현재 전세계적으로 과한 기술 연산용 리눅스 클러스터에 대한 연구와 개발이 진행되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 펜티엄 프로세서와 알파 프로세서 및 고속 이더넷을 이용한 리눅스 클러스터를 구현하고 이를 전산유체역학 분야에 적용하기 위한 선행연구로서 NAS의 병렬 벤치마크 프로그램인 NPB를 사용하여 리눅스 클러스터들의 성능을 비교 분석하였다. NPB 프로그램은 전산유체역학 분야의 해석프로그램에서 널리 이용되는 알고리즘들로 구성된 벤치마크의 프로그램으로 이를 이용한 성능 평가의 결과는 향후 리눅스 클러스터에서 실제 전산유체역학 코드들의 성능을 나타내는 중요한 지표가 될 수 있다. NPB 벤치마크 결과 리눅스 클러스터는 고가의 슈퍼컴퓨터에 비해 전산유체역학 분야에서 높은 가격 대 성능비를 보임을 알 수 있으며 이를 통하여 저비용 슈퍼컴퓨팅의 가능성을 제시하고자 한다.
최근 리눅스 클러스터 시스템의 활용 범위가 커지면서 멀티미디어 서비스를 제공하려는 시도가 나타났다. 리눅스 클러스터 시스템 상에서 효과적으로 멀티미디어 서비스를 제공하려면 적합한 파일 시스템의 도움이 필수적이다. 즉, 클러스터 파일 시스템을 통하여 응용 프로그램에 대한 단일 입출력공간을 제공하고 효율적인 파일/디렉토리 연산을 제공하는 기술이 중요하다. 본 논문에서는 리눅스 클러스터 시스템을 위한 클러스터 파일 시스템(Cluster File System, 이하 CFS로 표기)을 설계 및 구현한다. CFS는 리눅스 파일 시스템 위에 사용자 수준에서 구현된 시스템으로 사용자에게는 단일 시스템 이미지를 제공한다. 내부적으로는 대용량의 파일이 분산되어 저장되며 이를 위해 파일/디렉토리 정보도 각각의 노드에서 분산 관리된다. 사용자에게는 응용 프로그램의 개발이 용이하도록 API가 제공되며, 또한 CFS를 관리하기 위한 도구들이 제공된다.
리눅스 클러스터 서버는 고성능 저가의 PC와 공개 소프트웨어인 리눅스를 활용함으로써 고가의 단일서버에 비하여 확장성과 가용성이 높은 고성능 서버의 실현이 가능하다. 이에 따라 리눅스 클러스터 서버를 대용량 멀티미디어 스트리밍 서비스 등에 활용하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 리눅스 클러스터 상에서 스트리밍 표준 프로토콜인 RTSP/RTP를 기반으로 현재 가장 널리 활용되고 있는 Microsoft사의 ASF 파일 형식을 지원하는 스트리밍 서버와 클라이언트 플레이어를 설계 구현한다. 구현된 시스템은 Windows 시스템에 비하여 비교적 저가에 현재 인터넷상에서 스트리밍 서비스의 표준으로 자리잡고 있는 ASF 파일의 스트리밍 실현이 가능하다.
최근에 클러스터 시스템 사용이 보편화되어 가고 있지만 클러스터를 구성하고 있는 노드 사이의 통신이 여전히 전체 성능 향상의 병목요인으로 지적되어 있다. 현재 클러스터 시스템의 노드간 통신은 TCP 프로토콜을 이용하고 있는데, 동질적이고 전송에러를 무시할 수 있는 클러스터 통신망에는 적합하지 않다. TCP의 단점을 극복하기 위하여 클러스터를 위한 다양한 사용자 수준 인터페이스가 제안되고 구현되었다. 이 중 Intel, Compaq, Microsoft가 주축이 되어 정의한 VIA는 SAN 환경에 적합하도록 기존의 소프트웨어 오버헤드를 줄인 사용자 수준의 통신 프로토콜이다. 본 논문에서는 현재 리눅스 클러스터 상에서 사용 가능한 VIA 구현들에 대해 특징을 살펴보고, 동일한 환경에서 성능을 비교해 보았다.
본 논문에서는 리눅스 클러스터 시스템 통합 관리 도구인 CATS-i'(Cluster Administration ToolS on the Internet)의 시스템 구성과 디자인 문제들을 논한다. CATS-i'는 리눅스 클러스터 시스템을 쉽고 빠르고 안전하게 설치하고 관리하기 위하여 개발된 도구이다. 클러스터의 운영체제 설치에서부터 응용 프로그램 패키지 설치, 클러스터 노드들의 자원들을 실시간으로 모니터링하고 관리할 수 있는 기능, 배치 작업 제출 및 관리 기능들이 통합되어 사용자에게 단일 시스템 이미지를 제공한다. 또한 사용자가 플랫폼에 관계없이 쉽고 편리하게 클러스터의 상태를 파악하고 관리할 수 있는 자바 기반의 강력한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공한다.
비디오 서버는 제한된 자원을 이용하여 보다 많은 사용자에게 안정적인 005(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 안정적인 QoS를 지원하기 위한 서버 진입 제어에 관한 연구를 클러스터 형태의 VOD 서버에서 수행하였다. 리눅스 환경에서 구축된 VOD 서버의 성능을 분산 저장 노드의 수와 일반 재생 및 고속 재생의 비율을 변화시키며 측정하였다. 측정한 결과를 토대로 클러스터 VOD 서버의 성능 제한의 원인을 분석하고, 그에 따른 대책을 제안한다. 분석된 자료는 클러스터 VOD 서버에서 진입 제어의 기준을 결정하는 변수들로 사용되어 진다.
전산유체역학분야에서의 효율적인 해석을 위해서 병렬처리기법이 널리 사용되고 있다. 병렬처리기법과 함께 최근에는 저가의 리눅스 클러스터 컴퓨터들이 기존의 슈퍼컴퓨터들을 대체하는 추세이다. 리눅스 클러스터 컴퓨터에서 수행되는 해석프로그램의 성능은 클러스터 시스템의 프로세서 성능 뿐 아니라 클러스터 시스템에서 사용되는 네트웍 장비의 성능에 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 미리넷2000, 기가비트 이더넷, 패스트 이더넷 등 네트웍 장비에 따라서 클러스터 시스템의 성능이 어떻게 달라지는지를 Netpipe, LINPACK, NAS NPB, 그리고 MIPNS2D Navier-Stokes 해석프로그램을 사용하여 비교하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 전산유체역학 분야에서 사용될 고성능 저비용 리눅스 클러스터 시스템을 구축하는 방법을 제시하고자 하였다.
컴퓨터의 급속한 보급과 인터넷의 사용이 급증하면서 사용자에게 좀 더 나은 서비스를 제공하기 위해 고성능 웹서버가 필요하게 되었다. 따라서 최근에는 리눅스 가상서버를 이용한 클러스터 웹 서버의 구축사례가 늘고 있다. 이는 기존의 단일 서버 시스템에 비해 가격이 저렴하면서도 지속적인 서비스를 할 수 있는 가용성과 서버의 수를 쉽게 늘릴 수 있는 확장성을 갖고 있다. 오픈소스인 리눅스와 여러 대의 저렴한 PC들을 이용하여 서버로 들어오는 부하를 분배서버가 여러 실제 서버에게 분산시킴으로써 웹 서버의 성능을 향상시키고, 서버의 가용성을 높이는 것이 클러스터 웹 서버의 목적이라 할 것이다. 본 논문에서는 서버에 들어오는 요청을 실제 서버들에게 분산시켜주는 스케줄링 알고리즘들을 알아보고 각각의 성능을 비교, 분석하였다. 그 결과 정적 스케줄링 알고리즘보다는 각 실제 서버의 부하를 고려한 알고리즘이 더 좋은 성능을 보인다는 것과 캐쉬 친화적 알고리즘이 캐쉬를 고려하지 않은 알고리즘 보다 더 좋은 성능을 보인다는 것을 알 수 있었다. 가장 중요한 결론으로는 알고리즘의 성능보다는 노드 개수 증가율이 클러스터 웹 서버 성능에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
최근 몇 년 동안 컴퓨터 사용자들의 멀티미디어 데이터에 대한 요구가 빠르게 증가하고 있다. 멀티미디어 데이터를 서비스하기 위해서는 대용량의 저장장치가 필요하며 연속재생이 가능하여야 한다. 이와 관련하여 데이터 압축기술과 스트리밍 기슬과 고성능 PC를 고속의 네트웍으로 연결하는 클러스터 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 클러스터 시스템은 비교적 저렴한 가격의 고성능 시스템으로 고가의 단일서버에 비해 확장성과 가격대 성능면에서 유리하다. 이에 본 연구에서는 리눅스 클러스터 기반의 오디오/비디오 실시간 및 VOD 스트리밍 서버와 일반적인 사용자에게 친숙한 윈도우 환경의 플레이어를 구현하였다. 또한 본 연구에서 구현한 시스템에서는 기존에 윈도우 NT계열에서만 스트리밍이 가능했던 ASF포맷의 멀티미디어 데이터를 리눅스 서버에서도 스트리밍 서비스가 가능하도록 하였다.
Linux cluster Server makes a high performance PC cluster system, and provides scalablity and availability as compared with an expensive single server. In this paper, we design and implement a VOD streaming service system to serve video and audio streaming services on the Linux cluster server. Our Streaming server supports the MS Window Media Format based on the RTSP streaming protocol.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.