• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.4-6
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• 2004

본 논문에서는 원격 캐쉬를 추가시킨 분산 메모리 구조 다중 프로세서 시스템의 성능 향상을 위해 새로운 원격 캐쉬 교체 정색을 제안한다. 일반적으로 다중 계층 내포성(MLI)을 치키는 다중 계층 메모리 구조에서 LRU 교체 정책을 사용할 경우, 상위 계층 캐쉬의 LRU 정보와 하위 계층 캐쉬의 LRU 정보가 서로 상이함으로 인해 하위 계층 캐쉬에서의 교체가 상위 계층에서 사용 중인 캐처 라인의 교체를 발생시켜 전체 시스템의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 LRU 캐쉬 교체 정책의 단점을 보완하고자 각 노드 당 프로세서들의 원격 메모리 접근 지역성을 이용한 원격 캐쉬 교체정책의 사용으로 상위 캐쉬의 유용한 캐쉬 라인의 접근 실패율을 감소시킴으로써 다중 프로세서 시스템의 성능 향상을 꾀한다. 프로그램 기반 시뮬레이터를 통해 제안한 원격 캐쉬 교체 정책을 적용하였을 때, 기존의 LRU 교체 정책과 비교하여 무효화 수와 캐쉬 접근 실패가 평균 5%. 최대 10% 감소하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.541-556
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• 2005

컴퓨터 시스템에서의 메모리 접근 지연은 전체 시스템 성능에 큰 장애 요인 중 하나이다. 특히 분산 메모리 구조에서 지역 메모리와 원격 메모리의 접근 지연 시간은 큰 차이를 나타낸다. 원격 메모리 접근 지연으로 인한 성능 저하를 줄이고자 원격 메모리 영역만을 캐싱하는 원격 캐쉬가 제안되었으며, 원격 캐쉬는 프로세서 캐쉬와 더불어 다단계 캐쉬 형태로 구성된다. 일반적으로 상위 계층 캐쉬의 모든 내용을 하위 계층 캐쉬가 반드시 포함하는 다단계 캐쉬 내포성(MLI)을 지키는 다중 계층 메모리 구조에서 LRU 교체 정책을 사용할 경우, 하위 계층 캐쉬의 LRU 알고리즘에 따른 라인 교체로 인하여 상위 계층 캐쉬의 라인 교체가 일어날 패, 상위 계층 캐쉬로 요구된 라인 교체가 상위 계층 캐쉬 자체의 LRU 정보와 일치하지 않는 경우가 발생하며, 이로 인해 상위 캐쉬의 적중률이 저하되어 전체 시스템 성능이 저하된다. 본 논문은 원격 캐쉬를 추가시킨 분산 공유 메모리 구조 다중 프로세서 시스템의 성능 향상을 위해 LRU 캐쉬 교체 정책의 단점을 보완한 새로운 원격 캐쉬 교체 정책을 제안한다. 논문에서 제안하는 교체 정책은 LRU 정보에 부가하여 프로세서의 시간적 접근 지역성을 이용하여 교체할 캐쉰 라인을 선택하게 함으로써, 프로세서에서 자주 사용되는 원격 캐쉬 라인의 교체가 일어나지 않도록 하여 시스템의 성능 향상을 꾀한다. 시뮬레이션을 통한 성능비교 결과, 본 논문에서 제시한 원격 캐쉬 교체 정책은 기존의 LRU 교체 정책과 비교하여 평균 $3\%$, 최대 $10\%$의 무효화 및 캐쉬 접근 실패를 감소시켰고, 이 결과 전체 시스템의 성능은 평균 $2.5\%$, 최대 $3.5\%$ 향상되었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권10호
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• pp.556-568
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• 2003

본 논문에서는 스트리밍 미디어 캐슁 서버의 효율적인 캐슁을 위하여 가중치 윈도우에 기반한 캐쉬 교체 정책을 제시하고 성능을 분석한다. 제안된 캐쉬 교체 정책은 참조 횟수, 참조량, 참조 시간 등의 정량적인 인자들과 사용자 요구 주기를 적용하여 기존 캐쉬 교체 정책과 차등화된 개념을 도입하였으며, 최근 참조 경향에 높은 가중치를 부여함으로써 변화하는 콘텐츠 선호 경향에 빠르게 적응하는 구조를 제시하였다. 교체 정책 성능 분석은 시뮬레이션 환경 구축을 통해 실험하였으며 기존의 캐쉬 교체 정책인 LRU, LFU와 SEG보다 참조 적중률, 참조량 적중률, 시작 지연률과 반입량에서 향상된 결과를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.94-96
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• 2001

본 논문은 Tertiary 저장장치에 기반한 대용량 비디오 서버를 위한 미디어 캐슁 시스템의 설계와 구현에 대해서 기술한다. 대용량 비디오 서버를 위한 미디어 캐쉬는 디스크 저장 장치를 캐쉬 장치로 사용한다. 캐쉬 관리는 서비스의 안정성을 위해 고정 크기의 캐쉬 블록 단위로 관리되며 캐쉬 교체 정책 또는 연속 미디어의 특성을 고려하여 서비스의 안정성과 연속성을 보장 할 수 있도록 하여야 한다. 제시된 캐쉬 관리 정책과 캐쉬 교체 정책을 실제 구현된 서버를 바탕으로 성능 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.59-62
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• 2005

웹 상에서 XML 로 기술된 데이터가 증가하고, 이를 이용하여 의미 있는 데이터를 검색하는 것의 중요성이 커지고 있다. 웹 상에서 더 좋은 검색 성능을 보이기 위해 XML 질의 결과를 캐쉬하는 방법에 관한 연구들과 캐쉬의 저장 공간과 다양한 질의를 캐쉬에 저장하는 것에 한계가 있기 때문에 캐쉬 교체 기법에 관한 연구들이 있었다. 기존의 XML 캐쉬 교체 정책에는 질의 결과를 교체 단위로 하는 방법과 질의 결과 내의 각 경로들을 교체 단위로 하는 방법이 있는데, 첫번째 방법은 효율이 상대적으로 낮고 두번째 방법은 높은 효율에 비해 교체 연산을 수행하는 부담(overhead)이 크다는 단점이 있었다. 본 논문에서는 위 두 방법의 단점을 해결하기 위해 2 단계로 교체 희생자를 선택하는 방법을 제시한다. 질의 결과들 중에서 교체 희생자를 찾고, 그 희생자 내의 모든 경로들 중에서 다시 교체 희생자를 찾는다. 이는 각 질의 내의 경로가 교체 희생자가 되어 캐쉬 효율을 향상 시키고, 질의 결과에 대해 먼저 교체 대상을 찾으므로 교체 희생자를 찾기 위한 연산을 수행하는 부담을 줄인다. 또한 캐쉬 적중률, 최근 접근 시간, 인출 지연 시간, 객체 크기를 고려하여 교체 희생자를 선택하는 교체 함수를 제시한다. 가상의 시맨틱 데이터에 대한 캐쉬 교체 시스템을 구현하여 본 논문에서 제시한 교체 기법과 교체 함수를 평가한 결과를 기술한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권11호
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• pp.2849-2860
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• 1997

본 논문에서는 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 효율적인 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 그리고 이와 기존의 캐쉬 교체 정책을 소프트웨어 RAID 파일 시스템에 적용한 정책들과의 성능을 다양한 환경에서 비교한다. 실험을 통해 우선 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 작은 쓰기 동작은 성능을 크게 저하시키는 요소임을 확인한다. 이러한 작은 쓰기 동작을 줄이는 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 이러한 교체 정책들에 대한 성능 비교는 트레이스 기반 시뮬레이션에 의해 수행된다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 교체 정책들이 기존의 정책들 비해 효율적인 성능을 나타냄을 확인한다．

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권7_8호
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• pp.426-433
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• 2003

웹 사용자들의 QoS를 위해 채택되는 프락시 캐쉬의 관리 정책은 크게 페이지 교체와 일관성 유지 정책으로 볼 수 있다. 현재까지 이 두 가지의 연구는 서로간의 관린 유무를 떠나 독립적으로 진행되어 왔다. 본 논문에서는 LRU 페이지 교체 방식에 일관성 유지 정책에서 사용하는 최종 수정 인수의 특성을 도입함으로써 두 정책간의 상호 보완으로 프락시 캐쉬의 효율적 운영이 가능함을 보였다. 프락시 캐쉬의 관리를 위해 다양한 정책이 논의되고 있는 시점에서 이러한 시도는 캐쉬의 히트율 증가와 서버로의 전송 부하 감소 등과 같은 성능 향상을 위한 의미 있는 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.85-87
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• 2003

무선환경과 모바일 기기의 발달되고, 모바일 단말기의 보편화로 인해 유선환경에서 제공되던 각종 멀티미디어 서비스가 무선환경으로 옮겨가고 있다. 기존의 웹캐쉬 정책은 그 성능을 이미 검증 받았다. 그러나 그런 정책들은 인기도와 네트워크의 상태만을 고려했기 때문에 무선환경에서는 적합하지 않다. 본 논문에서는 무선환경에서 모바일 호스트의 이동성과 미디어 스트림의 특성을 고려한 캐쉬 교체 정책인 M-LRU를 제안한다. 그리고, 시뮬레이션을 통하여 기존의 LRU정책과 제안한 M-LRU 정책을 비교하였으며, 8-9%의 성능향상이 되었다는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권7호
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• pp.369-376
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• 2002

LRU는 비균등 참조 패턴을 보이는 데이타베이스의 캐쉬 교체 정책으로 적합하지 않음에도 불구하고, 적절한 대안 부재로 인해 대부분의 데이타베이스 시스템에서 캐쉬 교체 정책으로 이용되어 왔다. 본 논문은 실제 데이타베이스 트레이스 분석을 통해 데이타베이스의 블록 참조 패턴을 추출하고, 이를 바탕으로 새로운 캐쉬 교체 정책을 제안한다. 데이타베이스의 트레이스 분석 결과, 전체 시간동안 거의 참조되지 않는 블록이 전체의 70% 가량을 차지하였다. 그리고 블록의 재참조 가능성에 미치는 최근도(recency)의 영향력이 시간적 지역성으로 인해 처음엔 강력하지만, LRU 스택거리가 증가함에 따라 급격히 감소하여, 결국엔 사라지는 현상을 관찰하였다. 이 관찰을 토대로, 본 논문은 전체 블록을 재참조 가능성과 재참조 가능성에 대한 최근도의 영향력을 기준으로 4개의 그룹으로 분류하고, 각 그룹의 참조 특징에 적합한 우선순위 평가 방법을 운용하는 RCB(Reference Characteristic Based) 캐쉬 교체 정책을 제안한다. RCB 정책은 재참조 가능성이 극히 낮은 블록은 다른 블록보다 캐쉬에서 빨리 교체하며, 오랜 시간 참조되지 않은 블록에 대해서는 참조빈도에 의거하여 블록의 우선순위를 결정한다. 실제 데이터베이스 워크로드를 통한 모의실험 수행 결과, RCB 정책은 기존의 다른 교체 정책들(LRU, 2Q, LRU-K, LRFU)보다 우수한 성능을 나타냈으며, 특히 LRU에 비해서는 약 5 ~ 12.7% 정도, 캐쉬적중실패 회수를 줄였다. RCB 정책의 시간복잡도는 O(l)로서 LRU, 2Q 등과 동일하며, 캐쉬 크기를 N이라 할 때 시간복잡도가 $O(log_2N)$인 LFU와 LRU-K, 그리고 O(1)부터 $O(log_2N)$ 사이의 값을 갖는 LRFU보다 우수하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1167-1170
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• 2006

웹 인프라와 P2P 기술 개념을 기반으로 연구되고 있는 데이터 그리드 컴퓨팅 환경에서 중요한 문제 중 하나는 거대한 데이터 자료 접근에 관한 이슈이다. 요청된 자원 공간을 확보하기위해 저장되어 있는 자원을 선택하는 '캐쉬 교체 정책' 연구는 많이 연구되어 왔으나, 상항을 미리 예측하거나 스택과 같은 추가적인 자원이 필요하다. 본 논문은 기존 연구의 문제점을 해결하고 요청된 파일에 대응되는 파일의 개수가 되도록 적게 하기위해 파일 크기를 고려한 캐쉬 교체 정책을 제안하고 있다.