• 제목/요약/키워드: Balancing Simulation

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해시 테이블 기반 분산형 CDN 구조 및 서버 선택 방안 (Architecture and Server Selection for DHT-based Distributed CDN)

  • 정종해;오건영;이남경;윤장우;이현우;류원;이성창
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.217-228
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    • 2011
  • 중앙집중형 CDN에서는 사용자의 요청에 대해 서비스 망의 노드가 가용한 소스 노드들 중에서 하나를 선택하여 사용자에게 알려준다. 본 논문에서는, 사용자 요청이 오버레이 망에서 DHT(distributed hash table)를 이용한 P2P 알고리듬에 의해 컨텐츠 소스들에게 전달되고, 이 소스들로부터 받은 응답들을 바탕으로 사용자가 실시간 사용자 중심의 선택을 하는 분산형 CDN 구조 및 동작 알고리듬을 제안한다. 이를 위해 분산형 CDN 구조와 함께 수정된 Pastry 방식을 제안하고, 이를 이용한 컨텐츠의 등록, 검색, 선택을 방안을 기술 하였다. 제안한 CDN 구조는 분산형 구조가 갖는 부하 분산, 트래픽 분산, 확장성, 자가 구성 및 자가 회복에 의한 장애에 대한 관용성 등의 장점도 가진다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 제안한 방안의 유효성을 보였으며, 제안한 방안의 여러 가지 변형 방안에 대한 성능을 비교, 검토하였다.

가상화 환경에서 부하균형을 위한 가상머신 동적 재배치 (Dynamic Relocation of Virtual Machines for Load Balancing in Virtualization Environment)

  • 사성일;하창수;박찬익
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권12호
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    • pp.568-575
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    • 2008
  • 서버 가상화 기술에 의한 서버 통합은 효율적인 자원 사용에 따른 비용적인 장점이 있다. 그러나 하나의 물리적 장치에 여러 개의 서버가 가상머신으로 함께 동작함으로써 더욱 복잡한 부하특성을 가지게 되었다. 따라서 이를 해결하기 위한 효율적인 자원관리 방법이 요구된다. 이러한 문제에 대한 해결방법으로 제안된 것이 가상머신 이동(live migration)[1,2]을 이용한 가상머신 동적 재배치 기법이다[3,4]. 본 논문은 가상머신 동적 재배치 알고리즘에 있어서 각 자원요소(CPU, network I/O, memory)들의 활용률을 다차원 공간상에서 분석하여 조율함으로써 서버통합의 자원 효율성을 증가시키는 방법(Server consolidation optimizing algorithm)을 제안하고 있다. 실험을 위해서 여러 대의 통합서버와 수많은 서비스를 생성하여야 하는 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 기업환경에서의 서버 가상화 프로젝트 경험을 바탕으로 서버의 부하변화와 유사한 패턴의 모니터링 데이타들을 정의하여 수치적인 시뮬레이션을 통해 sandpiper[3]와 SCOA 알고리즘의 부하 균형에 대한 효율성을 비교하였다.

디스크 배열로 구성된 VOD 서버에서 효율적인 VCR 기능 지원을 위한 참조 카운터 기반의 디스크 부하 균등 기법 (A Disk Load Balancing Technique based on The Access Counter for Efficiently Providing VCR Functions in Disk Array Based VOD Servers)

  • 권춘자;김근혜;최황규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.477-487
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    • 2002
  • 멀티미디어의 대표적인 응용분야인 VOD 시스템에서 사용자에게 효과적인 대화형 서비스를 제공하기 위해서는 고속 전진과 후진 서비스 등의 VCR 기능을 제공해야 한다. 지금까지 디스크 배열을 기반으로 하는 VOD서버에서 이를 실현하는 방법으로써 세그먼트 인터리빙 기법이 주로 사용되고 있다. 그러나 세그먼트 인터리빙 기법은 일부 디스크에 대한 부하 편중 현상을 초래하여 사용자에 대한 QoS의 보장이 어렵다는 단점을 가진다. 한편 이를 해결하기 위한 지금까지의 연구는 대부분 서로 다른 배속을 갖는 단일 사용자에 대한 경우가 대부분으로 같은 배속을 요청하는 여러 사용자들을 고려한 현실적인 경우에 대해서는 다시 부하 편중 현상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 디스크 부하 균등 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 디스크마다 참조 카운터를 두고 이를 비교하여 상대적으로 참조 횟수가 적은 디스크를 우선적으로 선택함으로써 전체적인 디스크 부하의 균형을 이룬다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서 제안된 기법은 기존의 방법들 보다 우수한 성능을 나타냄을 보인다.

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콘텐츠 재분배 기능을 갖는 CDN(Content Delivering Network) 구조 및 특성 (An Architecture and Performance Evaluation of RDCDN (Re-Distribution based CDN))

  • 성무경;한치문
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6B호
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    • pp.559-567
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    • 2009
  • 본 논문에서는 콘텐츠 재분배 기능을 갖는 CDN (RDCDN)의 구조를 제안하고, 제안된 구조에 대한 특성과 콘텐츠 재분배 알고리즘에 대해 설명한다. 본 논문에서 제안한 방식은 대리시스템의 메모리 공간을 효율적으로 관리하며, 부하조절을 위한 특별한 알고리즘 없이 능동적인 부하조절 기능을 수행할 수 있다. 또한, 주 대리시스템(Main surrogate) 기능을 통해, 각 대리시스템에서 임의적인 콘텐츠 삭제가 일어나는 경우, 발생할 수 있는 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. 제안한 방식의 특성을 평가하기 위해, 기존 DCDN과 비교하여 대리시스템의 메모리 사용량, 대리시스템 신뢰성의 우수함을 확인하였으며, 콘텐츠 재분배 비율에 관한 시뮬레이션을 통해 RDCDN의 콘텐츠 재분배 기능의 특성을 파악하였다. 또한, 기존 상업용 CDN 모델과 DCDN의 성능을 비교하여 RDCDN의 성능의 우수성을 분명히 확인하였다.

FTMS 자료를 활용한 고속도로 Corridor 동적 분석 (A Dynamic Traffic Analysis Model for the Korean Expressway System using FTMS)

  • 유정훈;이무영;이승준;성지홍
    • 대한교통학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.129-137
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    • 2009
  • 첨단교통체계의 기술발전과 교통 분석의 수준이 상세해짐에 따라 동적 교통 분석에 대한 필요성이 증가하고 있다. 기존의 정적인 분석이 하루 평균 개념의 통행특성과 네트워크 상태를 묘사한 반면, 동적 분석에서는 시간흐름에 따른 네트워크의 상태를 분석한다. 본 논문에서는 교통시스템 동적 분석의 필요성을 인식하여, 고속도로망을 대상으로 FTMS 자료를 활용한 분석 방법론을 개발하였다. 개별 차량의 실제 통행기록 자료인 TCS 자료를 이용하여 전국 고속도로망을 대상으로 동적 기종점 통행량을 구축하였으며, 시뮬레이션 연산시간 문제 해결을 위해 분석범위를 설정한 Subarea 분석을 활용하였다. 이를 위해 전국 고속도로망을 대상으로 구축된 시간대별 기종점 통행량을 Subarea 기종점 통행량으로 전환하기 위한 방법론을 개발하였다. 구축된 모형의 적용을 위해 시나리오 분석을 실시하였으며, 이를 통해 각각의 시나리오에 대하여 기존의 단편적인 효과분석과 달리 하루 중 시간대별 교통여건에 따른 네트워크 상태분석을 수행하였다. 본 연구는 동적 교통 분석의 초기 시도라는 점과 실제 기종점 자료인 FTMS 자료를 활용한 분석이라는 점에서 의미를 가지며, 현재 교통 분석의 큰 흐름인 동적 교통 분석의 필요성을 부각시키고자 한다. 향후 고속도로뿐만이 아닌 기타 도로를 포함한 모형 구축이 필요하며, Hybrid 모형 및 프로그램 개발을 통해 궁극적인 목표인 실시간동적 분석 모형 개발을 위한 연산시간 문제 해결이 필요할 것이다.

QoS경로의 효율적인 선계산을 위한 부하균등 비용산정 방식 (Load Balanced Cost Calculation Scheme for Efficient Precomputation of QoS Routes)

  • 홍종준;김승훈;이균하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권11C호
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    • pp.140-147
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    • 2001
  • 본 논문에서는 효율적인 QoS 라우팅을 위하여 선계산(precomputation) 방식의 경로계산에서 자원 비용 산정 방식을 제안하여 전체 네트워크 자원의 최적 사용과 네트워크 자원의 부하 균등을 가능하게 하였다. 도메인으로 분할된 대규모 네트워크의 QoS 라우팅에서 transit traffic을 위한 경로를 선계산 방식으로 설정하고, 이들 경로들의 예약 가능성을 높이기 위해 자원 예약 측면에서 가장 좋은 K개의 경로들을 부하균등을 고려하여 계산한 후 경로 선택확률에 따라 경로를 설정하는 방안을 제안하였다. 그리고 동일한 자원 비용 산정 방식을 transit traffic과 intra traffic에 모두 적용하여 도메인간 라우팅(inter-domain routing)과 도메인내 라우팅(intra-domain routing)을 무리 없이 연계하면서 transit traffic을 우선으로 하는 방식을 제안하였다. 끝으로 부하균등 비용산정을 분석하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다.

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분산 웹 클러스터 시스템에서의 효율적인 부하 균등 기법에 관한 연구 (A Study on Efficient Load Balancing Mechanism in Distributed Web Cluster System)

  • 이복기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 웹 사용자의 급증은 과중한 전송량과 시스템의 부하문제를 야기 시켰으며 이를 해결하기 위한 방안으로 클러스터시스템이 연구되고 있다. 기존 웹 클러스터 시스템에서는 웹 서버 간 부하가 균등하더라도 멀티미디어나CGI 등으로 요청 데이터 크기가 크면 특정 웹 서버의 부하와 응답 시간이 증가되는 경향이 있다. 본 논문에서는 웹 클러스터 시스템의 효율적인 자원사용 방법에 관하여 연구하였다. 메모리 사용을 균형적으로 하는 웹 클러스터 시스템을 구현하기 위한 부하 분산 알고리즘을 제안하여 검토하고 다양한 클러스터링 모델에서 반응시간을 성능 측정의 지수로 제시하였다. 또한 웹 클러스터 시스템의 동시사용자 수를 기반으로 반응시간은 사용자 수를 증가시키면서 실험하였으며, 성능 실험을 통해 기존의 방식보다 제안한 기법이 처리율과 응답시간에서 보다 향상된 것으로 나타났다.

무선 센서 망에서 생체 유전자 조절 네트워크를 모방한 분산적 노드 스케줄링 기법 설계 (Design of Distributed Node Scheduling Scheme Inspired by Gene Regulatory Networks for Wireless Sensor Networks)

  • 변희정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권10호
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    • pp.2054-2061
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    • 2015
  • 최근 생물학적으로 영감을 받은 모델링 기술은 단순한 현장 상호작용과 제한된 정보와 함께 이들의 강인성과 확장성, 적응성에 대해 상당한 관심을 받고 있다. 이러한 모델링 기술들 중, 유전자 조절 네트워크(Gene Regulatory Networks)(GRNs)은 세포로부터 생물학적 유기체의 발생과 자연 진화에 대한 이해에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 본 논문은 GRN 원리를 무선 센서 네트워크 시스템에 적용하고 시간지연 요건을 충족하는 동시에 에너지 균형을 달성할 수 있는 분산화된 노드 스케쥴링 설계 기법을 제안한다. 각 센서 노드는 소비된 에너지 수준과 지연시간에 반응하여 자동으로 자신의 상태를 스케줄링하며, 이는 GRN 모델에서 영감을 받은 유전자 발현과 단백질 농도 조절 모델에 의해 제어된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 에너지 균형뿐만 아니라 원하는 시간 지연에서 성능을 달성하고 있다는 점을 보여준다.

MANET의 에너지 분산 소모를 위한 패킷 분산 라우팅 (A Packet Distribution Routing for Balancing Energy-Consumption in MANET)

  • 김동학;최용준;박희주;김종근
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권2호
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    • pp.79-86
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    • 2008
  • MANET(Mobile Ad hoc Network)은 두 대 이상의 이동 무선 단말로 구성되는 네트워크로 단말의 한정된 에너지 때문에 많은 제한성을 가지게 된다. MANET에서 특정 노드들의 조기 에너지 소진은 네트워크 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 이에 대한 해결책으로 송, 수신지 사이에 가능한 많은 노드 비중첩 다중 경로를 구축하고, 각 경로상 노드가 가진 평균 에너지, 최소 에너지, 혹은 에너지 분산 값에 따라 다중 경로를 통해 패킷을 분산 전송한다. 에너지 정보 수집 방법을 크게 Static 방식과 Dynamic 방식으로 나누며, 수집하는 에너지 정보에 따라 Static-Average, Static-Minimum, Static-Variance, 그리고, Dynamic-Average, Dynamic-Minimum, Dynamic-Variance 등 6가지 방식으로 나누고, NS2 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교하고 평가한다.

ESBL: An Energy-Efficient Scheme by Balancing Load in Group Based WSNs

  • Mehmood, Amjad;Nouman, Muhammad;Umar, Muhammad Muneer;Song, Houbing
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권10호
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    • pp.4883-4901
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    • 2016
  • Energy efficiency in Wireless Sensor Networks (WSNs) is very appealing research area due to serious constrains on resources like storage, processing, and communication power of the sensor nodes. Due to limited capabilities of sensing nodes, such networks are composed of a large number of nodes. The higher number of nodes increases the overall performance in data collection from environment and transmission of packets among nodes. In such networks the nodes sense data and ultimately forward the information to a Base Station (BS). The main issues in WSNs revolve around energy consumption and delay in relaying of data. A lot of research work has been published in this area of achieving energy efficiency in the network. Various techniques have been proposed to divide such networks; like grid division of network, group based division, clustering, making logical layers of network, variable size clusters or groups and so on. In this paper a new technique of group based WSNs is proposed by using some features from recent published protocols i.e. "Energy-Efficient Multi-level and Distance Aware Clustering (EEMDC)" and "Energy-Efficient Multi-level and Distance Aware Clustering (EEUC)". The proposed work is not only energy-efficient but also minimizes the delay in relaying of data from the sensor nodes to BS. Simulation results show, that it outperforms LEACH protocol by 38%, EEMDC by 10% and EEUC by 13%.