• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제4권4호
• /
• pp.491-508
• /
• 2010

In peer-to-peer (P2P) on-demand streaming networks, the alleviation of server load depends on reciprocal stream sharing among peers. In general, on-demand video services enable clients to watch videos from beginning to end. As long as clients are able to buffer the initial part of the video they are watching, on-demand service can provide access to the video to the next clients who request to watch it. Therefore, the key challenge is how to keep the initial part of a video in a peer's buffer for as long as possible, and thus maximize the availability of a video for stream relay. In addition, to address the issues of delivering data on lossy network and providing scalable quality of services for clients, the adoption of multiple description coding (MDC) has been proven as a feasible resolution by much research work. In this paper, we propose a novel caching scheme for P2P on-demand streaming, called Dynamic Buffering. The proposed Dynamic Buffering relies on the feature of MDC to gradually reduce the number of cached descriptions held in a client's buffers, once the buffer is full. Preserving as many initial parts of descriptions in the buffer as possible, instead of losing them all at one time, effectively extends peers’ service time. In addition, this study proposes a description distribution balancing scheme to further improve the use of resources. Simulation experiments show that Dynamic Buffering can make efficient use of cache space, reduce server bandwidth consumption, and increase the number of peers being served.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제43권7호
• /
• pp.820-826
• /
• 2016

거대한 데이터로부터 가치 있는 정보를 추출해 내는 빅데이터 기술의 필요성은 나날이 커지고 있다. 빅데이터 분석을 위해 사용되는 하둡 시스템은 맵리듀스를 통해 데이터를 처리하였으나, 맵리듀스 프레임워크는 코드 재사용성의 한계, 질의 최적화 기술의 부재 등의 단점을 보인다. 이를 극복하기 위해 SQL-on-Hadoop이라 불리는 하둡 기반의 SQL 질의 처리 기술이 주목받고 있다. SQL-on-Hadoop 기술 중 타조(Tajo)는 국내 개발진이 주축이 되어 개발되었다. 타조는 데이터 분석을 위해 외부합병정렬 알고리즘을 사용하며, 정렬 연산에 영향을 주는 매개변수로 정렬 버퍼 사이즈와 팬-아웃을 가진다. 본 논문은 타조의 정렬 연산에 영향을 미치는 매개변수인 정렬 버퍼 사이즈와 팬-아웃 값에 따른 정렬의 성능 차이를 보인다. 또한 측정한 성능에 대하여 정렬 버퍼 사이즈가 증가함에 따른 CPU 캐시 미스의 비율 증가, 팬-아웃에 따른 합병 단계 수의 변화가 성능 차이의 원인임을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제48권4호
• /
• pp.1-5
• /
• 2011

본 논문은 MBOA UWB SoC의 MAC 시스템 설계에 관한 것이다. 구현된 MBOA MAC 알고리즘은 일반적으로 널리 사용되고 있는 중앙의 마스터가 네트워크를 관리하는 방식이 아니라, 모든 디바이스가 네트워크를 구성하고 관리할 수 있는 분산 방식을 사용하고 있다. 따라서 MAC이 분산 네트워크를 구성하고 관리를 하기 때문에 메쉬 네트워크 구성이 용이하다. 시스템은 데이터 처리 속도를 최대화하기 위해서 캐쉬가 내장된 ARM926EJ를 내장하였고, 재사용 및 시스템 설계가 용이한 AMBA 버스를 사용하였다. 또한, 칩의 소모 전력을 최소화하기 위해 시스템 클럭 제어 알고리즘을 구현하였다. 그리고, 시스템 메모리 버퍼와 MAC 하드웨어간의 데이터 이동을 위하여 MAC 전용 DMA를 설계하였으며, Host와 시스템 메모리 버퍼간의 고속의 데이터 이동을 위하여 USB 2.0 블록의 전용 DMA를 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권7호
• /
• pp.48-56
• /
• 2011

최근 NAND 플래시 메모리를 이용한 새로운 저장매체인 SSD(Solid State Disk)가 모바일 기기를 중심으로 HDD(Hard Disk Drive)를 대체하면서 가격대비 성능을 향상시키려는 연구가 다양한 접근 방식을 통해 진행 중이다. 병렬처리를 통한 NAND 플래시 대역폭 향상을 위해 채널수를 확장하면서 호스트(PC)와 NAND 플래시 간의 버퍼 캐시의 역할을 하는 DRAM 버퍼가 SSD 성능 개선의 bottleneck으로 작용하게 되었다. 이 문제를 해소하기 위해 본 논문에서는 DRAM Multi-bank를 활용한 스케줄링 기법을 통해 DRAM 버퍼 대역폭을 개선함으로써 저비용으로 SSD의 성능을 향상시키는 효과적인 방안을 제안한다. 호스트와 NAND 플래시 다중 채널이 동시에 DRAM 버퍼의 접근을 요청하는 경우, 이들의 목적지를 확인하여 DRAM 특성을 고려한 스케줄링 기법을 적용함으로써 bank 활성화 시간과 row latency에 대한 overhead를 감소시키고 결과적으로 DRAM 버퍼 대역폭 활용을 최적화할 수 있다. 제안한 기법을 적용하여 실험한 결과, 무시할만한 수준의 하드웨어 변경 및 증가만으로 기존의 SSD 시스템과 비교하여 SSD의 읽기 성능은 최대 47.4%, 쓰기 성능은 최대 47.7% 향상됨을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
• /
• 제30권6호
• /
• pp.629-640
• /
• 2003

공유 디스크(Shared Disks: SD) 클러스터는 온라인 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로, 각 노드들은 디스크 계층에서 데이타베이스를 공유한다. SD 클러스터에서 트랜잭션 라우팅은 사용자가 요청한 트랜잭션을 실행할 노드를 결정하는 것을 의미한다. 이때, 동일한 클래스에 속하는 트랜잭션들을 가급적 동일한 노드에서 실행시킴으로써 지역 참조성을 극대화할 수 있으며, 이를 친화도 기반 라우팅이라 한다. 그러나 친화도 기반 라우팅은 트랜잭션 클래스의 부하 변화에 적절히 대처할 수 없으며, 특정 트랜잭션 클래스가 폭주할 경우 해당 노드는 과부하 상태에 빠질 수 있다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 친화도 기반 라우팅을 지원하면서 SD 클러스터를 구성하는 노드들의 부하를 동적으로 분산할 수 있는 동적 트랜잭션 라우팅 기법을 제안한다. 제안한 기법은 지역 버퍼에 대한 참조 지역성을 높이고 버퍼 무효화 오버헤드를 줄임으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제27권5호
• /
• pp.529-539
• /
• 2000

본 논문은 선반입에 기반한 디스크 버퍼 관리 알고리즘인 $W^2R$ 알고리즘을 제안한다. $W^2R$알고리즘은 어떤 블록을, 언제 선반입할 것인가를 결정하기 위한 복잡한 선반입 정책 대신, LRU-OBL 알고리즘의 접근 방법을 따라 현재 참조되는 블록의 논리적 다음 블록을 선반입한다. LRU-OBL 알고리즘과의 기본적인 차이점은 $W^2R$ 알고리즘은 버퍼를 논리적으로 두개의 공간, 즉， Weighing Room과 Waiting Room으로 분할한다는 것이다. 참조되는 플록은 Weighing Room에 반입되고 선반입되는 논리적 다음 블록은 Waiting Room에 저장된다. 이렇게 함으로써, 무조건으로 참조되는 블록의 논리적 다음 블록을 선반입하는 LRU-OBL 정책의 단점을 해결한다. 구체적으로, 선반입되었으나 결코 참조되지 않을， 흑은 실제로 참조된다고 할지라도 교체될 블록보다 더 나중에 참조될 블록들을 위해 재 참조될 가능성이 있는 블록들 을 교체하는 문제점들을 해결한다. $W^2R$ 알고리즘은 트레이스 기반 시뮬레이션을 통해 버퍼 캐쉬 적중률을 측정한 결과 2Q 알고리즘에 비해서는 최고 23.19 %, LRU-OBL 알고리즘에 비해서는 최고 10.25 % 의 성능향상을 나타낸다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제11B권3호
• /
• pp.361-368
• /
• 2004

본 논문은 멀티캐스트 전송 네트워크 상에서 Head-End-Network(HNET) 및 BISM(Buffering algorithm for Interactive Services in Multicast)을 사용하여 VCR 서비스를 제공하는 대화형 VOD 시스템을 제안한다. HNET은 Switching Agent(SA)와 캐쉬를 적용한 Head-End-Nodes(HENs) 및 클라이언트로 구성되며, HENs는 SA의 제어하에 요청된 비디오 스트림을 분산저장하며, 클라이언트 버퍼는 다양한 VCR 재생률을 지원하기 위하여 BISM을 사용하여 동적으로 확장된다. 본 논문에서 대화형 VCR 서비스는 서버 또는 HENs에 의해 네트워크 상에 전송되는 비디오 스트림과 클라이언트 버퍼에 저장된 데이터만을 사용하여 제공된다. 그러므로 제안된 기술은 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있으며, 서버로부터 불필요한 채널의 할당 및 중복된 비디오 컨텐츠의 전송을 제한하게 되어 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.41-49
• /
• 2009

플래시 메모리는 저전력, 저렴한 가격, 그리고 대용량저장매체로 그 중요성 및 수요에 대한 요구가 증대되고 있다. 이 연구는 하드디스크 대용을 위한 플래시 메모리 시스템을 구현하기 위하여 공간적 스마트 버퍼시스템을 통한 적극적인 공간적 지역성의 동적 페칭으로 고성능 플래시 메모리 설계에 목적이 있다. 제안된 플래시 메모리 시스템은 시간적 지역성을 위한 희생 버퍼, 공간적 지역성을 위한 공간적 버퍼 그리고 동적 페칭 유닛으로 이루어져 있다. 우리는 적극적인 동적 페칭을 위해 새로운 페칭 알고리즘을 제안한다. 즉, 새로운 구조와 새로운 알고리즘을 통하여 하드디스크 대용의 플래시 메모리 사용시 고려되어져 야 할 플래시 메모리의 단점을 줄여 범용 및 미디어 응용군에서 모두 고성능 효과를 이룰 수 있었다. 시뮬레이션 결과평균 접근실패율의 경우 미디어 응용군에 대해 기존의 스마트 버퍼시스템에 비해 25%감소 효과를 얻을 수 있었고, 평균 메모리 접근 시간의 경우스마트 버퍼시스템에 비해 35% 감소 효과를 얻을 수 있었다. 일반 범용 응용군에서도 30% 이상의 향상된 평균 메모리 접근 시간을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
• /
• pp.143-145
• /
• 2012

멀티레벨 스토리지 접근은 클라우드 시스템, 가상화 환경, 네트워크 기반 스토리지 등 많은 컴퓨팅 환경에서 널리 사용되고 있다. 이러한 멀티레벨 스토리지의 접근성능을 향상시키려면, 되도록 하위 레벨의 스토리지로 요청이 일어나지 않게 하는 것이 중요하며, 이는 각 레벨의 버퍼캐시 성능이 큰 영향을 미친다. 다양한 버퍼캐시 알고리즘들 중 ARC 알고리즘은 동작의 간결성과 고성능으로 인해, 많은 워크로드에서 가장 좋은 성능을 보이는 캐시 알고리즘으로 알려져 있다. 그러나, ARC 알고리즘은 2차 레벨 버퍼캐시에서는 좋은 성능을 보이지 않는데, 이는 ARC 알고리즘이 멀티레벨 캐시의 특성을 반영하지 못하고 있기 때문이다. 본 논문에서는 멀티레벨 캐시의 특성과 이를 반영한 M-ARC 라는 멀티레벨 버퍼캐시 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알로리즘은 기존 ARC에 비해 약 2배 이상 향상된 성능을 보여주고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
• /
• pp.555-558
• /
• 2011

하드웨어의 발전으로 인하여 한 머신에 장착되는 물리 메모리의 크기가 점차로 커지고 있으며, 가상화 기술과 같은 서버 통합 워크로드가 일반화됨에 따라 개별 응용프로그램의 working set size 또한 증가하고 있다. 하지만 가상주소에 대한 물리주소 변환의 cache인 TLB(Translation Look-aside Buffer)의 커버리지는 물리 메모리 크기가 커짐에 따라 점차 줄어들어 TLB miss가 발생하여 메모리 접근이 느려질 가능성이 더욱 높아지고 있다. 본 논문에서는 계층적 비트맵을 사용하는 TLB 표현 방법을 이용하여 TLB 커버리지를 높이는 하드웨어적인 기법을 제안하고, 이에 적합한 운영체제 기법을 제안한다.