• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.222-236
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• 2019

Wireless content caching in small cell networks has recently been considered as a promising way to alleviate the congestion of the backhaul in emerging heterogenous cellular network. However, how to select files which are cached in SBSs and how to make SBSs work together is an important issue for cooperative cache research for the propose of reducing file download time. In this paper, a Cooperative-Greedy strategy (CGS) among cache-enabled small base stations (SBSs) in small cell network is proposed, in order to minimize the download time of files. This problem is formulated as a Chinese restaurant game.Using this game model, we can configure file caching schemes based on file popularity and the spectrum resources allocated to several adjacent SBSs. Both the existence and uniquencess of a Nash equilibrium are proved. In the theoretical analysis section, SBSs cooperate with each other in order to cache popular files as many as possible near UEs. Simulation results show that the CGS scheme outperforms other schemes in terms of the file-download time.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.111-118
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• 2021

본 논문에서는 디바이스 캐싱 네트워크에서 다양한 퀄리티의 콘텐츠를 캐싱하는 기술을 제안한다. 하나의 파일을 온전히 캐싱하는 기존 기술들과 다르게, 저자는 콘텐츠의 일부 조각을 캐싱하는 것을 허용하였고, 사용자가 스스로 캐시 히트를 달성할 수 있는 경우를 고려하였다. 캐싱하는 콘텐츠의 퀄리티와 캐시 히트율 간의 트레이드오프를 분석하고, 사용자가 소비하는 콘텐츠의 기대 퀄리티를 최대화하는 디바이스 캐싱 기법을 제안한다. 퀄리티와 파일 크기의 관계 파라미터에 따라 볼록 최적화 문제와 DC programming 문제 두 가지 방식으로 나누어서 캐싱 문제를 풀어냈다. 퀄리티 증가 폭에 비해 파일 크기가 더 빠르게 증가하면, 인기도에 따라 캐싱할 콘텐츠의 부분 조각이 점차 증가하는 반면, 파일 크기가 더 느리게 증가하면, 일부 인기도가 높은 콘텐츠는 전체를 캐싱하고 그렇지 않은 콘텐츠는 아예 캐싱하지 않는 결과를 낸다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권2호
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• pp.30-35
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• 2022

Rendering is widely used for visual effects in animations and movies. Although rendering is computing-intensive, we observe that it accompanies heavy I/O because of large input data. This becomes technical hurdles for multi-node rendering performed on public cloud nodes. To reduce the overhead of data transmission in multi-node rendering, this paper analyzes the characteristics of rendering workloads, and presents the cooperative caching scheme for multi-node rendering. Our caching scheme has the function of synchronization between original data in local storage and cached data in rendering nodes, and the cached data are shared between multiple rendering nodes. We perform measurement experiments in real system environments and show that the proposed cooperative caching scheme improves the conventional caching scheme used in the network file system by 27% on average.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8C호
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• pp.670-679
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• 2012

최근 클라우드 컴퓨팅 환경의 보급과 함께 스토리지의 데이터양이 급증함에 따라 그에 따른 스토리지 저장 비용이 빠르게 증가하고 있다. 더불어, 사용자들의 다양한 서비스 및 데이터 요청으로 클라우드 스토리지의 부하 또한 급증하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 분산 파일 시스템을 통한 저비용 고성능 스토리지 환경을 제공하고자 하는 기존의 연구가 있었으나, 이에는 데이터 병렬처리, 임의위치 접근처리, 빈번한 작은 워크로드 접근처리 등의 취약점이 존재한다. 최근에는 캐싱 기술을 이용하여 이를 개선하려는 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 분산 파일 시스템 환경에서 병렬 캐싱, 분산 캐싱과 공유 자원을 고려한 데이터 병렬 전송방법을 제공하는 CHPC(Cloud storage High-Performance Caching) 구조를 제안하며, 또한 이를 기존의 방법들과 비교 평가하여 스토리지 부하를 최적화하는 방법을 제시한다. 더불어, 제안 기법이 기존 클라우드 시스템에 비하여 스토리지 서버의 디스크 입출력 감소, 서버로 데이터의 요청이 집중되어 발생하는 병목현상 방지, 각 클라이언트의 중복되는 페이지 캐시 제거, 데이터 전송률 향상의 장점을 가짐을 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권6호
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• pp.511-516
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• 2006

데이터 그리드는 대용량의 데이터 어플리케이션 처리를 위해 지리적으로 분산되어 있는 저장 자원을 제공한다. 대용량을 처리해야 하는 데이터 그리드 환경에서는 기존 웹 캐싱 정책이나 가상 메모리 캐쉬 교체 정책과는 다른 파일 교체 정책이 필요하다. LRU(Least Recently Used)나 LCB-K(Least Cost Beneficial based on K), EBR(Economic-based cache replacement), LVCT(Least Value-based on Caching Time) 같은 기존의 파일 교체 전략은 파일 교체를 위해 추가적인 자원이 필요하거나 미래를 예측해야한다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 파일의 크기에 기반하여 파일 교체를 수행하는 SBR-k(Sized-based replacement-k)을 제안한다. 성능평가 결과 제안한 정책이 기존의 정책보다 더 나은 성능을 나타낸다는 것을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.52-66
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• 2010

Since large objects consume substantial resources, web proxy caching incurs a fundamental trade-off between performance (i.e., hit-ratio and latency) and overhead (i.e., resource usage), in terms of caching and relaying large objects to users. This paper investigates how and to what extent the current dedicated-server based web proxy caching scheme is affected by large file transfers in a high bandwidth campus network environment. We use a series of trace-based performance analyses and profiling of various resource components in our experimental squid proxy cache server. Large file transfers often overwhelm our cache server. This causes a bottleneck in a web network, by saturating the network bandwidth of the cache server. Due to the requests for large objects, response times required for delivery of concurrently requested small objects increase, by a factor as high as a few million, in the worst cases. We argue that this cache bandwidth bottleneck problem is due to the fundamental limitations of the current centralized web proxy caching model that scales poorly when there are a limited amount of dedicated resources. This is a serious threat to the viability of the current web proxy caching model, particularly in a high bandwidth access network, since it leads to sporadic disconnections of the downstream access network from the global web network. We propose a peer-to-peer cooperative web caching scheme to address the cache bandwidth bottleneck problem. We show that it performs the task of caching and delivery of large objects in an efficient and cost-effective manner, without generating significant overheads for participating peers.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권6호
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• pp.961-968
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• 2002

본 논문에서는 웹상의 높은 가변성을 고려하여 웹 캐시 공간을 관리하는 새로운 접근 방법을 제안한다. 모든 문서를 저장하는데 하나의 캐시를 사용하는 것 대신에, 캐시를 분할하여 파일 타입에 따라 저장한다. 제안된 방법은 LFU, LRU와 SIZE 기반 알고리즘을 사용하여 현재의 캐시 관리 정책과 비교한다. 2가지의 서로 다른 실제 작업부하를 사용하며, 시뮬레이션을 통해 파일 타입별 캐싱이 적중률과 바이트적중률을 개선시킴을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.25-34
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• 2003

Because of explosive growth in demand for web-based multimedia applications, proper proxy caching for large multimedia object (especially video) has become needed. For a video object which is much larger in size and has different access characteristics than the traditional web object such as image and text, caching the whole video file as a single web object is not efficient for the proxy cache. In this paper, we propose a proxy caching strategy with the constant-sized segment for video file and an improved proxy cache replacement policy. Through the event-driven simulation under various conditions, we show that our proposal is more efficient than the variable-sized segment strategy which has been proven to have higher hit ratio than other traditional proxy cache strategies.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.103-110
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• 2004

본 논문에서는 웹 서버 성능에 있어 캐싱 정책의 영향을 분석하고 연구하였다. 새롭게 제안한 파일 타입 기반 캐싱 정책은 캐시안의 크고 작은 파일간에 균형 잡힌 결과를 갖도록 지원하며, 뿐만 아니라 작은 파일과 큰 파일에 대한 요청에 훌륭한 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 파일 타입 기반 캐싱이 적중률과 바이트적중률 모두 다 좋은 결과를 나타냄을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권8호
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• pp.472-483
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• 2002

본 논문에서는 스트리밍 미디어의 효율적인 캐슁과 재전송을 목적으로 범용 화일 시스템에 기반한 사용자 수준의 스트리밍 미디어 캐쉬 화일 시스템(umcFS)을 설계하고 구현하였다. umcFS는 범용화일 시스템의 저장역을 선점하는 화일 디스크에 기반한다. 화일 디스크는 캐쉬 블럭의 물리적인 연속성을 확보하여 효율적인 캐쉬 입출력 시스템을 구성하는 가상 디스크이다. umcFS 구조는 큰 캐쉬 블럭 구조와 제어블럭의 정적 할당을 기본 정책으로 유닉스 화일 시스템과 비교되는 확장된 1차 간접 블럭 참조를 통해서 캐쉬 블럭을 관리한다. 또한 사용자 수준의 라이브러리로 개발되어 시스템 간에 이식성과 확장성이 우수하고 개발 기간이 짧은 장점이 있다. umcFS의 구현을 통해 umcFS의 저수준과 API 수준의 입출력 성능을 비교 분석하였다. 1024KB의 적정 캐쉬 블럭 크기에 대한 임의 입출력 실험 결과, umcFS가 화일 블럭 캐쉬에 비해 약 13%의 성능 향상을 보임을 알 수 있었다.