Stateless computing[1,2]은 컴퓨팅 환경의 이동성을 용이하게 지원하는 기술로써, 여러 사용자들이 컴퓨팅 자원을 공유하는 환경에서 각 사용자 별 보안성을 확보하는 주요 기술로 자리잡고 있다. 또한 최근 가상화 기술의 확산 및 cloud computing의 발전에 따라, 사용자가 사용하는 설정과 데이터들(state)을 원격의 서버등과 같은 임의의 저장장치에 저장 후, 향후 어떠한 환경에서든 저장된 내용을 복원하여 사용자의 computing 환경을 이어가는 개념을 지원하기 위한 핵심적인 요소이다. 본 논문에서 제안하는 uPC player는 사용자에게 Windows 운영체제 환경에서의 Stateless computing 실행환경을 지원하는 기술로써, uPC player는 OS 기반 가상화 모듈인 uPC[3,4]를 기반으로 사용자에게 Windows 운영체제 컴퓨팅 환경을 지원한다. 본 논문에서는 Stateless computing 실행환경을 지원하기 위해 uPC player를 어떻게 설계하고 구현하였는지 설명한다. uPC player는 Windows desktop 환경과 연동하여 호스트 시스템의 실행환경과 uPC 가상 실행환경을 자유롭게 이동 가능하며, OS 기반 가상화 모듈에 기반함으로써 uPC player를 이용한 사용자 실행환경을 지원하는데 소요되는 시간이 약 1초 정도이다.
최근 태블릿 컴퓨터(Tablet computer) 등 첨단 모바일 기기가 대중화되고 고성능 노트북이 널리 사용되면서 SSD(Solid State Drive)를 주 저장장치로 사용하는 시스템이 증가하고 있다. 이들 시스템에서는 SSD를 가상메모리의 스왑 영역으로 사용하므로 이에 적합한 가상메모리 정책이 필요하다. SSD 제조사는 SSD 내부의 자세한 정보는 제공하지 않기 때문에 최적화된 할당에 어려움이 생긴다. 본 논문에서는 SSD의 내부 상태를 기록하고, VM의 스왑 공간으로 사용 시 각블록 상태를 고려하여 최적화된 할당 페이지를 선택하는 기법을 제안한다.
본 논문은 분산 저장환경에 사용되는 RAID와 네트워크 가상화 기술을 융합하며 Software Defined Storaging 방법을 제안한다. 제안방법은 저장장치를 소프트웨어 기반으로 설계함으로써 유연한 제어 및 관리를 제공하여 물리적인 스토리지의 용량과 재해 복구비용을 절감할 수 있다. 제안된 Software-Defined RAID 기반의 장애복구 기법을 실질적인 퍼블릭 클라우드인 AWS와 구글 스토리지를 이용하여 실증 테스트 및 성능을 비교한다.
본본 논문에서 제안하는 모바일 기기용 인터넷 디스크는 원격지의 저장 공간을 모바일 기기의 지역저장장치로 인식하게 하는 기술이다. 제안하는 기술은 원격지에 데이터를 저장하고 이를 모바일 기기로 다운로드 하거나 업로드 하는 것이 아니다 원격지의 저장 공간을 마치 모바일 기기의 지역 저장장치로 가상화 하여 모바일 기기 사용자가 네트워크가 되는 곳이면 언제든지 이를 자신의 저장 공간으로 활용할 수 있도록 한다. 이 원격지의 저장 공간을 데스크 탑 컴퓨터에도 지역 저장 공간으로 인식될 수 있도록 한다면 모바일 기기와 데스크 탑 컴퓨터간의 데이터 공유도 자연스럽게 이루어질 것이다. 본 논문에서는 먼저 모바일 기기용 인터넷 디스크를 위한 프로토콜, 클라이언트, 서버를 설계하고 윈도우 CE 환경의 정보기기에 이를 구현한다.
플래시 메모리 기반의 저장 장치는 고성능, 저전력, 내구성과 경량 등의 특징을 가지고 있어 기존에 사용되고 있던 저장장치를 빠르게 대체하고 있다. 플래시 메모리 기반의 저장 장치는 기존 저장장치인 블록 저장 장치로 가상화하기 위한 계층인 FTL (Flash Translation Layer) 을 가지고 있다. 가비지 컬렉션(Garbage Collection)은 FTL의 주요한 기능으로서 플래시 메모리의 수명과 성능에 큰 영향을 끼친다. 플래시 메모리의 수명은 가비지 컬렉션에 의해 발생되는 지우기의 횟수와 마모도의 영향을 받는다. 본 논문에서는 마모도 평준화 개선을 위해 File 정보를 알 수 있는 환경에서 File Clustering 알고리즘을 제시한다. File Clustering은 같은 File에서의 요청이 또다시 같이 호출 될 것을 기대하여 같은 File로부터 온 요청을 같은 블록에 할당하는 알고리즘이다. 이를 위해 FTL의 기능 중 페이지 할당 정책을 제안하였고, 최소한의 마모도 평준화를 보장하기 위해 MIN-MAX GAP을 사용하였다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 검증하기 위해 TPC 벤치마크를 이용하였고 이를 통해 마모도 평준화 하지 않은 분산보다 690%이상 값이 개선되었고, 기존에 연구되던 Hot/Cold보다도 좋은 분산을 갖는 것을 보였다.
기존 운영체제들은 물리적 메모리보다 더 많은 양의 메모리를 사용자에게 제공하기 위하여 가상 메모리 페이징 시스템을 사용한다. 가상 메모리 페이징 시스템에서는 물리적 메모리가 부족해지면 그 내용을 저장시킬 수 있는 스왑 장치를 필요로 하는데, 기존 운영체제들에서는 디스크를 스왑 장치로 사용한다. 디스크는 물리적 메모리에 비해 그 접근 속도가 매우 느리기 때문에 상대적으로 스왑핑이 일어나면 물리적 메모리의 접근 시간에 비해 엄청난 시간을 기다려야 한다. 여러 대의 컴퓨터를 빠른 네트웍으로 묶는 클러스터 환경에서는 디스크의 접근 시간보다 네트웍을 통하여 다른 워크스테이션의 메모리에 접근하는 시간이 더 빠르기 때문에 유효한 다른 워크스테이션의 메모르를 스왑 공간으로 사용하고자 하는 네트웍 램이 제시되었다. 본 논문에서는 Linux 운영체제에서 스왑 장치 관리자로 네트웍 램을 설계, 구현하여 그 성능을 측정하였다. 그리고 새로운 안정성 제공 방법을 제시하고 기존에 제시된 안정성 제공방법들과 비교, 평가하였다.
학술대회에 발표된 논문은 이동형 저장장치 혹은 학회 홈페이지를 통해 배포된다. 이용자가 저자의 설명 없이 배포된 논문만으로는 내용을 이해하는 데에 한계가 있다. 이러한 한계를 해결하고 더 나아가 언제 어디서든 설명을 들을 수 있는 환경을 제공하기 위해 웹 기반으로 MPEG-DASH 기반의 학술대회 중계용 가상 포스터세션 서비스를 제안한다. 제안하는 서비스는 포스터 발표자의 영상을 가상공간에 배치하고 이를 MPEG-DASH 기반으로 전송한다. 가상공간은 구글의 WebVR API을 응용해 구현하여 별도의 프로그램 설치 없이 웹 기반으로 이용할 수 있으며 MPEG-DASH 기반의 전송을 통해 효율적인 대역폭 활용이 가능하다. 본 서비스를 통해 논문의 내용을 효과적으로 전달할 수 있을 것이며 새로운 학술대회의 패러다임 제시가 가능할 것으로 예상한다.
최근 유비쿼터스 컴퓨팅이 새로운 패러다임으로 부각되고 있다. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 사용자가 언제 어디서나 원하는 작업을 할 수 있는 환경을 의미한다. 현재 저장장치들은 이러한 유비쿼터스 컴퓨팅환경에서의 활용이 제한적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 환경을 극복하기 위해 가상 스토리지 시스템을 지원하는 휴대용 네트워크 스토리지인 스토리지 더스트 개발을 위한 플랫폼 설계에 관하여 기술하고자 한다.
iATA(Internet Advanced Technology Attachment)는 TCP/IP 네트워크를 통해 원격의 대용량의 가상 저장 공간을 자신의 로컬 디스크 처럼 활용이 가능하게 하는 기술로 이는 모바일 기기(PDA, 휴대폰 등)와 같은 저장 공간의 부족문제를 가지고 있는 장치에 적용하여 저장 공간의 부족 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 솔루션이라 할 수 있다. iATA는 SCSI 하드디스크가 장착된 시스템에서만 서버를 구축해야만 하는 iSCSI와는 달리 일반 가정이나 사무실에서 주로 사용하는 ATA 하드 디스크에도 서버 구축이 가능한 확장성을 가지고 있으며 이는 iATA의 최대 장점 중 하나라 할 수 있다. 또한, Web 사이트를 통해 많은 사람들이 iATA 서비스를 이용하여 자신의 모바일 기기에서의 저장공간 문제를 극복할 수 있으며, 최근 사회 문제로 크게 대두되고 있는 개인 정보 유출의 폐해를 막기 위해 개인 인증시 OpenSSL과 MD5를 이용한 보안/암호화 기법을 사용하여 개인 정보 유출에 의한 불이익 및 개인 정보 악용으로 인한 범죄를 막을 수 있다. 하지만, 기존의 iATA상에서는 디스크 관리가 서버에서만 가능하다는 문제점이 있다. 즉, 사용자만의 개인공간을 가질 수가 없다. 이처럼 개인 사진이나, 다이어리같은 정보들을 관리 할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 클라이언트에서 자신만의 디스크 공간을 가질 수 있게 파티션을 할당해주고, 그 공간을 클라이언트만의 공간으로 만들어 주는 기술을 개발하는데 그 목적이 있다.
본 논문은 독립형 마이크로그리드의 운용을 위한 에너지관리전략(Energy Management Strategy)을 제안한다. 제안한 에너지관리전략은 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위하여 신재생에너지의 발전량과 전체 부하량을 비교한 뒤 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 충전 및 방전을 결정한다. 또한 에너지저장장치의 잔존용량(SOC, State of Charge)에 따라 과충전/과방전을 예방하기 위하여 부하 차단, 분산전원의 운전 방식 및 디젤발전기의 발전을 제어하는 형태로 구성된다. 가상의 독립형 마이크로그리드를 구성하고 시뮬레이션을 진행하여 에너지관리전략의 적용 시 성능을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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