• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제7권8호
• /
• pp.297-306
• /
• 2018

본 논문에서는 분산 스트림 처리 프레임워크인 Apache Storm을 고성능 통신 장비인 InfiniBand에 적용하는 방안을 다룬다. InfiniBand 상에서 Storm을 동작시키는 쉬운 방법은 IPoIB (IP over InfiniBand)를 사용하는 것이다. 그러나 이 방법은 노드에 심각한 CPU 부하를 발생시키는데, 이는 잦은 문맥 전환과 버퍼 복사에서 기인하는 것으로 나타났다. 이를 해결하기 위해, Storm에서 InfiniBand의 RDMA (Remote Direct Memory Access) 기능을 사용하는 새로운 통신 방식을 제안한다. 첫째, Storm에서 RDMA 기능을 이용하기 위해, 기존 통신 프레임워크인 Netty를 대체하는 새로운 프레임워크인 RJ-Netty (RDMA/JXIO Netty)를 설계 및 구현한다. 둘째, Storm이 기존 Netty와 RJ-Netty를 모두 사용할 수 있도록 관련 클래스들을 개선한다. 셋째, RJ-Netty의 성능을 최대화하기 위해 멀티스레드를 지원하도록 JXIO 서버 기능을 개선한다. 실험 결과, 제안한 RJ-Netty는 Ethernet은 물론 IPoIB에 비해서 메시지 처리량을 향상시키면서도 CPU 부하를 크게 줄인 것으로 나타났다. 본 논문은 Apache Storm을 InfiniBand 상에서 동작시킨 최초의 시도로, 고성능의 InfiniBand RDMA를 사용하여 Storm의 처리 성능을 향상시킨 우수한 연구 결과라 사료된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
• /
• pp.535-538
• /
• 2002

InfiniBand is a switched-fabric architecture for next generation I/O systems and data centers. The InfiniBand Architecture (IBA) promises to replace bus-based architectures, such as PCI, with a switched-based fabric whose benefits include higher performance, higher RAS (reliability, availability, scalability), and the ability to create modular networks of servers and shared I/O devices. The switched-fabric InfiniBand consists of InfiniBand subnets with channel adapters, switches, and routers. In order to fully grasp the operational characteristics of InfiniBand architecture (IBA) and use them in ongoing design specification, simulation of subnet management of IBA is inevitable. In this paper, thus, we implement an IBA simulator and test some practical sample networks using it. The simulator shows the flow of operation by which the correctness and effectiveness of the system can be verified.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
• /
• pp.679-681
• /
• 2017

Apache Storm은 대용량 데이터 스트림을 처리하기 위한 실시간 분산 병렬 처리 프레임워크이며, 이를 사용해 다수의 프로세스 및 스레드를 동시에 동작시킬 수 있다. 하지만, 이러한 멀티 프로세스 및 스레드 환경을 제공하는 Storm은 많은 네트워크 시스템 호출을 수행하고, 이는 잦은 문맥 전환(context switch), 운영체제로의 버퍼 복사, 운영체제 내의 버퍼 복사 등으로 인해 CPU 과부하 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 문제는 고성능 네트워크 장비인 InfiniBand의 IPoIB(IP over InfiniBand) 통신을 사용할 때, InfiniBand가 지원하는 대역폭(bandwidth) 대비 저용량 데이터의 송수신으로 인해 더 잦은 문맥 전환과 버퍼 복사가 발생하여 CPU 과부하 문제가 더욱 심각해진다. 따라서, 본 논문에서는 InfiniBand의 RDMA(Remote Direct Memory Access)를 Storm에 적용하는 설계안을 제시함으로써 CPU 과부하 문제를 해결한다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제10A권4호
• /
• pp.389-396
• /
• 2003

인피니밴드(InfiniBand) 기술은 클러스터 컴퓨팅용 고성능 시스템 연결망으로의 활용을 목적으로 컴퓨터 업계를 중심으로 활발히 개발되고 있는 차세대 시스템 연결망 기술이다. 본 논문에서는 고성능 클러스터 시스템을 위한 인피니밴드 시스템 연결망의 설계와 구현을 다루며, 특히 이중(dual) ARM9 프로세서를 기반으로 한 인피니밴드 호스트 채널 어댑터(host channel adapter HCA) 개발에 초점을 맞추어 기술한다. KinCA라는 코드명이 부여된 HCA는 클러스터 시스템의 각 호스트 노드(host node)를 하드웨어 및 소프트웨어적으로 인피니밴드 연결망에 연결한다. ARM9 프로세서 코어는 다중 처리기 구성을 위해 필요한 기능을 지원하지 않으므로, 두 개의 프로세서간 통신 및 인터럽트 메커니즘을 설계하여 Kinch 칩에 내장하였다. 일종의 SoC인 KinCA 칩은 0.18$\mu\textrm{m}$ CMOS 기술을 사용하여 564핀 BGA(Ball Grid Array) 소자로 제작되었다. KinCA는 호스트 노드에 장착되어 송신과 수신 각각에 대하여 10Gbps의 고속 대역폭을 제공함으로써 고성능 클러스터 시스템의 구현을 가능하게 해준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.687-689
• /
• 2004

As using of network increases rapidly, performance of system has been deteriorating because of the overhead and bottleneck. Nowadays, High speed I/O network standard, that is a sort of PCI Express, HyperTransport, InfiniBand, and so on, has come out to improve the limites of traditional I/O bus. The InfiniBand Architecture(IBA) provides some protocols to service the applications such as SDP, SRP and IPoIB. In our paper, We explain the architecture of IPoIB (IP over InfiniBand) and its features in channel based I/O network. And so we provide a performance evaluation result of IPoIB which is compared with current network protocol. Our experimental results also show that IPoIB is batter than TCP/IP protocol. For this test, We use the dual processor server systems and Linux Redhat 9.0 operating system.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
• /
• pp.1597-1600
• /
• 2003

InfiniBand 구조는 입출력 처리에 최적화된 입출력 연결망과 프로세서 상호간 통신에 최적화된 클러스터 연결 망을 통합한 차세대 클러스터 연결 망이다. 본 논문에서는 리눅스 운영체제를 기반으로 하는 InfiniBand 연결망용 호스트 채널 어댑터(HCA : Host Channel Adapter)장치 드라이버의 소프트웨어 스택 및 구조, 그리고 메시지 전송 절차에 대해 설명하였고 장치 드라이버의 동작 검증을 위한 환경 및 테스트에 대해 논하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국통신학회 2004년도 추계종합학술대회 논문 초록집
• /
• pp.421-421
• /
• 2004

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제14A권4호
• /
• pp.215-226
• /
• 2007

지난 수년간 저가의 공유메모리(Shared Memory) 시스템을 개발하기 위한 방법으로 빠른 상호 연결 네트워크를 이용한 DVSM(Distributed Virtual Shared Memory) 시스템의 구조에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 그러나 DVSM은 소프트웨어 적으로 메모리 일관성을 유지하기 때문에 분산 처리 노드간의 많은 데이터 및 제어 신호 통신이 요구되며 이러한 통신 과부하(overhead)가 전체 성능 향상을 결정짓는 요인으로 작용한다. 일반적으로 프로세싱 노드의 수가 증가하면 통신 과부하도 따라서 증가하기 때문에 통신 과부하는 대용량(large-scale)의 DVSM을 구현하는데 매우 중요한 성능 요인이다. 이 논문에서는 차세대 상호 연결 기술 중 하나인 InfiniBand를 기반으로 대용량 DVSM 시스템을 구현하기 위한 성능 확장성을 정량적 및 정성적으로 연구하였다. 또한 이 연구를 바탕으로 성능 확장성이 뛰어난 DVSM 시스템을 개발하기 위한 차세대 상호 연결 네트워크의 요구 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
• /
• pp.87-90
• /
• 2006

Nowadays, we can enjoy access to high speed network and advanced services of convergence between broadcasting and communication anywhere and anytime through a ubiquitous computing. So, now digital convergence devices come out constantly. These devices are required faster network environment for high speed data processing than before. In this paper, we describe the design of InfiniBnad network adapter, which is included two FPGA chipsets. When this adapter is installed to Digital Convergence Platform (DCP) network performance will be improved. The adapter includes 12channel serial ports for external communication and internally, uses PCI-Express bus. We have finished the test of high speed serial based network adapter through composing complete InfiniBand network and applied fabric management software. So, we have verified that it can be applied on DCP environment.

• 정보과학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.43-51
• /
• 2001