• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.23-26
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• 2002

클라이언트/서버 데이타베이스 시스템 환경이 대중화됨에 따라 클라이언트 캐쉬 데이터의 일관성을 유지하기 위한 기법들이 많이 제안되고 있다. 기존의 회피-기반 기법들은 갱신의도(write intuition) 선언을 동기적(synchronous)으로 수행하는 CB(Callback) 기법과 지연(defereed)하는 O2PL(Optimistic 2-Phase Locking) 기법을 기반으로 연구가 이루어졌다. 본 논문에서는 회피-기반(avoidance-based)에서 서버에게 갱신의도 선언을 비동기적으로 수행하는 캐쉬 일관성 유지 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 기법은 갱신의도 선언을 비동기적으로 수행함으로 서버의 응답을 기다리지 않고 트랜잭션 처리를 수행함으로써 좋은 성능을 보이고, 트랜잭션 철회(abort)율이 낮다는 장점을 갖는다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1276-1279
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• 2008

최근 모바일 장치의 증가와 무선 네트워크 환경의 발전은 모바일 애드혹 네트워크에 대한 관심을 증가시키고 있다. 최근까지의 연구는 모바일 애드혹 네트워크에서 데이터 접근성(Accessibility) 향상을 위해 복제의 활용이 효율적임을 증명하고 있다. 복제 기법이 모바일 애드혹 네트워크에서 실제로 활용되기 위해서는 원본과 복제본 사이에 일관성(Consistency)이 확보되어야만 한다. 기존의 연구에서는 일관성 확보를 위해 원본을 가진 노드에게 확인하는 기법을 활용하고 있다. 그러나, 시간제약을 가지는 응용의 경우 원본을 가진 노드에게 확인하는 기법은 효율적이지 못하며, 때로는 심각한 문제를 일으킬 수도 있다. 본 논문에서는 시간제약응용을 위한 캐쉬 무효화 기법을 제안하고 있다. 제안하는 기법을 통해 기존의 일관성 확인 기법에서 일어나는 '롤백(Rollback)' 문제를 해결할 수 있었으며, 접근시간(Access time) 측면에서 성능향상을 얻을 수 있었다. 실험 결과는 본 논문의 접근시간 측면에서의 효율적임을 증명하여 준다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권9호
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• pp.1073-1084
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• 1999

이동 컴퓨팅 환경에서 이동 호스트는 제한된 대역폭을 효율적으로 사용하고 이동 트랜잭션의 응답 시간을 향상시키기 위하여 캐쉬를 이용한다. 그리고 이동 호스트에 캐슁된 데이타가 이동 지구국에서 갱신되면 이동 호스트의 캐쉬 일관성을 유지하기 위하여 이동 지구국은 무효화 메시지를 방송한다. 그러나 이동 지구국에서 주기적으로 무효화 메시지를 방송하는 방법은 이동 트랜잭션의 빠른 처리를 위하여 이동 지구국으로부터 데이타를 즉시 캐슁하는 경우에 이동 트랜잭션의 직렬가능한 수행을 보장할 수 없는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 캐슁된 데이타를 이용하여 이동 트랜잭션을 수행하는 경우에 록을 이용하여 이동 트랜잭션의 직렬가능한 수행을 보장하는 UCL-MT 방법과 록 관리 방법을 제안한다. 제안하는 UCL-MT 방법은 이동 트랜잭션을 완료하기 이전에 이동 트랜잭션이 접근한 데이타 정보를 이용하여 지구국에서 사이클을 탐지함으로써 이동 트랜잭션의 직렬가능한 수행을 보장한다. 또한 제안하는 록 관리 방법은 이용할 수 있는 대역폭의 크기에 따른 무효화 메시지 내용의 변화에 유연하게 적용될 수 있다. Abstract In mobile computing environments, a mobile host caches the data to use the narrow bandwidth efficiently and improve the response time of a mobile transaction. If the cached data in mobile host is updated at a mobile support station, the mobile support station broadcasts an invalidation message for maintaining the cache consistency of a mobile host. But when a mobile transaction accesses the data which is not in cache, if a mobile host caches the data immediately from a mobile support station for processing a mobile transaction rapidly, the method that a mobile support station broadcasts an invalidation message periodically, happens to the case that can not guarantee the serializable execution of a mobile transaction. In this paper, we propose the UCL-MT method and lock management method, as a mobile transaction is executed using cached data. Since, using the data a mobile transaction accessed, the UCL-MT method detects a cycle in a mobile support station before the completion of the mobile transaction, it guarantees the serializable execution of the mobile transaction. Also, proposing lock management method can be adapted flexibly at the change of invalidation message content, according to the available bandwidth.

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

• 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.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.1-10
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• 1999

이동 컴퓨팅 환경은 무선 통신망 기술의 발전에 힘입어 사용자의 이동성을 지원할 수 있는 환경이다. 사용자들은 이동 트랜잭션을 수행함으로써 데이터베이스에 접근하고 원하는 결과를 얻는다. 이러한 이동 트랜잭션의 올바른 수행과 데이터베이스의 일관성을 유지하기 위해서는 트랜잭션들을 스케줄하기 위한 동시성 제어 기법과 캐쉬를 다루는 캐슁 기법, 그리고 고장에 견고한 시스템 구축을 위한 회복 기법이 필요하다. 이동 컴퓨팅 시스템은 기존의 분산 시스템을 기반으로 하고 있으나, 사용자의 이동성이나 무선 매체의 특성으로 인하여 기존의 분산시스템에서 사용하는 회복방법들을 그대로 사용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 고장에 경고한 이동 컴퓨팅 시스템 구출을 위한 회복 기법을 제안하고자 하는데, 특히 이동 컴퓨팅 환경에서 발생할 수 있는 고장의 유형 가운데 서버의 고장에 대한 회복 알고리즘을 개발하고 평가 분석하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.77-82
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• 2023

최근 렌더링을 위한 플랫폼으로 멀티 클라우드 환경이 주목받고 있다. 이는 렌더링의 연산량이 시간에 따라 변동 폭이 큰 반면 각 렌더링 작업은 독립적으로 수행될 수 있기 때문이다. 그러나, 멀티 클라우드 렌더링은 대용량의 렌더링 입력 데이터에 대한 일관성을 유지하면서 실시간으로 데이터를 전송해야 하는 어려운 점이 존재한다. 본 논문에서는 멀티 클라우드 렌더링을 위한 새로운 분산 파일 시스템을 개발하였다. 개발된 파일 시스템은 로컬 머신에 파일 서버를 두어 렌더링 입력 파일에 대한 버전을 관리하고, 클라우드에 캐쉬 관리자를 두어 파일의 버전을 고려한 분산 협력 캐슁을 수행한다. 렌더링 워크로드를 이용한 실측 실험을 통해 개발된 파일 시스템이 NFS 대비 745%의 I/O 처리율을 나타내는 것을 확인했으며, 업로드 방식과 비교할 때 평균 56%의 실행시간 개선이 있는 것으로 확인되었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권5호
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• pp.133-138
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• 2022

최근 고성능컴퓨팅, 인공지능 분야에서 GPU 장치 사용이 일반화되고 있지만, GPU 프로그래밍은 여전히 어렵게 여겨진다. 특히 호스트(host) 메모리와 GPU 메모리를 별도로 관리하기 때문에 성능과 편의성 방면에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 여려가지 CPU-GPU 메모리 전송 방법들이 연구되고 있다. 한편 CPU와 GPU 및 통합메모리(Unified memory) 등 하나의 실리콘 패키지로 묶는 SoC(System on a Chip) 제품들이 최근에 많이 출시되고 있다. 본 연구는 이러한 통합메모리 장치에서 CPU, GPU 장치간 데이터를 사용하고 전송시 성능관련 비교를 하고자 한다. 기존 CPU내 호스트 메모리와 GPU 메모리가 분리된 환경과는 다른 특징을 보여준다. 여기서는 통합메모리 장치인 NVIDIA SoC칩들과 NVIDIA SMX 기반 V100 GPU 카드에서 CPU-GPU 간 데이터 전송 프로그래밍 기법별로 성능비교를 한다. 성능비교를 위해 워크로드는 HPC 분야의 수치계산에서 자주 사용하는 2차원 행렬 전치 커널이다. 실험을 통해 CPU-GPU 메모리 전송 프로그래밍 방법별 GPU 커널 성능차이, 페이지 잠긴 메모리와 페이지 가능 메모리를 사용했을 경우 전송 성능차이, 전체(Overall) 성능비교, 마지막으로 워크로드 크기별 성능비교를 하였다. 이를 통해 통합메모리칩인 NVIDIA Xavier에서 I/O 캐시일관성 지원을 통해 SoC 칩내 통합메모리에 대한 이점을 극대화 할 수 있음을 확인할 수 있었다.