• 제목/요약/키워드: Queuing System

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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.

제한수신시스템을 위한 키 관리 메카니즘과 성능향상 방안 (A New Key Management Mechanism and Performance Improvement for Conditional Access System)

  • 조현숙;이상호
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제8C권1호
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    • pp.75-87
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    • 2001
  • 이 논문에서는 제한수신시스템의 일반구조 및 암/복호화에 사용되는 키의 안정성을 위한 키관리 메카니즘 그리고 시스템 성능 향상을 위한 키 계층 구조의 개선에 대해서 살펴본다. 또한 시스템 성능 분석을 위한 기본 개념으로 큐잉 이론(queuing theory)을 설명하고, 디지털 방송 유료화 서비스의 실현 및 시스템 성능 향상을 위한 시스템 최적화 방안으로서 몇 가지 산정된 자료를 기초로 하여 최적의 키 생성 및 전달 주기, 최적의 키관리 주기에 따른 최대/최소 키 전달 시간, 과금 데이터처리를 위한 전용선의 용량 및 시스템 용량을 산정 한다.

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Some Properties of Heterogeneous Multi-server Systems with the Switching Rules

  • Ahn, Yunkee
    • 한국경영과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.41-51
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    • 1979
  • The Classical multi-server heterogeneous queuing system can be more generalized by using the concept of the switching rules. The descriptions of these systems, the relations among the state probebilities at the various points of interest, and comparisons with the single-server system will be presented. Instead of using the imbedded markov chain we set up the simultaneous equations for the state probabilites by the supplementary variable method.

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실시간 VOD 서버 시뮬레이터 설계 (A Design of Real-time VOD Server Simulator)

  • 정지영;김성수
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.65-75
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    • 2000
  • In recent years, significant advances in computers and communication technologies have made multimedia services feasible. As a result, various queuing models and cost models on architecture and data placement for multimedia server have been proposed. However, these analytical techniques use only probabilistic models to represent the behavior of a system, and then they have several limitations like accuracy. Simulation is a viable alternative to analytical model. It avoids many of the limitations associated with analytical techniques, allowing for more precise representation of system attributes like workload in program code. In this paper, we propose a simulation test bed that can evaluate performance of real-time multimedia server by using simulation model.

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다중 루프문의 병렬처리를 위한 타스크 스케줄링에 관한 연구 (Study on Task Scheduling for Parallel Processing of Nested Loops)

  • 허정연;손윤구
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권1호
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    • pp.11-17
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    • 1992
  • This paper is to propose an analytical queuing model for parallel processing of sequential program with nested loops. The analytical results are compared with the results from the implemented multiprocessor system composed of four intel 8088 microprocessor, eight 2KB shared common memories, and a hardware token ring. At results, this study shows that the processed results are almost similar in proposed analytical model and real system. Proposed analytical model can be applied to evaluate parallel processing of sequential program with nested loops.

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Comparative Study of GPS-Integrated Concrete Supply Management using Discrete Event Simulation

  • Zekavat, Payam Rahnamayie;Mortaheb, Mohammad Mehdi;Han, Sangwon;Bernold, Leonhard
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제4권2호
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    • pp.31-40
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    • 2014
  • The management of vehicular supply of "perishable" construction material, such as concrete mixes, faces a series of uncertainties such as weather, daily traffic patterns and accidents. Presented in this paper is a logistics control model for managing a hauling fleet with interrelated processes at both ends and queue capacities. Discrete event simulation is used to model the complex interactions of production units and the randomness of the real world. Two alternative strategies for ready mix concrete delivery, with and without an off-site waiting queue, are studied to compare supply performance. Secondly, the paper discusses the effect of an agent-based GPS tracking system providing real-time travel data that lessens the uncertainty of trucking time. The results show that the combination of GPS information with off-site queuing reduces productivity loss and process wastes of concrete placement as well as the idleness of supply trucks when crew or pump experience an unexpected stoppage.

안정된 컴퓨터 통신망을 위한 임의 접근 프로토콜 (A Stable Random Access Protocol For A Computer Network)

  • 이상건
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.515-522
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    • 1997
  • 컴퓨터 통신망에서 안정된 프로토콜을 제공하기 위해 분산된 큐를 이용한 임의 접근 프로토콜(Distributed Queuing Random Acess Protocol:DQRAP)을 제안하고 검토한다. DQRAP 프로토콜은 통신망에서 노드간의 경쟁을 해소하고 메시지 전송을 스케줄하기 위해 미니 슬롯을 사용해서 채널 피드백과 두 개의 분산 큐를 제공한다.세 개의 미니 슬롯을 사용할 경우 세 번의 미니슬롯이 피드백되어 도착했을 때 전송시간보다 빨리 충돌을 해결할 수 있다. 세 개의 미니 슬롯을 사용한 모델링과 시뮤레이션을 통해서 DQRAP 프로토콜은 처리율과 지연에 대하여 M/D/I 시스템에 거의 근접하는 것을 알 수 있다.DQRAP 브로토콜은 안정되고 전파지연에 민강하지 않으므로 현재 사용중인 위성 통신망, 근거리 통신망 (LAN)혹은 메트로폴리탄 통신망(MAN)등에 사용될 수 있다.

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한국형 e-Navigation 운영 시스템의 데이터 메시지 큐잉을 위한 AMQP 분석 (Analysis of the AMQP for Data Message Queueing of Korean e-Navigation Operation System)

  • 장원석;김범준;강문석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.22-24
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    • 2017
  • 한국형 e-Navigation 운영 시스템은 해양 안전과 관련된 다양한 서비스를 제공하도록 설계되고 있다. 이 서비스들은 하나의 소프트웨어에서 제공되는 것이 아닌, 별개의 소프트웨어로 구성된다. 한국형 e-Navigation 운영시스템에 탑재되는 서비스 소프트웨어들이 통합되기 위해서는 서비스 소프트웨어간 데이터를 교환할 수 있는 데이터 메시지의 정의가 필요하다. 또한 한국형 e-Navigation 운영시스템 서비스의 동작개념에 따라 짧은 시간에 많은 메시지가 네트워크를 통해 전송될 것으로 예상된다. 이와 같은 이유로 데이터 메시지를 효율적으로 관리하기 위해서는 고빈도, 고용량 메시지를 저장하기 위한 버퍼 또는 데이터 메시지 큐가 필요하다. 이에 본 논문에서는 한국형 e-Navigation 운영 시스템에 적용될 수 있는 데이터 메시지 큐인 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)의 특징을 분석하고 그 결과를 보였다.

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NAND 플래시 파일시스템의 I/O 스케줄러 성능분석 (A Performance Analysis of I/O Scheduler for NAND Flash File System)

  • 이영석;이창희;정경호;김용환;안광선
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • 대용량의 NAND 플래시 메모리가 출시됨으로써, 다양한 용도로 사용이 가능해 졌다. 특히 모바일기기의 멀티미디어 기능 확장으로 인해 대용량 NAND 플래시 메모리의 수요가 증가하고 있다. YAFFS2, NILFS2, JFFS2 파일시스템은 NAND 플래시 메모리 전용 파일시스템이다. 본 논문에서는 각 3개의 파일시스템에 4개의 I/O scheduler : CFQ(Complete Fair Queuing) I/O scheduler, NOOP(No Operation) I/O scheduler, Anticipatory I/O scheduler, Deadline I/O scheduler에 대한 순차적인 읽기, 쓰기 성능을 분석하였다. JFFS2 파일시스템 상에서의 Anticipatory I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 8%, 읽기 1.5% 이상 시간이 단축되었다. YAFFS2 파일시스템상에서는 4개의 I/O scheduler 시간이 일정하다. NILFS2 파일시스템에서는 Deadline I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 2%, NOOP I/O scheduler가 읽기 6%정도 시간이 단축 된다.

폐쇄된 다중 클래스 시스템에 대한 신속한 성능 시뮬레이션 모델 (Agile Performance Simulation Model for a Closed Multi-class System)

  • 김용수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.11-16
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    • 2009
  • 큐(queuing) 이론은 전화회선 수를 예측하기 위해 1917년 Erlang에 의해 도입된 이후 1960년대 말이 되어서야 Scherr를 필두로 컴퓨터 시스템의 성능 분석에 적용되기 시작하였다. 2000년대 들어 인터넷의 팽창 동 IT기술의 발달로 비즈니스 환경이 속도 중심으로 바뀌면서 시스템 분석가들도 사용자의 IT서비스 만족도를 충족시키기 위해 컴퓨팅 환경 분석 및 예측을 신속히 수행할 필요가 생겼다. 또한 컴퓨터 장비 가격은 급격히 하락하고 성능은 증가하는 상황에서 컴퓨터의 성능을 분석하여 개선하기 보다는 새로운 장비를 도입하여 성능을 향상시키려 함으로서 비용의 낭비는 물론 현 시스템의 용량과 성능도 파악하지 못하고 있다. 그러므로 많은 시간을 요하는 자세하고 정확한 시뮬레이션 모델 보다는 때로는 조악하지만 신속한 모델이 필요할 수도 있다. 본 논문에서는 측정된 성능 데이터를 기초로 Menasce가 제시한 분석적 모델을 검토하고 ARENA를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축하여 검정함으로써 개략적이지만 신속한 성능 분석 및 예측 시뮬레이션 모델을 제시하고자 한다.