최근에 리눅스 가상 서버 프로젝트를 이용한 클러스터를 많이 구축하고 있다. 리눅스 가상 서버는 확장성이 뛰어날 뿐만 아니라 성능도 뛰어나다. 그러나 하나의 전면 서버가 사용자 요청을 받아서 후면 서버가 처리를 하여 사용자에게 응답을 보내는 구조이므로 하나의 전면 서버는 사용자 요청의 급격한 증가로 병목현상을 일으킬 수 있고, 이 때문에 다수의 후면 서버가 있음에도 불구하고 서비스를 할수 없는 상황이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 다수의 전면 서버를 두어 병목현상을 근본적으로 없애는 방법을 제안하였다. 모든 클러스터 노드들은 전면 서버와 후면 서버의 역할을 모두 할 수 있도록 하였고 부하량이 많지 않으면 자기 노드에서 직접 처리를 하여 사용자에게 웅답할 수 있도록 하고, 부하량이 많을 때에만 클러스터의 다른 노드들 중 부하가 가장 작은 노드를 선택하여 사용자 요청을 처리할 수 있도록 하였다. 그리고 클러스터 노드들의 부하량을 고려한 스케줄링 알고리즘을 개발하여 좀 더 효율적인 부하 분배방식을 제안하였다.
본 논문에서는 웹 기반 디지털 사이니지 가상화를 위한 부하 분산 시스템을 다룬다. 웹 기반 콘텐트는 개발하기 쉽고 관리하기 쉽다고 평가되고 있다. 이런 이유로 디지털 사이니지 콘텐트를 웹 기반으로 개발하는 사례가 늘어나고 있다. 웹 기반 디지털 사이니지 콘텐트를 재생하기 위해서 디지털 사이니지 단말은 특정 사양 이상의 연산 능력을 가지고 있어야 한다. 이때 가상화 기술을 사용하여 디지털 사이니지 단말을 씬 클라이언트로 대체하면 단말 가격, 관리 비용, 전력 비용 등이 절감되는 장점이 있다. 가상화 기술을 사용하여 디지털 사이니지 콘텐트를 다수의 씬 클라이언트에게 스트리밍하기 위해서는 다수의 서버와 부하 분산 시스템이 필요하다. 본 연구에서 개발된 부하 분산 시스템은 서버 부하에 기반하여 요청을 분배하며, 고가용성을 지원한다.
셀룰러 시스템을 기반으로 하는 펨토셀 네트워크는 실내 환경에서 대용량 데이터 전송을 위한 기술로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 다수의 펨토 기지국을 배치하여 서비스를 제공하는 실내 환경에서 커버리지 문제와 데이터 전송 부하 문제를 동시에 고려하는 기지국의 파워 조절 분산 방법을 제안한다. 사용자의 데이터 사용량은 시간과 장소에 따라 지속적으로 변화하기 때문에 기지국의 데이터 전송 부하를 효과적으로 분배하는 동적 파워 조절 방법이 요구된다. 또한, 대규모 시설에 설치되어 있는 펨토셀 네트워크 시스템을 효율적으로 운영하기 위해서는 기지국의 파워 조절을 위한 분산 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 기지국 사이의 데이터 전송 부하를 효과적으로 분배하는 분산 알고리즘을 제시한다. 또한, 일부 기지국에서 발행한 장애를 대응하는 방법과 새로운 기지국을 추가하는 방법을 제시한다. 모의 실험을 통해서 제안한 알고리즘의 성능을 시험하였다.
이기종 워크스테이션 클러스터링은 병렬 응용 처리에 유용하며 비용 측면에서 효과적이다. 이기종 워크스테이션 클러스터링 환경에서 최소의 전체 작업 반환 시간이 되도록 하기 위해서는 부하 균형 시스템이 필요하다. 다른 사용자들, 그룹들, 다른 작업 요구들, 그리고 다른 처리능력을 가지는 각 워크스테이션들은 클러스터링 환경의 다른 그것과 상대적이다. 기존 방식은 각 워크스테이션의 처리능력에 가중치를 미리 부여하는 정적 방식이거나 각 워크스테이션의 상대적 처리능력을 얻기 위해서 벤치마크 프로그램을 수행하는 동적 방식이다. 수행되는 응용과는 관계없는 벤치마크 프로그램은 계산시간을 소비하고 전체 작업 반환 시간을 지연시킨다. 이 논문은 효과적 작업 분배 방식을 제안하고 이기종 워크스테이션 클러스터링 환경에서 부하 균형 시스템을 구현한다. 이 논문에서 제안한 방식의 전체 작업 반환 시간은 부하 균형을 하지 않은 방식뿐만 아니라 벤치마크 프로그램에 의한 부하균형 방식과도 비교한다. 실험을 통하여 비교한 방식보다 제안 방식의 결과가 우수함을 보인다.
본 논문에서는 확장 가능한 병렬 VOD서버 모델을 제시하고, 이 병렬 VOD 서버에서 기존의 디스크 공간이 부족하여 새로운 병렬 서버를 추가할 경우, 데이터 분배 문제를 고려한다. 새로운 서버에 미디어 파일을 추가할 경우, 특정 서버에 부하가 몰리는 것을 방지하기 위해 기존의 서버에 저장되어 있는 일부 데이터들을 이동 시켜서 각 서버의 사용가능한 디스크 공간을 조정한 뒤, 각 디스크 부하를 최소화 하도록 고려하여 데이터를 저장하는 스트라이핑 방법을 제시한다.
멀티레벨 인버터에 널리 사용되는 Phase Shifted PWM은 셀 간의 동일한 전력 분배가 가능하나 각 셀 carrier의 위상차이로 인해 무부하 운전시 특정 셀에 회생이 발생하고, 지령 전압과 실제 전압의 위상차가 발생하는 단점이 있다. Level Shifted PWM을 통해 이와 같은 단점을 보완할 수 있으나, 각 셀의 스위칭 패턴이 모두 달라 전력 분배가 동일하게 이루어 지지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 기존의 Level Shifted PWM 방법을 개선하여 각 셀의 스위칭 패턴을 순환시켜 셀 간 동일한 전력분배가 이루어지도록 하였고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.
최근 무선디바이스의 확산과 함께 무선 네트워크 환경의 다양한 제약사항을 극복하고 항상 적절한 서비스 레벨을 유지하기 위한 'Adaptation'관련연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 무선디바이스의 문제에 주요 초점이 맞추어져 있으며, 실제 적응에 필요한 변환작업이 이루어지는 프록시 서버의 부하는 크게 고려되지 않고 있다. 하지만 실제로 컨텐츠의 포맷변환과 같은 작업은 많은 리소스가 소요되는 작업이며, 하나의 서버에서 이를 수행하는 경우 많은 작업부하가 집중된다. 이는 사용자가 증가함에 따라 더욱 심각해지며, 사용자의 컨텐츠 요청에 대한 응답시간을 증가시키는 결과를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 계층적으로 구성된 주변 프록시들간에 협동작업을 통해, 적응에 필요한 작업의 부하를 분산시키고, 이를 통해 보다 빠르고 효율적인 서비스를 제공하는 새로운 프레임워크를 제안한다. 우리는 제안시스템을 평가하기 위해 프로토타입을 개발하여 Healthcare 시나리오에 적용하였으며, 작업량에 따라서 참여 프록시들에게 작업부하가 균등하게 분배되는 결과와, 이를 통해 적응 컨텐츠가 보다 빠르게 사용자에게 제공되는 결과로 시스템의 효율성을 증명하였다.
용량성 부하를 사용하는 응용사례가 늘어남에 따라 에너지 회수 회로의 중요성 또한 더욱 부각되고 있다. 특히, 고전압 구동의 경우 에너지 회수를 하지 않을 경우 손실이 크게 발생하며 충방전시 돌입 전류로 인한 노이즈 문제 또한 발생하게 된다. 본 논문에서는 단권변압기를 사용한 새로운 형태의 에너지 회수 회로를 제안한다. 제안한 회로는 모든 스위치가 동일한 전압, 전류 스트레스를 받으며 항상 스위치를 통해 흐르는 전류가 대칭적으로 분배되기 때문에 도통 손실을 줄일 수 있으며 단권변압기를 통하여 용량성 부하가 연결되기 때문에 영전압 실패시 발생 할 수 있는 돌입 전류로 인한 전자파 발생 및 도통, 스위칭 손실을 막을 수 있다는 장점을 갖는다. 이에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션과 용량성 부하를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.
저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양 전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.
최근 전원장치의 대용량화가 요구되면서 하나의 전원에서 모든 전력을 부담하는 것보다 여러 대의 전원을 병렬 운전하여 신뢰성을 높이고 용량을 증대시키는 방안이 연구되고 있다. 본 논문에서는 병렬 연결된 전원장치에 부하전류 분배를 하는데 있어 디지털 방식을 사용하여 고속 통신을 통한 제어를 이루어 시스템 비용을 낮추고 높은 수준의 제어 로직을 구성하여 부하 변동시 안정된 부하분담이 이루어지는 모듈화 된 일정 용량의 전원 장치를 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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