멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드는 지원 가능한 대역폭의 합이 포트의 수에 따라서 결정된다. 따라서 I/O 버스와의 대역폭 균형을 맞출 수 있는 장점이 있다. 또한 상대적으로 저렴한 스위치 가격으로 높은 대역폭을 지원해 줄 수 있다. 이러한 이유에서 최근 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드는 고 가용성 서버뿐만 아니라 고성능 서버에서도 사용되기 시작하고 있다. 본 논문에서는 이러한 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드가 지원할 수 있는 최대 대역폭을 분석한다. 특히 최근에 등장한 멀티 코어 프로세서 서버에서 TCP/IP 성능 측정을 수행하여 멀티 코어 자원을 최대한 활용하는지를 분석한다. 분석 결과 현재 리눅스가 제공하는 인터럽트 분산 정책 및 패킷 처리 기법으로는 멀티 포트 네트워크 인터페이스 카드의 높은 대역폭 특성을 최대한 활용하기에는 부족함을 밝힌다. 또한 각 포트 별로 들어오는 네트워크 흐름의 특성이 서로 다를 때에 시스템이 그에 신속히 적응하지 못함을 측정 결과를 통해서 보인다. 이러한 측정 및 분석 결과는 멀티 코어 시스템에서 멀티 포트 NIC을 최대한 활용하기 위한 리눅스의 향상 필요성을 시사하며 그를 위한 방안을 제시할 수 있다.
멀티캐스트 응용을 다루는 기존의 많은 네트워킹 솔루션들은 특정한 트랜스포트 기술에 기반을 두고 있기 때문에 인터넷, ATM과 같은 하부 트랜스포트 네트워크에 따라 서로 다른 접근 방법을 필요로 한다. 본 논문에서는 여러트랜스포트 네트워크에 적용 가능한 새로운 멀티캐스트 서비스 구조(MSA: Multicast Service Architecture)를 제안한다. MSA는 기존의 트랜스포트 네트워크 프로토콜들이 연결제어를 위하여 그대로 사용될수 있도록 설계되어 최소한의 변경으로 기존 트랜스포트 네트워크 상에서 운용될 수 있다. MSA는 트랜스포트 네트워크에 독립적으로 다양한 멀티미디어 멀티캐스트 응용들을 수용할 수 있으며 망 중심의 통신관리체계를 규정한다. MSA는 여러 가지 개념들을 도입하여 유연하고 확장성 있는 통신관리를 지원하는데 특히 호/연결제어 기능을 단말로부터 분리하여 정의함으로써 원격제어와 제어의 이동성을 지원할 수 있다. 따라서 사용자는 보다 다양한 방법으로 멀티미디어 멀티캐스트 서비스를 이용할 수있게된다. 또한 단말관리자와 가상 디바이스 개념을 도입하여 응용 개발자가 트랜스포트 네트워크나 물리적 디바이스의 상세한 특성을 모르더라도 응용을 설계할 수 있도록하였다. MSA를 구성하는 여러개의 서비스 컴포넌트들은 미들웨어 상에서 동작한다. 우리는 시뮬레이션을 통하여 MSA를 분석하였다.
멀티포트 하이브리드 로켓 고체연료 그레인의 열민감도에 관한 연구를 수행하였다. 고온의 비반응 유동의 포트를 통과하며 연료 그레인으로 열전달 시, 연료 그레인 내부의 온도 분포 변화를 비정상 열해석을 통해 계산하였다. 계산은 총 9개의 포트 반경에서 수행되었으며, 연료 내부 온도가 민감하게 거동하는 임계 포트 반경을 결정하였다. 열에 민감하게 반응하는 임계 포트반경 이후는 고체 폴리머 연료의 구조상의 취약점이 발생할 것으로 판단되므로, 임계 포트반경은 설계 시 중요한 고려대상으로 사용될 것으로 예상된다.
본 논문에서는 빠른 시간 내에 설계자의 요구사양을 만족하는 메모리를 자동으로 합성해주는 새로운 멀티포트 메모리 컴파일러를 제안하였다. 제안한 컴파일러의 장점은 하나의 메모리 코어 셀을 규칙적으로 배치, 확장하여 메모리를 합성하고, 동시에 합성된 메모리내의 임계경로만을 추출하여 빠르게 검증할 수 있다는 것이다. 또한, 레이아웃 상에서의 전원선 공유 등의 기법으로 메모리의 성능을 향상시킬 수 있도록 하였다. 본 컴파일러를 사용하여 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 1-poly, 2-metal 공정에서 최대 8개의 쓰기 포트, 16개의 읽기 포트, 64워드, 256비트 사이의 여러 가지 멀티포트 메모리를 자동 합성하였다. 합성 결과 메모리의 성능 및 면적 면에서 만족할 만한 결과를 얻었으며, 레이아웃 전체에서의 시뮬레이션 시간보다 10배정도 빠른 시간 내에 동작을 정확히 검증하였다.
본 연구는 하이브리드 로켓 연소에서 원통형 멀티 포트 그레인과 스월 인젝터 적용 시 각각 후퇴율 증가의 장점을 취합하고자 수행하였으며, 연료 포트 수와 스월 인젝터의 배치에 따른 후퇴율 변화에 대한 실험을 수행 하였다. 실험 결과 멀티 포트 그레인에 샤워 헤드 형태의 인젝터를 적용한 것보다 스월 인젝터를 적용한 경우의 후퇴율이 증가되는 것을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 각 유니캐스트 셀이 세 번의 연속된 셀 읽기 싸이클마다 공유 버퍼에서 셀을 읽을 수 있고 멀티캐스트 셀은 마지막 읽기 싸이클에서 유니캐스트 셀을 읽기 위해 공유 버퍼가 사용되지 않을 경우에만 읽히도록 하는 공유 다중버퍼형 ATM 교환기를 제안한다. 유니캐스트 셀에 대한 HOL효과는 멀티캐스트 셀에 의해 영향을 받지 않으며, 유니캐스트 셀 뿐 아니라 멀티캐스트 셀도 각 출력 포트에서 읽힐 수 있는 기회가 생기므로 출력 포트의 이용율이 증가한다. 고정된 멀티캐스트 셀 비율에서, 제안된 방법은 제공부하가 1일 경우에도 98.9%의 수율을 보인다. 제안된 공유 다중 버퍼형 ATM교환기는 0.6㎛ single-poly triple metal CMOS 공정을 사용하여 설계되었다. 설계된 교환기는 8×8의 포트 크기를 가지며 STM-1의 대역폭 155.52Mbps를 각 포트에서 지원할 수 있도록 20MHz에서 동작한다.
새로운 멀티미디어 응용 요구 사항을 만족시켜 주기 위해 트랜스포트 서비스 및 프로토콜에 요구되는 주요 기능으로는 멀티캐스트 전송 기능과 향상된 서비스 품질 기능이 있다. 이 논문은 이러한 주요 요구 사항을 만족시켜줄 수 있도록 설계된 향상된 트랜스포트 서비스의 주요 기능 및 세부 사항들에 대해 기술하고 있다. 먼저, 다자간 통신 서비스 및 프로토콜 설계 시 기본적으로 다루어져야 하는 주요 이슈들이 검토되었고 이 결과가 제안하는 서비스 설계에 적용되었다. 둘째, 향상된 트랜스포트 서비스를 위한 새로운 기능들로써 이종 TC설립, 초청 능력, TC-소유권 이전, 동시 전송 제한 기능 등이 제안되었다. 이 논문에서 제안하는 향상된 트랜스포트 서비스 규격이 제공하는 세부 서비스들로는 TC 생성, TC 초청, TC 참가, 멀티캐스트 데이타 전달, 데이타 전달 멈춤, 데이타 전달 재개, 특정 상태 보고, TC 이탈, TC 종료, TC-소유권 이전, 토큰 전달 서비스가 정의되었다. 제안된 트랜스포트 서비스 규격은 국제표준기구인 JTC1/SC6 및 ITU-T SG7에 제출되어 국제표준으로 제정되기 위한 CD(Committee Draft)초안으로 채택되었다.
본 논문은 초고속통신망에서 멀티캐스트 스위칭에서 발생될 수 있는 오버플로우 문제와 블로킹 문제를 보다 효율적으로 해결하고, 공정하게 입력포트에 접근함으로 작은 fanout에 대한 불공정성을 해결하기 위한 멀티캐스트 스위치를 제안하고자 한다. 제안된 스위치는 셀 분할(cell pre-splitting)과 공유된 버퍼, Group Spliiting, 그리고 그룹분할망으로 구성되어지며, 큰 fanout에 대한 작은 fanout을 가진 입력포트에 도착한 패킷의 불공정한 대우를 해결하여 시스템 전체 지연 시간을 줄여 산출량을 극대화할 수 있다.
본 논문은 멀티캐스트 전송을 이용한 MOD 시스템을 구현하였다. 기존의 시스템은 서버 지향적인 멀티캐스트 시스템을 제공하였지만 구현된 시스템은 사용자 요구 지향적인 멀티캐스트 시스템을 제공한다. 스케줄러는 사용자의 요구를 수집하고 요구된 비디오 아이템과 서비스 시간에 따라서 멀티캐스트 그룹 주소와 포트 번호를 발생한다. 그러면 스케줄러는 MOD 서버와 서비스를 요구한 사용자에게 즉시 멀티캐스트 주소와 포트 번호를 전송한다. .그리고 MOD 서버는 멀티캐스트 그룹 주소로 요구한 스트림을 전송하고, 사용자는 자동으로 그룹 주소에 가입한다. 스케줄러는 같은 스케줄링 시간 안에 있는 다른 사용자들이 동일한 비디오를 요구하였을 때 같은 멀티캐스트 그룹 주소를 할당한다. 구현된 MOD 시스템은 동시에 많은 사용자에게 서비스할 뿐 아니라 서버의 부하를 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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