• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.149-155
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• 2012

SSD(Solid State Disk)는 다수의 NAND 플래시 메모리로 구성되었으며 내부에 고성능 컨트롤러와 캐시 버퍼를 포함한 스토리지 장치이다. NAND 플래시 메모리는 제자리 덮어쓰기가 안되기 때문에 파일시스템에서 유효페이지가 갱신 및 삭제시 무효페이지로 전환되어 완전히 삭제하기 위해서는 가비지 컬렉션 과정을 거쳐야한다. 하지만 가비지 컬렉션은 지연시간이 긴 Erase 연산을 포함하기 때문에 SSD의 I/O 성능을 감소시키고 마모도를 증가시키는 문제가 된다. 본 논문에서는 입력데이터에 대하여 유효데이터와 무효데이터에서 중복검사를 실행하는 기법을 제안한다. 먼저 유효데이터에 대한 중복제거 과정을 거치고 그 다음에 무효데이터 재활용 과정을 거침으로써 중복률을 향상시켰다. 이를 통하여 SSD의 쓰기 횟수와 가비지 컬렉션 횟수를 감소시켜 마모도와 I/O 성능이 개선되었다. 실험결과 제안한 기법은 유효데이터 중복제거와 무효데이터 재활용을 둘다 하지 않는 일반적인 경우에 비해서 가비지 컬렉션 횟수가 최대 20% 감소하고 I/O 지연시간이 9% 감소하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권4호
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• pp.411-418
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• 2016

최근 낸드 플래시 메모리가 널리 보급됨에 따라 기존 파일 시스템의 한계를 보완하고 낸드 플래시 메모리의 장점을 활용하기 위한 파일 시스템 연구가 활발히 진행되고 있다. 이렇게 제안된 파일 시스템들에 대해서는, 일반적으로 벤치마크를 통해 성능 측정이 이루어진다. 서버나 모바일 환경에서 실제 시스템의 성능 측정이 어려울 경우, 벤치마크는 측정하고자 하는 실제 시스템에 대한 직접적인 성능 측정 대신 워크로드를 통해 재현된 환경에서 소프트웨어적 성능 측정을 가능하게 한다. 이 때, 성능 측정 환경이 실제 시스템이 아니기 때문에 측정하는 시스템 환경에 따라서 일정하지 않은 성능 측정 결과를 보인다. 이에 본 논문에서는 파일 시스템의 성능을 측정하는데 흔히 사용되는 벤치마크 중에서 Filebench를 이용하여 여러 가지 시스템 환경에 따른 성능 측정 결과를 살펴보고 측정 결과의 변동이 생기는 원인을 알아본다. 실험 결과, 캐시 내부에 벤치마크 I/O 외의 성능 측정에 불필요한 I/O가 많이 발생할수록 벤치마크의 성능 측정 결과가 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 fsync 동작이 포함된 백그라운드 I/O를 동작시키는 경우에는 최대 98.2%의 성능 저하가 발생하는 것을 확인하였다.

• 융합정보논문지
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• 제8권6호
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• pp.209-215
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• 2018

본 논문은 동적 샌드박스 도구를 이용하여 최근 급증하고 있는 멜트다운(Meltdown) 악성코드를 사전에 검출 및 차단하는 방법을 제시하였다. 멜트다운 공격 취약점에 대한 패치가 일부 제공되고 있으나 여전히 해당 시스템의 성능 저하 등의 이유로 의도적으로 패치를 적용하지 않는 경우가 많다. 이와 같이 적극적인 패치가 적용되지 않은 인프라를 위해 머신러닝 기법을 이용하여 기존의 시그니처 탐지 방식의 한계를 극복하는 방법을 제시하였다. 우선 멜트다운의 원리를 이해하기 위해 가상 메모리, 메모리 권한 체크, 파이프 라이닝과 추측 실행, CPU 캐시 등 4가지의 운영체제 구동 방식을 분석하고 이를 토대로 멜트다운 악성코드에 리눅스 strace 도구를 활용하여 데이터를 추출하는 메커니즘을 제공하였으며 이를 기반으로 의사 결정 트리 기법을 적용하여 멜트다운 악성코드를 판별하는 메커니즘을 구현하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.13-20
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• 2009

최근 실시간 서비스의 요구 사항을 갖는 위치 기반 서비스와 텔레매틱스 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서 공간 메인메모리 DBMS에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 공간 메인 메모리 DBMS에서 기존의 디스크 기반 공간 인데스들을 메인 메모리에 최적화하기 위해 엔트리 크기를 줄여 캐시 접근 실패를 최소화한 공간 인덱스 구조들이 제안되고 있다. 그러나 엔트리 크기를 줄이기 위하여 부모 노드의 MBR을 기준으로 압축하거나 중복된 MBR을 제거하기 때문에 인덱스 갱신 시 MBR 재구성 비용이 증가하고 인덱스 검색 시 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 MBR 재구성 비용을 줄이기 위하여 넓은 분포의 경우와 좁은 분포의 경우로 나누어 압축 기준점을 다르게 적용하는 RSMBR(Relative-Sized MBR)압축 기법을 제시하였다. RSMBR 압축 기법은 넓은 분포일 경우 부모 노드 확장 MBR의 좌하점을 기준으로 압축하고, 좁은 분포일 경우 전체 MBR을 일정 크기의 셀로 나누고 각 셀의 좌하점을 기준으로 압축한다. 또한 인덱스 검색 시 검색 비용을 줄이기 위하여 상대 좌표와 크기를 이용하여 MBR을 압축한다. 마지막으로, 본 논문에서는 실제 데이타를 통한 성능 평가를 수행하여 RSMBR 압축 기법의 우수성도 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.665-671
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• 2011

하이브리드 하드디스크(Hybrid hard disk drive: H-HDD)가 SSD(Solid state drive)에 비해 경쟁력을 갖기 위해서는 저전력, 읽기 속도가 핵심 요소이다. 본 연구에서는 H-HDD에 장착되어 있는 비휘발성 메모리에 디스크 블록을 선반입하여 저전력과 응답시간을 향상시킬 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 시스템파일이나 자주 사용되는 파일은 파일단위로 캐싱하고 나머지는 블록단위로 선반입한다. 선반입은 디스크 큐를 서비스하고 남은 여유 시간에 우선순위가 높은 블록부터 실행되며 이때 사용되는 우선순위는 시간적, 지역적 지역성을 동시에 고려하여 결정된다. 실험 결과 제안 기법은 기존 기법에 비해 전력소모가 낮고 응답시간이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.87-89
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• 2014

Aho-Corasick (AC) 알고리즘은 실시간 성능을 요하는 많은 응용 분야에 적용되는 스트링 매칭 알고리즘으로서, 한번에 여러 개의 패턴들을 동시에 매칭시키는 것이 가능하다. 본 논문에서는 Intel 의 Many Integrated Core (MICO 아키텍쳐인 Xeon Phi 칩 상에서 AC 알고리즘을 병렬화한다. 이를 위하여 AC 알고리즘에서 입력 데이터에 대하여 여러 개의 패턴들을 동시에 매칭시키는 데에 사용되는 Deterministic Finite Automaton 구조를 압축시키는 새로운 기법을 제안한다. 이 기법은 캐시 미스를 감소시켜서 XeonPhi 상에서 AC 알고리즘의 성능을 크게 향상시킨다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.185-187
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• 2011

전통적인 가상화 기술들은 하나의 물리 머신에서 서로 다른 운영체제들을 동작시키기 위해 여러 개의 가상 머신을 제공하고 있다. 이러한 가상화 기술들은 운영체제를 소스 수정없이, 혹은 약간의 수정만으로 물리 머신에서 동작하는 것과 동일한 방식으로 동작할 수 있도록 지원하기 때문에 호스트와 게스트 간의 깊은 시멘틱 갭을 발생시킨다. 이러한 시멘틱 갭은 여러 컴퓨팅 자원에 대한 공간 중복과 접근 중복의 중요한 원인이 되고, 이러한 자원 중복은 대규모 가상화 시스템의 확장성에 제약한다. 이러한 자원 중복을 제거하기 위해 컨텐츠 기반 페이지 공유 등 다양한 연구들이 진행되어 왔지만 운영체제 수정없이 지원하는 정책으로 인한 시멘틱 갭은 여전히 제안 기법들을 제한하게 된다. 이에 우리들은 운영체제의 자원 관리 부분을 수정하여 근본적인 시멘틱 갭을 제거함으로써 메모리와 스토리지의 공간 및 접근 중복성을 제거할 수 있는 파일시스템을 제안하였다. 그리고 실험을 통해 기존의 가상 블록 장치를 사용하는 파일시스템과 비교 및 평가하여 제안 시스템이 페이지 캐시 공유 및 스토리지 접근 중복 제거에 효과적임을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.699-707
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• 2016

중앙처리장치를 중심으로 하는 각종 내장형 시스템은 현재 각종 산업에 매우 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 사물인터넷 등의 deeply embedded (심층 내장형) 시스템은 저비용, 소면적, 저전력, 빠른 시장 출시, 높은 코드 밀도 등을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 중앙처리장치를 제안하고, 이를 중심으로 한 시스템온칩 플랫폼을 소개한다. 제안하는 중앙처리장치는 16 비트라는 짧은 명령어로만 이루어진 확장형 명령어 집합 구조를 갖고 있어 코드 밀도를 높일 수 있다. 그리고, 다중사이클 아키텍처, 카운터 기반 제어 장치, 가산기 공유 등을 통하여 로직 게이트가 차지하는 면적을 줄였다. 이 코어를 중심으로, 코프로세서, 명령어 캐시, 버스, 내부 메모리, 외장 메모리, 온칩디버거 및 주변 입출력 장치들로 이루어진 시스템온칩 플랫폼을 개발하였다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 변형된 하버드 구조를 갖고 있어, 메모리 접근 시 필요한 클락 사이클 수를 감소시킬 수 있었다. 코어를 포함한 시스템온칩 플랫폼은 상위 언어 수준과 어셈블리어 수준에서 모의실험 및 검증하였고, FPGA 프로토타이핑과 통합형 로직 분석 및 보드 수준 검증을 완료하였다. $0.18{\mu}m$ 디지털 CMOS 공정과 1.8V 공급 전압 하에서 ASIC 프론트-엔드 게이트 수준 로직 합성 결과, 50MHz 동작 주파수에서 중앙처리장치 코어의 논리 게이트 개수는 7700 수준이었다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 초소형 보드의 FPGA에 내장되어 사물인터넷 분야에 응용된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권2호
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• pp.134-145
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• 2004

네트워크를 통해 전송되는 데이타의 양이 급속히 증가함에 따라 확장성 있는 저장 시스템에 대한 사용자 요구가 증가하고 있다. 네트워크 연결형 자료 저장 시스템인 SAN(Storage Area Network)은 호스트와 디스크를 광채널 스위치로 연결하는 구조로서 저장 공간과 서버에 대한 확장성을 제공한다. SAN 환경에서는 다수의 호스트가 네트워크에 연결된 저장 장치를 공유하므로 공유 데이타에 대한 일관성 유지가 필요하다. 이를 위해 각 호스트가 수정한 데이타를 즉시 디스크에 반영하는 방법을 사용하고 있지만 이는 느린 디스크 접근 시간(Disk Access Time)으로 인해 시스템의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 필요한 공유 데이타를 다른 호스트의 메모리를 통해서 직접 전송 받을 수 있도록 하여 공유 데이타의 접근 속도를 향상시킬 수 있는 전역 버퍼 관리자의 설계와 구현에 대해 소개한다. SANtopia 전역 버퍼 관리자는 SAN에 연결된 호스트들이 서로의 버퍼 캐시를 공유하도록 함으로써 블록 데이타로의 빠른 접근을 가능하게 한다. 마이크로 벤치마크를 통한 블록 단위 I/O의 성능 측정 결과, 전역 버퍼 관리자를 사용하는 것이 기존의 디스크 I/O를 사용하는 방법에 비해 약 1.8-12.8배 정도 빠른 성능을 보였으며 파일 시스템 벤치마크를 통한 성능 측정 결과. 전역 버퍼 관리자를 사용한 SANtopia 파일 시스템은 사용하지 않은 것과 비교해서 디렉터리 파일 시스템 콜의 경우 약 1.06배 정도 빠르고 일반 파일시스템 콜은 약 1.14배 정도 빠른 성능을 보였다.

• 경영정보학연구
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• 제5권1호
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• pp.97-111
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• 2003

인터넷 기반의 전자상거래가 확산되면서, 에이전트 기술을 사용한 비교 쇼핑 사이트들이 등장하여 쇼핑이 점차 편해지고 있다. 하지만, 이들 비교 쇼핑 사이트들이 동일 상품에 대해 서로 다른 가격을 보여줄 때도 있고, 또 어떤 사이트는 특정 상품에 대한 정보를 전혀 보여주지 못할 때가 많기 때문에, 여전히 대부분의 소비자들은 최적의 가격을 검색하기 위해 많은 시간을 소비하고 있다. 또한, 책이나 CD 등의 상품에 대한 가격 검색에서는 온라인 실시간 검색이 요구되므로 시스템 부하를 유발시켜 응답시간이 길어지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 지역 데이터베이스와 메모리 캐시를 갖는 메타-비교 쇼핑 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안된 시스템은 여러 소프트웨어 에이전트를 이용하여 기존 비교 쇼핑 사이트들에 대해 메타 검색을 수행함으로써, 인기검색 상품들에 대한 가격 정보를 수집하여 유지한다. 실험을 통해 제안 시스템이 효율적인 메타-비교 쇼핑 엔진으로 응답 시간의 지연을 줄여 주며 오버헤드도 적게 유발시킨다는 것을 보였다.