• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.10 no.2
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• pp.14-24
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• 2010

Because WSNs operate with limited resources of sensor nodes, its life is extended by cluster-based routing methods. In this study, we use data on direction, distance, density and residual energy in order to maximize the energy efficiency of cluster-based routing methods. Through this study, we expect to minimize the frequency of isolated nodes when selecting a new cluster head autonomously using information on the direction of the upper cluster head, and to reduce energy consumption by switching sensor nodes, which are included in both of the new cluster and the previous cluster and thus do not need to update information, into the sleep mode and updating information only for newly included sensor nodes at the setup phase using distance data. Furthermore, we enhance overall network efficiency by implementing secure and energy-efficient communication through key management robust against internal and external attacks in cluster-based routing techniques. This study suggests the modified cluster head selection scheme which uses the conserved energy in the steady-state phase by reducing unnecessary communications of unchanged nodes between selected cluster head and previous cluster head in the setup phase, and thus prolongs the network lifetime and provides secure and equal opportunity for being cluster head.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.209-212
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• 2002

최근 인터넷이 발달하면서 TCP/IP 프로토콜 기반의 분산 클러스터환경의 구축이 가능해졌다. 이렇게 서로 다른 네트워크를 통해 연결된 분산 클러스터 시스템에서는 기존의 클러스터 시스템과는 다르게 네트워크의 지연이나 노드의 결함 등에 유연히 대처해야 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 인터넷 기반의 분산 클러스터 환경에서 메시지 전달방식을 이용한 고성능 클러스터 컴퓨팅 작업 시 네트워크나 노드의 결함에 효과적으로 대처할 수 있도록 중복된 작업할당 기법을 통한 결함 허용 기법을 제시한다. 중복된 작업할당 기법을 적용하기 위해 Send, GSS, WF 와 같은 기존의 부하 공유 알고리즘에 대한 공통적인 스케줄러를 설계하였으며, 이 스케줄러를 이용한 TDS_for_FT 알고리즘을 작성하였다. 본 논문에서 제시한 중복된 작업할당 기법이 효과적임을 보이기 위하여 게이트웨이를 통해 연결된 두 개의 네트워크를 구성하여 분산 PC클러스터 환경을 구축하고, PVM을 이용한 행렬의 곱셈 프로그램을 통하여 실험하였다. 클러스터를 구성하는 임의의 한 노드에 일정시간의 delay 를 적용한 결과, 중복된 작업할당 기법을 통하여 결함허용성 보장이 가능함을 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.16-18
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• 2004

무선 센서 네트워크는 센서들을 무선으로 연결하여 데이터 교환을 통해 다양한 환경에서 정보를 수집할 수 있도록 하는 유용한 도구이다. 센서노드 간의 통신은 센서노드의 제한된 에너지를 효율적으로 이용하도록 만들어져야만 한다. 클러스터링에 기반한 계층적 라우팅 기법은 클러스터 내의 노드들은 클러스터헤드와만 통신을 하게하고 클러스터헤드가 한꺼번에 싱크에게 통합된 정보를 보내게 하여 에너지를 절약하는 기법이다. 본 연구에서는 이러한 클러스터링 기반의 라우팅에서 에너지 효율을 높이기 위해 싱크와 클러스터헤드 사이의 거리에 따른 최적 클러스터 크기를 계산하고, 원형의 전체 토폴로지에서 계산된 값과 일치됨을 확인해 보았다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.04a
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• pp.1030-1032
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• 2012

클러스터 기반 라우팅 방법에서 클러스터 헤드에 고장이 발생하면, 전달되지 못하는 센서 데이터가 존재한다. 이를 해결하기 위해 각 클러스터마다 백업 클러스터 헤드를 지정함으로써 원래의 클러스터 헤드에 고장이 발생했을 때 백업 클러스터 헤드가 그 역할을 대신하도록 하는 방법이 연구되고 있다. 백업 클러스터 헤드를 이용한 방법에서는 어떤 노드를 백업 클러스터 헤드로 선출하느냐에 따라 무선센서네트워크의 성능이 좌우된다. 따라서, 본 논문에서는 무선센서네트워크의 에너지 효율성을 높이기 위해 퍼지를 이용하여 각 클러스터의 백업 클러스터 헤드를 선출하는 방법을 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.11c
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• pp.2017-2020
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• 2003

오늘날의 무선 이동 통신의 발전은 상당한 발전을 이루고 있다. 이동 통신 분야의 한 분야가 Ad hoc 네트워크 분야일 것이다. Ad hoc 네트워크는 기존의 고정된 네트워크의 한계를 뛰어 넘는 네트워크이다. 본 논문에서는 Ad hoc 네트워크의 클러스터 기반에서의 인증에 대한 보안 프로토콜을 연구하였다. 클러스터 기반의 CBRP(Cluster Based Routing Protocol) 라우팅 프로토콜을 이용하여 클러스터끼리의 인증을 위한 CH(Cluster Head)에 대한 선출 과정에 대한 방법과 클러스터간의 인증을 위하여 CH(Cluster Head)간의 인증을 위한 방법을 제안하였다. 기존의 방법은 CH간의 신뢰성을 전제로 하여 작성하였다. 본 논문에서도 신뢰성을 위하여 MCH(Main Cluster Head)를 두어 CH간의 신뢰성을 보장함으로써 상호 클러스터간의 인증을 위한 프로토콜을 설계하였다. MCH에서의 CH에 대한 인증 프로토콜을 설계함으로써 클러스터간의 인증의 신뢰성을 높일 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.75-76
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• 2009

무선 센서 노드는 한정된 자원을 가지기 때문에 에너지 효율성을 높이는 것이 필수적이다. 이를 위해서 통신 메시지를 감소시킬 수 있는 클러스터 기반 라우팅 기법이 연구되었다. 하지만 기존 연구들은 클러스터 헤더가 임의로 선정되기 때문에 헤더 노드의 위치가 편중될 수 있어 비효율적이다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 홉(hop) 수 기반의 대표 경로를 생성하여, 분산된 클러스터 헤더를 선정하여 클러스터를 구성하고, 클러스터 헤더간 멀티 홉(multihop)을 구성하는 라우팅 프로토콜을 설계한다. 대표 경로를 통해 클러스터 헤더의 위치 및 영역이 균일하게 분포되도록 선출하고, 싱크 노드의 방향을 인식함으로써 우회하지 않는 효율적인 경로를 구성한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.64-66
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• 2004

현재까지 대부분의 클러스터들은 웹 서비스를 지원하지 않고 있다. 하지만 웹 서비스를 사용하면 서비스 사이의 상호 의존성을 최소한으로 줄일 수 있다 그리고 프로토콜에 얽매이지 않기 때문에 코드 재활용 성 및 확장성이 높아진다는 장정이 있다. 또한 서비스간에는 개발 언어에 상관없이 서비스 개발이 가능하며 이렇게 개발된 서비스간의 통합 역시 용이하기 때문에 클러스터를 구축하는 비용을 줄일 수 있다. 더욱이 클러스터를 윈도우 환경으로 구축할 경우에는 다양한 GUI 도구들과 않은 어플리케이션을 사용할 수 있어서 리눅스를 기반으로 클러스터를 구축할 때 보다 좀 더 쉽게 클러스터를 구축할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 윈도우 환경의 컴퓨터들을 서로 연결하여 클러스터를 만들고 웹 서비스를 통하여 작업을 스케쥴링할 수 있는 클러스터 작업 스케쥴러를 설계하고자 한다. 본 논문에서 설계한 클러스터 작업 스케쥴러는 크게 SchedulingClient ClusterJobScheduler와 ResourceManager 3 부분으로 나누어진다. SchedulingClient는 사용자의 작업 정보를 입력받는 사용자용 어플리케이션이고 ClusterJobScheduler는 사용자의 작업 정보를 큐에 저장하고, 스궤쥴링하며, 작업의 결과를 사용자에게 전달하는 웹 서비스 어플리케이션이다. 그리고 ResourceManager는 클러스터를 구성하는 컴퓨터를 관리하는 기능을 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.272-277
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• 2010

기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜들은 클러스터 외부와의 통신을 클러스터 헤드가 전담함으로써 통신 경로의 구성을 단순화하고 클러스터 헤드를 통한 데이터 통신을 가능하게 하였다. 하지만 매 라운드마다 클러스터 헤드의 재선출(re-electioin) 및 클러스터의 재구성(re-clustering)에 드는 비용을 감수해야 한다. 본 논문에서는 클러스터 헤드없이 완전히 분산된 방식으로 클러스터를 구성하여 클러스터 헤드의 재선출 및 클러스터 재구성의 비용을 줄이고, 안정적인 클러스터 구조를 바탕으로 노드 간의 P2P 통신을 지원하는 라우팅 프로토콜(Distributed Cluster-based Routing Protocol, DCRP)을 제안한다. 제안 기법은 각각의 노드가 이웃 노드와의 연결 상태를 감지하여 독립적으로 자신의 상태를 변화시킴으로써 클러스터를 구성한다. 특정 클러스터를 지나는 경로는 완전히 해당 클러스터 내의 노드들의 책임 하에서 관리되기 때문에 에너지 소모를 효율적으로 관리하고 네트워크의 크기에 따른 확장성을 보장할 수 있다. 제안 기법은 시뮬레이션을 통해 기존 기법에 비해 네트워크 구조(topology)의 안정성이 향상되고 제어 메시지의 교환과 경로 설정에 소모되는 비용이 크게 줄었음을 확인하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.1
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• pp.35-41
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• 2002

It is extremely important to minimize network access time in constructing a high-performance PC cluster system For an SCI based PC cluster it is possilbe to reduce the network access time by maintaining network cache in each cluster node, This paper presents a CC-NUMA card that utilizes network cache for SCI based PC clustering The CC-NUMA card is directly plugged into the PCI solot of each node, and contains shared memory network cache, and interconnection modules. The network cache is maintained for the shared memory on the PCI bus of cluster nodes. The coherency mechanism between the network cache and the shared memory is based on the IEEE SCI standard. A CC-NUMA prototype card is developed to evaluate the performance of the system. According to the experiments. the cluster system with the CC-NUMA card showed considerable improvements compared with an SCI based clustser without network cache.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.894-897
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• 2010

애드 혹 네트워크는 Access Point 나 기지국과 같은 기반 구조 없이 이동 노드들로만 구성되는 자율적이고 독립적인 네트워크이다. 각각의 노드들은 이동성을 가지기 때문에 이들로 이루어진 네트워크는 다양한 형태를 이루게 되며, 이들은 무선 자원과 에너지 상의 제약을 가지기 때문에 클러스터 형성과 유지 및 관리를 통해 네트워크의 안정성을 향상시키는 알고리즘이 필요하다. 애드 혹 네트워크 환경의 클러스터링 기법에서 클러스터 헤드는 호스트의 기능을 수행함과 동시에 라우팅 기능을 담당하는 라우터의 역할까지 수행한다. 따라서 클러스터 헤드의 에너지 고갈이나 부재는 클러스터를 붕괴시키고, 전체 네트워크의 통신을 어렵게 하며, 나아가서는 네트워크의 수명을 단축시킨다. 결국 클러스터 헤드의 효율적인 관리는 전반적인 네트워크의 성능을 결정짓는 핵심이라고 볼 수 있다. 때문에 본 논문에서는 무선 애드 혹 네트워크 환경에서 2-Level 트리 기반의 클러스터 라우팅 프로토콜을 제시한다. 본 논문에서는 클러스터 헤드와 이웃 노드들의 유지 및 관리를 통해 전체적인 네트워크의 throughput 을 향상 시키는 클러스터 알고리즘을 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 목적에 맞게 동작하는지 확인할 수 있었다.