의 CS기법의 통신 오버헤드를 절반으로 감소시킨다. 제안된 기법은 전체 잠재적 사용자에 대한 탈퇴한 사용자의 비율이 커졌을 때 큰 이득을 가지며 공모를 통한 공격에 대하여 완벽한 저항성을 가진다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.17-26
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• 2019

플래시 스토리지 장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서 사용되는 기술 중의 하나가 RAID-5 기술이 있다. RAID-5에는 고유한 패리티 업데이트 오버헤드가 있는데, 특히 부분 스트라이프 쓰기에 대한 패리티 오버헤드는 플래시 기반 RAID-5 기술의 중요한 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 RAID-5에서 발생하는 런타임 부분 패리티 오버헤드를 제거하기 위해 효율적인 패리티 로그 아키텍처를 설계하였다. 런타임 동안, 전체 스트라이프 쓰기가 완료될 때까지 부분 패리티가 버퍼 메모리에 유지되며, 스트라이프 쓰기가 완료될 때 패리티는 전체 스트라이프 쓰기로 기록된다. 페리티 로그는 전체 스트라이프 그룹이 데이터 쓰기에 사용될 때까지 메모리에서 유지된다. 이 패리티 로그를 사용하면 갑작스러운 전력 손실로부터 부분 패리티를 복구할 수 있으므로 데이터 손실에도 문제가 발생하지 않는다. 패리티 로그 방법은 작은 패리티 로그 양으로 부분 패리티 쓰기 오버헤드를 제거할 수 있으므로, 같은 신뢰성 수준에서 쓰기 오버헤드를 줄일 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.11-22
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• 2009

동적이고 자원 제한적인 무선 애드혹 네트워크 환경에서, 발행/구독을 위한 이벤트 라우팅 알고리즘은 네트워크의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다. 지금까지는 노드간의 거리 정보를 이용하여 네트워크 오버헤드를 최소화하려는 이벤트 라우팅 알고리즘이 대표적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 네트워크 오버헤드 중심의 이벤트 라우팅 알고리즘을 기반으로, 구독되는 주제의 유사도를 추가적으로 고려하여 발행/구독 트리에서의 노드 부모를 결정하는 새로운 알고리즘, TopSim을 제안한다. 본 제안 알고리즘은 기반이 되는 ShopParent 알고리즘을 이용하여 네트워크 오버헤드를 계산하고, 이를 기반으로 부모 후보 집합을 만든 후 새로 가입하는 노드와 부모 후보 노드들의 구독주제의 유사도를 계산하여 이를 기반으로 부모를 결정한다. 그럼으로써 노드들이 다수의 구독 주제를 가지는 경우에 보다 효과적으로 네트워크 오버헤드를 줄이도록 하였다. 성능평가를 통해 기존의 네트워크 오버헤드기반의 알고리즘에 비해 제안 알고리즘이 네트워크 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.313-315
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• 2005

본 논문은 이동 애드혹 네트워크에서 이동 에이전트를 이용하여 동적으로 클러스터링을 구성하는 기법에 관한 것이다. 기존에 제안된 이동 애드혹 네트워크에서의 클러스터링 기법은 클러스터의 크기가 고정되어 있기 때문에 네트워크의 상태나 노드들의 이동성에 따라 클러스터 재구성의 오버헤드가 발생하였다. 본 제안 기법에서는 네트워크의 상태에 따라 클러스터 크기의 최대 임계치와 최소 임계치를 설정하고 이에 따라 이동 에이전트를 이용하여 클러스터를 병합 흑은 분할하면서 클러스터의 크기를 임계치 내에서 일정하게 유지시킴으로써, 클러스터 재구성의 오버헤드라 클러스터 내부의 경로 탐색의 오버헤드를 줄일 수 있다.