무선 모바일 네트워크상에서 트랜스코딩은 지연을 줄이고, 스트림의 처리 성능을 향상시키는 중요한 메커니즘이다. 그러나 무선 모바일 스트리밍 미디어 서비스는 제한된 네트워크 대역폭과 자원 등으로 인하여 혼잡, 간섭 및 지연등과 같은 문제점이 발생하고 있다. 간섭과 지연은 QoS를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 스트리밍 미디어 서비스의 응답성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 객체 버전 트랜스코딩 기법을 제안한다. 제안된 기법은 객체 버전들을 분석하여 트랜스코딩 그래프를 구축한다. 스트리밍을 효율적으로 제어하기 위하여 참조율 기반 제어 함수를 이용하며, 지연 절약을 위해 MVDS(Multiple Version Delay Saving)를 측정한다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 다른 비교 결과 기법들에 비해서 지연율, 캐시 히트율이 증가됨을 보인다.
본 논문에서는 파이프라인 프로세서의 분기 명령어 처리 성능 향상을 목적으로, BTB의 미스율을 줄이고 분기 예측의 정확도를 개선하기 위해 victim cache를 활용한 2-단계 BTB 구조를 제안한다. 2-단계 BTB는 기존의 BTB에 작은 크기의 victim BTB를 추가한 구조로, 적은 비용으로 BTB 미스율을 개선하고, 동적 예측(dynamic prediction)과 정적 예측 (static prediction)이 함께 사용되는 기존의 통합 분기 예측(Hybrid Branch Prediction) 구조의 예측 정확도를 높이도록 운영된다. 본 논문에서 제안된 2-단계 BTB에 의한 성능 개선을 4개 벤치마크 프로그램에 대한 trace-driven 시뮬레이션을 통해 검증한 결과, 기존의 BTB에 비해 2.5∼8.5%의 비용 증가로 BTB 미스율이 26.5% 개선되고, 기존의 gshare에 비해 64%의 비용 증가로 예측 정확도는 26.75% 개선되었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권3호
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pp.1065-1085
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2020
With rapid growth of content demands, device-to-device (D2D) content sharing is exploited to effectively improve the service quality of users. Considering the limited storage space and various content demands of users, caching schemes are significant. However, most of them ignore the influence of the asynchronous content reuse and the selfishness of users. In this work, the user preferences are defined by exploiting the user-oriented content popularity and the current caching situation, and further, we propose the social-aware rate, which comprehensively reflects the achievable contents download rate affected by the social ties, the caching indicators, and the user preferences. Guided by this, we model the collaborative caching problem by making a trade-off between the redundancy of caching contents and the cache hit ratio, with the goal of maximizing the sum of social-aware rate over the constraint of limited storage space. Due to its intractability, it is computationally reduced to the maximization of a monotone submodular function, subject to a matroid constraint. Subsequently, two social-aware collaborative caching algorithms are designed by leveraging the standard and continuous greedy algorithms respectively, which are proved to achieve different approximation ratios in unequal polynomial-time. We present the simulation results to illustrate the performance of our schemes.
클러스터 구조는 고가용도와 고성능 그리고 확장성을 요구하는 웹 서비스나 정보시스템 같은 응용 분야에서 저 비용으로 유용하게 사용 가능하다. 웹 서버 클러스터의 내용 기반 분배는 각각의 웹 서버들 사이에서 지능적으로 사용자 요구를 전달하기 위해 애플리케이션 계층에서 알려진 상세한 데이터를 이용한다. 본 논문에서는 웰 서버 클러스터 시스템을 대상으로 캐시의 적중과 각 서버의 부하 상태를 고려한 효율적인 내용 기반의 부하 분배를 수행하고 사용자의 동적인 문서 요구를 수용할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 특히 제안된 알고리즘은 부하 분배기로 하여금 각 서버에 있는 캐쉬의 내용을 모델링 하기 위한 시도나 웹 문서에 대한 사용자 접근 확률을 계산하기 위한 오버헤드가 없다.
최근에 무선 모바일 네트워크상에서 모바일 클라이언트 요청증가로 인하여 스트리밍 미디어 객체를 관리하고 서비스하기 위한 새로운 기법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 무선 모바일 네트워크상에서 스트리밍 미디어 서비스의 성능을 향상시키기 위한 새로운 객체 세그먼트 그룹화 방법을 제안한다. 제안된 기법은 분할된 객체 세그먼트들에 대해서 유사성 척도를 수행하며, 유사성 척도를 위해 disjunction, conjunction, 그리고 filtering연산을 수행한다. 이들 연산 척도에 따라 분할된 세그먼트들의 그룹화가 결정되며, 스트리밍 미디어 서비스 성능이 결정된다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법은 처리율, 평균 시작지연, 그리고 캐시 히트율의 성능이 우수함을 보였다.
Write requests which stored in disk cache of the RAID5 controller should be destaged to disk arrays according to the destage algorithm. As the response performance of the parallel IO request is being hit by the effect of the destage, several destage algorithms have been studied to enhance the performance of he RAID5 controller. Among the destage algorithms, the load balancing destage algorithm has better performance than other destage algorithms when system load is highly increased. But the load balancing destage algorithm gives priority to load balance among the disks in disk arrays, therefore, when some disks are affected by the very heavy system load caused by small data requests, the load balancing destage algorithm cannot enhance the performance of parallel IO requests effectively since it makes effort to maintain the load balance without the benefit of the locality of the write requests. This paper proposes a new RAID5 controller that applied reference-load balancing destage algorithm which decides the destage priority based on the reference history and load distribution of the disks. The simulation results show that RAID5 controller with the reference-load balancing destage algorithm has better performance than previous load balancing destage algorithm.
최근 VOD(Video-On-Demand) 서비스가 널리 이용되면서 멀티미디어 스트리밍 서버를 위한 데이타 캐슁 기법의 중요성이 점점 증가하고 있다. 기존 연구를 통해 인터벌 캐슁 기법과 이를 객체의 인기도를 반영하도록 확장한 기법들이 다양한 환경에서 우수한 성능을 나타냄이 입증되었다. 본 논문에서는 이와 같은 기존의 기법을 블록 수준으로 세분화할 경우 멀티미디어 스트리밍 서버의 성능을 더욱 향상 시킬 수 있음을 보인다. 실제 VOD 서버의 트레이스를 이용한 시뮬레이션 실험을 통해 본 논문이 제안한 알고리즘이 캐쉬 적중률과 스트림의 초기 지연 시간을 향상시킴을 보인다.
이동 컴퓨팅 환경에서 이동 호스트(클라이언트)는 네트워크가 연결되어 있는 동안 단절에 대비하여 중요한 파일들을 자신의 로컬 캐쉬에 저장하여야 한다. 본 논문에서는 클라이언트가 네트워크 단절시 가까운 미래에 사용하게 될 파일을 캐쉬에 저장하는 선인출 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘은 분석기, 선인출 목록 생성기, 그리고 선인출 관리기를 활용한다. 분석기는 클라이언트의 파일 참조 기록을 FAP(File Access Pattern) 프로파일에 저장한다. 선인출 목록 생성기는 이 프로파일을 이용하여 선인출 목록을 만들며, 선인출 관리기는 이 선인출 목록을 파일 서버에게 요청한다. 본 논문은 단지 관련성이 깊은 파일들이 선인출되는 것을 보장하기 위해 TRP(Threshold of Reference Probability) 파라미터를 설정하였다. 선인출 목록 생성기는 참조 확률이 TRP 이상인 파일들을 선인출 목록에 추가한다. 또한, 본 논문은 선인출 목록을 저장하는데 필요한 적재 크기를 줄이기 위해 TACP(Threshold of Access Counter Probability) 파라미터를 사용한다. 마지막으로, 우리는 캐쉬 적중률, 단절 후 클라이언트의 참조 파일 수, 적재 크기를 측정하였다. 시뮬레이션 결과, 선인출 메커니즘의 성능이 LRU 캐슁 메커니즘 보다 우수함을 알 수 있었다. 또한, TACP를 이용한 선인출은 적재 크기를 줄일 수 있으면서도, TACP를 사용하지 않는 선인출과 바슷한 성능을 보임을 확인하였다.
최근 스트리밍 미디어는 인터넷 상의 많은 트래픽을 유발하고 있다. 기존의 웹을 위한 객체와 마찬가지로 스트리밍 객체 또한 프록시 시스템을 사용하게 되면 여러 이점이 있긴 하지만, 스트리밍 미디어를 캐슁 하는 방법은 기존의 웹을 위한 객체보다 매우 크고 높은 대역폭을 요구하기 때문에 고려해야 할 점이 많다. 또한 많은 종류의 단말들의 다양한 대역폭을 적절히 서비스 하기 위해서 프록시 기능과 트랜스코딩 기능을 함께 할 수 있는 트랜스코딩 프록시가 유용하다. 기존의 프록시는 객체가 프록시 서버에 저장되어 있거나, 그렇지 않은 경우로만 고려되었으나, 트랜스코딩 프록시에서는 같은 객체의 다양한 버전에 대해서 종합적인 효과를 고려하여 최적의 버전 집합을 저장 해야 한다. 또한 최근의 멀티미디어 캐슁 시스템들은 접근 빈도가 높은 앞부분을 캐슁하여 지연 시간을 줄이고 높은 효율을 얻을 수 있도록 하는 방법을 사용한다. 한편 많은 연구에서 멀티미디어 데이터의 효율적인 저장 관리를 위해서 객체를 세그먼트로 나누어 관리하는 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 부분 캐슁을 사용하는 트랜스코딩 프록시에서 사용자 요청에 따른 후속 작업을 결정하기 위해 4개의 기본 이벤트를 이용하여 9개의 이벤트로 정의한다. 또한 트랜스코딩 프록시 시스템을 위하여 세그먼트 기반의 관리정책을 제안한다. 실험결과는 제안하는 방법이 사용자 지연시간, BHR와 트랜스코딩 데이터의 양이 적음을 보여준다.
기존의 PC나 W/S보다 이동성으로 인해 성능 상 제약이 많은 이동 컴퓨터 (mobile computer)는 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스를 위해 프락시 서버(proxy server)를 이용하여 이미지 파일의 양을 줄이거나 모든 데이타를 문자로만 처리해서 전송 받고 있다. 그러나 기존의 프락시 서버들은 다양한 이동 컴퓨터들로부터 H/W의 사양을 전송 받지 못하기 때문에, 이동 컴퓨터의 디스플레이 크기가 다양함에도 불구하고 동일한 크기(pixels)의 이미지 파일을 이동 컴퓨터들에게 전송해야만 한다. 그리고 사용자 별로 구분된 캐시를 사용함으로써 캐시의 적중률(hit ratio)이 떨어지게 된다. 이를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 디스플레이 크기와 색상을 기준으로 다양한 이동 컴퓨터들을 클래스로 나누고, WWW의 이미지 파일을 각각의 클래스에 적합하게 변환하여 저장하는 프락시 서버인 '클래스 기반 프락시(Class-based Proxy)'를 설계하고 구현하였다. 클래스 기반 프락시는 클라이언트 장치 (client device)가 요구하는 이미지 파일을 해당 클래스의 디스플레이 크기에 비례하여 변환한다. 따라서, 이동 컴퓨터들은 해당 클래스에 맞도록 변환된 이미지 파일을 클래스 기반 프락시로부터 전송 받기 때문에 PC나 W/S에서 보던 홈페이지의 화면을 이동 컴퓨터에서도 유사하게 볼 수 있다. 또한, 클래스 기반 프락시는 캐시에 저장되어 있는 변환된 이미지 파일을 동일한 클래스의 이동 컴퓨터들이 서로 공유하도록 하였다. 본 논문에서 구현한 클래스 기반 프락시와 기존의 프락시 서버를 테스트 한 결과, 클래스 기반 프락시 는 클라이언트에게 적합하게 변환된 이미지 파일들이 캐시에 저장되어 사용될 때 기존의 프락시 서버보다 빠른 속도를 보였다. 그리고 사용자들이 늘어날수록 클래스 기반 프락시가 기존의 프락시 서버보다 빠른 처리 속도를 나타냈다. 따라서, 클래스 기반 프락시는 클래스 별로 구분된 캐시로 인해 프락시 서버의 부담을 줄임으로써, 기존의 프락시 서버들보다 확장성(scalability)이 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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