Shojafar, Mohammad;Pooranian, Zahra;Abawajy, Jemal H.;Meybodi, Mohammad Reza
Journal of Computing Science and Engineering
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제7권1호
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pp.44-52
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2013
This paper addresses the problem of resource scheduling in a grid computing environment. One of the main goals of grid computing is to share system resources among geographically dispersed users, and schedule resource requests in an efficient manner. Grid computing resources are distributed, heterogeneous, dynamic, and autonomous, which makes resource scheduling a complex problem. This paper proposes a new approach to resource scheduling in grid computing environments, the hierarchical stochastic Petri net (HSPN). The HSPN optimizes grid resource sharing, by categorizing resource requests in three layers, where each layer has special functions for receiving subtasks from, and delivering data to, the layer above or below. We compare the HSPN performance with the Min-min and Max-min resource scheduling algorithms. Our results show that the HSPN performs better than Max-min, but slightly underperforms Min-min.
분산 이형 환경에서 대용량의 정보를 검색하는 새로운 패러다임으로 이동 에이전트가 주목받고 있다. 검색을 수행하기 위해 많은 양의 데이터를 전송하는 대신 검색을 수행하는 에이전트를 검색을 수행할 서버로 직접 전달하는 방식을 이용하는 것이다. 본 논문에서는 분산 이형 환경에 독립적으로 존재하는 정보를 효율적으로 검색할 수 있는 이동 에이전트 기반의 정보 검색 모델을 제시하고 질의응답(Q&A)을 검색하는 시스템을 다지인하고 구현한다. 제안된 모델인 이동 에이전트 기반의 질의응답 검색 시스템(QASSMA : Q&A Search System using Mobile Agents)은 이형 분산의 환경에 존재하는 질의응답 게시판 및 뉴스그룹을 검색할 수 있는 모델이다. QASSMA의 특징을 요약하면, 우선, 최적의 검색 위치로 검색 코드 자체가 이동하여 검색을 수행하므로 기존의 정적인 검색 로봇에 비하여 고정된 네트워크 거리를 극복할 수 있고 단축된 원격 서버와의 네트워크 거리만큼 검색시간을 단축시킬 수 있다. 또한 출발서버에서 검색할 위치로 검색코드가 이동하여 실행되므로 중앙 집중적인 네트워크 트래픽 형성을 막고 출발서버의 부담을 줄일 수 있다. 마지막으로, QASSMA의 이동 검색 에이전트는 검색 환경에 맞는 클래스를 능동적으로 탑재하여 효율적으로 검색 환경의 변화에 대처할 수 있고 다양한 검색 방법을 지원할 수 있다. 본 논문에서는 실험을 통해 제안된 이동 에이전트 기반의 질의응답 시스템의 검색 방법이 기존의 정적인 검색 방법에 비해 효율적임을 보인다.
수신자 개시 부하재분배 알고리즘에서는 전체 시스템이 저 부하일 때 수신자(저 부하 프로세서)가 부하를 이전 받기 위해 송신자(과부하 프로세서)를 발견할 때까지 불필요한 이전 요청 메시지를 계속 보내게 된다. 따라서 이 같은 상황에서는 과부하 상태인 송신자 프로세서로부터 승인 메시지를 받기까지 불필요한 프로세서간 통신으로 인하여 프로세서의 이용률이 저하되고, 작업의 처리율이 낮아지는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이질형 분산 시스템에서의 동적 부하재분배를 위해 유전 알고리즘을 기반으로 하는 접근 방법을 제안한다. 이 기법에서는 불필요한 요청 메시지를 줄이기 위해 요청 메시지가 전송될 프로세서들이 제안된 유전 알고리즘에 의해 결정된다. 실험결과 본 논문에서 제시한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 좋은 결과를 보이고 있다.
지역적으로 분산되어 있는 이기종의 시스템들을 하나로 묶어 사영하는 그리드 컴퓨팅이 차세대 병렬.분산 연산을 위한 새로운 패러다임으로 관심을 끌고 있다. 고속 네트워크로 연결된 다수의 컴퓨터 시스템이 사용자에게 통합된 가상의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 그리드 시스템은 통신비용에 대한 중요성이 매우 크다. 따라서 그리드 환경에서 스케줄링 알고리즘은 작업의 실행시간을 단축하기 위하여 자원들의 연산능력과 함께 통신에 대한 비용을 고려하여야 한다. 그러나 현재까지 발표된 대부분의 스케줄링 알고리듬들은 작업이 한 클러스터에서 처리되는 것을 가정함으로써 통신비용을 무시하였으며, 작업이 다수의 클러스터에 분산되어 처리되는 경우에도 통신비용에 관한 오버헤드를 고려하지 않았다. 본 논문에서는 그리드 시스템에 적합한 기존 스케줄링 알고리즘들의 성능을 분석하였으며, 작업이 다수의 클러스터에 분산되어 수행되는 co-allocation 환경에서 통신비용을 고려하여 알고리즘들의 성능을 비교하고 분석하였다.
With the advent of the Internet-of-Things paradigm, the amount of data production has grown exponentially and the user demand for responsive consumption of data has increased significantly. Herein, we present DART, a fast and lightweight stream processing framework for the IoT environment. Because the DART framework targets a geospatially distributed environment of heterogeneous devices, the framework provides (1) an end-user tool for device registration and application authoring, (2) automatic worker node monitoring and task allocations, and (3) runtime management of user applications with fault tolerance. To maximize performance, the DART framework adopts an actor model in which applications are segmented into microtasks and assigned to an actor following a single responsibility. To prove the feasibility of the proposed framework, we implemented the DART system. We also conducted experiments to show that the system can significantly reduce computing burdens and alleviate network load by utilizing the idle resources of intermediate edge devices.
In recent years, we have seen a proliferation of mobile-network-enabled smart objects, such as smart-phones and smart-watches, that form a cyber-physical integrated network to connect the cyber and physical worlds through the capabilities of sensing, communicating, and computing. Discovery of the relationship between smart objects is a critical and nontrivial task in cyber-physical integrated network applications. Aiming to find the most stable relationship in the heterogeneous and dynamic cyber-physical network, we propose a distributed and efficient relationship-discovery algorithm, called dynamically maximizing remaining unchanged time with minimum connected dominant set (DMRUT-MCDS) for constructing a backbone with the smallest scale infrastructure. In our proposed algorithm, the impact of the duration of the relationship is considered in order to balance the size and sustain time of the infrastructure. The performance of our algorithm is studied through extensive simulations and the results show that DMRUT-MCDS performs well in different distribution networks.
An Integrated Data Environment (IDE) is the end state of the CALS vision. It refers to an environment where all the data generated from the entire lifecycle activities of a product can be shared by anyone that participates in the management. engineering, manufacturing, or support of the product, although the data are geographically distributed and are maintained in heterogeneous platforms. The primary purpose of this paper is to introduce the fundamental concept, architecture, and core implementation technology of an IDE. The secondary purpose is to suggest some strategic directions to the planning staffs in both government and industry. and to suggest some research issues to the researchers in academia. The reference architecture of an IDE being developed by the US DoD and that of NIIIP (National Industrial Information Infrastructure Protocol) being developed by a consortium are discussed. Two principal issues of implementing an integrated database, i.e., distributed object computing including CORBA and multi-database system (MDBS) are reviewed. As a conclusion. the author suggests that daring investment in prototyping an IDE by a nationwide consortium is essential to keep up with the advanced countries in CALS implementation.
본 논문에서는 이기종 머신으로 구성된 분산환경에서 분산처리를 하는 경우에 발생하는 태스크간의 과도한 통신오버헤드를 완화할 수 있는 이기종 복사 스케쥴링(HDS:Heterogeneous Duplication scheduling) 기법을 제안하였다. HDS 기법은 서로 다른 머신에 할당된 두 태스크간에 과도한 통신이 발생하는 경우, 통신을 유발하는 태스크를 데이터를 전송받을 태스크가 할당될 머신에 복사하여 함께 수행하는 기법이다. 이 기법에서는 복사할 태스크의 범위를 부모 태스크로 한정하여 알고리즘의 복잡도를 낮추었다. 여러 형태의 태스크 그래프에 대한 모의실험에서도 제안한 기법에 의한 스케쥴링 결과가 기존의 이기종 스케쥴링 기법에 의한 결과에 비하여 우수한 것을 확인할 수 있었다.
Many distributed and heterogeneous services and devices are accessible in ubiquitous computing environment, so interoperating those services and devices is one of the key tasks in implementing ubiquitous applications. We used to use script languages in integrating such interoperating components and services. However currently available most script languages are not suitable for ubiquitous environment because there are so diverse forms of interoperation targets such as service objects, web, legacy objects and programmable devices. So it is worthwhile designing a new script language well-suited to ubiquitous environment. In this paper, we propose a new script language, called Ubiscript, for the ubiquitous environment. We develop and adopt several unique language features such as remote scope, multiple contexts, web and legacy objects, remote exception handling, etc. in Ubiscript to overcome the limitations of conventional script languages. In this paper, we also describe the implementation of Ubiscript and its runtime system. A couple of ubiquitous applications were developed in Ubiscript, and the applications are tested on the runtime system. According to our experiences and evaluation, Ubiscript turned out to have a high potential in its expression power and contribution to improving ubiquitous application developers' productivity.
Since management of information resources is getting more complicated in the distributed, heterogeneous computing environment, the capability of monitoring and controlling the dispersed information resources is perceived as a critical success factor for the effective enterprise-wide information resource management. Integrated Control Architecture(ICA) provides that capability. Utilizing such architecture, we can manage corporate information resources more efficiently, perform impact analysis for changes in information resources, and alleviate the human effort by automating the monitoring of critical information resources. In this paper, we propose a conceptual framework and metamodel of ICA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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