• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.16-18
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• 2003

클러스터 파일 시스템은 데이터 입출력 대역폭을 극대화하여 효율성을 높이고 각 노드의 입출력 부담을 균등하게 부과하기 위하여 원본 파일을 여러 노드에 분산 저장한다. 이렇게 파일을 노드들에 분산 저장하기 위해서는 효율적인 노드간 데이터 통신을 필요로 하며, 노드 내부에서도 클러스터 파일 시스템과 어플리케이션과의 효율적인 전용 데이터 교환 메커니즘을 지원해야 한다. 본 논문에서는 WAN(Wide Area Network)에 적합하도록 설계된 TCP를 이용한 기존의 교환 메커니즘인 통신모듈이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 다양한 프로토콜과 하드웨어적인 접근을 통해 Myrinet이 초고속 통신모듈에 적합함을 보이고 GM API를 활용하여 기존의 소켓기반인 TCP/IP를 이용한 통신 모듈을 대처할 새로운 통신모듈의 모델을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권1호
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• pp.68-79
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• 2005

인터넷을 통해 웹이 보편화되면서 폭발적으로 증가하는 사용자의 서비스 요구를 수용하는 것은 점점 더 어려운 문제가 되고 있다. 사용자의 증가를 예측할 수 없는 상황에서 매번 고성능의 시스템을 구입하는 것은 좋은 해결책이 될 수 없다 즉, 필요할 때에 시스템을 적절히, 간단하게 확장할 수 있는 방법이 있어야 한다. 웹 클러스터링 시스템은 이러한 요구를 수용할 수 있는 기술로서 주목받고 있다. 본 논문은 웹 클러스터링 시스템 연구에서 두 가지 점에서 기여를 하고 있다. 우선, FreeBSD상에서 구현되었던 Layer-7 스위치 기법 기반의 웹 클러스터링 시스템을, 많은 사용자에 의해 선호되고 있는 Linux 운영체제에 구현하였다. 이 두 운영체제 사이에는 상당한 차이가 있으며 본 논문에서는 Linux상의 구현에 대해 상세히 언급한다. 두번째는 Zipf-like한 웹 요청의 특성을 반영하여 각 요청에 따라 자원을 클러스터 상에서 효과적으로 할당할 수 있는 DS (Dual Scheduling) 부하 분산 기법을 제안하였다. 실험을 통해 이기법이 시스템 성능을 향상시키는 사실을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.718-720
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• 2002

본 논문에서는 대용량 공유 파일시스템의 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 볼륨 관리기에 대해서 제안하고 리눅스 상에 구현을 해 보았다. SANfs[5]는 Storage Area Network(SAN)의 대용량 저장장치를 지원할 수 있도록 제안하고 구현된 확장성 있는 공유 파일 시스템이다. SANfs의 자원을 효율적으로 이용하기 위해서 저장장치들을 효율적으로 관리할 수 있는 도구가 필요하게 되었고, 이 논문에서 SANfs의 구조에 적합한 볼륨 관리기인 SANfs-VM을 새롭게 제안하고 구현하였다. SANfs-VM은 SANfs의 엔터프라이즈 컴퓨팅을 위해서 다양한 레벨의 RAID, online /resizing/reconfiguration 등의 기능을 제공함으로써 SANfs 저장장치의 확장성, 가용성을 향상시켰다. 또한 SANfs-VM은 저장 장치 시스템의 관리를 쉽게 함으로써 easy management 기능을 증진시켰다.

• 한국전자거래학회지
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• 제9권1호
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• pp.83-104
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• 2004

최근 전자상거래시스템을 비롯하여 대용량 데이터의 저장과 검색을 요구하는 정보시스템들이 광범위하게 활용되고 있다. 이에 맞추어 클라이언트가 메타데이터를 직접 관리하며 데이터에 접근할 수 있는 SAN 환경의 리눅스클러스터 파일시스템이 연구되고 있으며, 파일의 빠른 검색을 위해 확장 해시 기반의 세미플랫 디렉토리 구조가 제안되었다[1]. 본 연구에서는 리눅스 환경에서 확장 해시 기반의 세미플랫 디렉토리를 설계 및 구현하였으며, 구현된 시스템의 실용성을 평가하기 위하여 B+ 트리 기반의 디렉토리 구조를 함께 구현하여 성능을 비교하였다. 디렉토리의 성능을 비교 분석한 결과, 파일의 삽입, 삭제, 검색 성능에서는 확장 해싱 기반의 디렉토리가 우수하였으나, 전체 파일의 목록을 정렬하는 데는 B+ 트리 기반의 디렉토리가 더 우수한 성능을 보였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1773-1780
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• 2008

대심도 역사에서의 화재 발생시 승객의 주 대피이동로인 계단이 매우 길기 때문에 피난의 어려움이 예상된다. 이에 본 연구에서는 서울 지하철 호선별 대심도 역사 중에서 하나인 숭실대역(7호선, 47m)을 선정하여, 화재시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통하여 열기류 및 연기의 거동을 분석하였고, 적절한 피난대책을 고찰하였다. 최근에 지하역사에서의 화재유동 시뮬레이션이 몇 몇 기관에서 수행되고 있으나, 지하의 전역사에서 화재 유동 해석은 드물게 수행되어 왔다. 특히 지하 40m가 넘는 대심도 역사에서의 유동해석은 일반 PC로는 불가능하기 때문에 이에 대한 연구가 전무하였으나, 본 연구에서는 리눅스 클러스터(Linux cluster) 장비를 이용한 병렬처리기법을 적용하여 대심도 역사에서의 화재해석을 수행하였다. 화재유동해석은 화재전용 FDS code를 이용하였으며, 난류모델은 LES 기법을 적용하였다. 화원의 규모는 10MW이고, 성장모델은 Ultrafast model를 적용하였다. 적정한 격자크기는 화원의 특성직경을 통하여 산출하였다. 본 연구에 사용된 총 격자규모는 약 10,000,000개이다. 이는 일반 PC에서는 다루기가 불가능한 격자수이므로, 병렬처리기법을 적용하여 6 cpu 리눅스 클러스터 장비로 수치해석을 수행하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.60-76
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• 2022

본 연구는 기상청에서 운용 중인 영국 the United Kingdom Earth System Model (UKESM)을 리눅스 클러스터에 설치하여 과거 28년 기간에 대해 적분을 수행하고, 추가적인 수치 실험을 수행하여 얻은 결과와 비교한다. 설치한 UKESM은 저해상도 버전이지만, 대류권 대기 화학-에어로졸 과정과 성층권 오존 화학 과정을 동시에 모의하는 United Kingdom Chemistry and Aerosol (UKCA) 모듈을 포함하고 있는 최신 버전이다. 본 연구에 사용된 UKCA가 포함된 UKESM (UKESM-UKCA)은 전체 대기에서의 화학, 에어로졸, 구름, 복사 과정이 연동된 모델이다. CMIP5 기존 배출량 자료를 사용하는 UKESM 기준 적분 수치 모의와 함께, 동아시아 지역 이산화황(SO₂) 배출이 기상장에 미치는 영향을 평가하기 위하여 CMIP5 SO2 배출량 대신 최신의 REAS 배출자료로 교체한 실험 적분 수치 모의를 수행하였다. 두 수치 모의의 기간은 모두 1982년 1월 1일부터 2009년 12월 31일까지 총 28년이며, 모델 결과는 동아시아 지역 에어로졸 광학 두께, 2-m 온도, 강수 강도의 시간 평균값과 시간 변화 경향의 공간 분포를 분석하고 관측자료와 비교하였다. 모델에서 얻어진 온도와 강수 강도의 공간 분포 패턴은 관측자료와 전반적으로 유사하였다. 또한 UKESM에서 모의된 오존 농도와 오존전량의 공간 분포도 위성 관측 자료와 분포 패턴이 일치하였다. 두 UKESM 실험 적분 모의 결과로 얻어진 온도와 강수 강도의 선형 변화 경향의 비교를 통해, 동아시아 지역 SO2 지면 배출은 서태평양과 중국 북부지역에 대한 온도와 강수량의 변화 경향에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 슈퍼컴퓨터에서만 운용되던 UKESM이 리눅스 클러스터 컴퓨팅 환경에도 설치되어 운용이 가능하다는 점을 제시한다. 대기 환경 및 탄소순환을 연구하는 다양한 분야의 연구자들에게도 대기-해양-지면-해빙이 상호작용하는 UKESM와 같은 지구시스템모델이 활용될 가능성과 접근성이 높아졌다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.151-154
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• 2002

갈수록 증가하는 인터넷 사용자의 서비스 요구량에 대처하기 위해, 부하 분산 기능을 갖는 클러스터 시스템의 이용이 늘어가고 있다. 본 연구에서는 클라이언트에게 보다 향상된 응답 성능을 제공하기 위해 사용되는 RR(Round Robin), WRR(Weighted Round Robin), LC(Least Connection), WLC(Weighted Least Connection) 부하 분산 알고리즘에 대해서, 클라이언트로부터 인입되는 7 가지 요구 수신 패턴에 따른 부하 분산 응답 특성을 분석하고 그 결과를 논한다. 이를 위해, 실제 시스템의 측정 결과를 토대로 단위 시간 당 인입되는 클라이언트의 요구량 변화를 7 가지 패턴으로 분류하였고, 리눅스 가상 서버(LVS: Linux Virtual Server) 클러스터 시스템을 대상으로 7 가지 요구 패턴에 대한 부하 분산 응답 특성을 얻었다. 본 연구를 통해서 클라이언트 요구랑 변화 패턴에 따른 최적의 부하 분산 알고리즘을 제시할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 효율적인 동적 부하 분산 연구에 좋은 참고가 될 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.69-78
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• 2006

생물정보학 연구 있어서 아미노산이나 염기서열에 대한 유사성이나 상동성을 찾아내는 작업은 유전자의 기능에 대한 예측이나 단백질 구조를 예측하는 연구의 기반이 된다. 이러한 서열 데이터는 컴퓨터의 도입으로 매우 빠르게 증가하고 있다. 이러한 시점에서 서열에 대한 검색 속도는 매우 중요한 요소이기 때문에 대량의 서열정보를 다루기 위해서는 SMP(Sysmmetric Multi-Processors) 컴퓨터나 클러스터를 이용하고 있다. 본 논문에서는 서열 검색에 사용되는 BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)의 속도향상을 위한 방법으로 클러스터 환경에서 병렬화 하는 nBLAST 알고리즘의 병렬화에 대해 제안한다. nBLAST는 기존의 BLAST 소스코드에 대한 수정 없이 병렬라이브러리인 MPI(Message Passing Interface)를 이용하여 질의를 분할하여 병렬화 하기 때문에 환경설정 등의 복잡한 과정을 거치지 않고 손쉽게 BLAST에 알고리즘에 대한 병렬화를 할 수 있다. 또한, 실험을 통하여 28대의 리눅스 클러스터에서 nBLAST를 수행하여 노드 수의 증가에 따른 성능 향상을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권9호
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• pp.407-415
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• 2007

병렬 클러스터 컴퓨팅 시스템에서는 노드간의 효율적인 통신이 시스템의 전체 성능을 좌우하는 중요한 요소로 인식되어 왔다. 따라서 지금까지의 많은 연구들은 노드간 통신(inter-node communication)의 성능 향상에 초점을 맞췄다. 하지만 최근 등장한 멀티 코어 프로세서(multi-core processor)는 노드간 통신 외에도 노드내 통신(intra-node communication)의 중요성을 크게 부각시키고 있다. 이와 같이 그 중요성이 점점 더 증가하고 있는 노드내 통신의 성능을 향상시키기 위해서 여러 가지 노드내 통신향상 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 운영체제 커널의 도움으로 노드내 통신 시 발생하는 데이터 복사를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 프로세스의 통신 버퍼를 상대 프로세스의 메모리 영역에 매핑하여 데이타 복사가 한번만 발생하도록 한다. 특히 제안된 기법은 리눅스 커널 버전 2.6을 위해서 설계된다. 성능 측정은 멀티 코어 프로세서를 장착한 시스템에서 이루어 졌으며, 기존 구현과 비교하여 본 논문에서 구현된 커널 모듈이 중간 및 작은 데이타 크기에 대해서 지연시간과 처리율을 각각 최대 62%와 144% 향상시킴을 보인다. 또한 프로세스가 수행되는 코어의 위치에 따라서 다른 성능을 보일 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권3호
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• pp.231-246
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• 2006

무선 인터넷 프록시 서버 클러스터에서 부하 분산기는 사용자의 요청을 각 서버로 분산시키는 역할을 한다. 리눅스 가상 서버(LVS: Linux Virtual Server)는 소프트웨어적으로 사용되는 부하 분산기로써 여러 가지 스케줄링 방식들을 지원한다. LVS 스케줄링 방식에는 라운드 로빈 방식, 해슁 기반 방식, 또는 서버와 부하 분산기 사이에서 서버로 연결된 커넥션 개수를 이용하는 방식이 있다. 일부 향상된 방법에서는 각 서버별로 서버의 최고 성능 범위 안에서 허용된 커넥션 개수의 상한값과 하한값을 사전에 결정하여 이를 스케줄링 시에 적용한다. 그러나, 이러한 스케줄링 방법들에서는 서버의 실시간 부하 정보들이 부하 분산에 반영되지 않는다. 본 논문에서는 서버 부하 정보에 기반한 동적 스케줄링 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 부하 분산기가 서버의 실시간 CPU 부하 정보를 바탕으로 가장 적은 부하를 가지는 서버에 새로운 요청을 할당한다. 16대로 구성된 클러스터링 컴퓨터와 정적 컨텐츠(이미지와 HTML)를 가지고 실험을 수행하였다. 실험결과 CPU를 많이 사용하는 요청과 호스트의 성능이 다른 경우에 대하여 종래의 스케줄링 방식보다 성능이 향상됨을 확인하였다.