유비쿼터스 환경의 시발점인 홈 네트워크 기술은 홈서버를 중심의 댁내 모든 가전기기들을 하나의 네트워크로 연결함으로써 사용자가 언제 어디에서 단말 기기를 이용하여 댁내의 상황을 모니터링하고 모든 기기들을 제어할 수 있게 해주는 기술이다. 홈 네트워크의 핵심인 홈서버는 다양한 가전기기로부터 다량의 멀티미디어 콘텐츠를 저장하며, 다른 홈서버 또는 모바일 단말을 이용하여 검색과 공유가 가능하다. 그러나, 홈서버와 각 모바일 단말이 가지는 콘텐츠에 대한 메타데이터는 일관성을 가지지 않기 때문에 콘텐츠 검색이 용이하지 않고, 사용자가 직접 메타데이터 간의 유사성을 파악해야하는 문제점이 있다. 또한 메타 데이터간의 이질성으로 인해 이종 기기들 간의 콘텐츠의 검색, 공유 또한 힘들다. 따라서 홈서버들 간의 일관적인 데이터 입력과 공유를 위하여 멀티미디어 콘텐츠에 일반적으로 적용되는 Mepg-7 기반의 메타데이터 레지스트리 설계를 제시한다. 또한 이질적인 메타데이터를 지니는 홈서버-모바일 단말 간의 콘텐츠 공유를 위하여 워드넷 기반의 온톨로지 설계를 본 논문에서 제시한다.
클러스터 파일 시스템의 성능을 결정짓는 주요 요소 중 하나는 메타 데이터 서비스의 성능이다. 본 논문에서는 메타 데이터 연산의 종류에 따라 적절한 메타 데이터 서버에게 클라이언트의 요청을 동적으로 분배할 수 있는 내용 기반의 부하 분산 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 메타 데이터 서버 사이에 데이터의 이동을 유발 시키는 대신 메타 데이터를 복제하고 수정 메시지를 로깅하게 함으로써, 기존의 알고리즘에 비해 클라이언트의 요청을 서버들에게 균등하게 분배하여 응답 지연 시간을 현저히 줄일 수 있었다.
클라우드 컴퓨팅환경에서 사용되는 분산 파일 시스템은 데이터를 저장하는 분산 저장 서버와 각 데이터의 메타데이터를 저장하는 마스터 서버로 구성되어 있다. 마스터 서버와 분산 저장 서버는 수시로 서버의 상태나 메타데이터의 정보를 교환하지만, 통신 시 암호화가 전혀 고려되지 않아, 제 3자에 의한 도청이나 위변조시 사용자의 데이터에 대한 가용성을 보장받지 못할 수 있다. 이에 대한 방지 대책으로 통신 과정을 암호화함으로써 해결할 수 있지만, 무한히 확장 가능한 분산 저장서버에 대해 단일 마스터 서버와의 통신과정을 암호화하게 된다면 수많은 키에 대한 관리 대책을 필요로 하게 된다. 하지만 이 때, 분산저장서버를 하나의 그룹으로 묶어 그룹키를 사용하여 통신과정을 암호화한다면 보다 효율적으로 해결할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 분산 저장 서버와 마스터 서버 간 안전하고 효율적인 암호화 통신을 위한 그룹키 확립 프로토콜을 제안하였다.
네트워크 환경에서 가장 범용적으로 사용되는 파일시스템인 NFS는 클라이언트 수가 증가할수록 I/O 병목 현상이 심각하게 발생한다. 이를 해결하기 위해 클라이언트가 직접 데이터 서버에 연결하여 I/O 처리를 병렬화한 NFS 버전s 4.1 표준이 제정되었다. 본 논문에서는 이러한 pNFS를 지원하는 메타데이터 서버를 사용자 영역에서 손쉽게 개발할 수 있도록 FUSE를 활용하는 방안을 제안한다.
본 논문에서는 웹 서버에 사진을 등록(upload)하면 서버에서 자동으로 사진의 메타데이터(EXIF)의 GPS정보를 추출하여 미리 정이된 정보와 비교하여 사진이 촬영된 장소를 표시하고, 좌표 값을 활용하여 구글 지도(google map)과 연계되는 방법을 제안한다. 사진등록으로 사용되는 서버 웹페이지로는 php를 사용하여 그림을 등록하고, exif_read_data함수를 사용하여 메타데이터에 접근하고 메타데이터 안의 GPS의 값을 추출하여 정의된 분류표에 의해 사진을 분류하고, 구글지도와 연계하여 촬영된 위치를 지도상에서도 확인할 수 있도록 하였다.
기존 클라이언트 캐쉬 데이터에 기반된 질의 처리에 있어 캐쉬 데이터와 서버 데이터간의 동일성과 데이터 전송 문제를 해결하기 위해 에이전트 기반 클라이언트-서버구조를 제안한다. 서버 데이터가 변하지 않았을 경우 데이터 전송량을 감소시키는 유용한 방법으로, pull, push 기법을 사용한다. 서버 리소스 에이전트에서 데이터베이스 변경 정보를 브로커 에이전트에 push하고, 클라이언트 에이전트가 요구하는 질의에 대해서 브로커 에이전트에게 변경 정보를 pull한다.
본 연구에서는 통합된 하나의 맵을 작성하기 위하여 통합 맵서버를 설계하고 구현한다. 제안된 통합 맵서버는 다음과 같은 두 가지 특징을 가진다. 첫째, 웹 환경에서 사용자의 요구를 반영하기 위하여 메타데이터를 개별화한다. 맵서버는 클라이언트에 필요한 정보를 메타데이터에 설정하기 때문에 메타데이터를 개별화하면 사용자는 자신이 원하는 형태의 통합 데이터를 얻을 수 있게 된다. 둘째, 융합 서비스 개념을 도입하여 공간 데이터 뿐만 아니라 공간 데이터와 비공간 데이터와의 통합도 지원한다. 융합 서비스는 링킹의 개념을 사용하여 실체화한다. 본 연구에서 제안한 통합맵서버는 사용자의 요구에 따른 높은 수준의 맵 통합 결과를 제공함으로써 웹 매핑 환경에서 융합의 질을 높일 수 있으며, 사용자 응답 시간도 줄일 수 있다는 것을 실험을 통하여 증명하였다.
메타 데이터와 데이터의 처리 경로를 독립시킨 분산 파일 시스템 구조는 입출력 성능향상 및 확장성 용이라는 측면에서 현재 주도적인 아키텍처로 사용되고 있다. 이러한 환경에서 클라이언트 및 데이터 서버의 수가 계속 확장되어 전체 시스템 규모가 페타(peta) 바이트급 이상 처리가 가능한 대규모로 진화될 경우 필연적으로 메타 데이터 서버에 병목 현상이 발생하게 된다. 본 고에서는 이러한 문제를 처리하기 위한 아키텍처로서 메타 데이터 서버들의 클러스터링을 고려하며, 이를 위해 제안된 다양한 기술들의 동작 원리 및 장단점 등을 분석하고 고찰해 보기로 한다.
클라이언트-서버환경에서 클라이언트가 다수의 서버에 분산되어 저장 관리되는 대용량의 공간데이터와 공간 뷰에 대해 효율적으로 접근을 하기 위해서는 서버는 분산 저장되어 있는 공간데이터간의 위치정보를 파악하고 있어야하며 서버는 이를 이용하여 클라이언트의 질의요청에 답해야 한다. 본 논문에서는 공간데이터베이스에 흩어져 있는 공간데이터와 공간 뷰에 대한 접근 방법으로 공간데이터베이스의 공간메타정보에 대한 디렉토리서비스를 제안하며, 이러한 디렉토리서비스를 이용하여 분산된 공간데이터와 공간 뷰에 대한 접근을 할 수 있는 Multi-SDBMS 시스템에서의 디렉토리서비스 관리기의 실계 및 구현을 제안한다. 디렉토리서비스를 구현하기 위해서 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol) 모델을 사용하며, LDAP의 스키마를 공간데이터와 공간 뷰에 대한 메타데이터를 지원하기 위해서 확장한다.
인터넷 및 분산 환경에서 XML은 애플리케이션 간의 자료 저장 및 자료 교환을 위한 표준으로써, XML 문에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 이기종 관계형 데이터베이스 시스템들 간의 메타데이터 및 데이터 교환을 위해 W3C에서 제안한 XML Schema를 사용한다. XML Schema는 평면적 구조인 관계형 데이터베이스 시스템의 메타데이터 및 데이터를 계층적 구조인 XML 문서형식으로 나타낼 수 있는 메커니즘을 가지고 있으며, 다양한 원시 데이터 형식을 지원하여 관계형 데이터베이스 시스템이 제공하는 데이터형식을 충분히 반영할 수 있는 구조를 가지고 있다. 또한 기존의 이질적인 전자상거래 플랫폼을 사용하므로 인해 발생하는 시스템간의 상호 호환 및 운영의 어려움이 있다. 그러나 분산 환경에서 이질적인 특성을 해결하기 위해서 XML을 기반으로 하는 쇼핑몰들의 통합된 정보를 검색할 수 있는 사이트가 등장하고 있어 고객들이 구매하고자 하는 상품에 대한 정보를 보다 쉽게 검색할 수 있도록 각종 쇼핑몰 사이트를 연결하여 통합하는 과정이 진행 중이다. 따라서 상품을 검색할 때 메타데이터를 이용하여 선택에 필요한 정보를 고객에게 제공함으로서 상품을 효율적으로 검색할 수 있다. 따라서 XML기반으로 분산된 이 기증의 시스템들을 온톨로지(Ontology)기반의 메타데이터를 이용하여 상품을 검색할 수 있는 시스템을 제안하고, 온톨로지 기반의 메타데이터 XMDR(eXtended MetaData Registry)을 이용한 상품 검색 시스템을 효율적으로 검색하기 위한 온톨로지 서버 구축에 관한 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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