• International Journal of Contents
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• 제1권1호
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• pp.21-28
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• 2005

This paper is about the hardness of Leader Election problem in asynchronous distributed systems in which processes can crash but links are reliable. Recently, the hardness of a problem encountered in the systems is defined with respect to the difficulty to solve it despite failures: a problem is easy if it can be solved in presence of failures, otherwise it is hard [9]. It is shown in [9] that problems are classified as three classes: F (fault-tolerant), NF (Not fault-tolerant) and NFC (NF-completeness). Among those, the class NFC is the hardest problem to solve. It is also shown in [9] that the construction of Perfect Failure Detector (problem P) belongs to NFC. In this paper, we show that Leader Election is also one of NFC problems by using a general reduction protocol that reduces the Leader Election Problem to P. We use a formulation of the Leader Election problem as a prototype to show that it belongs to NFC.

• International Journal of Contents
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• 제7권4호
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• pp.30-34
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• 2011

A Leader is a Coordinator that supports a set of processes to cooperate a given task. This concept is used in several domains such as distributed systems, parallelism and cooperative support for cooperative work. In completely asynchronous systems, there is no solution for the election problem satisfying both of safety and liveness properties in asynchronous distributed systems. Therefore, to solve the election problem in those systems, one property should be weaker than the other property. If an election algorithm strengthens the safety property in sacrifice of liveness property, it would not nearly progress. But on the contrary, an election algorithm strengthening the liveness property in sacrifice of the safety property would have the high probability of violating the safety property. In this paper, we presents a safety strengthened Leader Election protocol with an unreliable failure detector and analyses it in terms of safety and liveness properties in asynchronous distributed systems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4554-4561
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• 2014

최근에 기존의 컴퓨터 시스템에서 결함허용 분산 어플리케이션을 설계하는데 필요한 요소를 몇 개의 중요한 패러다임으로 구분하여 단순화 되어 왔다. 리더 선택 프로토콜은 그 중에서도 가장 눈에 띄고 비중 있는 프로토콜로 알려져 있다. 선택 프로토콜은 그룹통신이나, 데이터의 원자적인(atomic) 커밋(commit), 복제 데이터의 관리와 같은 프로토콜 코디네이터가 필요한 분야에서 기초적인 설계 초석으로 유용하게 이용 될 수 있기 때문이다. 그러나 이러한 유성성에도 불구하고 기지국 기반 무선 통신 환경에서 아직까지 리더 선택의 문제를 다룬 연구는 많지 않았다. 본 논문에서는 기지국 기반 무선 통신 환경에서 리더 선택 프로토콜을 위한 선택 알고리즘을 제시하고 설계하고자 한다. 또한 설계된 선택 알고리즘은 다른 알고리즘에 비해 결함허용 측면에서 매우 효율적임을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.35-40
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• 2003

분산시스템 환경에서, 흩어져 있는 다양한 형태의 자원들을 통제하고 관리하기 위해서는 분산된 여러 프로세스들 가운데 조정자(coordinator)로서의 역할을 담당할 특별한 프로세스를 필요로 한다. 이러한 조정자 프로세스를 통상 리더(leader)라고 부르며 리더를 선출하기 위한 알고리즘은 신뢰성있는 분산시스템을 구축하는 데 필수적인 중요한 요소가 된다. 이 논문에서는 특별히 failure detector(FD)를 구현한 비동기 분산시스템 환경에서 선출 문제 및 컨센서스 문제 간의 상관관계를 통해 제기되는 문제를 다루고자 한다. 먼저, 시스템 모델을 정의하고 그 다음으로 리더 선출을 설명한 후 마지막으로 축소 프로토콜을 이용하여 선출 문제가 컨센서스 문제에 비해 상대적으로 어려움을 증명하도록 할 것이다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.254-262
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• 1994

리더를 선출하는 기존의 선거 전략은 노드의 고유 번호만을 고려하게 되어 노드의 성능을 고려하지 않아서 좋은 리더를 선출할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위 하여 성능을 고려하여 리더를 선출하는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 리더 선출 도중에 발생할 수 있는 링크의 고장은 리더의 성능에 영향을 주게 된다. 본 논문에서 는 성능을 양방향 지연값을 선호도로 할 때, 링크의 고장이 이러한 선거 전략의 견고 성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 특히 선호도에 기반을 둔 선거전략 중 링크고 장이 발생했을 때 견고성이 가장 좋은 전략이 어느 전략인지를 모의 실험을 통하여 연구하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권10호
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• pp.553-561
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• 2004

결함 허용(fault-tolerant) 분산 시스템 구축 시 리더 선출(leader election)은 중요한 문제이다. 전통적인 방법으로 타임아웃에 기초한 동기적 분산 시스템을 위한 불리(Bully) 알고리즘이 있다. 본 논문에서는 타임아웃보다는 Failure Detector를 이용한 수정된 불리 알고리즘을 제시하고, 또한 전통적인 불리 알고리즘과 비교하여 수정된 불리 알고리즘의 수행 속도가 빠름을 보여주고 있다. 그 이유는 수정된 불리 알고리즘 수행 시 각 프로세스의 정상적인 작동 여부를 FD를 이용하여 빠르게 처리함으로써 처리 속도의 효율성이 높다는 점이다. 특히 다수의 프로세스들이 시스템으로 연결되어 있고, 각 프로세스에서 작동하는 프로세스들의 고장과 회복이 빈번히 발생하는 분산 시스템에서 FD를 이용하는 불리 알고리즘의 수행 속도는 전통적인 불리 알고리즘에 비해 훨씬 빠름을 보여 준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.41-48
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• 2016

In this paper, we propose an election protocol based on mobile ad-hoc network. In distributed systems, a group of computer should continue to do cooperation in order to finish some jobs. In such a system, an election protocol is especially practical and important elements to provide processes in a group with a consistent common knowledge about the membership of the group. Whenever a membership change occurs, processes should agree on which of them should do to accomplish an unfinished job or begins a new job. The problem of electing a leader is very same with the agreeing common predicate in a distributed system such as the consensus problem. Based on the termination detection protocol that is traditional one in asynchronous distributed systems, we present the new election protocol in distributed systems that are based on MANET, i.e. mobile ad hoc network.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.248-260
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• 2009

To connect a mobile ad hoc network (MANET) with an IP network and to carryout communication, ad hoc network node needs to be configured with unique IP adress. Dynamic host configuration protocol (DHCP) server autoconfigure nodes in wired networks. However, this cannot be applied to ad hoc network without introducing some changes in auto configuration mechanism, due to intrinsic properties (i.e., multi-hop, dynamic, and distributed nature) of the network. In this paper, we propose a scalable autoconfiguration scheme for MANETs with hierarchical topology consisting of leader and member nodes, by considering the global Internet connectivity with minimum overhead. In our proposed scheme, a joining node selects one of the pre-configured nodes for its duplicate address detection (DAD) operation. We reduce overhead and make our scheme scalable by eliminating the broadcast of DAD messages in the network. We also propose the group leader election algorithm, which takes into account the resources, density, and position information of a node to select a new leader. Our simulation results show that our proposed scheme is effective to reduce the overhead and is scalable. Also, it is shown that the proposed scheme provides an efficient method to heal the network after partitioning and merging by enhancing the role of bordering nodes in the group.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.950-959
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• 2010

리더선출(leader election)은 분산컴퓨팅 환경에서 원자적 실행완료(atomic commit) 및 복제 데이터(replicated data)관리 등을 지원하는데 반드시 요구되는 문제이다. 그룹 내의 프로세서들 중에서 선출된 리더는 프로세서들 간에 다양한 목표를 수행하기 위한 조정자(coordinator) 역할을 수행하게 된다. 지금까지 기존의 정적(static) 통신환경에서 그룹 내 네트워크 장애 및 프로세서 장애 등을 고려하여 통신시스템의 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 결함허용(fault-tolerant) 프로토콜이 제안되었다. 그러나 이러한 기존의 시스템과는 달리 모바일 ad hoc 시스템은 환경적 특성상 다양한 형태의 장애가 발생할 수 있는 소지가 훨씬 많아지게 된다. 따라서 이러한 환경에서 선출문제를 해결하기 위해서는 프로세서 장애 또는 네트워크 장애가 빈번히 발생할 수 있음을 충분히 고려하여 리더선출문제를 제시하여야 할 것이다. 본 논문에서는 모바일 ad hoc 분산컴퓨팅 시스템에서 그룹 멤버십 탐지(Group Membership Detection) 알고리즘을 기반으로 한 리더선출 프로토콜을 제안하고 이를 시제논리(temporal logic)로 검증하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권11호
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• pp.453-462
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• 2017

본 논문에서는 SDN (Software Defined Networking) 오픈소스 프레임워크인 오픈데이라이트(ODL, OpenDaylight) 컨트롤러 클러스터 환경에서 클러스터의 구조를 분석하며 고가용성(High availability)을 지원하는 컨트롤러 클러스터의 동작 방식을 다룬다. 또한 Raft 알고리즘의 리더 선정(Leader Election) 과정을 분석하고 효율적인 시스템 운용을 위한 Leader Election 과정의 개선 방안을 제안한다. 이와 함께 샤드(Shard) 리더와 샤드 팔로어의 성능차이를 제시하고, 기존과 제안 방식의 컨트롤러 클러스터의 성능을 비교 분석한다. 실험의 결과에 따르면 리더의 성능은 팔로어의 성능보다 좋으며 하나의 컨트롤러로 요청이 집중되어 전달될 때보다 분산된 컨트롤러로 요청이 전달될 때의 성능이 더 좋다. 따라서 제안 기법을 통하여 컨트롤러로의 요청을 분산함으로써 성능을 높일 수 있다.