• 제목/요약/키워드: 부하 균등 알고리즘

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랜덤 네트워크에 적용 가능한 SBIBD기반의 부하 균형 알고리즘 (An Algorithm of SBIBD based Load Balancing Applicable to a Random Network)

  • 이옥빈;이여진;최동민;정일용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.331-340
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    • 2008
  • 부하균형을 위해서는 각 노드의 부하상태 정보가 모든 노드에게 알려져야 하는데 O.Lee[15]가 제안한 SRIBD(Symmetric Balanced Incomplete Block Design) 기반의 부하균형 알고리즘은 노드의 수가 v일 때 2라운드 메시지 교환과 O (${\upsilon}{\sqrt{\upsilon}}$)의 통신오버헤드에 의해 각 노드가 네트워크상의 모든 노드로부터 부하상태 정보를 수신한다. 이 때 각 노드의 통신오버헤드는 O ($\sqrt{\upsilon}$)로서 각 노드가 균등한 오버헤드를 가지며 각 노드가 수신한 정보는 중복이 없다는 점 또한 이 알고리즘의 장점이다. 기술한 바와 같이 이 알고리즘은 매우 효율적이지만 임의의 소수 p에 대하여 노드의 수가 $v=p^2+p+1$일 때만 수행될 수 있다. 이 논문에서는 네트워크상의 노드의 수가 임의의 양의 정수일 때도 이 알고리즘이 동작할 수 있도록 특수한 결합구조를 생성하고자 한다. 이 제안의 성과를 평가하기 위해 노드의 수가 w($5{\leq} w{\leq}5,000$)인 네트워크를 가정하고 각각의 경우에 두 번의 라운드 정보교환으로 최소 80% 이상의 부하상태정보를 수신하도록 실험을 수행한 결과 트래픽오버헤드는 O($w{\sqrt{w}}$) 보다 낮으며 각 노드의 트래픽 오버헤드가 균등하지는 않으나 그 편차가 크지 않은 것으로 나타났다.

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네트워크 기반 클러스터 시스템을 위한 적응형 동적 부하균등 방법 (Adaptive Dynamic Load Balancing Strategies for Network-based Cluster Systems)

  • 정훈진;정진하;최상방
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권11호
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    • pp.549-560
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    • 2001
  • 클러스터 시스템을 계산능력과 메모리 크기에 있어서 바람직한 확장성을 제공한다. 또한 고속의 컴퓨터 네트워크 기술의 발달로 인해 클러스터 시스템은 값비싼 MPPs (Massively Parallel Processors)와 비교하여 경쟁력을 얻고 있다. 부적당한 작업 스케줄링은 시스템의 기능을 충분히 이용할수 없고, 병렬처리 프로그램에서 프로그램 실행 전에 각 태스크의 부하를 예측하기 어려우며, 태스크들은 다양한 형태로 서로 의존적이다. 동적 부하균등 알고리즘에서는 실행시간에 각 프로세서의 부하를 평가한 후, 각 태스크를 적절한 크기로 분할하고 그것들을 각 프로세서의 수행능력에 비례하여 클러스터 시스템에 할당한다. 그러나, 프로세싱 노드간의 통신비용이 높으면, 모든 노드들이 부하분산에 참여하는 것은 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 부하분산에 참여하는 프로세서를 통신비용과 평균 부하로부터의 편차를 고려하여 제한하였다. 기존의 부하균등 방식과 제안된 동적 알고리즘을 비교하기 위하여, 통신비용, 노드 수, 그리고 부하의 범위와 같은 파라메터를 사용하여 다양한 모델의 클러스터 시스템에 관한 시뮬레이션을 수행하였다.

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클러스터 파일 시스템의 메타데이터 서버를 위한 내용 기반 부하 분산 알고리즘 (A Content-based Load Balancing Algorithm for Metadata Servers in Cluster File System)

  • 장준호;한세영;박성용
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권4호
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    • pp.323-334
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    • 2006
  • 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.

부하 균등화를 지향하는 배전계통의 자율적 고장복구 방법론 연구 (The Self-Fault Restoration Strategy for the Load Balancing in the Distribution Systems)

  • 고윤석;이서한;최현철;신재현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.147_148
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    • 2009
  • 본 연구에서는 기존 중앙제어방식의 고장구간 분리 및 복구 시 문제점을 해소하기 위해 새로운 시도로서 고장이 완전히 분리된 상태에서 자율적 복구 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법론에서 무전압을 경험하는 FRTU들은 분하분할을 시도하고, 각 연계 개폐기 FRTU들은 자기의 부하융통 영역들을 동시에 자율적, 순차적으로 결정하도록 함으로서 전전시간을 최소화함은 물론, 합리적인 범위 내에서 부하분담 균등화가 얻어지도록 설계하였다.

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병렬 공간 조인 시 정적 부하 균등화를 위한 작업 생성 및 할당 방법 ((Task Creation and Allocation for Static Load Balancing in Parallel Spatial Join)

  • 박윤필;염근혁
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제28권3호
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    • pp.418-429
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    • 2001
  • 현재의 지리 정보 시스템(GIS : Geographical Information System)은 컴퓨터 응용 시스템의 중요한 분야로서 도시 정보 시스템, 교통 정보 시스템 등에 활용되고 있다. 이들 응용 분야 는 대용량의 공간 데이터를 다루기 때문에 효율적인 공간 연산 수행을 위한 기본 연산자를 필요로 한다. 특히, 기본 연산자 중에서 공간 조인은 연산에 참여하는 객체의 수가 증가함에 따라 수행 시간이 지수적으로 증가하는 특성을 가지고 있으므로 빠른 응답 시간을 요구하는 시스템에는 부적합하다. 따라서 이러한 요구 사항을 만족시키기 위해서는 공간 조인의 효율 적인 병렬 수행이 필요하다. 본 논문에서는 공간 조인의 효율적인 병렬수행을 위하여 정적 부하 균등화를 위한 작업 생성 및 할당 방법을 제시한다. 이 방법은 공간 지역성을 고려하 여 작업을 생성하고, 비용 모댈을 통하여 작업량을 예측하여 표현한 뒤 작업 그래프로 나타 낸다. 그리고 생성된 작업 그래프를 그래프 분할 알고리즘을 통하여 균등하게 할당한다. 본 논문에서 제시된 방법은 독일 Parsytec 사의 CC16 병렬머쉰에서 실험한 결과로 볼 때, 기 존의 정적 할당을 통한 작업 생성 및 할당 방법에 비하여 각 프로세서간의 작업 수행시간의 편차를 줄임으로써 부하 균등화의 효과를 가져온다.

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QoS 라우팅을 위한 부하균등 비용산정 방식 (An efficient Load Balanced Cost Calculation Scheme for QoS Routing)

  • 홍종준;김승훈;이균하
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권1호
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    • pp.135-140
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    • 2002
  • 효율적인 QoS 라우팅을 위하여 각각의 요구에 대한 제한조건을 충족시키는 것은 물론, 테 네트워크 자원의 최적화에 대해서도 고려해야할 필요가 있다. 본 논문에서는 QoS 라우팅의 on-demand 방식과 precomputation 방식의 경로계산에서 자원 비용 산정 방식을 제안하여 전체 네트워크 자원의 퇴적 사용과 네트워크 자원의 부하 균등을 가능하게 하였다. 또한 도메인으로 분할된 대규모 네트워크의 QoS 라우팅에서 transit traffic을 위한 경로를 precomputation 방식으로 설정하고, 이들 경로들의 예약 가능성을 높이기 위해 자원 예약 측면에서 가장 좋은 K개의 경로들을 부하균등을 고려하여 선정하는 방안을 제안하였다. 그리고 동일한 자원 비용 산정 방식을 transit traffic과 intra traffic에 모두 적용하여 도메인간 라우팅(inter-domain routing)과 도메인내 라우팅(inter-domain routing)을 무리 없이 연계하면서 transit traffic을 우선으로 하는 방식을 제안하였다. 귿으로 본 논문에서 제안된 비용 산정 방식은 기존의 QoS 라우팅 알고리즘 자체를 변형시키지 않으면서, 그들의 비용 요소만을 대체하여 쉽게 사용되어질 수 있는 장점이 있다.

다중프로세서 시스템 환경에서 병렬 루프 스케쥴링 알고리즘 (A Parallel Loop Scheduling Algorithm on Multiprocessor System Environments)

  • 이영규;박두순
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.309-319
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    • 2000
  • 병렬 스케줄링의 목적은 다중프로세서 시스템 환경에서 병렬성을 가진 응용프로그램에 대해 최소의 동기화 오버헤드와 부하균등(load balance)을 달성하도록 스케줄링을 수행하는데 있다. 프로세서들이 병렬 반복(iteration)을 실행하기 위해서는 메모리로부터 반복들에 대한 chunk를 계산하고 할당받게 된다. 이때, 전역 메모리의 상호 배타적인 빈번한 접근으로 많은 스케쥴링 오버헤드 및 병목현상이 발생된다. 또한, 프로세서에게 할당된 chunk내 병렬 반복들의 분포가 서로 상이한 경우,각 chunk의 실행시간이 서로 달라 부하불균등의 원인이 되어 결과적으로 전체 스케쥴링 성능에 나쁜 영향을 준다. 따라서, 최소의 스케줄링 오버 헤드와 부하균등을 달성하기 위해 본 논문에 서는 기존의 방법들에서 문제점들을 도출하고, 자료의 국부성과 프로세서 동족성(affinity)을 고려한 병렬 루프 스케줄링 알고리즘을 제안한다.

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Droop Control을 적용한 BESS 병렬운전 제어 알고리즘 (A parallel control algorithm using droop control for Bess Energy Storage System(BESS))

  • 오승진;김태형;권병기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.131-132
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    • 2013
  • BESS를 대용량화 하기 위하여 병렬운전에 관련하여 많은 연구가 진행 중이다. 병렬운전 알고리즘의 제어 목표는 인버터 간의 순환전류를 제거하고, 부하 분담이 균등하게 하는 것에 있다. 이를 위하여 연구되었던 방법 중 전압 제어와 전류 제어의 인버터를 결합한 Master-Slave 방식은 통신을 통하여 정확한 부하분담이 가능하지만 통신지연 발생시 과도상태에 과전류가 발생 할 수 있다는 단점을 갖는다. 본 논문은 독립된 계통에서 BESS가 병렬운전 중 스텝부하 투입시 통신지연 시간 동안의 과도상태에서 과전류가 발생하지 않도록 하는 Droop Control를 적용한 제어 알고리즘을 제안한다.

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이종의 다중컴퓨터에서 태스크 할당을 위한 효율적인 알고리즘 (An Efficient Task Assignment Algorithm for Heterogeneous Multi-Computers)

  • 서경룡;여정모
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.1151-1161
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    • 1998
  • 본 논문은 서로 다른 성능을 가진 프로세서들로 구성된 다중컴퓨터 시스템에서 태스크의 할당에 관한 문제를 다룬다. 다중 컴퓨터 시스템의 성능을 최대로 발휘하기 위해서는 분산구조를 가진 프로그램 모듈들을 실행시간을 최소화하도록 각 프로세서에 할당하여야 한다. 이러한 할당방법을 태스크의 균등할당이라 하는데 부하가 적절하기 못한 프로세서는 제 성능을 발휘하지 못하고 전체 시스템의 성능을 저하시키기 때문에 태스크를 균등하게 할당하는 것이 성능향상을 위한 좋은 방법이다. 이러한 태스크 할당문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 비 균등 할당의 비용을 수식화 할 수 있는 새로운 목적함수를 제시하였다. 제안된 목적함수를 사용하여 태스크 할당문제를 통신비용과 작업비용, 그리고 비 균등 할당비용의 합을 최소화하는 문제로 단순화 시켰다. 이렇게 변화된 문제는 NP-hard의 문제이므로 최적에 근사한 할당을 구하는 $O(n^2m)$의 복잡도를 가지는 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 이때 m, n은 각각 태스크와 프로세서의 개수이다.

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병렬계산을 위한 부하분산 알고리즘의 병렬화 (Parallelization of A Load balancing Algorithm for Parallel Computations)

  • In-Jae Hwang
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.236-242
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    • 2004
  • 본 논문에서는 병렬프로그램을 효율적으로 수행하는데 필수적인 부하분산을 위한 기존 알고리즘의 부하분산 오버헤드를 최소화하기 위하여 이 알고리즘의 병렬화 방법을 제시한다. 병렬계산 모델로는 동적으로 변하는 트리구조를 들었으며 이러한 계산은 많은 응용분야에서 찾아볼 수 있다. 부하분산 알고리즘은 통신비용을 정해진 한도 이내로 유지하면서 프로세서간 계산부하를 최대한 균등하게 분산시키고자 시도한다. 이 알고리즘이 메쉬와 하이퍼큐브 구조에서 어떻게 병렬화 될 수 있는가를 상세히 보이고 각각의 경우에 대하여 시간상 복잡도를 분석하여 기존의 알고리즘보다 여러가지 오버헤드가 개선되었음을 증명한다.

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