• The KIPS Transactions:PartA
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• v.14A no.1 s.105
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• pp.1-14
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• 2007

MPICH-G2 is an MPI implementation to solve complex computational problems by utilizing geographically dispersed computing resources in grid environments. However, the computation nodes in MPICH-G2 are exposed to the external network due to the lack of supporting the private IP clusters, which raises the possibility of malicious security attacks. In order to address this problem, we propose MPICH-GP with a new relay scheme combining NAT(Network Address Translation) service and an user-level proxy. The proxy running on the front-end system of private IP clusters forwards the incoming connection requests to the systems inside the clusters. The outgoing connection requests out of the cluster are forwarded through the NAT service on the front-end system. Through the connection path between the pair of processes, the requested MPI jobs can be successfully executed in grid environments with various clusters including private IP clusters. By simulations, we show that the performance of MPICH-GP reaches over 80% of the performance of MPICH-G2, and over 95% in ease of using RANK management method.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.412-414
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• 2006

그리드 네트워크에서 MPI를 사용하여 지리적으로 산재된 컴퓨팅 자원을 활용하고 복잡한 문제를 해결하기 위한 MPICH-G2는 사설 IP 클러스터를 지원하지 못한다는 단점을 가지고 있다. MPICH-G2가 가지는 이러한 문제점을 해결하는 방법으로서 사설 IP 클러스터를 지원하는 MPICH-GP를 NAT와 프락시를 병용하여 설계하고 구현하였다. 사설 IP 클러스터의 프론트 노드에 프락시를 두고, 이를 통해 내부 계산 노드로의 통신 링크를 중계한다. 따라서 사설 IP 클러스터와 공인 IP 클러스터가 혼재된 네트워크에서도 적정한 경로를 설정하고 성공적으로 MPI 작업을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 MPICH-GP의 성능을 기존의 MPICH-G2와 비교하였다. 그리드 환경에서 MPICH-GP는 MPICH-G2의 80% 이상의 성능을 보이며 rank 관리기법을 적용한 경우는 95% 이상의 성능을 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.490-493
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• 2006

본 논문은 Linux Cluster의 MPICH에서 MPI_Allgather Algorithm의 성능을 개선하고 실험을 통해 최대 30%의 성능향상을 증명하였다. MPICH의 기존 버전이 메시지의 크기와 실행 프로세스 수에 따라 Recursive Doubling, Bruck Algorithm, Ring Algorithm을 차등 적용했던 것을, 앞의 Algorithm을 개선하여 Double Bruck Algorithm, Double Ring Algorithm을 제안, 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.463-465
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• 2003

그리드 상에서 사용되는 MPICH-G2는 효율적이고 확장이 용이한 구조를 지니고 있지만 최근 그리드 상에서 요구되는 병렬 입출력, 보안 및 QoS와 같은 기능을 제공하지 못하고 있다. 본 논문은 MPI의 attribute caching 방법을 이용하여 MPI의 표준 인터페이스를 훼손하지 않으면서 MPICH-G2상에서 메시지의 송수신시에 암호화 및 복호화 등의 보안 기능을 수행할 수 있는 확장된 구조 및 구현 방안을 제시한다. 본 논문에서 제시된 구조 및 구현 방안은 MPICH-G2 상에 향후 추가될 수 있는 서비스에 의존적이지 않기 때문에, QoS나 메시지 압축과 같은 기능 추가를 위해 손쉽게 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.361-363
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• 2003

본 논문에서는 MPICH-G2의 집합 통신 중 가장 많이 이용되고 있는 브로드캐스트 함수의 통신 속도를 개선함으로써 분산 자원들의 통신속도를 높여 컴퓨팅 능력을 증가시켜주는 효과를 도모한다. 성능향상의 방법으로 패킷단위의 부분 데이터 송수신과 한 노드에서 여러 노드로 동시에 전송하는 두 가지 방법을 이용하였다. 제안된 방식을 사용했을 경우의 얻어지는 효과를 분석한 결과 데이터가 나뉘어진 패킷 수 p, 노드 수 n일 때, O(p$\times$n)에서 O(P＋n)로의 성능향상을 나타냈고. bandwidth가 작은 노드로 인해 발생하는 병목현상이 감소되는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.161-161
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• 2017

스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 2005.05a
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• pp.526-531
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• 2005

D-클래스는 보안에 응용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나 D-클래스의 계산은 NP-완전문제로서 행렬크기 증가에 의한 연산 량 증가 문제 해결을 위해 병렬 컴퓨팅 환경에서의 병렬 알고리즘 설계 및 구현이 필요하다. 본 논문은 그리드 컴퓨팅 환경에서의 D-클래스 계산을 위해 Globus 가 설치된 클러스터를 구축하고. MPICH를 이용 효율적인 D-클래스 계산 알고리즘을 설계 및 구현, 실행 결과 그리고 연산 량을 줄일 수 있는 수식 연구와 연구한 수식에 기반한 순차 알고리즘을 논한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.70-72
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• 2000

MPI는 분산 환경에서 동작하는 병렬 프로그램을 작성하기 위한 표준을 제안하고 있다. 기존의 MPICH는 운영체제가 제공하는 통신 메커니즘 위에 MPI 고유의 통신 메커니즘을 구현하고 있다. 운영체제를 경유하는 통신 메커니즘은 자료 송수신이 많은 분산 프로그램의 성능에 상당한 오버헤드로 작용된다. 이에 본 연구에서는 운영체제를 경유하지 않고도 분산 시스템간의 통신이 가능하도록 사용자 수준의 통신 메커니즘을 제공하는 VIA에 기반을 둔 MPI를 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10e
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• pp.472-474
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• 2002

최근 단순한 데이터 공유만이 아니라 모든 자원(중앙 처리 장치, 메모리, 저장 장치, 네트워크)을 공유하는 그리드 컴퓨팅이 주목을 받고 있다. 현재 그리드 응용 시스템들은 대부분 Globus toolkit을 통해 프로세스를 생성 관리하고 있으며 MPICH-G2를 가지고 그 프로세스간의 통신을 하고 있다. 본 논문은 이러한 요소를 가지고 볼륨 랜더링을 분산 처리하는 프로그램을 구현 분석함으로써 그리드 응용 프로그램 작성 시 성능향상을 위해 고려해야할 요소를 지적하고 대안을 이야기하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.445-447
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• 2003

본 논문에서는 NAT와 프락시를 조합하여 그리드 환경에 적합한 사설 IP 클러스터의 통신 연결 중계방안을 제시한다. 기존에 서비스되고 있는 NAT와 사용자 영역의 프락시를 조합하여 사용하면 프락시만을 사용한 것에 비해 문맥 전환 비용을 전반으로 줄인 수 있고 커널 영역에서만 구현한 것에 비해 이식성을 놓일 수 있는 장점이 있다. 성능 측정 결과 25% 정도의 성능 향상이 있었으며 차후에는 이 메커니즘을 MPICH-G2에 이식하여 사설 IP를 사용한 글로버스 시스템의 구축이 가능하도록 할 것이다.