본 논문은 지능형 정보 제공 시스템(IP : Intelligent Peripheral)의 주요 소프트웨어 블록 중 하나인 자원 서비스 제어부의 구현 방법을 설명한 것이다. 본 연구의 자원 서비스 제어부는 ITU-T INCS-1에 정의된 특수자원 기능실체(SRF : Specialized Resource Function)의 상태모델을 실현시킨 소프트웨어 블록으로서 IP 하드웨어 구성요소의 하나인 특수자원교환기(SRS : Specialized Resource Switch) 의 CROS(Concurrent Realtime perating System)상에서 CHILL(CCITT High Level Programming Language)로 구현되었으며, 지능망서비스제어시스템(SCP : Service Control Point)이 보낸 지능망 응용프로토콜(INAP : Intelligent Network Application Protocol)오퍼레이션을 분석하여 IP가 보유한 자원 구동에 필요한 모든 절차를 제어한다. 또한 동시에 수신된 INAP오퍼레이션들에 대한 순서제어기능, 통계데이타 제공기능, 사용자 상호작용 종료 기능등을 제공한다. 제안된 구현기술은 자원서비스 제어부가 실제 자원을 동작시키는 IP 하드웨어 구성요소인 특수자원유닛(SRU : Specialized Resource Unit)을 클라이언트/서버형태로 유지하여 이들 자원의 상태를 관리함으로써 IP의 확장성을 보잔하여, 교환기 실시간 데이터베이스를 이용하여 IP가 생성하는 수만여개의 메시지를 효율적으로 관리할 수있다.
최근 컴퓨터와 통신망 기술의 급속한 발달에 따라 오디오 및 비디오 등의 연속미디어를 통한 정보 응용에 대한 연구와 연속 미디어를 다루는 연속 미디어 저장 서버에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 연속 미디어 서버의 설계와 관련한 승인 제어에 대하여, 기존의 결정적 승인 제어, 통계적 승인 제어, 자원 예약 승인 제어 알고리즘을 이용하여 새로운 방법으로 실제 서버의 자원 이용도와 접속 빈도 수에 따라 자원 양을 할당하고 자원의 할당 및 예약을 행하고 QoS를 조정하는 승인 제어 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 향후 구체적 통계모델을 통한 시뮬레이션 검증을 필요로 한다.
현재 그리드 환경에서 자원 접근 제어에 관련된 다양한 방법들이 연구되고 있다. 대부분 그리드 사용자의 자원 접근 권한은 사용자의 특성 및 역할에 따라 부여하도록 설계되었다. 그러나 그리드에 안정적인 자원을 지속적으로 제공하기 위해서는 유틸리티 컴퓨팅에 의한 자원 접근 제어가 이루어져야 한다. 따라서 본 논문에서는 자원 접근 제어에 그리드 어카운팅 개념을 접목시킨 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘은 자원 사용에 대한 어카운팅 정보를 기초로 처리 비용을 산출하고, 사용자의 가용 자금에 따라 자원 접근 여부를 결정하게 된다. 만약 사용자의 가용 자금이 자원 사용에 대한 처리 비용보다 부족할 경우, 사이트의 자원 접근 제어 정책에 따라 그리드 작업을 제어하게 된다. 최종적으로 그리드 작업이 완료되면, 자원 소비자가 자원 제공자측의 유휴 자원을 사용함으로써 발생되는 처리 비용을 지불한다. 그럼으로 본 논문은 그리드 어카운팅에 의한 사용자의 자원 접근을 제어할 수 있는 메카니즘을 제공함으로써, 경제 원리에 준하는 유틸리티 컴퓨팅 환경을 실현할 수 있는 연구로 평가된다.
지리적으로 분산된 이 기종의 유휴 자원들을 서로 연결하여 가상의 고성능 컴퓨팅 자원으로 사용하는 그리드에서 자원에 대한 접근 제어 시스템의 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 자원에 대한 접근 제어 시스템을 설계 및 구현한다. 특히, 그리드 환경 구축 시 가장 많이 사용되는 Globus Toolkit을 기반으로 하고 각 자원을 제공하는 사이트의 자율성을 보장하는 자원 접근 제어 시스템을 설계 및 구현하였다.
본 논문에서는 WDM 망에서 연결의 설정 및 해제를 효율적으로 제어하기 위한 분리 제어 신호방식 (Separated Control Signaling Protocol : SCSP)을 제안하였다. 제안된 분리 제어 신호 방식은 기존의 연결 제어 기능을 파장 및 각 노드 자원의 가용성을 점검하는 호 제어와 망 자원의 예약 및 할당을 위한 베어러 제어로 분리함으로써, 자원을 예약하기 전에 망 자원의 가용성을 점검하고 망 자원의 예약 시간을 줄일 수 있도록 하여 효율적으로 망 자원을 이용하며 또한 연결 설정 요청 수락률을 증가시킬 수 있다. 분리 신호 방식을 위한 노드 구조는 호 제어 기능을 수행하는 호 제어기와 베어러 제어 기능을 수행하는 베어러 제어기로 구성하였으며, 이에 대한 각 제어기의 기능과 제어기간의 정보 교환을 위한 제어 메시지 및 프리미티브를 정의하고 상태 천이도를 설계하였다. 이를 기반으로 분리 신호 방식에서의 연결 설정, 해제 및 실패에 대한 정보 흐름도를 작성하였다. 제안된 분리 제어 신호 방식의 성능 평가를 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였다. 성능 평가 결과 연결 요청 거절 확률과 자원의 이용률 측면에서 분리 제어 신호 방식이 기존의 통합 제어 신호 방식보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
차세대 네트워크(NGN)는 QoS가 지원되는 광 대역 전달 망에서 세션 및 비-세션 서비스를 지원하기 위한 패킷 기반의 융합 망이다. NGN에서 네트워크 사용자에 따라 차별화된 서비스를 제공하기 위해서는 QoS 기반 자원제어가 이루어져 한다. 본 논문에서는 세션 및 자원제어 지연을 최소화하기 위하여 NGN 자원제어 인터페이스에 병행형 제어 스킴을 정의하였다. 시뮬레이션을 통하여 기존 및 제안된 NGN 제어 스킴들의 제어지연과 완료율을 측정 및 분석하였다. 두 단계 자원 제어에서 도착율 120 까지는 병행형과 순차형의 완료율이 100%를 달성하였으며, 병행형의 제어지연이 순차형에 비하여 약 21.5% 개선되었음을 확인하였다.
NGN은 QoS가 지원되는 광 대역 전달 망에서 세션 및 비-세션 서비스를 지원하기 위한 패킷 기반의 융합 망이다. NGN에서 네트워크 사용자에 따라 차별화된 서비스를 제공하기 위해서는 QoS 기반 자원제어가 이루어져 한다. 본 논문에서는 DIAMETER를 이용하는 Rs 인터페이스의 자원제어 프로토콜을 설계 및 구현하였으며 NGN에서 QoS 기반 자원제어를 위하여 DIAMETER 정보요소와 세션제어 프로토콜인 SIP의 SDP 속성들의 매핑방안을 제시하였다. Rs 인터페이스와의 연동 용이성과 다양한 기능성을 고려하여 ITU-T에서 제시한 자원제어 프로토콜 중에서 Rw 인터페이스는 DIAMETER를 이용하는 자원제어 프로토콜을 구현하였다. 또한, 서비스 층에서 전송 층으로 자원제어를 위하여 Rs와 Rw 인터페이스 사이의 메시지 및 정보요소의 매핑방안을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 QoS 정보요소의 매핑 방안과 Rs와 Rw 인터페이스의 연동 방안을 이용하여 차별화된 전송 서비스를 제공하는 NGN 자원제어 테스트-베드를 구축하였다.
현재 그리드 환경에서 자원 접근 제어에 관련된 다양한 방법들이 연구되고 있다. 대부분 그리드 자원에 대한 접근 권한은 사용자의 특성 및 역할에만 맞춰 부여되도록 설계되었다. 그러나 그리드가 활성화되기 위해서는 비즈니스 모델 측면에서 자원 접근 제어가 이뤄져야 한다. 따라서 본 논문에서는 그리드 어카운팅 정보에 의해 구동되는 자원 접근 제어를 실시할 수 있는 아키텍처를 제안한다. 그리드 작업에 대한 어카운팅 정보를 수집하고, 이를 토대로 처리비용을 산출한다. 만약 사용자의 가용 자금이 처리비용보다 부족할 경우, 자원 접근 제어 정책에 따라 그리드 작업을 제어하게 된다. 최종적으로 그리드 작업이 완료되면, 사용자는 자원 제공자의 자원 사용에 대한 과금을 지불하게 된다. 그럼으로, 자원 제공자는 유휴 자원들을 활용하기 위해 자발적으로 참여함으로써 그리드에 안정적인 자원을 공급하게 된다. 그리고 그리드에 참여하는 조직체들의 자원 접근 정책을 보장함으로써, 경제 원리에 준하는 유틸리티 컴퓨팅 환경을 실현할 수 있는 연구로 평가된다.
본 논문은 다양한 실시간 스케줄링 알고리즘과 자원 접근 제어 정책을 통합적으로 설계/구현하되 필요에 따라 시스템을 선택적으로 재구성할 수 있게 하는 통합 실시간 스케줄링 모델을 제안한다. 제안 모델은 [3, 4]에서 제안된 기존 모델에 자원 관리자 및 대기 큐 관리자가 추가되었다. 사용자는 태스크 및 자원 속성을 기반 스케줄링 알고리즘에 상관없이 동일하게 지정할 수 있다. 반면 시스템 설계자는 우선순위 역전 문제를 해결하고 공유 자원에 대한 한정된 블록킹 시간을 보장하기 위한 다양한 자원 접근 제어 정책들을 하위 단계의 복잡한 커널 모듈을 수정하지 않고도 효율적으로 개발할 수 있다. Real-Time Linux [6]에 제안된 스케줄러 모델을 구현한 후, 이를 기반으로 다양한 스케줄링 알고리즘과 자원 접근 제어 정책들을 시험적으로 구현하여 보았다. 여러 성능 실험을 통해 제안 모델을 기반으로 다양한 알고리즘과 정책을 구현한다 해도 실행시의 오버헤드는 크지 않은 반면, 시스템 재구성과 자원 접근 제어 정책을 효과적으로 지원할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
클라우드 컴퓨팅 서비스는 자원 공유와 가상화 기술 및 자원의 서비스화 등 기존 컴퓨팅 환경과 다른 특성으로 인해 클라우드 컴퓨팅 환경에 적합한 식별/접근제어 기술 및 보안 통제 사항이 요구된다. 그러므로 기존 컴퓨팅 자원을 클라우드 컴퓨팅 환경으로 변경하는 서비스 제공자나 클라우드 서비스로 이동하는 서비스 사용자는 특정한 보안 요건을 검토해야 한다. Cloud Security Alliance에서 배포한 Cloud Control Matrix와 ISO/IEC 27001을 비교 분석하여, 클라우드 컴퓨팅 환경에서 특별히 요구되는 식별 및 접근제어의 보안 통제 요건을 확인하였다. 또한, 주요 클라우드 컴퓨팅 서비스인 아마존의 AWS, 구글의 Google Cloud Platform과 VMware의 vCloud 서비스의 식별 및 접근제어 기술을 조사하였다. 이를 기반으로 클라우드 컴퓨팅 환경의 식별 및 접근제어 기술에서 필요한 보안 요건을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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