최근 협업을 위한 그리드와 클라우드 컴퓨팅은 사회적 이슈가 되고 있다. 이러한 협업 네트워크 시스템의 기본은 P2P 시스템이다. P2P 시스템은 기존 클라이언트/서버 기술과는 달리 서로의 정보를 교환하기 위해 형태적인 분류에 따라 그 목적과 기능이 나뉜다. 이러한 목적과 기능에 따라 사용자는 정보와 자료의 검색, 원격 프로그램 제어 기능 등을 위한 통합 서비스를 제공한다. 대부분의 P2P 시스템은 클라이언트/서버 형태를 취하고 있지만 확장성과 관리적인 측면에서의 단점을 극복하기 위해 혼합 형태를 적용하는 시스템이 늘고 있다. 그리고 최근 분산 컴퓨팅은 사용자에 대한 서비스적인 측면의 기능을 제공하기 위해서 다양한 요구를 적합하게 수용할 수 있는 다양한 형태의 이동 에이전트 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이동 에이전트에서 필요로 하는 원격자원에 대한 접근을 위한 실행 및 접근 제어와 에이전트의 관리 기능과 신뢰성을 향상시키기 위해 적합한 이동 에이전트 시스템을 제안하고 설계하였으며 개발하였다.
그리드 및 P2P 컴퓨팅 시스템과 같이 이종 시스템으로 연결된 환경을 관리하기 위해서 사용되는 미들웨어 및 운영체제의 복잡도의 증가로 인해 시스템 관리 비용이 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 시스템 관리 비용을 최소화할 수 있는 시스템 구조적 접근 방식을 채택한다. 이질 컴퓨팅 환경을 통합하기 위해 XML 기반 기술을 사용하여 사람의 개입을 최소화할 수 있는 방법에 대해 제안하며, 적용 사례를 통해 제안된 구조와 기법에 대한 검증을 수행한다.
컨텍스트 인식은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 사용자의 주변환경과 상태에 따라 양질의 서비스를 제공할 수 있는 중요한 요소이다. 컨텍스트 인식을 위한 정보 수집 도구로는 이동이 편리한 소형 모바일 장치와 그 안에 내장된 모바일 에이전트를 이용하고 있다. 현재 모바일 에이전트는 각 사용자의 컨텍스트 정보를 수집하고 인식하는데 많은 시간과 비용이 소모되고 있다. 이에 모바일 에이전트의 부하를 줄이고, 빠른 시간내에 사용자의 컨텍스트 정보 인식을 위한 구조에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 모바일 에이전트에 협력적 필터링 기법과 P2P 에이전트를 혼합한 P2P 모바일 에이전트 구조를 제안한다. 제안한 구조는 동일 지역내에서 각 사용자의 컨텍스트 정보를 분석하고, 비슷한 선호도를 갖는 사용자들로 그룹핑하며, 그룹핑된 사용자는 P2P 모바일 에이전트를 이용하여 정보를 공유한다. 또한 이 구조는 사용자들의 행위와 서비스를 지속적으로 관찰 및 학습하여 새로운 상관 관계를 측정하도록 하였다.
통신기술과 인터넷의 급속한 발달로 Napster와 Gnutella와 같은 P2P시스템이 등장하였다. P2P시스템은 피어간의 정보와 데이터를 직접 공유하는데 널리 이용되고 있다 MagicSquare는 동적인 (Dynamic) 환경에서 작동할 수 있도록 설계한 P2P 프로토콜이다. MagicSquare는 피어의 컴퓨팅 능력을 고려하기 때문에 각 피어에 대한 자원의 낭비를 최소화할 수 있지만. P2P 네트워크에 참여하는 피어의 물리적인 특성은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 피어의 저장 공간의 크기, 사용할 수 있는 네트워크 대역폭, 피어가 가지는 특징을 고려하여 MagicSquare을 확장한다.
본 논문에서는 분산해시테이블 기반의 구조적 P2P 오버레이 네트워크에서 효율적인 컨텐트의 공유와 검색을 위한 라우팅 기법을 제안한다. 기존의 익명성을 기반으로 하는 P2P 시스템과는 달리, 본 논문에서 제안하는 기법은 사회적 관계에 기반한 라우팅 테이블의 생성과 라우팅 알고리즘을 설계하고 이를 평가한다. 본 논문의 중요성은 사회적 관계에 기반한 분산 환경에서의 컨텐트 공유를 통해, 무임승차의 문제를 완화하고 악성 피어에 의한 네트워크 공격 위험을 줄일 수 있다는 점에 있다.
유비쿼터스 기반 기술은 기존의 다양한 장치 및 서비스를 기반으로 발전되고 있다. 분산 시스템의 효율적인 활용에 쓰이는 P2P 기술은 유무선 네트워크로 연결된 환경에서 보유한 자원을 효율적으로 공유하는 측면에서 활용되고 있다. 유비쿼터스 환경에서 무수히 많은 센서를 기반으로 USN 기반을 구축할 수 있는데, 센서 데이터 자체의 정보양은 일반적인 P2P 기술에서 전송되는 정보양에 비하면 매우 적다. 그러나 센서 자체가 일반 P2P 네트워크의 단독 노드로써의 역할을 한다고 보았을 때 컴퓨팅 능력은 매우 미미한 것이다. 이러한 환경에서 하나의 노드에서 목적지 센서 노드로의 빠른 데이터 전송이 요구됨으로 그와 관련된 연구가 필요하다. P2P 시스템의 고유의 특성상 자원 검색, 전송, 재전송 작업이 이뤄질 때마다 네트워크 트래픽이 과다하게 발생되는 단점을 갖고 있는데, USN으로 한정된 환경에서는 이러한 고유의 특징이 시스템의 중요 문제로 인식되지 않는다. 따라서 이를 가정치로 두고 효과적인 데이터 전송을 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 네트워크상의 서비스를 자동으로 발견하고 서비스는 자신의 능력을 광고할 수 있는 서비스 디스커버리(service discovery)가 중요하다. 본 논문에서는 클러스터링 기반 서비스 디스커버리 기법과 P2P 캐슁 기법을 혼합하여 효율적인 서비스 디스커버리 기법을 제안한다. 제안한 기법은 노드 ID를 기반으로 클러스터링 하고 이를 이용하여 서비스를 검색한다. 또한 서비스 검색을 빠르게 하기 위하여 P2P 캐쉬를 기반으로 이웃 노드의 정보를 사용하여 서비스 검색 성능을 향상시킨다. 제안된 기법은 노드의 부하를 가중 시키며 병목 현상을 일으키는 중앙 서버를 사용하지 않고 많은 쿼리를 생성하는 플러딩 방식을 사용하지 않는다. 시뮬레이션을 통하여 서비스 디스커버리를 이용하는 주고받는 메시지수를 줄이고 평균 탐색 거리를 줄임으로서 전체 네트워크 로드와 응답 시간이 성능 향상 면에서 우수함을 보인다.
현재의 대규모 멀티플레이어 온라인 게임(MMOG)에서 전세계 수백만명의 사용자들은 특정 게임을 공유하며 동시에 참여할 수 있다. MMOG의 참여자들이 증가하면 게임 업계에 상당한 비용 증가와 서비스 품질에 영향을 주는 서버 증설 요구 등의 문제가 발생한다. MMOG의 확장성 문제를 해결할 수 있도록 본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅과 P2P 하이브리드 구조를 제시한다. P2P와 클라우드 구조의 기능들은 거의 독립적이나 MMOG를 위하여 두 구조의 개념을 융합하고 최종 결합 형태의 응용 연구에 대한 가능성을 고려하였다. 효율적이고 효과적인 자원의 공급과 부하가 배분되는 본 논문의 하이브리드 구조는 참여자의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 상당한 규모의 컴퓨팅 능력과 통신량을 경감시킬 수 있다. 시뮬레이션 결과 하이브리드 구조에 기반한 MMOG는 전형적인 클라이언트-서버 시스템에 기반한 MMOG보다 통신량이 감소되며 성능이 향상된 것으로 나타났다.
P2P 그리드 컴퓨팅 환경에서 피어의 자율성으로 인한 자원 제공의 휘발성과 피어의 이질적인 특성은 스케줄링 과정에서 해결해야 할 중요한 문제이다. 이에 본 논문에서는 이동 에이전트 기반 적응적 그룹 스케줄링 기법(Mobile Agent based Adaptive Group Scheduling Mechanism: MAAGSM)을 제안한다. 제안 기법은 피어의 특성 (즉, 자원제공자 자율성 고장, 자원제공자 가음용, 자원 제공 시간)에 따라 피어들을 동질적인 그룹(자원제공자 그룹)으로 구성한 후, 그룹에 적합한 다양한 스케줄링 알고리즘은 이동에이전트 기술을 이용하여 적용한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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