• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권10호
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• pp.1712-1732
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• 2011

Cloud provides dynamically scalable virtualized computing resources as a service over the Internet. To achieve higher resource utilization over virtualization technology, an optimized strategy that deploys virtual machines on physical machines is needed. That is, the total number of active physical host nodes should be dynamically changed to correspond to their resource usage rate, thereby maintaining optimum utilization of physical machines. In this paper, we propose a pattern-based prediction model for resource provisioning which facilitates best possible resource preparation by analyzing the resource utilization and deriving resource usage patterns. The focus of our work is on predicting future resource requests by optimized dynamic resource management strategy that is applied to a virtualized data center in a Cloud computing environment. To this end, we build a prediction model that is based on user request patterns and make a prediction of system behavior for the near future. As a result, this model can save time for predicting the needed resource amount and reduce the possibility of resource overuse. In addition, we studied the performance of our proposed model comparing with conventional resource provisioning models under various Cloud execution conditions. The experimental results showed that our pattern-based prediction model gives significant benefits over conventional models.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권3호
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• pp.247-256
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• 2006

호스(Hose) 모델 기반 VPN(Virtual Private Network) QoS(Quality of Service)를 지원하기 위한 자원준비(Provisioning) 메커니즘들 가운데, VPN 차원 상태 정보(VPN-specific state) 자원준비는 서비스 제공자에게 높은 다중화(Multiplexing) 이점을 제공한다는 장점을 가진다. 그러나, VPN 차원 상태 정보 자원준비를 위한 적합한 자원예약 프로토콜이 없기 때문에 VPN 차원 상태 정보 자원준비를 위한 동적 자동 자원예약이 어렵다. 또한, VPN 차원 상태 정보 자원준비에 의해 예약된 자원은 LAN에 접속되어 있는 호스트들이 LAN 대역폭을 공유하는 것과 유사한 방식으로 동일한 VPN에 속하는 사용자들이 공유하기 때문에 동일한 VPN에 속하는 사용자 간에 불공정한 자원 사용이 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 VPN 차원 상태 정보 자원준비에 따라 동적 자동 자원 예약을 수행할 수 있도록 하는 자원예약 프로토콜을 제안하고, 혼잡 발생 시에 동일한 VPN에 속하는 사용자 간에 예약된 자원을 공정하게 사용할 수 있도록 하는 트래픽 서비스 메커니즘을 제안한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.310-328
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• 2022

Internet of things (IoT) has emerged as the most popular technique that facilitates enhancing humans' quality of life. However, most time sensitive IoT applications require quick response time. So, processing these IoT applications in cloud servers may not be effective. Therefore, fog computing has emerged as a promising solution that addresses the problem of managing large data bandwidth requirements of devices and quick response time. This technology has resulted in processing a large amount of data near the data source compared to the cloud. However, efficient management of computing resources involving balancing workload, allocating resources, provisioning resources, and scheduling tasks is one primary consideration for effective computing-based solutions, specifically for time-sensitive applications. This paper provides a comprehensive review of the source management strategies considering resource limitations, heterogeneity, unpredicted traffic in the fog computing environment. It presents recent developments in the resource management field of the fog computing environment. It also presents significant management issues such as resource allocation, resource provisioning, resource scheduling, task offloading, etc. Related studies are compared indifferent mentions to provide promising directions of future research by fellow researchers in the field.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.1-10
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• 2014

클라우드 컴퓨팅은 융통성 있는 연산능력과 대량의 데이터를 분석하는 효과적인 환경을 제공한다. 본 논문에서는 공용 클라우드를 위한 새로운 타입의 자원 배치 구조를 정의하고 이를 PCIA라고 명명한다. 아울러, PCIA 구조에서 서비스 모델에 대해 소개하며, 이를 위한 클라우드 명명 기법도 제시한다. 제안된 클라우드 시스템은 어플리케이션의 다양한 특징에 따라 사용자의 가상 자원 요구에 기반하는 적절한 물리적 자원을 선택하게 된다. 이를 통해 자원 제공의 변화에 따른 성능 변화의 연관성 및 클라우드 시스템의 효과적 구축을 위한 시스템 구성 요소의 영향도를 분석하며, 클라우드 서비스 제공자와 사용자 양쪽 모두에게 중요한 리소스 프로비져닝의 주요 기준을 제시한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권4호
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• pp.555-566
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• 2012

The cloud environment makes it possible to analyze large data sets in a scalable computing infrastructure. In the bioinformatics field, the applications are composed of the complex workflow tasks, which require huge data storage as well as a computing-intensive parallel workload. Many approaches have been introduced in distributed solutions. However, they focus on static resource provisioning with a batch-processing scheme in a local computing farm and data storage. In the case of a large-scale workflow system, it is inevitable and valuable to outsource the entire or a part of their tasks to public clouds for reducing resource costs. The problems, however, occurred at the transfer time for huge dataset as well as there being an unbalanced completion time of different problem sizes. In this paper, we propose an adaptive resource-provisioning scheme that includes run-time data distribution and collection services for hiding the data transfer time. The proposed adaptive resource-provisioning scheme optimizes the allocation ratio of computing elements to the different datasets in order to minimize the total makespan under resource constraints. We conducted the experiments with a well-known sequence alignment algorithm and the results showed that the proposed scheme is efficient for the cloud environment.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.77-86
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• 2013

클라우드 환경은 여러 개의 컴퓨팅 자원들을 이용하는 분산 컴퓨팅 환경의 일종으로 가상머신을 이용 하여 작업을 처리한다. 클라우드 환경은 작업 요청에 따르는 부하분산과 빠른 작업 처리를 위한 프로비저닝 기술을 이용하여 가상머신의 상태에 따라 작업을 할당 한다. 하지만, 클라우드 환경의 작업 스케줄링을 위해서는 가상머신의 성능에 따르는 애매모호한 상태에 대한 가용성의 정의가 필요하다. 본 논문에서는 클라우드 환경의 프로비저닝 스케줄링을 위해 퍼지 로직 기반의 자원평가를 이용한 가상머신 프로비저닝 스케줄링(FVPRE: Fuzzy logic driven Virtual machine Provisioning scheduling using Resource Evaluation)을 제안한다. FVPRE는 각 가상머신의 정의하기 어려운 성능의 상태를 분석하여 자원 가용성에 대한 값을 구체화하여 정확한 자원의 가용성 평가를 통해 효율적인 프로비저닝 스케줄링이 가능하다. FVPRE는 클라우드 환경의 작업 처리에 대해 높은 처리율과 활용율을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5701-5722
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• 2018

The continuous increase in the cost of energy production and concerns for environmental sustainability are leading research communities, governments and industries to amass efforts to reduce energy consumption and global $CO_2$ footprint. Players in the information and communication industry are keen on reducing the operational expenditures (OpEx) and maintaining the profitability of cellular networks. Meanwhile, network virtualization has been proposed in this regard as the main enabler for 5G mobile cellular networks. In this paper, we propose a generic framework of slice resource provisioning and customized physical resource allocation for energy-efficiency and quality of service optimization. In resource slicing, we consider user demand and population resources provisioning scheme aiming to satisfy quality of service (QoS). In customized physical resource allocation, we formulate this problem with an integer non-linear programming model, which is solved by a heuristic algorithm based on minimum vertex coverage. The proposed algorithm is compared with the existing approaches, without consideration of slice resource constraints via system-level simulations. From the perspective of infrastructure providers, traffic is scheduled over a limited number of active small-cell base stations (sc-BSs) that significantly reduce the system energy consumption and improve the system's spectral efficiency. From the perspective of virtual network operators and mobile users, the proposed approach can guarantee QoS for mobile users and improve user satisfaction.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권4호
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• pp.9-14
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• 2023

최근 엔터프라이즈 및 데이터 센터에서는 급격하게 증가하고 있는 빅데이터를 관리하기 위한 자원 최적화 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 고정 할당된 저장 자원과 비교하여 많은 자원을 할당하는 씬프로비저닝은 초기 비용을 줄이는 효과가 있으나 실제로 사용하는 자원이 증가할수록 비용의 효과는 감소하고 자원을 할당하기 위한 관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 물리적 블록을 단일 비트 셀과 다중 비트 셀로 구분하여 하이브리드 기법으로 포맷하고, 빈번하게 사용하는 핫 데이터와 사용량이 적은 콜드 데이터를 구분하여 관리하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 씩프로비저닝과 같이 물리적으로 자원과 할당된 자원이 동일하여 추가적인 비용 증가 없이 사용할 수 있으며, 사용량이 적은 자원을 다중 비트 셀 블록에 관리하여 씬프로비저닝과 같이 일반적인 저장장치보다 더 많은 자원을 할당할 수 있는 장점이 있다. 마지막으로 시뮬레이션을 기반으로 실험을 통해 제안하는 기법의 자원 최적화 효과를 측정하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5404-5424
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• 2018

This work is mainly focused on two major topics in cloud platforms by using OpenStack as a case study: management and provisioning of resources to meet the requirements of a service demanded by remote end-user and relocation of virtual machines (VMs) requests to offload the encumbered compute nodes. The general framework architecture contains two subsystems: 1) An orchestrator that allows to systematize provisioning and resource management in OpenStack, and 2) A resource utilization based subsystem for vibrant VM relocation in OpenStack. The suggested orchestrator provisions and manages resources by: 1) manipulating application program interfaces (APIs) delivered by the cloud supplier in order to allocate/control/manage storage and compute resources; 2) interrelating with software-defined networking (SDN) controller to acquire the details of the accessible resources, and training the variations/rules to manage the network based on the requirements of cloud service. For resource provisioning, an algorithm is suggested, which provisions resources on the basis of unused resources in a pool of VMs. A sub-system is suggested for VM relocation in a cloud computing platform. The framework decides the proposed overload recognition, VM allocation algorithms for VM relocation in clouds and VM selection.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.238-256
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• 2016

Modern web services have been broadly deployed on the Internet. Most of these services use multi-tier architecture for flexible scaling and software reusability. However, managing the performance of multi-tier web services under dynamic and unpredictable workload, and different resource demands in each tier is a critical problem for a service provider. When offering quality of service assurance with least resource usage costs, web service providers should adopt self-adaptive resource provisioning in each tier. Recently, a number of rule- and model-based approaches have been designed for dynamic resource management in virtualized data centers. This survey investigates the challenges of resource provisioning and provides a competing assessment on the existing approaches. After the evaluation of their benefits and drawbacks, the new research direction to improve the efficiency of resource management and recommendations are introduced.