최근 CAN, Chord, Pastry와 Tapestry 등과 같이 안전한 분산 시스템기반의 P2P (Peer to Peer) 오버레이 네트워크가 일반화되고 있다. 이러한 시스템은 효율적이고 결함에 허용적인 라우팅과 개체의 위치추정 및 스스로 초기화시킬 수 있는 오버레이 네트워크가 갖는 로드 밸런싱을 제공한다. CDN (Contents Delivery Network)온 네트워크 하부구조의 중간 단계로서 궁극적으로 CP(Contents Provider)가 고객에게 전달하고자하는 멀터미디어 데이터를 포함한 컨텐츠의 효율적인 전송을 돕는다. 본 논문에서는 CDN에 적합한 토폴로지-인식 P2P 오버레이 네트워크를 새롭게 제안하였다. 제안된 기법인 Rosary에서 CDN 서버는 구조화된 오버레이 네트워크상에서 두 단계의 Inter-pastry와 Intra-pastry 라우팅을 수행한다. Rosary는 기존의 Pastry 기법을 CDN 환경에 맞도록 적응적으로 수정, 보완 및 추가하였으며 언급한 Intra-pastry 방식과 동적인 랜드마크 토폴로지 기법에 기반을 둔 세미-해싱방법을 제공하고 토폴로지-인식 오버레이 네트워크의 구성과 운용에 이용되었다. NS-2를 이용한 시뮬레이션에서 Rosary 기법은 네트워크 구성 후 안정화 된 컨텐츠 전송에서 보다 전송실패가 적고 효율적이며 견고한 것으로 증명되었다.
In this paper, we present a new efficient event detection algorithm for sensor networks with faults. We focus on multi-attributed events, which are sets of data points that correspond to interesting or unusual patterns in the underlying phenomenon that the network monitors. Conventional algorithms cannot detect some events because they treat only their own sensor readings which can be affected easily by environmental or physical problem. Our approach exploits spatio-temporal correlation of sensor readings. Sensor nodes exchange a fault-tolerant code encoded their own readings with neighbors, organize virtual sensor readings which have spatio-temporal correlation, and determine a result for multi-attributed events from them. In the result, our proposed algorithm provides improvement of detecting multi-attributed events and reduces the number of false-negatives due to negative environmental effects.
분산형 P2P 그리드 시스템을 구축하는데 있어 연산 수행을 위한 노드 구성 기법과 구성된 토플로지에 적합한 연산 수행 보델 및 스케줄링 기법은 필수 요소이다. 하지만 기존 연구에서는 자원 제공자와 휘발성을 고려하지 않은 연산 수행 모델을 사용하였기 때문에 연산의 안정적인 수행이 보장되지 못하고, 시스템의 성능이 떨어지는 문제점이 발생한다. 이에 본 논문에서는 가용성 기반의 자가 조직적 계산 오버레이 네트워크(SelfCON:Self-organizing Computation Overlay Network) 구성 기법과 구성된 토폴로지에 적합한 연산 수행 모델 및 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 기법은 자원 제공자 노드의 휘발성을 고려하여 안정성을 높임으로써 전체 연산 성능을 향상시킨다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권9호
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pp.3094-3109
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2014
This paper proposes a load balanced reliable routing protocol called LBR (Load Balanced Reliable routing) in wireless networks. The LBR protocol transmits messages through a reliable path considering the balancing of the traffic load. Recently, the authors have proposed a multipath-based reliable routing protocol called MRFR, which is an appealing protocol for fault tolerant reliable data transmission. However, However, MRFR has no concern with the problem of load balancing, which results in increasing congestion and consuming high energy at some network nodes. As a result, the problem affects negatively the performance of the network. Taking account of load balancing as a route selection criteria can avoid routing through the congested nodes and allows to find better routes. In this paper, we extend MRFR by considering load balancing in the route discovery process of reliable communication. The simulation results showed that the proposed protocol outperforms AODV in terms of end-to-end delay, packet delivery radio, and average jitter. Compared to MRFR, the LBR protocol has the same packet delivery ratio, and obtains a better efficiency of load balancing.
리더는 그룹 내의 여러 프로세스 중에서 조정자 역할을 하는 특별한 프로세스이다. 분산 시스템에서 하나의 조정자를 선출하는 과정을 리더선출이라 하며 이는 결함허용 분산시스템을 구축하기 위한 매우 중요한 문제이다. 현재 정상 작동하고 있는 두 개의 모바일 ad hoc 네트워크 그룹들이 병합되면 두 개의 리더가 존재하게 된다. 이것은 안전성 속성에 위배되므로 이를 감지하고 처리할 수 있는 메커니즘이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 ad hoc 분산 컴퓨팅 시스템에서 그룹 멤버십 탐지 기반의 리더 경쟁 프로토콜을 제안하고 이를 시제논리로 검증하고자 한다.
분산 일괄처리 시스템은 네트워크 상에 있는 유휴상태의 컴퓨터를 활용하여 각 컴퓨터에 의하여 제출된 CPU-intensive한 작업을 수행시킴으로써 컴퓨터 자원의 활용도 및 작업의 생산성을 높일 수 있도록 하는 시스템이다. 이러한 시스템이 효과적으로 운용되기 위해서는 규모확장성, 결함 허용성, 그리고 머신 풀(pool) 구성의 유연성 등이 보장되는 것이 바람직하다. 그러나, 네트워크의 결함이나 컴퓨터의 다운 또는 컴퓨터 소유자의 자율적 의지에 의한 풀에서의 탈퇴 등으로 인하여 사용 가능한 컴퓨터가 비결정적(non-deterministic)일 수밖에 없는 동적 환경 하에서 그와 같은 특성을 보장하기는 매우 어렵다. 본 논문에서는 Jini의 core 서비스를 이용한 분산 일괄처리 시스템인 J-JDBS (Jini-based Java Distributed Batch-processing System) 시스템의 설계 및 구현을 제시함으로써, Discovery 서비스, Lookup 서비스, Lease 서비스 등의 Jini 코아 서비스가 규모확장성, 결함 허용성, 풀 구성의 유연성을 보장하는 신뢰성 있는 분산 일괄처리 시스템을 쉽고 빠르게 구축하는 데 매우 유용하게 적용될 수 있음을 보인다.
MANET은 기존의 이동 통신망과는 달리 백본망이 없고, 동적으로 분산된 이동 호스트들로 구성되어 전시나 천재지변과 같은 긴급사태 및 기존의 이동 통신 기반 구조가 존재하지 않는 지역에서 사용되는 통신 구조이다. 따라서 MANET에 기존의 라우팅 알고리즘을 적용할 수 없으며, 새로운 라우팅 알고리즘의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 기존에 제안된 라우팅 알고리즘 중 클러스터에 헤더(주헤더)를 두어 관리하는 클러스터 기반의 한 라우팅 프로토콜(CBRP)에 주헤더 뿐만 아니라 보조헤더를 추가한다. 보조헤더의 역할은 주헤더가 비정상적으로 되어 노드들 간의 송수신에 더 이상 참가할 수 없을 경우, 별도의 주헤더 재선출 과정 없이 보조헤더가 즉시 주헤더로 교체되어 기존의 주헤더 역할을 담당한다. 따라서 본 논문은 기존의 CBRP에 비해 효율적인 라우팅 알고리즘 CBRP-SH를 제안한다. 또한 본 논문의 우수성을 입증하기 위해 기존의 CBRP와 비교 평가한다.
CORBA 응용에서는 서버 객체가 수행되는 노드 및 네트웍에 오류가 발생할 경우 전체 서비스가 중단되는 결과를 초래한다. 이 같은 문제를 해결하는 방법 중 하나는 동일한 서버 객체들을 여러 노드에 중복 수행시키는 것이다. 여러 노드에 중복되어 동일한 업무를 수행하는 객체들을 객체그룹이라 한다. 본 논문은 서버 객체의 고장감내를 지원하기 위하여 능동복제 방식의 객체그룹을 지원하는 고장감내 CORBA 모델을 제안하고 구현한 결과를 기술한다. 본 논문에서 제안하는 모델은 클라이언트와 서버 사이에 IIOP를 사용하기 때문에 기존의 CORBA 제품들과 상호 운용될 수 있을 분 아니라 추가되는 응용 프로그래밍 인터페이스를 최소화하는 장점을 제공한다. 또 응용의 특성에 따라 상태일치 과정을 피할 수 있게 하는 IDL구문을 제공함으로써 불필요한 성능저하를 방지할 수 있게 한다. 현재 능동 복제만을 지원하고 있지만 능동 복제를 지원하는 구조를 변경하지 않고 수동 복제 방식도 쉽게 지원할 수 있다.
리더선출(leader election)은 분산컴퓨팅 환경에서 원자적 실행완료(atomic commit) 및 복제 데이터(replicated data)관리 등을 지원하는데 반드시 요구되는 문제이다. 그룹 내의 프로세서들 중에서 선출된 리더는 프로세서들 간에 다양한 목표를 수행하기 위한 조정자(coordinator) 역할을 수행하게 된다. 지금까지 기존의 정적(static) 통신환경에서 그룹 내 네트워크 장애 및 프로세서 장애 등을 고려하여 통신시스템의 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 결함허용(fault-tolerant) 프로토콜이 제안되었다. 그러나 이러한 기존의 시스템과는 달리 모바일 ad hoc 시스템은 환경적 특성상 다양한 형태의 장애가 발생할 수 있는 소지가 훨씬 많아지게 된다. 따라서 이러한 환경에서 선출문제를 해결하기 위해서는 프로세서 장애 또는 네트워크 장애가 빈번히 발생할 수 있음을 충분히 고려하여 리더선출문제를 제시하여야 할 것이다. 본 논문에서는 모바일 ad hoc 분산컴퓨팅 시스템에서 그룹 멤버십 탐지(Group Membership Detection) 알고리즘을 기반으로 한 리더선출 프로토콜을 제안하고 이를 시제논리(temporal logic)로 검증하고자 한다.
Habibnezhad, Mahmoud;Shayesteh, Shayan;Liu, Yizhi;Fardhosseini, Mohammad Sadra;Jebelli, Houtan
국제학술발표논문집
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The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.510-519
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2020
Within an intelligent automated cyber-physical system, the realization of the autonomous mechanism for data collection, data integration, and data analysis plays a critical role in the design, development, operation, and maintenance of such a system. This construct is particularly vital for fault-tolerant route-finding systems that rely on the imprecise GPS location of the vehicles to properly operate, timely plan, and continuously produce informative feedback to the user. More essentially, the integration of digital twins with cyber-physical route-finding systems has been overlooked in intelligent transportation services with the capacity to construct the network routes solely from the locations of the operating vehicles. To address this limitation, the present study proposes a conceptual architecture that employs digital twin to autonomously maintain, update, and manage intelligent transportation systems. This virtual management simulation can improve the accuracy of time-of-arrival prediction based on auto-generated routes on which the vehicle's real-time location is mapped. To that end, first, an intelligent transportation system was developed based on two primary mechanisms: 1) an automated route finding process in which predictive data-driven models (i.e., regularized least-squares regression) can elicit the geometry and direction of the routes of the transportation network from the cloud of geotagged data points of the operating vehicles and 2) an intelligent mapping process capable of accurately locating the vehicles on the map whereby their arrival times to any point on the route can be estimated. Afterward, the digital representations of the physical entities (i.e., vehicles and routes) were simulated based on the auto-generated routes and the vehicles' locations in near-real-time. Finally, the feasibility and usability of the presented conceptual framework were evaluated through the comparison between the primary characteristics of the physical entities with their digital representations. The proposed architecture can be used by the vehicle-tracking applications dependent on geotagged data for digital mapping and location tracking of vehicles under a systematic comparison and simulation cyber-physical system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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