• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.76-78
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• 2004

단일 디스크 입출력 환경은 클러스터 시스템의 분산된 디스크들을 하나의 통합된 디스크의 이미지로 제공하여 사용자에게 편의성을 제공한다. 하지만, 디바이스 수준에서의 서비스를 제공하고 이로 인해 여러 노드에서의 파일의 병렬적인 접근을 지원하기 위해서는 클러스터 파일 시스템의 지원이 요구된다. 본 논문은 리눅스 시스템에서 가장 많이 사용하는 EXT2 파일 시스템을 단일 입출력 환경에서 효과적으로 사용할 수 있는 클러스터 파일 시스템으로의 확장하는 방안에 대해서 설명한다. 기존의 EXT2 파일 시스템을 커널 모듈의 형태로 재구성하고, 버퍼 캐쉬와 메타 데이터의 일관성 유지를 위하여 분산 락 모듈물 구현하고 이를 이용하여 데이터의 일관성과 동기화 문제를 동시에 해결하도록 하여, EXT2 파일 시스템을 클러스터 파일 시스템으로 확장하였다

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.310-312
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• 2006

일반적인 센서 네트워크 환경과 달리 이동성을 중시하는 환경에서의 무선 센서 네트워크는 에너지 효율성, 동적 자기구성, 이동성에 적합하도록 개발되어야 한다. 이러한 환경에서의 센서 네트워크 응용은 고정 노드와 이동 노드가 혼재되어 있는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 이러한 이동 노드 지원을 위한 'LEACH-Mobile' 프로토콜을 제안한다. LEACH-Mobile프로토콜은 노드의 움직임에 따라 토폴로지가 변화할 때, 이동하는 노드가TDMA 스케줄에 따른 시간 슬롯에서 특정 클러스터 헤드 노드와 통신이 가능한지의 여부로서 클러스터의 멤버가 될 노드를 결정하고 클러스터를 재구성한다. LEACH-Mobile 프로토콜의 시뮬레이션 결과는 이동 노드가 증가함에 따라 이동성을 지원하지 않는 기존의 LEACH 프로토콜에 비해 데이터 전송 성공률 면에서 명확한 성능 향상을 가져오는 것을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1295-1298
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• 2006

일반적인 센서 네트워크 환경과 달리 이동성을 중시하는 환경에서의 무선 센서 네트워크는 에너지 효율성, 동적 자기구성, 이동성에 적합하도록 개발되어야 한다. 이러한 환경에서의 센서 네트워크 응용은 고정 노드와 이동 노드가 혼재되어 있는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 이러한 이동 노드 지원을 위한 'LEACH-Mobile' 프로토콜을 제안한다. LEACH-Mobile프로토콜은 노드의 움직임에 따라 토폴로지가 변화할 때, 이동하는 노드가TDMA 스케줄에 따른 시간 슬롯에서 특정 클러스터 헤드 노드와 통신이 가능한지의 여부로서 클러스터의 멤버가 될 노드를 결정하고 클러스터를 재구성한다. LEACH-Mobile 프로토콜의 시뮬레이션 결과는 이동 노드가 증가함에 따라 이동성을 지원하지 않는 기존의 LEACH 프로토콜에 비해 데이터 전송 성공률 면에서 명확한 성능 향상을 가져오는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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• pp.196-198
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• 2002

클러스터링 데이터베이스는 높은 가용성과 확장성을 갖으며, 예상치 못한 클라이언트 질의의 증가나 질의 패턴의 변경에 따른 작업부하의 편중에 효율적으로 대처할 수 있는 구조이다. 특히 온라인 확장 기법은 트랜잭션 처리를 중지하지 않고 새로운 노드를 클러스터에 추가하여 데이터를 재구성함으로써 임의의 노드에 질의가 집중되는 문제를 해결할 수 있다. 정적으로 구성된 시스템만으로는 두 대 이상의 서버에 작업량이 집중될 경우 재배치 시 서버 간의 데이터 이동의 반복 현상이 발생되며. 이로 인해 네트웍의 부하와 함께 실시간 트랜적션의 처리에 있어서 응답 시간이 지연되는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 데이터 이동의 반복 현상을 해결하기 위해 클러스터링 데이터베이스에서 온라인 확장을 고려한 CSB+ 트리 색인의 온라인 재구성 기법을 제안한다. 제안된 기법은 온라인 확장을 통한 동구 노드의 확장으로 데이터 이동의 반복을 막고 새롭게 추가된 노드를 통해 빠르고 효율적인 데이터의 분산을 수행한다 또한 각 시스템의 내부를 CS$B^{+}$ 트리로 구성하여 데이터의 재주성시에도 실시간 트랜잭션에 대한 빠른 응답 시간을 보장한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권6B호
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• pp.534-543
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• 2006

무선 애드 혹/센서 네트워크에서 제안된 일반적인 클러스터링 기반의 계층적 토폴로지 관리 기법들은 빈번한 토폴로지 변화에 따라 자주 클러스터링을 재구성하게 되고 네트워크 관리에 필요한 오버헤드가 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 재클러스터링 문제와 부하 분산을 위하여 동적 예비 클러스터 헤드 기법을 사용하는 멀티 흡클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 이동성과 전원 레벨로 구성된 가중치 맵을 사용하여 예비 클러스터 헤드를 선출하고 멀티 홉 클러스터를 구성한다. 클러스터 헤드는 이러한 가중치 맵과 임계값을 사용하여 헤드의 역할을 예비 클러스터 헤드에게 넘겨주게 된다. 실험결과, 제안하는 알고리즘이 네트워크의 오버헤드를 줄이고 부하 분산을 제공하며, 토폴로지 변화에 무관하게 적절한 클러스터와 멤버를 관리할 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8B호
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• pp.812-821
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• 2009

본 논문은 다양한 멀티미디어 어플리케이션을 수행하는 hybrid NoC 시스템을 위한 새로운 동적 재구성 가능한 스위치를 제안한다. 기존의 고정된 스위치와 job 분배 알고리듬을 사용하는 hybrid NoC 구조는 효과적인 동작을 위하여 해당 NoC 시스템에서 수행될 어플리케이션을 정확히 예측해야 한다. 본 논문은 NoC 시스템에서 수행되는 다양한 멀티미디어 어플리케이션에 대하여 버퍼 오버플로우를 최소화할 수 있는 재구성 가능한 스위치 구조를 제안한다. 제안된 시스템의 검증을 위하여 임베디드 시스템에서 사용되는 다양한 멀티미디어 어플리케이션 중 MPEG4 동영상 재생, MP3재생, GPS 위치 계산, OFDM 복조를 대상으로 실험하였다. 버퍼 오버플로우는 단일구조의 서브 클러스터로 mesh 토폴로지와 star 토폴로지를 갖는 NoC와 비교하여 각각 평균 41.8%와 29.0%의 감소를 보인다. 전력 소모에서는 고정된 스위치를 사용한 hybrid NoC 구조와 비교하여 평균 2.3%의 증가를 보인다. 면적에서는 서브 클러스터의 구조에 따라 -0.6% ${\sim}$ 5.7% 의 증가를 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.160-168
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• 2008

본 논문에서는 새로운 가상 토폴로지 재구성 기법을 제안하여 WDM 기반의 클러스터 시스템 구현을 위한 이론 연구를 수행하였다. 제안 기법의 핵심 아이디어는 파장 할당이 요구되는 연결 요청을 최대한 이어서 집합을 형성하는 것으로, 각 집합은 서로 소이며 집합 내의 연결 요청들 중에는 링크의 중복이 일어나지 않도록 한다. 이러한 조건을 만족하도록 집합을 형성한 후, 각 집합마다 파장을 하나씩 할당한다. 이는 일괄적으로 재구성을 수행하는 방법이다. 제안된 기법은 OWns 시뮬레이션도구를 사용하여 측정한 결과, 블로킹 확률 및 ADM 이용율 측면에서 First-fit 기법에 비해 10% 정도의 블로킹 감소율과 30% 정도의 ADM 이용율이 향상되었음을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.313-320
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• 2008

센서 네트워크에서 사용되는 동적 클러스터 방식의 라우팅은 일정 주기마다 클러스터 헤드 노드의 재 선출과 그에 따른 클러스터 재구성을 통해 센서 노드들의 에너지 소모를 분산한다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우는 주기적으로 클러스터 구조가 바뀌게 되어 이로 인한 에너지 소모가 크다. 또한 클러스터 헤드노드가 동일 데이터를 수신할 경우 에너지 낭비가 있다. 본 논문은 위에서 언급한 반복적인 클러스터 구성에 대한 에너지 소모 문제는 최초에 구성된 클러스터는 고정하고 순환적으로 클러스터 헤드노드를 선출하는 순환적 클러스터 헤드선정(RRCH: Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. 또한 클러스터 헤드노드에 중복 데이터가 발생하는 문제는 클러스터 헤드노드가 처음에 수신한 데이터의 메타데이터를 브로드캐스트 함으로서 동일 데이터를 센싱한 클러스터 멤버노드가 송신하지 못하게 하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 확인하기 위해 모의실험을 실시하였다. 라운드 구간을 100번 반복하여 클러스터 구성과 데이터 전송을 포함한 전체 에너지 소모량을 측정하였다. 결과는 제안한 방식이 기존의 LEACH방식보다 평균 29.3%, HEED방식보다 평균 21.2% 적게 소모되는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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• pp.193-195
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• 2002

최근 근자상거래와 같은 웹 기반 응용프로그램에서는 높은 가용성과 확장성을 가지며 빠른 응답시간을 갖는 데이터베이스에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 요구에 대한 해결책의 하나로 비공유 구조의 클러스터 시스템을 구성하고 분활과 복제정책을 사용한다. 즉, 해쉬함수나 범위값에 의해 분할하여 여러 노드에 분산 시키고 서로 다른 노드에 마스터와 백업을 두어 가용성을 높이고 있다. 그러나 기존의 방법은 하나의 갱신 질의에 대해서 마스터와 백업에 각각 질의를 보내주어야 하고 온라인 확장시에는 모든 마스터와 백업의 데이터가 재구성되어야 하므로 네트워크 비용이 크다는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 네트워크 비용을 줄이기 위한 변형된 분활 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 마스터는 기존의 기법과 동일한 방법으로 저장하나 백업은 네트워크를 통해 지정된 노드로 포워딩을 하지 않고 질의를 받은 서버에 그대로 저장함으로써 클러스터를 구성하는 노드 사이에 통신 비용을 줄인다. 또한 온라인 확장에서는 기존의 기법과 달리 백업데이터는 같은 서버의 마스터데이터와 중복되는 것만 이동시킴으로써 데이터 이동비용을 줄이며, 전체 트랜잭션 처리량을 높인다.

• 한국음향학회지
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• 제33권5호
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• pp.341-350
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• 2014

본 논문에서는 수중음향 센서 네트워크에서 자기 조직화 기법을 활용하는 에너지 효율적 클러스터링 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 선출에 각 노드의 배터리 잔여량 정보와 이웃 노드의 수를 고려하며, 클러스터 헤드의 배터리 잔여량이 특정 수준 이하로 떨어졌을 경우에만 클러스터 재구성을 수행함으로써 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크 전체에 에너지 소모를 분산시켜 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 클러스터 헤드는 클러스터 멤버 노드로부터 수집한 데이터를 다중 홉 중계 방식으로 싱크 노드에 전송하여 에너지 소모를 줄인다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 일정 시간 경과 후 전체 노드의 배터리 잔여량의 합, 생존 노드의 수, 네트워크 구성 단계에서의 에너지 소모량, 전체 노드의 에너지 소모 편차 등을 구하고 대표적 클러스터링 기법 중의 하나인 LEACH 기법과 비교 및 분석한다. 모의실험 결과, 제안 기법이 LEACH 기법에 비해 네트워크 운용 시간을 두 배 향상시킬 수 있으며, 전체 노드의 에너지 소모 편차 또한 감소시킴을 알 수 있다.