• 제목/요약/키워드: QoS Distributed System

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분산 멀티미디어 응용을 위한 실시간 동기화 메카니즘 (A Real-Time Synchronization Mechanism for Distributed Multimedia Applications)

  • 박영숙;이승원;정기동
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.3785-3793
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    • 2000
  • 분산 멀티미디어 시스템에서는 미디어들 간에 존재하는 시간 관계성을 정확하게 표현하면서 네트워크의 가변적인 지연으로 인해 유발되는 비동기 문제를 해결할 수 있는 동기화 메카니즘이 필요하다. 본 논문에서는 실시간 분산 환경의 멀티미디어 응용을 지원하기 위해 Petri Net에 기반한 RTPN(Real-Time Petri Net) 동기화 명세 모델을 제안한다. 제한하는 모델은 미디어의 지연관계나 중요도에 의해 주요 키 미디어와 상대 키 미디어를 정의하여 다양한 미디어 객체간의 시간 관계를 유연하게 명세 한다. 그리고 점화 규칙은 비동기 허용율에 기반한 점화 함수에 의해 즉시 발생 되어 미디어 내 및 미디어간 실시간 동기화를 지원한다. 한편 프리젠테이션 레벨의 재동기를 위한 비동기 제어 알고리즘은 보다 효율적인 QoS 보장이 가능하다.

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Integrating Resilient Tier N+1 Networks with Distributed Non-Recursive Cloud Model for Cyber-Physical Applications

  • Okafor, Kennedy Chinedu;Longe, Omowunmi Mary
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권7호
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    • pp.2257-2285
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    • 2022
  • Cyber-physical systems (CPS) have been growing exponentially due to improved cloud-datacenter infrastructure-as-a-service (CDIaaS). Incremental expandability (scalability), Quality of Service (QoS) performance, and reliability are currently the automation focus on healthy Tier 4 CDIaaS. However, stable QoS is yet to be fully addressed in Cyber-physical data centers (CP-DCS). Also, balanced agility and flexibility for the application workloads need urgent attention. There is a need for a resilient and fault-tolerance scheme in terms of CPS routing service including Pod cluster reliability analytics that meets QoS requirements. Motivated by these concerns, our contributions are fourfold. First, a Distributed Non-Recursive Cloud Model (DNRCM) is proposed to support cyber-physical workloads for remote lab activities. Second, an efficient QoS stability model with Routh-Hurwitz criteria is established. Third, an evaluation of the CDIaaS DCN topology is validated for handling large-scale, traffic workloads. Network Function Virtualization (NFV) with Floodlight SDN controllers was adopted for the implementation of DNRCM with embedded rule-base in Open vSwitch engines. Fourth, QoS evaluation is carried out experimentally. Considering the non-recursive queuing delays with SDN isolation (logical), a lower queuing delay (19.65%) is observed. Without logical isolation, the average queuing delay is 80.34%. Without logical resource isolation, the fault tolerance yields 33.55%, while with logical isolation, it yields 66.44%. In terms of throughput, DNRCM, recursive BCube, and DCell offered 38.30%, 36.37%, and 25.53% respectively. Similarly, the DNRCM had an improved incremental scalability profile of 40.00%, while BCube and Recursive DCell had 33.33%, and 26.67% respectively. In terms of service availability, the DNRCM offered 52.10% compared with recursive BCube and DCell which yielded 34.72% and 13.18% respectively. The average delays obtained for DNRCM, recursive BCube, and DCell are 32.81%, 33.44%, and 33.75% respectively. Finally, workload utilization for DNRCM, recursive BCube, and DCell yielded 50.28%, 27.93%, and 21.79% respectively.

A Study on the Anomalous Traffic Handling

  • 이근수;김세헌
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2004년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.619-622
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    • 2004
  • For recent years, hacking is in the trends of making excessive traffic unnecessarily to obstruct the service by getting a system's performance down. And we can also see systems paralyzed in service ability due to the flash crowds of normal traffic to a popular website. This is an important problem certainly solved in the point of QoS guarantee for the clients. It is known that the former is DDoS(Distributed Denial of Service) attack and the latter is FE(Flash Event). These two are samely anomalous traffic because these make excessive congestion on the network or system and downgrade the system's service ability. In this paper, we propose a scheme for protecting the system against anomalous traffic and for guaranteeing the QoS. For this, a server records and maintains the information of clients accessed more than one time before when it is in normal condition. When it falls into the congestion, the records are used for filtering the spoofed IP. We send and receive the ICMP request/reply packet to know whether the IP is spoofed. And we also propose for applying the object spliting of CDN to guarantee the QoS in the initial FE situation.

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MPLS와 멀티캐스트 융합을 통한 Video Stream 방송 전송 최적화 (MPLS and Video Stream broadcast multicast transport optimization through convergence)

  • 황성규;한승조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1330-1336
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    • 2014
  • QoS기술과 전송기술의 고도화로 실시간 통신과 다양한 응용서비스가 가능하며 요즘 모바일기기의 보급화와 LTE기술의 발전으로 멀티미디어 서비스가 고품질 구현이 가능하다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 단순히 대역폭 확장과 라우터 증가와 라우팅 테이블의 증가를 고려하여 망의 확장성 문제가 포함되어진다. 트래픽 폭주에 따른 데이터를 분산할 수 있는 환경이 중심이 되어야 된다. 그러기 위해서는 현재 수신지 기반 라우팅 방식을 송신지 기반 (Source routing )의 라우팅 설정이 필요하다. 본 논문에서는 IETF에서 발표한 표준화인 IP스위칭 방식 기반의 레이블 스위칭 프로토콜인 Multi-Protocol Label Switching(MPLS)을 이용하여 기존망의 Best Effect로 멀티미디어 전송에 QoS보장이 힘든 환경을 최적화된 MPLS망을 이용 QoS를 보장하여 멀티캐스트를 전송하도록 한다.

홈 네트워크 환경에서 원격 교육을 위한 결함 복구 에이전트 (A Fault-Recovery Agent for Distance Education on Home Network Environment)

  • 고응남
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.479-484
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    • 2007
  • 본 논문은 FRA(Fault Recovery Agent)의 설계와 구축을 설명한다. FRA는 홈 네트워크 환경에서 멀티미디어 원격 교육을 위한 소프트웨어 오류를 복구하기에 적합한 에이전트이다. 분산 멀티미디어 시스템 견지에서 보면, QoS의 가장 중요한 범주는 시간성, 볼륨, 신뢰성이다. 본 논문에서는 결함 허용을 통해서 신뢰성을 향상시키는 방법에 대해서 기술한다. 본 논문은 규칙-기반 DEVS 모델링과 시뮬레이션 기법을 사용하면서 분산 멀티미디어 상에서의 오류 복구 시스템의 성능 분석을 설명한다. DEVS에서 하나의 시스템은 시간, 입력, 상태, 출력 및 함수들을 가지고 있다. 제시된 방법이 기존 방법에 비하여 오류 발생률과 작업 수행 시간에 있어서 더 효율적이다.

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그리드 컴퓨팅 시스템에서 QoS 결함 탐지 방법 (A Design of QoS Fault Manager in Grid Computing System)

  • 이화민;정광식;진성호;이대원;정순영;유헌창
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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    • pp.469-471
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    • 2002
  • 그리드 컴퓨팅 시스템은 광범위한 지역에 분산된 고성능 자원, 대용량 정보 및 혁신적인 애플리케이션 등을 네트워크로 연결하여 마치 단일 컴퓨터를 사용하는 것처럼 자원을 상호공유하고 이용할 수 있도록 지원한다. 광범위 분산 컴퓨팅 시스템(wide area distributed computing systems)인 그리드 역시 분산 컴퓨팅 시스템과 같이 각 자원의 결함발생 가능성이 존재한다. 그리드 컴퓨팅 시스템에서도 결함은 작업수행에 있어서 치명적일 수 있기 때문에 결함 포용 기능은 필수적인 요소이다. 하지만 그리드 컴퓨팅 환경을 제공하는 글로버스(globus) 미들웨어에는 결함 포용 기능이 포함되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 그리드 컴퓨팅 시스템에서 QoS(quality of service)을 고려하여 프로세스, 프로세서, 네트워크 결함을 정의하고, 정의된 결함이 발생할 경우 결함을 탐지하고 해결하는 방법을 제안한다.

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Efficient Polling Scheduler for IEEE 802.11 WLAN

  • Kim, Tae-Kon;Lee, Hyung-Keun;Koh, Jin-Hwan
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.171-177
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    • 2007
  • Although the Distributed Coordination Function is the fundamental access protocol of IEEE 802.11, it cannot meet the Quality of Service (QoS) requirements in general. So, the Point Coordinate Function is provided to support QoS related services. However, it has inherent problems. Access point (AP) has no knowledge of the queue status and instantaneous channel condition of stations in the system. In this paper we propose an efficient and versatile polling scheduler that shows excellent throughput and fairness performance. Comparison with well known polling schemes is provided through computer simulation under various channel situations including error prone environments.

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Terminal-Assisted Hybrid MAC Protocol for Differentiated QoS Guarantee in TDMA-Based Broadband Access Networks

  • Hong, Seung-Eun;Kang, Chung-Gu;Kwon, O-Hyung
    • ETRI Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.311-319
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    • 2006
  • This paper presents a terminal-assisted frame-based packet reservation multiple access (TAF-PRMA) protocol, which optimizes random access control between heterogeneous traffic aiming at more efficient voice/data integrated services in dynamic reservation TDMA-based broadband access networks. In order to achieve a differentiated quality-of-service (QoS) guarantee for individual service plus maximal system resource utilization, TAF-PRMA independently controls the random access parameters such as the lengths of the access regions dedicated to respective service traffic and the corresponding permission probabilities, on a frame-by-frame basis. In addition, we have adopted a terminal-assisted random access mechanism where the voice terminal readjusts a global permission probability from the central controller in order to handle the 'fair access' issue resulting from distributed queuing problems inherent in the access network. Our extensive simulation results indicate that TAF-PRMA achieves significant improvements in terms of voice capacity, delay, and fairness over most of the existing medium access control (MAC) schemes for integrated services.

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백홀 용량이 제한된 이기종 네트워크에서 QoS를 고려한 셀 선택 기법 (QoS-Oriented User Association in HetNet with a Backhaul Constraint)

  • 양찬석;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권10호
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    • pp.654-663
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    • 2014
  • 셀 커버리지 향상과 단위 면적당 무선 용량의 증대를 위해 셀룰러 이동 통신 시스템에 다양한 크기와 전송전력을 갖는 다수의 네트워크이 혼재하는 이기종 네트워크의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 하향링크에서 모든 셀이 동일한 무선 자원을 공유하고, 일부 소형 셀에서는 백홀 링크의 용량에 제한이 있는 경우를 고려한다. 이 때 모든 사용자의 주어진 트래픽을 정해진 시간 내에 전송해야 하는 QoS요구 사항을 만족시키면서 동시에 전체 시스템에서의 무선 자원 사용량을 최소화 시킬 수 있는 셀 선택 문제를 정식화하고, 그 최적 해를 찾기 위한 분산 알고리즘을 제안한다. 해당 알고리즘은 일부 소형셀의 백홀 링크에서 병목현상이 발생하였을 경우, 백홀 용량에 여유가 있는 인접 셀로 사용자를 오프로딩 하도록 동작함으로써 기존 방식과 대비할 때 제한된 무선 자원 및 백홀 링크 용량에 맞추어 더 많은 사용자의 QoS를 지원할 수 있음을 확인한다.

클라우드 환경에서 멀티 노드들의 최적 경로 탐색을 위한 양자화 데이터 전송 (Quantization Data Transmission for Optimal Path Search of Multi Nodes in cloud Environment)

  • 오현창;김재권;김태영;이종식
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.53-62
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    • 2013
  • 클라우드 환경은 분산컴퓨팅 분야의 한가지로서, 물리 노드와 가상 노드로 구성이 되어 있다. 분산화 된 클라우드 환경에서의 최적 경로 탐색은 각 노드들이 최적 경로 탐색을 수행하는 것이다. 실시간으로 급변하는 탐색 환경은 빠른 데이터 전송을 통한 각 노드들의 동기화를 요구한다. 따라서 QoS의 보장과 최적 경로 탐색을 위해서 양자화 기법이 필요하다. 양자화 기법을 통해 중앙 서버는 각 노드로 실시간 탐색 환경 데이터를 빠르게 전송가능하며 각 노드들은 원활하게 최적 경로 탐색을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 중앙 서버에서 각 노드들의 최적 경로 탐색 문제를 해결하기 위해 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 양자화를 적용한다. 최적 경로 생성 시스템에 양자화 데이터 전송을 적용하는 실험을 하기 위해 클라우드 환경의 시뮬레이션을 구성하였다. 양자화 기법의 적용을 통해 클라우드 환경에서 전송 되는 총 데이터를 줄이면서 성능을 높일 수 있으며, 최적 경로 탐색을 위한 어플리케이션의 QoS를 보장할 수 있다.