• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.606-608
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• 2000

네트워크의 속도가 빨라짐에 따라 저비용으로 고성능의 성능을 얻고자 하는 클러스터 시스템에 대한 연구가 많아지고 있다. Fast Ethernet, ATM, Myrient, SCI와 같은 고성능 네트워크 시스템이 많이 사용되고 있다. 기존 분산시스템에의 부하 불균등 문제가 이런 클러스터 시스템에서도 역시 문제시 되고 있다. 일반적인 동적 부하균등화 방법은 실행시간중에 노드들의 부하량에 대한 정보를 얻어 전체 노드들이 평균의 부하량에 수렴하도록 하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 통신비용과 노드 복잡도에 따라 완벽한 부하균등화를 하는 것이 효율적인 부하균등화를 얻는 것이 아니다. 부하균등화 노드 복잡도에 따라 완벽한 부하듄등화를 하는 것이 효율적인 부하균등화를 얻는 것이 아니다. 부하균등화 비용이 클때는 완벽한 부하균등화보다는 이득률이 크도록 하는 부분적 부하 균등화가 더 효율적일 수 있다. 본 논문에서는 클러스터 시스템을 모델링하고 이에 적합한 부분적 동적 부하 균등화 모델을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.244-246
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• 2001

SNMP(Simple Network Management Protocol) 네트워크 모니터링에서 에이전트 정보가 시간에 따라 변하는 정보인 경우 메니저는 이를 시간 지연 없이 관찰할 필요가 있으며, 이 때 주로 폴링(Polling)을 사용한다. 폴링에서는 한번의 에이전트 정보 전송을 위해서는 두 번의 메시지(요구와 응답) 전송이 필요하다. 본 논문에서는 기존의 폴링 방법보다 적은 네트워크 부하로 여러 에이전트 시스템을 실시간으로 모니터링 하는 동적 스케줄링 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 각 에이전트가 정보의 시간적 변화량에 따라 최적의 에이전트 모니터링 주기를 결정하고 매니저는 이 주기들을 취합하여 모니터링에 의한 부하가 전체 네트워크 부하의 일정 부분이하가 되도록 메니저 모니터링 주기를 결정하게된다. 에이전트는 최종적으로 메니저 모니터링 주기에 따라 스스로 정보를 전송함으로써 기존의 폴링방법보다 상대적으로 적은 네트워크 부하로 실시간 모니터링이 가능하다. 본 논문에서는 기존의 SNMP 폴링과 제안된 방법에 대해 설명을 하고 SNMP를 이용한 제안된 방법의 구현 시 필요한 구조를 제시하고 시뮬레이션을 이용하여 기존의 방법과 제안된 방법을 평가한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.295-297
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• 2004

무선 ad-hoc 네트워크란 기반 시설의 도움 없이 노드들 간의 수평적인 통신을 제공하는 임시적인 네트워크이다. 이러한 네트워크 환경에서는 각 노드의 네트워크 창가 밀 이탈이 동적으로 가능하다. 현재 이러한 환경에서 높은 이동성을 지원하는 동시에 라우팅 오버헤드를 최소화하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존에 제안된 무선 ad-hoc 라우팅 프로토콜들은 부하균형 메커니즘을 지원하지 않으므로 특정 노드에 많은 부하가 발생할 수 있다. 이로 인해 종단 간 지연시간이 길어지며 네트워크의 신뢰성이 낮아질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의 해결을 위해 각 노드가 자신의 부하를 측정하고, 경로 요청 시 노드의 부하 정보를 이용해서 부하가 적은 경로를 선택하도록 한다. 또한 데이터 전송 중에 해당 경로의 부하를 확인하여, 보조 경로를 이용하거나 새로운 경로를 검색하여 경로의 혼잡을 해결함으로써 종단 간 지연시간 및 네트워크의 신뢰성을 향상시키는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 특정 노드에 라우팅 오버헤드가 집중되는 것을 방지하며 이로 인해 종단 간 지연시간을 줄이고 네트워크의 신뢰성 을 향상시킨다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.28 no.2
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• pp.196-206
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• 2001

네트워크의 보편화와 개인용 컴퓨터의 고급화를 통한 가용 자원의 확장은 분산 컴퓨팅환경에서 작업 부하 균형의 성능 향상을 기대할수 있게 되었다. 하지만 이를 현실화시키기 위해서 다음과 같은 제약 사항을 극복해야 한다. 첫째 네트워크 연결된 각각의 시스템은 이질적인 하드웨어와 운영체제로 구성되어있다. 둘째 네트웍 대역폭의 격심한 변화가 존재하며 상이한 시스템 성능 차이가 존재한다. 셋째 어플리케이션의 요구조건이 상이하다. 본 논문에서는 작업부하 균형에 이동 에이전트 패러다임을 적용하며 위의 문제점을 해결하기 위하여세가지의 사항을 추가한다. 1)이질적인 분산 컴퓨팅 환경에 어플리케이션을 동적으로이식하기 위하여 분산 객체 지향 미들웨어인 CORBA[1] 기반 MASIF[2]를 이용한다. 2)유휴 자원정보에 기반한 어플리케이션의 동적배치를 위하여 지원 감지 모니터링을 실행한다. 3) 다양한 어플리케이션의 요구 조건을 만족시키기 위하여 다양한 모니터링 알고리즘을 동적으로 로드하는 자바 객체, MonitorHandler를 제안한다. 제안한 프레임워크의 실효성을 검증하기 위하여 프로토타입 어플리케이션을 구현하였다. 실험 결과 유휴 자원을 고려한 동적 배치가 정적배치나 초기 정보에 의한 단 한번의 배치보다 각각 57% 와 26%의 성능 향상을 보였다. 제안하는 프레임워크는 작업부하 균형 어플리케이션의 개발을 용이하게 하며 범용성과 확장성을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06d
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• pp.208-210
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• 2006

그리드 환경에서는 원격의 이질적인 자원들을 서로 공유하며 상호 접근이 가능하도록 하여 사용자의 작업을 처리 할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 하지만 각 노드들은 그리드에 자유롭게 참여 및 탈퇴가 가능하다는 점에서 P2P 네트워크 구조와 매우 유사하기 때문에 기존의 병렬처리 컴퓨터에서의 부하 균형문제와는 다른 특징을 갖게 된다. 본 논문에서는 동적인 자원 구성의 특징을 갖는 그리드 컴퓨팅 환경에서 발생할 수 있는 부하 균형 문제를 정의하고 이를 해결하기 위해 조정 노드(coordinating node)라고 불리는 부하 탐지 모듈을 설계 및 구현한다. 본 논문에서 제안된 조정 노드는 동적으로 변화하는 그리드 자원들의 상태를 실시간으에 탐지하게 되며 각 노드들이 네트워크에 새롭게 참여/탈퇴하여 네트워크 위상이 변화하는 경우에도 부하 균형을 달성 하게 된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.853-855
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• 2001

네트워크 기술의 발전으로 저비용으로 고성능을 얻고자 하는 클러스터 시스템에 대한 연구가 많아지고 있다. SPMD(Single Program Multiple Data) 형태의 병렬 프로그램을 사용한 클러스터 시스템의 주된 성능 장애는 부하 불균등 현상이다 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 마스터 노드가 정보를 모으는 횟수와 주기를 시뮬레이션을 통해 최적의 값으로 결정하고 그 주기 동안에 각 노드의 태스크 당 평균 수행시간을 계산한다. 통신비용의 오버헤드를 고려한 시스템의 실행시간을 평균 수행시간으로 예측하여 각 노드가 이동할 태스크의 수를 결정하는 동적 부하 균등 알고리즘을 제안한다 제안한 알고리즘의 클러스터 시스템을 모델링하고 성능 분석을 위한 시뮬레이션을 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2015.01a
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• pp.147-150
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• 2015

본 논문에서는 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상을 위한 효율적인 동적 작업부하 균등화 정책을 제안한다. 이 정책은 시스템 자원인 CPU와 메모리를 효율적으로 사용하여 고성능 컴퓨팅 시스템의 처리량을 최대화하고, 각 작업의 수행시간을 최소화한다. 또한 이 정책은 수행중인 작업의 메모리 요구량과 각 노드의 부하 상태를 파악하여 작업을 동적으로 할당한다. 이때 작업을 할당 받은 노드가 과부하 상태가 되면 다른 노드로 작업을 이주시켜 각 노드의 작업부하를 균등하게 유지함으로써 작업의 대기시간을 줄이고, 각 작업의 수행시간을 단축한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 동적 작업부하 균등화 정책이 기존의 메모리 기반의 작업부하 균등화 정책에 비해 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상 면에서 우수함을 보인다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.3
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• pp.193-204
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• 2006

In most existing distributed Web systems, incoming requests are distributed to servers via Domain Name System (DNS). Although such systems are simple to implement, the address caching mechanism easily results in load unbalancing among servers. Moreover, modification of the DNS is necessary to load considering the server's state. In this paper, we propose a new dynamic load balancing method using dynamic DNS update and round-robin mechanism. The proposed method performs effective load balancing without modification of the DNS. In this method, a server can dynamically be added to or removed from the DNS list according to the server's load. By removing the overloaded server from the DNS list, the response time becomes faster. For dynamic scheduling, we propose a scheduling algorithm that considers the CPU, memory, and network usage. We can select a scheduling policy based on resources usage. The proposed system can easily be managed by a GUI-based management tool. Experiments show that modules implemented in this paper have low impact on the proposed system. Furthermore, experiments show that both the response time and the file transfer rate of the proposed system are faster than those of a pure Round-Robin DNS.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.165-171
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• 2005

In this paper, the centralized dynamic load-balancing was processed effectively by using the network based parallel genetic algorithm. Unlike the existing method using genetic algorithm, the performance of central scheduler was improved by distributing the process for the searching of the optimal task assignment to clients. A roulette wheel selection and an elite preservation strategy were used as selection operation to improve the convergence speed of optimal solution. A chromosome was encoded by using sliding window method. And a cyclic crossover was used as crossover operation. By the result of simulation for the performance estimation of central scheduler according to the change of flexibility of load-balancing method, it was verified that the performance is improved in the proposed method.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.28 no.11
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• pp.549-560
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• 2001

Cluster system provides attractive scalability in terms of compution power and memory size. With the advances in high speed computer network technology, cluster systems are becoming increasingly competitive compared to expensive MPPs (massively parallel processors). Load balancing is very important issue since an inappropriate scheduling of tasks cannot exploit the true potential of the system and can offset the gain from parallelization. In parallel processing program, it is difficult to predict the load of each task before running the program. Furthermore, tasks are interdependent each other in many ways. The dynamic load balancing algorithm, which evaluates each processor's load in runtime, partitions each task into the appropriate granularity and assigns them to processors in proportion to their performance in cluster systems. However, if the communication cost between processing nodes is expensive, it is not efficient for all nodes to attend load balancing process. In this paper, we restrict a processor that attend load balancing by the communication cost and the deviation of its load from the average. We simulate various models of the cluster system with parameters such as communication cost, node number, and range of workload value to compare existing load balancing methods with the proposed dynamic algorithms.