• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권1호
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• pp.1-10
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• 2010

최근 낸드 플래시 메모리가 하드디스크 수준으로 읽기 성능이 향상되고, 전력소비가 훨씬 적음에 따라, 플래시메모리와 하드디스크를 같이 사용하는 하이브리드 하드디스크와 같은 이기종 저장장치들이 출시되고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리의 쓰기 및 삭제 속도가 기존 자기디스크의 쓰기 성능에 비해 매우 느릴 뿐 아니라, 사용자 층에서 쓰기 요청이 집중될 경우 CPU, 메인 메모리에 심각한 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 비휘발성 캐시의 역할을 하는 낸드 플래시 메모리의 성능을 향상시키기 위해 읽기의 참조 빈도는 낮고, 쓰기의 갱신 빈도가 높은 데이터 블록들을 교체하는 LFU(Least Frequently Used)-Hot 기법을 제시하고, 교체 될 데이터 블록들을 재배치하여 자기디스크로 플러싱하는 기법을 제시한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 LFU-Hot 블록 교체 기법과 멀티존 기반의 데이터 블록 재배치기법 실행시간이 기존 LRU, LFU 블록 교체 기법들보다 입출력 성능 면에서 최대 38% 빠르고, 비휘발성 캐시의 수명을 약 40% 이상 향상 시킴을 증명하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.3519-3533
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• 2000

일반적으로 주문형 비디오 시스템(Video-On-Demand)에서는 계산 능력보다는 I/O 기능 및 저장 요구사항이 더 중요하다. CPU 기술의 발달로 프로세서의 성능과 디스크 속도 사이의 차이는 점차로 넓어지고 있는 실정이다. 그러AM로, 디스크 시스템이 VOD 시스템에서 대표적으로 병목 현상을 초래하게 된다. 이러한 물리적인 제한을 완화하기 위하여 디스크 배열 시스템이 사용된다. 디스크 배열 시스템의 I/O 성능은 프로세서의 능력, I/O 스케줄링 정책, 배열에 사용되는 구성 디스크의 수, 디스크 블록 크기, 블록 배열 정책 등에 의하여 개선될 수 있다. 본 논문에서 고려된 디스크 스케줄링 기법들로는 EDF(Earliest Deadline First), SCAN, SCAN-EDF, Round-robin, GSS(Grouped Sweeping Scheme) 및 SCAN의 변형된 형태인 C-SCAN, LOOK, C-LOOK 등이 있다. 이러한 디스크 스케줄링 기법들을 중심으로 모의실험을 수행하고 파리미터들이 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.93-102
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• 2020

디지털 범죄 수사의 전 단계에 걸쳐 획득된 자료가 증거 능력으로 인정 받을 수 있기 위해서는 법적/기술적 요구사항을 만족하여야 한다. 본 논문에서는 파일 시스템에서 기본적으로 제공하는 정보에 의존하지 않고, 저장장치 디스크 내부의 비할당 영역을 블록 단위로 스캔/검사하여 파일을 자동 복구하여 디지털 포렌식 증거 자료로 확보하는 메커니즘을 제시하였고 이를 직접 SW로 구현하였다. 제시한 기법은 분석 대상 시스템의 RAW 디스크 데이터에 대해 운영체제에서 제공하는 파일 시스템 관련 정보를 참조하지 않으면서 디스크 내에 저장된 각종 파일의 저장 포맷/파일 구조에 관한 정보를 토대로 512 바이트 블록 단위로 검사/분석하는 파일 카빙 과정을 구현하였으며, 저장 장치 내에 삭제되거나 손상된 파일을 지능적으로 복원하는 Smart Carving 메커니즘을 제시하였다. 구현한 기법을 이용할 경우 디지털 포렌식 분석 과정에서 시스템 내부에 저장된 파일에 대한 위변조 여부를 지능적으로 판별할 수 있는 블록 기반 스마트 카빙 기능을 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3399-3406
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• 2015

NRD(Network RamDisk)는 원격 시스템의 메모리를 네트워크를 통하여 마치 자신의 블록 디바이스처럼 사용할 수 있도록 하는 기법이다. 기본적으로 이 기법은 NRD 접근을 요청하는 NRD 클라이언트와 NRD를 제공하는 NRD 서버 시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 리눅스 커널(2.6) 수준에서 NRD 접근을 지원하기 위한 블록 디바이스 드라이버의 설계, 구현 그리고 실험을 제시한다. 이를 위하여 우선 기존 리눅스 커널에서 블록 디바이스에 대한 접근 요청이 처리되는 과정을 분석하여 NRD를 지원하기 위하여 요구되는 추가적인 기능들을 도출한다. 그리고 이 기능들을 제공하는 NRD 클라이언트의 디바이스 드라이버와 NRD 서버를 설계 및 구현한다. 마지막으로 NRD 서버 시스템을 구축하고, 구현된 NRD 디바이스 드라이버를 통한 NRD 클라이언트의 NRD 접근 요청을 실험함으로써 제시한 기법의 기능적 타당성을 검토한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.837-842
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• 2007

Information storage devices using disks have a disk vibration at the frequency which is equivalent to the disk rotational speed. They also have a track vibration due to the disk eccentricity at the same frequency. In near field recording systems, the former affects the air-gap servo and the latter affects the tracking servo. In this paper, we introduce a novel control algorithm based on the internal model principle to both servos. A controller block designed by the principle is connected to the base lead-lag type compensator in parallel in order to cancel the repeatable run-out due to the disk vibration or eccentricity. Simulation and practical application of the algorithm on a near field recording system show good servo performance.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.539-546
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• 2007

Information storage devices using disks have a disk vibration at the frequency which is equivalent to the disk rotational speed. They also have a track vibration due to the disk eccentricity at the same frequency. In near field recording systems, the former affects the air-gap servo and the latter affects the tracking servo. In this paper, we introduce a novel control algorithm based on the internal model principle to both servos. A controller block designed by the principle is connected to the base lead-lag type compensator in parallel in order to cancel the repeatable run-out due to the disk vibration or eccentricity. Simulation and practical application of the algorithm on a near field recording system show good servo performance.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.201-211
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• 2012

본 논문에서는 단일 FPGA를 이용한 SATA 하드디스크용 Full Disk Encryption 연산기를 제안하고, 해당 연산기를 FPGA기반 테스트용 보드에 구현하여 실험한 결과를 제시한다. 제안하는 연산기는 크게 디스크 암호화 표준알고리즘인 IEEE P1619 (XTS-AES) 연산블록과, SATA Host (PC)와 Device (HDD)간의 정합 기능을 담당하는 SATA 인터페이스 블록으로 구성된다. 고속 암복호 연산기능을 담당하는 XTS-AES 암호 연산블록은 암복호 기능추가로 인한 속도저하를 최소화하기 위해 매 4 클록 사이클마다 1 블록 암호화를 처리하도록 4단 파이프라이닝구조로 설계하여 최대 4.8Gbps의 암복호 성능을 가진다. 또한 전체 연산기를 Xilinx사의 ML507 FPGA 개발보드에 구현하여, Windows XP 32비트 환경에서 SATA II 하드디스크(7200rpm)에 대해 암호화 장치없이 직접 연결했을 때와 동등한 속도인 최대 140MB/sec 읽기/쓰기 성능을 나타내었다. 따라서, 제안하는 연산기는 단일 FPGA를 이용하여 속도저하 없는 Full Disk Encryption 기능 구현이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.451-462
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• 2009

최근에 하드 디스크의 낮은 입출력 처리 성능을 개선하는 연구가 활발하게 진행 중이다. 하드웨어 연구는 좋은 성과를 보이고 있지만 시스템의 입출력 성능향상을 지원해야 할 시스템 소프트웨어 기술 발전이 미진하여 하드웨어 성능을 최대로 발휘하지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 n-블록을 플래시 메모리로 선반입하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 세 단계로 구성된다: (1) 블록 단위 읽기 요청의 패턴을 분석하여 n-블록단위로 플래시 메모리에 선반입한다; (2) 입출력 요청 시에 그 블록의 위치를 판단하여 입출력 서비스를 제공한다; (3) 블록 교체 정책에 따라 n-블록을 교체한다. 이 방법을 통해 하드디스크의 대기시간을 줄이고 전력 사용을 최적화 할 수 있다. 실험을 통해 제안한 동적 n-블록 방법이 기존의 AMP(Adaptive multistream prefetching) 방법과 비교하여 9.05%의 평균응답시간을 개선하고 평균전력소모를 11.11% 감소시킴을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1389-1408
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• 2021

Proof-of-Work (PoW) is the first and still most common consensus protocol in blockchain. But it is costly and energy intensive, aiming at addressing these problems, we propose a consensus algorithm named Proof-of-Work-and-Block-Compression (PoW-BC). PoW-BC is an improvement of PoW to compress blocks and adjust consensus parameters. The algorithm is designed to encourage the reduction of block size, which improves transmission efficiency and reduces disk space for storing blocks. The transaction optimization model and block compression model are proposed to compress block data with a smaller compression ratio and less compression/ decompression duration. Block compression ratio is used to adjust mining difficulty and transaction count of PoW-BC consensus protocol according to the consensus parameters adjustment model. Through experiment and analysis, it shows that PoW-BC improves transaction throughput, and reduces block interval and energy consumption.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제31권2호
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• pp.108-121
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• 2004

본 논문에서는 대용량 스토리지를 공유하는 스토리지 클러스터 시스템에서 스냅샷 생성 이후 발생하는 쓰기 연산의 성능 저하를 해결하는 매핑 테이블 기반의 스냅샷 기법을 제안한다. 대용량 공유 스토리지 클러스터 시스템의 스냅샷 기법은 몇 가지 심각한 성능상의 문제점을 갖는다. 첫째 스냅샷 생성 시 스냅샷 매핑 테이블을 복사하는 기간동안 대상 저장 장치에 대해 모든 호스트의 접근 및 서비스가 중지된다. 둘째 스냅샷 시점의 데이타의 유지를 위해 수행되는 Copy-on-Write(COW) 이후에 발생하는 데이타 블록의 변경은 COW의 수행 여부의 판단을 위해 스냅샷 매핑 블록에 대한 추가적인 디스크 I/O의 요구로 쓰기 연산의 성능이 저하된다. 셋째 스냅샷 삭제 수행 시에도 COW가 수행되었는지 판단하기 위한 매핑 블럭에 대한 추가적인 디스크 I/O가 요구되어 동시 수행되는 I/O 연산의 성능 저하를 가져온다. 제안한 스냅샷 기법에서는 최초 할당 비트(FAB: First Allocation Bit)와 스냅샷 상태 비트(SSB: Snapshot Stautus Bit)를 매핑 엔트리에 도입하여 기존 스냅샷 기법이 갖는 문제점들을 해결하였다. 스냅 샷 생성시 대상 저장 장치에 대한 I/O의 중단 없이 데이타의 일관성을 보장한다. 또한 쓰기 연산 수행 시 COW의 수행 여부 판단을 원본 매핑 엔트리의 FAB와 SSB를 이용하여 스냅샷 매핑 블록에 대한 추가적인 I/O를 없앤다. 동일한 방법으로 삭제 시의 COW 수행 여부 판단을 처리하여 성능을 향상시킨다. 원본 매핑 엔트리의 SSB를 통해 할당을 해제하는 방식으로 성능을 향상시키는 스냅샷 수행 기법에 대해 설계하고 구현한다.