• 제목/요약/키워드: 캐시 일관성

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클라이언트/서버 환경에서 효율적인 공간질의 처리를 위한 데이터 캐싱과 변경에 관한 연구 (A Study on Data Caching and Updates for Efficient Spatial Query Processing in Client/Server Environments)

  • 문상호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1269-1275
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    • 2003
  • 본 논문에서는 클라이어언트/서버 환경에서 클라이언트의 공간질의를 효율적으로 처리하기 위한 데이터 캐싱과 캐시된 데이터의 일관성 유지를 다룬다. 이를 위하여 먼저 클라이언트에서 데이터 캐싱을 위하여 실체화된 공간뷰를 이용한다. 그리고 서버의 데이터 변경에 따른 실체화된 클라이언트 뷰의 변경을 위하여 유도관련성을 이용한 점진적 변경 기법을 적용한다. 실체화된 뷰는 클라이언트의 공간질의를 효율적으로 처리 할 수 있지만, 일관성 유지에 대한 오버헤드가 발생한다. 본 논문에서는 효율적인 공간질의 처리를 위하여 서버에서 공간연산자의 비용을 기반으로 질의 수행과 뷰 일관성 유지에 따른 비용식을 제시한다. 이를 기반으로 클라이언트에서 질의 요청시 비용을 평가하여 뷰의 실체화 여부를 서버에서 결정한다. 이 방법은 클라이언트/서버 환경에서 뷰의 실체화와 재수행 방법을 병행함으로써, 클라이언트의 공간질의를 효율적으로 처리할 수 있는 장점을 제공한다.

매니코어 구조에서의 효율적 자원 할당을 위한 Cilk 확장성 모델 (A Cilk Scalability Model for Efficient Resource Allocation on Manycore Architectures)

  • 송욱;김주성;김지홍
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.220-223
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    • 2012
  • 매니코어 시스템에서는 프로그램의 확장성에 대한 정보가 코어와 같은 병렬 자원의 할당 문제 해결에 핵심적인 역할을 한다. 본 논문에서는 Cilk 런타임 시스템에서 구동되는 응용 프로그램들에 대한 확장성 모델을 제안하여 매니코어 시스템에서의 효율적인 자원 관리에 활용하고자 한다. 특히, 네트워크- 온-칩 구조 및 디렉터리 기반 캐시 일관성 프로토콜을 감안한 지연 시간 모델링을 통해 보다 정확한 성능 변화의 경향을 예측하고자 하였다. 최대 36 개까지의 코어 할당에 대한 지연 시간 예측 실험에서, 제안된 모델은 13%의 평균 오차를 보였다.

BPF 기반 가상 파일 시스템 수준 온라인 스냅샷 연구 (A Study of Virtual File System Level Online Snapshot based on BPF)

  • 김진수;송석일
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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    • pp.15-16
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    • 2019
  • 스토리지 스냅샷은 특정한 시점의 스토리지 시스템의 이미지를 말하며, 데이터의 보호 및 유지를 위한 필수적인 기술이다. 스냅샷 구현을 위해서는 블록 수준, 파일 시스템 수준, 하드웨어 수준으로 구현이되지만, 파일 시스템 캐시에 대한 처리 등으로 인해 스냅샷 일관성이 깨지거나, 하드웨어 혹은 파일시스템에 종속적이여서 여러 파일시스템과 하드웨어에 일관적인 스냅샷을 제공할 수가 없다. 또한, 대부분의 스냅샷들은 정적 스냅샷을 제공하여, 스냅샷 생성시간 동안 시스템의 서비스를 멈춰야 한다. 본 논문에서는 파일시스템과 하드웨어에 독립적이면서, 온라인 스냅샷 방법을 제안한다.

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SAN 환경에서 공유 디스크 파일 시스템을 위한 전역 버퍼 관리자 (A Global Buffer Manager for a Shared Disk File System in SAN Clusters)

  • 박선영;손덕주;신범주;김학영;김명준
    • 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.

i$^2$SCSI: Storage Area Network에서 캐시 일관성을 제공하는 지능적인 iSCSI 공유 디스크 (i$^2$SCSI: Intelligent iSCSI Shared Disk Providing Cache Consistency in Storage Area Network)

  • 이주평;황주영;임승호;박규호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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    • pp.1327-1330
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    • 2003
  • The internet SCSI(iSCSI) disk has been studied as a storage system which can be directly connected to TCP/IP network. We designed and implemented a shared disk following the iSCSI protocol and providing cache consistency. It is named as intelligent iSCSI(i$^2$SCSI) disk. The i$^2$SCSI disk provides cache consistency of all blocks that belong to the disk using a conventional lease method and it uses 'contiguous blocks-level locking' The prototype of the i$^2$SCSI disk emulator and its client is designed and implemented in Linux 2.4.

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분산공유 메모리 시스템을 위한 동적 제한 디렉터리 기법 (Dynamic Limited Directory Scheme for Distributed Shared Memory Systems)

  • 이동광;권혁성;최성민;안병철
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.1098-1105
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    • 1999
  • 분산 공유 메모리(distributed shared memory) 시스템에서 캐쉬는 메모리 접근 지연과 통신 부하 줄임으로 성능을 향상시킬 수 있으나 캐쉬일관성 문제를 해결하여야 한다. 본 논문은 DSM 시스템에서 캐쉬일관성 문제를 해결하고 성능을 향상시킬 수 있는 새 디렉터리 프로토콜을 제안한다. 캐시 일관성을 유지하기 일정거리 이내에 있는 처리기는 전체 디렉터리 기법처럼 비트 벡터를 사용하여 통신 오버헤드를 줄일 수 있다. 그리고 일정거리 이상에 있는 처리기는 포인터를 디렉터리 풀에 저장한다. 이 비트 벡터와 디렉터리 풀의 사용은 불필요한 캐쉬 무효화를 방지하므로 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 기법은 제한 디렉터리 기법보다 통행량을 66%까지 줄일 수 있으며 동적할당 디렉터리 기법보다 디렉터리 접근 회수도 27%까지 각각 줄일 수 있다.

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네트워크 성능향상을 위한 시스템 호출 수준 코어 친화도 (System-Call-Level Core Affinity for Improving Network Performance)

  • 엄준용;조중연;진현욱
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.80-84
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    • 2017
  • 기존의 운영체제는 매니코어 시스템에서 코어 수의 증가에 따른 확장성 문제를 보였다. 특히 네트워크 I/O 관점에서 코어가 많아질수록 기존의 운영체제가 가지는 캐시 일관성 비용, lock 오버헤드 등의 문제들은 네트워크 성능을 저하시키는 주된 요인이 된다. 많은 연구들이 마이크로커널과 같은 새로운 운영체제 구조를 제안하거나 커널 수준의 변경을 통해 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 그러나 이러한 해결책들은 이미 구현된 수많은 응용을 지원할 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 커널이나 응용 수준의 변경 없이 사용자 문맥과 시스템 호출 문맥을 분리시키고 코어 친화도를 적용하여 네트워크 성능을 향상시킬 수 있는 라이브러리를 제안한다. 구현된 시스템은 Apache를 통해 네트워크 처리량을 약 30% 향상시킬 수 있음을 보인다.

하드웨어 Trojan 사례 연구: 캐시 일관성 규약을 악용한 DoS 공격 (A Case Study on Hardware Trojan: Cache Coherence-Exploiting DoS Attack)

  • 공선희;홍보의;서태원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.740-743
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    • 2015
  • The increasing complexity of integrated circuits and IP-based hardware designs have created the risk of hardware Trojans. This paper introduces a new type of threat, the coherence-exploiting hardware Trojan. This Trojan can be maliciously implanted in master components in a system, and continuously injects memory read transactions on to bus or main interconnect. The injected traffic forces the eviction of cache lines, taking advantage of cache coherence protocols. This type of Trojans insidiously slows down the system performance, incurring Denial-of-Service (DoS) attack. We used Xilinx Zynq-7000 device to implement and evaluate the coherence-exploiting Trojan. The malicious traffic was injected through the AXI ACP interface in Zynq-7000. Then, we collected the L2 cache eviction statistics with performance counters. The experiment results reveal the severe threats of the Trojan to the system performance.

비휘발성 메모리를 이용한 로그 구조 파일 시스템의 성능 향상 (Improving Log-Structured File System Performance by Utilizing Non-Volatile Memory)

  • 강양욱;최종무;이동희;노삼혁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권5호
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    • pp.537-541
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    • 2008
  • 로그 구조 파일 시스템(Log-Structured File System, LFS)은 변경된 데이타를 메모리에 충분히 모아서 한번에 순차 쓰기로 디스크에 기록함으로써 높은 쓰기 성능을 실현한 파일 시스템이다. 그러나 실제 시스템에서는 여전히 디스크와 메모리 상의 일관성을 위해서 동기화가 발생하며 변경된 데이타를 충분히 메모리에 모으지 못한 채 디스크로 쓰기가 발생하는 모습을 보인다. 자주 발생되는 쓰기는 클리너의 오버헤드를 증가시키고, 더 많은 메타데이타를 기록하게 한다. 본 연구에서는 비휘발성 메모리를 이용해서 동기화를 없애고, 작은 단위의 쓰기를 효과적으로 활용하도록 LFS와 운영체제의 관련된 서브 시스템들을 변경하였다. 이를 통하여 DRAM만 있는 LFS에 비해서 256M의 NVRAM을 가진 시스템에서 약 2.5배의 성능 향상을 보였다.

모바일 네트워크에서 SDN/NFV 기반의 웹 성능 향상을 위한 웹 캐시 일관성 제공과 JavaScript 전송 가속화 방안 (SDN/NFV Based Web Cache Consistency and JavaScript Transmission Acceleration Scheme to Enhance Web Performance in Mobile Network)

  • 김기정;이성원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권6호
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    • pp.414-423
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    • 2014
  • 웹 페이지를 구성하는 리소소의 개수와 크기가 점점 증가하고 있으며, 이는 상대적으로 지연이 큰 모바일 네트워크에서 웹 서비스의 급격한 품질 저하로 이어지고 있다. 게다가 현재의 네트워크 구조는 폐쇄적인 구조를 가지고 있기 때문에 웹 서비스의 품질을 향상시키는 프로토콜을 개발할지라도 네트워크 기능으로 제공하기 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 모바일 네트워크에서 웹 성능을 향상시키기 위한 2가지 방안으로 Check Coded DOM 방안과 Functional JavaScript 전송 방안을 제안하고, NFV(Network Function Virtualization)를 활용하여 제안 방안이 네트워크 기능으로 제공될 수 있는 방안 모색 해본다. SMPL 라이브러리를 이용한 네트워크 시뮬레이션을 통해서 제안 방안의 성능을 평가하고 분석했으며, 제안 방안이 기존 HTTP 프로토콜보다 페이지 로딩 시간, 네트워크에 발생하는 메시지의 개수, 네트워크에 발생하는 트래픽 측면에서 향상된 성능을 제공함을 확인 할 수 있었다.