다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템은 데이타베이스의 일관성 유지와 실시간 요구인 마감시간의 만족, 그리고 기밀성을 띤 데이타가 노출될 수 있는 비밀채널(covert-channel)의 방지라는 요구사항을 모두 만족해야 한다. 기존의 SRT-2PL(Secure Real-Time 2 Phase Locking)은 원본과 복사본으로 데이타 객체를 분리시켜 다른 등급간에 불간섭(non-interference)을 유지하여 비밀채널의 방지를 가능하게 하였으나, 복사본이 모든 데이타 객체에 대해 항상 존재하므로 메모리의 낭비가 있을 수 있고, 복사본의 갱신을 위한 갱신 큐의 관리에 따르는 오버헤드와 그에 따른 예측성 결여라는 문제점을 갖고 있다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템의 요구사항을 모두 만족하는 동적 복사 프로토콜을 제안한다. 동적 복사 프로토콜은 로킹 기법을 기초로 동작하고, 트랜잭션의 작업에 따라 동적으로 복사본을 생성하고 삭제한다. 모의 실험 결과 제안한 동적 복사 프로토콜은 비밀채널을 방지하고 동적인 복사본의 생성으로 SRT-2PL의 단점인 메모리 낭비를 줄일 수 있으며, 예측성을 높여 마감시간 오류율을 감소시켰다.Abstract Concurrency control of real-time secure database system must satisfy not only logical data consistency but also timing constraints and security requirements associated with transactions. These conflicting natures between timing constraints and security requirements are often resolved by maintaining several versions(or secondary copies) on the same data items. In this paper, we propose a new lock-based concurrency control protocol, Dynamic Copy Security Protocol, ensuring both two conflicting requirements. Our protocol aims for reducing the storage overhead of maintaining secondary copies and minimizing the processing overhead of update history. Main idea of our protocol is to keep a secondary copy only when it is needed to resolve the conflicting read/write operations in real time secure database systems. For doing this, a secondary copy is dynamically created and removed during a transaction's read/write operations according to our protocol. We have also examined the performance characteristics of our protocol through simulation under different workloads while comparing the existing real time security protocol. The results show that our protocol consumed less storage and decreased the missing deadline transactions.
데이터베이스 질의 최적화기는 가장 효율적인 실행계획을 구하기 위해서 질의의 선택율을 추정한다. 일반적으로 애트리뷰트들은 서로 독립적이지 않기 때문에 여러 개의 애트리뷰트를 가지는 질의에 대해서는 다차원 선택을 추정 기법이 필요하다. 대부분의 상용 데이터베이스에서는 히스토그램이 계산 오버헤드가 많지 않고 작은 에러율로 데이터 분포를 를 근사 시킬 수 있기 때문에 실용적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 여러 개의 애트리뷰트를 가진 다차원 지?l의 경우에서는 차원이 높아 질수록 에러율을 낮추기 위해 많은 저장 공간을 필요로 하기 때문에 히스토크램 방법이 적합하지 않다. 이 논문에서는 다차원 선택을 추정을 위한 새로운 기법을 제안한다. 다차원 공간에서 크기가 작은 히스토그램 버켓을 많이 만들고 이 버켓의 정보를 DCT로 압축하여 선택을 추정에 사용함으로써 에러율을 작게 하고 저장 공간의 사용량도 줄인다. 폭 넓은 실험 결과는 본 논문에서 제시한 방법들의 타당성과 이점을 확인시켜 준다.
디렉토리 기반의 캐쉬 일관성 유지 기법은 대규모 공유메모리 다중처리기에서 캐쉬 일관성 문제를 해결하기 위한 방법이다. 이제까지 기존 기법들은 디렉토리기 위해서 많은 메모리 요구와 긴 무효화 시간, 네트웍 통신량의 집중, 그리고 낮은 확장성 등의 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하면서 확장성을 가진 새로운 디렉토리 기반의 캐쉬 일관성 유지 기법을 제안하였다. 이 기법에서는 새롭게 제안한 수 평형 이진 트리를 사용하였다. 수 평형 이진 트리는 디렉토리에 있는 노드 수에 따라모양이 일정하고, 최대 깊이가[log$_2$n]이며, 같은 노드 개수를 가진 이진 트리 중에서 가장 작은 단말 노드 수는 가지는 특성이 있다 이러한 특성은 캐쉬 디렉 토리의 메모리량, 무효화 시간 및 네트웍 통신량을 최소로 해 주고, 다중처리기의 높은 확정성을 보장해 준다.
본 논문에서는 사회 안전망 서비스 구축의 일환으로 블랙박스 영상물 수집 기법을 제안한다. 기존 사회 감시 시스템으로 사용되는 고정형 CCTV와 차량 블랙박스 영상물 수집 시스템은 녹화되는 모든 영상물들을 중앙 센터에 전송하기 때문에 개인 프라이버시 침해, 네트워크 트래픽량 및 서버의 저장 용량 부담 문제점이 있다. 제안 기법은 주행 및 주차 중 상시 녹화 기능이 있는 블랙박스에서 촬영된 영상을 각종 범죄 수사 및 예방에 활용할 수 있도록 사건 사고 발생 시간 및 GPS 위치 정보에 해당하는 영상물만을 선택 수집한다. 제안기법은 사건 사고 관련 영상물들만 수집하기 때문에 개인 프라이버시 침해 문제, 네트워크 트래픽 과다 발생 및 영상물 저장 용량 부담 문제를 완화한다. 또한 블랙박스 영상물 전송 서비스 구현 및 실험을 통해 제안 서비스가 실현 가능함을 보여준다. 향후 제안 서비스가 사회 안전 감시 시스템으로써 종합적인 도시 관제기능을 수행하면서 국민의 안전을 보장하고, 범죄와 사고를 예방하며, 범법행위를 사전에 단속하여 공공시설물과 국민의 재산을 보호할 것으로 기대된다.
플래시 메모리는 초소형 전자기기부터 미디어 서버에 이르기까지 현대의 다양한 시스템에서 스토리지로 활용되고 있다. 플래시 메모리의 쓰기 증폭 (Write Amplification)은 가비지 컬렉션에서 발생하는 것으로 불규칙적인 성능의 주요 원인으로 지적되고 있다. 갑작스러운 속도지연은 실시간성 미디어를 위한 스토리지 시스템에서 치명적인 단점이 될 수 있다. 본 논문은 비휘발성램을 플래시 메모리 스토리지의 버퍼캐시로 사용하고 두 계층 간의 협동적 데이터 관리를 통해 플래시 메모리의 쓰깆 WAF를 절감하는 기법에 대해 제안한다. 비휘발성램에 캐쉬된 데이터는 플래시 메모리에서 가비지 컬렉션 수행 시 복사하지 않도록 한다. 이것은 복사되는 페이지의 수를 감소시켜 스토리지의 성능 및 내구성을 향상시킨다. 제안된 기법은 ssdsim 시뮬레이터에 구현되었으며 WAF와 응답시간의 표준편차를 각각 51.4%와 35.4% 개선할 수 있음을 보인다.
블록체인은 사용자가 수행하는 트랜잭션을 안전하게 기록 및 관리하기 위해 블록체인 네트워크의 참가자에 트랜잭션을 복제하여 저장하고 공유한다. 따라서, 블록체인 네트워크가 운영되는 동안 참가자들이 저장하는 전체 원장의 용량은 계속하여 증가하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저장 효율성을 높이면서 참가자의 장치에 문제가 발생하거나 악의적인 참가자가 있는 경우에도 원장에 올바른 값을 저장할 수 있도록 보장해주는 방법의 연구가 진행되고 있다. 연구 중 한 방향은 리드 솔로몬 부호화와 같은 방식을 블록체인 원장 저장에 적용하는 것이다. 본 논문에서는 원장 저장을 위해 키값 저장소를 사용하는 오픈소스 블록체인에 리드 솔로몬 부호화를 적용하였고, 실험을 통해 이러한 부호화를 통해 얻을 수 있는 저장 효율성과, 증가하는 연산 오버헤드를 측정하였다. 실험 결과, 저장 효율성은 86% 증가하였으며 리드 솔로몬 부호화 과정에 필요한 CPU 연산의 증가 폭은 2.7% 정도로 적어서 부호화 방법의 유용성을 확인하였다.
웹 프락시 서버에서 디스크 I/O는 병목현상을 일으키는 주요 요소이다. 오늘날 대부분의 웹 프락시 서버는 범용 파일 시스템에서 실행되도록 설계되어 있다. 그러나 범용 파일 시스템은 웹 캐시 워크로드에서 대부분 차지하는 작은 파일들을 효과적으로 처리하지 못하기 때문에 전체 웹 프락시 서버의 성능을 저하시키게 한다. 본 논문에서는 범용 파일 시스템을 사용하지 않는 원시(raw) 디스크 I/O 기법이 웹 프락시 서버의 디스크 I/O 오버헤드 개선에 얼마나 영향을 미치는지 그 성능 잠재력을 평가한다. 이를 위해 웹 프락시 서버를 위한 저장관리 시스템인 BSMS(Block-structured Storage Management System)를 설계하고 Squid 소스에 적용시켜 웹 프락시 서버를 구현하였다. 다양한 실험 평가를 통해 원시 디스크 I/O 기법이 웹 프락시 서버에서 디스크 I/O의 성능을 크게 개선시키는 좋은 방법임을 보였다.
Software RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks) is defined as a storage system that provides capabilities of hardware RAID, and guarantees high reliability as well as high performance. In this paper, we propose an enhanced disk scheduling algorithm and a scheme to guarantee reliability of data. We also design and implement software RAID by utilizing these mechanism to develop a storage system for multimedia applications. Because the proposed algorithm improves a defect of traditional GSS algorithm that disk I/O requests arc served in a fixed order, it minimizes buffer consumption and reduces the number of deadline miss through service group exchange. Software RAID also alleviates data copy overhead during disk services by sharing kernel memory. Even though the implemented software RAID uses the parity approach to guarantee reliability of data, it adopts different data allocation scheme. Therefore, we reduce disk accesses in logical XOR operations to compute the new parity data on all write operations. In the performance evaluation experiments, we found that if we apply the proposed schemes to implement the Software RAID, it can be used as a storage system for small-sized video-on-demand servers.
Kim, Junghoon;Lee, Minho;Song, Yongju;Eom, Young Ik
ETRI Journal
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제39권6호
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pp.820-831
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2017
File systems and applications try to implement their own update protocols to guarantee data consistency, which is one of the most crucial aspects of computing systems. However, we found that the storage devices are substantially under-utilized when preserving data consistency because they generate massive storage write traffic with many disk cache flush operations and force-unit-access (FUA) commands. In this paper, we present DJFS (Delta-Journaling File System) that provides both a high level of performance and data consistency for different applications. We made three technical contributions to achieve our goal. First, to remove all storage accesses with disk cache flush operations and FUA commands, DJFS uses small-sized NVRAM for a file system journal. Second, to reduce the access latency and space requirements of NVRAM, DJFS attempts to journal compress the differences in the modified blocks. Finally, to relieve explicit checkpointing overhead, DJFS aggressively reflects the checkpoint transactions to file system area in the unit of the specified region. Our evaluation on TPC-C SQLite benchmark shows that, using our novel optimization schemes, DJFS outperforms Ext4 by up to 64.2 times with only 128 MB of NVRAM.
대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.111-116
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2002
The types of service using location Information are being various and extending it's domain as wireless internet technology is developing and it's application part is widespread, so it is prospected that LBS (Location-Based Services) will be killer application in wireless internet services. This location information is basic and high value-added information, and this information services make prior GIS (Geography Information System) to be useful to anybody. The acquisition of this location information from moving object is very important part for these LBS. After this, when LBS is familiar to everybody, we can predict that LBS system load is so heavy for the acquisition of so many subscribers and vehicles. Moving object database (MODB) system manages objects like subscribes and vehicles that are moving and have telecommunication terminal checked one's location. MODB is consists of 4 part, moving object location acquisition part, moving object location storage part, moving object query processing part, and moving object application p art. In this MODB system, acquisition of moving object location part must provide guarantee location information as well as reduce telecommunication overhead. In this paper, we study of problems in acquisition a huge number o f moving objects location and design some acquisition strategies to reduce telecommunication overhead. And after implementation these strategies, we estimate performance of this system and quality of information.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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