본 논문은 스트리밍 환경에서 서버의 고장을 빠르게 탐지하기 위해 동적임계점을 사용하고 이에 대한 성능을 분석한다. 제안된 기법은 스트리밍의 특성을 이용하여 질의 전송 시간을 결정하게 되는데 서버의 패킷도착 지연으로 인해 발생되는 질의 전송 시간의 증가를 최소화시키기 위해 패킷 지연도착 시간을 반영하지 않는 알고리즘을 적용하였다. 고장탐지에 대한 성능분석을 위해 스트리밍의 종류에 따라 질의 전송 시간이 다양하게 적용될 수 있기 때문에 다양한 스트리밍 자료를 활용하여 실험하였으며 제안된 기법의 성능을 검증하였다.
ASP는 동적인 대화형 웹 서버 응용 프로그램을 작성하고 실행하기 위해 사용할 수 있는 '서버 측 스크립트' 환경이다. ASP를 사용하면 HTML 페이지와 스크립트 명령 및 ActiveX 구성요소를 조합하여 대화형 웹 페이지나 강력한 웹 기반의 응용 프로그램을 만들 수 있다. 사용자가 HTML에 익숙한 사람이라면 ASP 스크립트가 동적인 페이지의 작성을 위한 좋은 방법임을 알 수 있을 것이다. 또한 HTML 파일 작성에 필요한 자바 스크립트나 비쥬얼 베이직 스크립트는 물론이고 그 외 HTML 파일의 내용을 요구에 맞게 배치하기 위해 사용하는 CSS1의 기본적인 내용 정도는 알고 있어야 한다고 본다. 뿐만 아니라 CGI 프로그래밍과 웹 서버와 클라이언트의 상호 작용 관계, 그리고 웹 서버 관리하는 방법 등의 내용을 완벽하게 갖추고 있다고는 생각하지는 않는다. 하지만 앞으로 진행해 나가면서 직접 설명을 하지는 않겠지만 이와 같은 기술들이 모두 사용이 될 것이고, ASP는 다른 웹 애플리케이션 언어보다 쉽고, 웹에서의 많은 응용과, 무한한 가능성을 내포하고 있다는 것을 말하고 싶다. 그러므로 ASP에 접근하는 방법에 있어서 운영하는 방법을 연구하였다.
데이터 센터의 수가 증가하고 대형화됨에 따라 데이터 센터에서의 전력 소비는 급격하게 증가하고 있으며, 이를 해결하기 위해서 전력변환효율을 증대시키거나 소비 전력이 적은 서버를 개발하는 등의 접근이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 전력관리를 통해서 소비전력을 줄이기 위한 그린전력관리시스템을 제안한다. 전형적인 서버의 경우에는 Idle 상태에서는 사용 중인 소비 전력의 약 60% 정도를 소비하고, 데이터 센터에서는 서버의 응답시간을 줄이기 위해서 약 5~20%을 효율로 서버를 운용하고 있으며, 평균적으로 약 10%의 서버가 사용되지 않고 있다. 이러한 이유로 동적으로 서버를 관리하여 데이터센터에서 낭비되는 서버의 소비 전력을 줄이고자 한다.
내장형 시스템용 웹 서버는 일반 웹 서버와는 매우 다른 요구 사항을 가지고 있다. 예를 들어 작은 메모리의 사용, 특수 목적으로 정의된 정적 및 동적 페이지의 제공, 웹 서버 내부에 기본 시스템 및 네트워크 관리 기능의 내장, 내장형 응용 프로그램과 웹 서버와의 유연한 연결 그리고 다양한 내장형 프로세서의 지원 등의 요구 사항이 있다. 본 논문은 이러한 내장형 시스템용 웹 서버의 요구 사항을 기술하고, 이들 요구 사항을 바탕으로 우리 고유의 내장형 웹 서버인 "웹박스(Webox)"를 설계하고 내장형 리눅스 개발 환경에서 이를 구현하는 방법을 기술한다. 현재 내장형 웹 서버 웹박스의 알파 버전이 개발되어 시험 중이며 최종 결과물이 완성되면 공개 소프트웨어로 오픈할 예정이다.
컴퓨터 네트워크 및 WWW의 발전으로 인터넷 사용자 및 웹 서버의 수는 기하급수적으로 증가하고 있다. 그러나 네트워크의 발달에도 불구하고 웹 서버에 접속하는 사용자의 수가 많아짐에 따라 웹 서버에 병목현상이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 클러스터 시스템이 사용된다. DNS기반 클러스터는 분산 웹 서버 환경에 적합하지만 웹 서버의 상태를 고려하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 DNS의 단점을 보완한 부하분산 시스템을 제안한다. 이 시스템은 부하분산 시스템을 따로 설치하지 않고 기존 DNS 프로토콜의 수정 없이 부하분산 모듈을 추가하여 웹 서버의 부하를 분산한다. 본 논문에서 구현한 시스템을 이용하여 분산 웹 환경에서 서버 부하를 고려하여 클라이언트의 요청을 적절히 분배할 수 있다.
대용량 무선 인터넷 프록시 캐시 서버 클러스터에서는 성능 및 저장 공간의 확장성이 중요하게 되었다. 여기에서 성능의 확장성은 캐시 서버를 추가함에 따라 클러스터 성능이 선형적으로 증가함을 의미하고 저장 공간의 확장성은 캐시 데이터가 서버들에게 분할 저장되어 있어서 캐시 서버의 수에 상관없이 캐시 데이터를 저장하는 클러스터안의 공간의 합은 일정함을 의미한다. 대용량 서버 클러스터에서 많이 사용되는 라운드로빈 기반 부하분산 방법은 성능의 확장성은 보장되지만, 요청 URL 데이터가 모든 서버에 저장되어야 하므로 저장 공간의 확장성이 없는 단점을 가진다. 해싱기반 부하분산 방법은 모든 요청 URL 데이터가 서버들에 분할 저장되어 있어서 저장 공간의 확장성을 가진다. 그러나 그 방법은 사용자의 요청 패턴 불균형 또는 특정서버로의 요청 집중(Hot-Spot) 시에 성능 확장성이 없다. 본 논문에서는 성능 및 저장 공간의 확장성을 보장하는 새로운 동적 해싱 부하분산기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 주기적으로 과부하 상태의 캐시 서버에 할당된 요청들을 찾아서 다른 캐시서버로 동적으로 재할당한다. 제안된 방법을 16대의 컴퓨터를 사용하여 실험을 수행하였고, 실험 결과를 통해 제안된 방법이 기존 방법과는 달리 성능 및 저장 공간의 확장성을 보장함을 확인하였다.
자바 코드의 무결성(integrity)과 인증(authenticity)을 보장하기 위해, JAR파일에 대해 전자서명하는 방법이 이용되고 있다. JAR파일은 기본적으로 애플리케이션이나 애플릿의 효율적인 배포를 위해 이용된다 즉, 애플리케이션이나 애플릿을 구성하는 모든 클래스 파일이나 데이터 파일을 묶어 하나의 JAR 파일에 포함시켜 온라인 상으로 클라이언트로 이러한 JAR 파일의 내용은 변경되기 쉽다. 즉, 기존 클래스 파일의 제거, 변경 또는 새로운 클래스 파일의 추가 등으로 인해 기존 JAR파일의 내용이 변경되고, 또한 클라이언트의 요구에 맞추어 데이터나 코드를 즉시 생성하여 전송하여야 하는 경우, 새로운 JAR 파일이 생성되어야 한다. 따라서 애플리케이션 서버는 예기치 않은 JAR 파일의 변경에 맞추어 동적으로 JAR 파일에 대해 전자서명을 수행하는 기능이 포함되어야 한다. 이 논문에서는 JAR 파일의 포맷과 전자서명 절차를 분석하여, JAR 파일에 대한 전자서명의 특징과 문제점들을 제시하고, 애플리케이션 서버에서 발생 가능만 에러에 적절히 대처하면서 동적으로 JAR 파일들을 전자서명할 수 있는 프로그램 프로시저의 구현을 예시하였다.
본 논문에서는 사용자 계층별 요청률에 따라 웹 서버 컴퓨팅 노드들의 성능 분리를 동적으로 수행하는, 퍼지 이론을 적용한 웹 서버 성능 분할 기법에 관하여 논하였다. 제안된 기법은 컴퓨팅 노드의 현재 부하량, 사용자 계층별 요청률을 퍼지 입력 변수(Fuzzy Variables)로 하여, 애매모호한 노드의 정량적 부하를 정성적으로 표현할 수 있도록 하였으며, 이를 통해 계층별 요청률이 급격한 변화에 대응하여, 계층별 요청을 처리하는 담당 노드의 수를 동적으로 조절할 수 있게 하였다. 제안된 기법에 대한 성능분석을 통해 퍼지정리를 활용한 기법이, 이를 사용하지 않은 기법에 비해 우수한 응답시간 성능을 보여주고 있음을 검증하였다.
F2C(Fog-to-Cloud) 환경에서 클라우드와 포그는 긴밀하게 협업하여, 동적으로 작용하며 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 기존 클라우드/서버 컴퓨팅에서 클라우드 서버 중심의 단방향 서비스 이미지 배포대신에 레지스트리를 이용하여 클라우드, 포그, 그리고 에지까지 서비스 이미지를 배포 가능하게 하여, 동적인 서비스 상호운용이 가능한 시스템을 제안하였다. 또한, 클라우드, 포그에 레지스트리 이미지를 설치하고, 서비스 이미지 등록을 통해 서비스 배포, 실행되는 시스템을 구현하였다.
웹 서버 클러스터의 성능 개선을 위한 연구가 다양한 분야에서 이루어졌지만 로그 파일 분석과 같은 방식으로 접속 빈도를 통한 실시간 동적 자원 재분배에 관한 연구에만 대부분 초점을 맞추었다. 본 논문에서는 시구간별 접속 패턴 분석 결과를 기반으로 패턴을 예측하여 자원을 동적으로 재분배하는 메커니즘을 제안한다. 제안한 메커니즘은 불필요한 자원 낭비를 감소시켜 효율적인 자원 재분배를 통해 클러스터의 성능을 향상시킨다. 또한 시구간별 접속 패턴의 유사성을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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