네크워크상의 분산되어 있는 정보를 접근하는 온톨로지와 같은 시맨틱 웹 정보 시스템에서는 효율적인 질의 처리를 위하여 질의 응답 시간을 줄여주는 향상된 캐쉬 메카니즘을 필요로 한다. 특히, P2P 네트워크 시스템은 웹 환경의 기본적인 하부 구조를 이루고 있으며, 질의가 발생하면, 소스 피어(Peer)로의 데이터 전송량을 줄이는 문제가 효율적인 질의 처리의 중요한 부분이다. 전통적인 데이터베이스 캐쉬 메카니즘으로부터 현재의 웹 환경에 적합한 질의 메카니즘들이 연구되어 왔으며, 질의 처리 결과를 캐쉬하는 것은 입력 질의 요구를 빠른 시간에 바로 사용자에게 전달할 수 있다. 웹 환경에서는 시맨틱 캐싱 방법이 연구되어 왔으며, 이는 캐쉬를 의미적인 영역들로 이루어진 공간으로 관리하는 개념이며, 논리적인 캐싱 단위가 질의와 질의 결과이므로 웹 환경에서 적합한 개념이다. 본 연구에서는 온톨로지와 같은 시맨틱 웹 정보가 클러스터 단위로 여러 피어에 분산되어 있는 경우에 캐쉬 메카니즘을 이용하여 효율적인 질의 처리가 이루어지도록 하는 방법을 제시한다. 특히, 캐쉬를 유지하고 처리하는 방법으로 스키마를 이용한 캐쉬 데이터 필터링 방법과 온톨로지와 질의 결과의 유사도를 측정하여 캐쉬 대체 영역 선택에 사용하는 방법을 제시한다.
최근 무선랜 환경을 우리 근체에 널리 퍼져있고 많은 사람들이 FDA를 비롯한 multimedia application들과 같은 휴대장치를 많이 사용함으로써 단말 장비들의 이동이 계속 늘어나고 있다 그러나 이러한 단말 장비들이 이동하여 현재 접속되어 있는 AP(Access Point)를 벗어나 다른 AP와 접속을 시도할 때 두 AP들 사이에는 핸드오프 지연이 발생한다. 이러한 핸드오프 지연을 줄이기 위해 이 논문에서는 효과적인 데이터 구조를 사용하는 WFH(Weighted Frequent Handoff)를 제안한다. WFH는 FHR(Frequent Handoff Region)에서 클라이언트의 이동확률 개념을 도입한 새로운 cache replacement algorithm을 사용하여 cache hit ratio를 높이고 토폴로지에서 불필요하게 중복되는 트래픽도 줄여준다. 이 알고리즘은 QoS를 기반으로 하는 클라이언트의 레벨과 이동 패턴에 따라서 인종되는 범위가 달라지는 FHR과 네트워크 이동 토폴로지를 동적을 캡처하는 neighbor graph을 이용하고 있다.
인터넷 상에서의 동영상이나 음성 등에 대한 서비스가 증가함에 따라, 이러한 미디어스트림을 제공하는 서버의 부하를 줄이기 위해 프록시 서버 사용이 요우되고 있다. 하지마, 미디어스트림을 용량이 크기 때문에 기존의 웹 오브젝트에 대한 캐슁 정책을 그대로 반영하기에는 무리가 따른다. 본 연구에서는 미디어스트림의 효율적인 캐슁를 위하여 다양한 replacement 정책과 캐슁 블록의 크기 변화에 따른 프록시 캐쉬의 효율성 변화를 살펴본다.
본 논문에서는 웹상의 높은 가변성을 고려하여 웹 캐시 공간을 관리하는 새로운 접근 방법을 제안한다. 모든 문서를 저장하는데 하나의 캐시를 사용하는 것 대신에, 캐시를 분할하여 파일 타입에 따라 저장한다. 제안된 방법은 LFU, LRU와 SIZE 기반 알고리즘을 사용하여 현재의 캐시 관리 정책과 비교한다. 2가지의 서로 다른 실제 작업부하를 사용하며, 시뮬레이션을 통해 파일 타입별 캐싱이 적중률과 바이트적중률을 개선시킴을 보인다.
캐시는 현대 컴퓨터 시스템에서 중요한 성능 개선 요소 중 하나로, 효율적인 데이터 저장 및 액세스를 보장한다. 교체 정책은 캐시의 한정된 용량 내에서 어떤 데이터를 보관하고 어떤 데이터를 대체할지 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 이 논문은 Pseudo LRU 와 LRU 교체 정책을 대상으로 cache 에서의 throughput 과 gate count 를 각각 비교한다. LRU 방식을 적용한 cache 와 Pseudo LRU 방식을 적용한 cache 는 Locality 0 과 100 에서 0.001GB/s 미만의 차이를 보이며 각각 0.095GB/s, 0.211GB/s 로 동일했으며 Gate Count 는 각각 134,516 과 130,016 으로 4500 의 감소 효과가 있었다.
웹 캐쉬는 웹 응용의 성능향상을 위한 중요한 문제가 되었다. 본 논문에서는 웹 데이타에 부여 되는 만기시간(expiration time을 활용하여 웹 캐쉬의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 먼저, 기존 캐 쉬 교체 알고리즘에서 사용된 참조확률에 만기시간의 영향을 반영한 유효참조확률(effective referenceprobability)의 개념을 제시한다. 그리고, 유효참조확률을 정형적으로 정의한 후, 확률적 모델 하에서 이 론적으로 유도한다. 기존의 교체 알고리즘에서 참조확률을 유효탐조확률로 대체하면 기존 교체 알고리즘에만기시간의 영향을 반영할 수 있다. 성능평가 결과, 유효참조확률을 사용한 알고리즘이 그렇지 않은 알고 리즘보다 항상 우수한 결과를 보였다. 이것은 제안한 방법이 만기시간을 고려하여 캐쉬효과를 얻을 이론적 인 확률을 정확히 반영한 방법으로서, 만기시간의 영향을 보다 효과적으로 반영하기 때문이다. 특히, 유효 참조확률은 캐쉬비율이 0.05이고 갱신이 비교적 자주 일어날 경우(갱신횟구가 참조횟수의 1/10이상인 경우)에 LRU-2의 경우 30% 이상. Aggarwal의 방법(refresh overhead factor가 통합된 PSS)의 경우 13%이상 성능을 개선하였다. 이 같은 결과는 유효참조확률이 만기시간이 주어지는 웹 캐쉬에서 크게 성능을 개선할 수 있음을 보여주고 있다.
본 논문에서는 분산 디렉토리 시스템에서 질의 처리 속도를 향상시키기 위하여 원격지의 객체에 대한 질의와 결과를 요청지의 캐시에 저장하는 캐싱 메카니즘을 제안한다. 이를 위하여 첫째, 분산 디렉토리 시스템에 저장되는 캐시 정보를 응용 데이터 정보, 시스템 데이터 정보로 분류하고, 분류된 캐시 정보를 기반으로 캐시 시스템 구조를 설계하였다. 둘째, 각각의 캐시에 대한 거리 정보와 접근 회수를 가중치로 부여한 최소-TTL 대체 기법을 개발하였다. 마지막으로 제안된 캐시 기법과 타 기법(LRU, LFU 대체 기법)에 대하여 성능 평가를 수행하여 제안된 기법이 LRU 기법 보다 25%의 성능향상을 보였으며, LFU 기법보다는 30%의 성능향상 결과를 보였다.
In this paper, we propose a new cache structure for effective error correction of soft error. We added check bit and SEEB(soft error evaluation block) to evaluate the status of cache line. The SEEB stores result of parity check into the two-bit shit register and set the check bit to '1' when parity check fails twice in the same cache line. In this case the line where parity check fails twice is treated as a vulnerable to soft error. When the data is filled into the cache, the new replacement algorithm is suggested that it can only use the valid block determined by SEEB. This structure prohibits the vulnerable line from being used and contributes to efficient use of cache by the reuse of line where parity check fails only once can be reused. We tried to minimize the side effect of the proposed cache and the experimental results, using SPEC2000 benchmark, showed 3% degradation in hit rate, 15% timing overhead because of parity logic and 2.7% area overhead. But it can be considered as trivial for SEEB because almost tolerant design inevitably adopt this parity method even if there are some overhead. And if only parity logic is used then it can have $5%{\sim}10%$ advantage than ECC logic. By using this proposed cache, the system will be protected from the threat of soft error in cache and the hit rate can be maintained to the level without soft error in the cache.
분산 파일시스템 환경에서는 디스크 접근 비용을 줄이기 위해 각 노드에 캐쉬된 데이터를 서로 공유하는 협력캐쉬 기법이 사용된다. 협력캐쉬 기법은 분산되어있는 시스템들의 캐쉬정보를 서로 공유하여 가상으로 더 큰 캐쉬를 형성함으로써 캐쉬 히트율을 높이고 디스크 접근을 줄이는 방법이다. 기존에 제안된 협력캐쉬 기법들은 캐쉬에 대한 근사정보를 이용하여 메시지 비용을 줄이고, 로컬캐쉬영역과 글로벌 캐쉬영역을 가변적으로 사용하여 캐쉬히트율을 높이고 있다. 또한 캐시교체시 교체된 블록을 비활동적인 노드로 보내어 계속 캐쉬에 유지하도록 하여 글로벌 캐시히트율을 높이는 장점을 갖는다. 그러나 잘못된 근사정보가 성능을 저하시킬 수 있으며 일관성 유지를 위한 메시지교환 비용이 많이 든다는 단점을 갖고 있다. 또한 비활동적인 노드를 선정하기 위해 사용되는 각 노드의 에이지정보 관리비용이 많이드는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 정확한 캐쉬정보를 유지하며 일관성 유지비용과 캐시에이지정보 관리비용을 최소화시키는 협력캐쉬 알고리즘을 제안한다. 그리고 성능평가를 통해 기존의 협력캐쉬 기법과 비교하여 제안하는 알고리즘의 우수성을 보인다.
본 논문에서는 home 소형셀 대비 넓은 커버리지를 갖고 많은 사용자를 서비스 하는 enterprise/urban 소형셀 환경에서 적용할 수 있는 사용자 컨텍스트 기반 캐시 알고리즘을 제안한다. 소형셀 캐시 기법은 소형셀 사용자의 웹 트래픽을 소형셀 내부에 위치한 저장 공간에 저장하는 방법으로 코어망 트래픽을 감소시키는 효과가 있다. 본 논문에서는 기존의 알고리즘과 달리 Mobile Edge Computing(MEC)의 개념을 적용하여 소형셀 내부가 아닌 edge server에 사용자 트래픽을 캐시하며 사용자 특성을 반영하기 위해 사용자를 그룹화한다. 또한, 그룹별 저장 공간의 크기를 달리하고, 캐시 업데이트 주기를 캐시 적중률에 따라 변경하여 코어망으로부터 제공받는 트래픽을 감소하고자 하였다. 성능 분석 결과 기존 알고리즘 대비 캐시 적중률 측면에서 약 11%, cache efficiency 측면에서 약 5.5%의 성능 향상을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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