데이타베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능의 온라인 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로 각 노드들은 디스크 계층에서 데이타베이스를 공유한다. DSS를 구성하는 각 노드에 트랜잭션을 할당하는 정책이 잘못될 경우 특정 트랜잭션의 폭주로 노드에 과부하가 발생할 수 있으므로. 각 노드의 성능을 최적화하기 위한 부하 분산이 필요하다. 본 논문에서는 트랜잭션 클래스에서 참조하는 데이터베이스의 핫 셋 크기, 각 노드의 메모리 크기와 CPU 성능, 동시에 실행되는 트랜잭션 수의 변화에 따른 처리량 등을 고려한 동적 부하 분산 기법을 제안한다.
NGS(Next Generation Storage) 시스템은 전형적인 분산파일 시스템 구조의 병목 현상을 제거하고 입출력 대역폭을 늘려 성능을 최대화 하기 위한 차세대 저장시스템으로 기존의 저장시스템과는 달리 DRAM을 기반으로 스토리지를 구성하고 있다. NGS 시스템의 대용량 지원 및 기업 내부에서의 활용을 위해서는 SAN 기반에서 활용할 수 있도록 설계되어야 하며, SAN 환경에서 성능 향상을 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 NGS 시스템에 대한 성능평가 및 분산 환경에서 NGS 를 활용하기 위한 성능평가도구 개발을 기술한다. 성능 도구의 활용은 전형적인 전체 시스템 아키텍처 내의 병목 현상을 제거하고 입출력 대역폭을 늘려 성능을 최대화 할 수 있어야 한다.
분산 동영상 부호화 시스템에서는 복호기에서 움직임 보상 보간 기법을 이용하여 부가정보를 생성한다. 생성된 부가정보의 정확성이 Wyner-Ziv 프레임을 복원하기 위한 parity 정보량에 큰 영향을 미치기 때문에 부가정보의 정확한 생성이 분산 동영상 부호화 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 다양한 부가정보 생성 기법의 성능을 분석하고 효율적인 부가정보 생성 기법을 제안하였다. 또한 생성된 부가정보가 분산 동영상 부호화 시스템의 성능에 미치는 영향을 비교분석 하였다.
음성 인식에 많이 사용되는 HMM (hidden Markov model)을 개선하기 위하여 분절 특징을 사용한 분절 특징 HMM은 성능이 우수하다고 발표되었다. 그러나, 분절 길이가 증가하고 회귀 차수가 놓아질수록 분절 특징 HMM을 표현하는 매개 변수의 수도 같이 증가된다. 따라서, 본 연구에서는 상태에서 관측 가능한 분절의 분산을 분절 내의 모든 프레임에 대하여 공통적으로 표현하는 고정 분산 방법을 통하여 성능의 저하 없이 매개 변수의 수를 줄이도록 시도하였다. 실험 결과, 두 혼합 밀도인 경우 고정 분산을 이용한 분절 특징 HMM의 성능과 시변 분산을 이용한 성능의 차이가 거의 없어, 제안된 방법의 유효성을 입증하였다.
SSD 등과 같이 다양한 성능을 가진 저장 장치가 개발되고 안정화 됨에 따라 분산 파일 시스템에서 다양한 저장 장치를 활용하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 특히, 바이오 응용에서 대용량 분석에서 높은 IOPS가 요구가 증대되고 있으며, 이를 해결하기 위해 분산 파일 시스템에서 SSD 장치 등을 활용하는 것이 필요해지고 있다. 하지만 단순히 SSD만 사용한다고 해서 분산 파일 시스템의 성능이 빨라지는 것은 아니다. 오히려, 비용 대비 성능 상의 이점이 없을 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 바이오 응용을 활용해 SSD와 HDD 융합 시험을 통해 분산 파일 시스템에서 SSD 활용에 대한 효과를 살펴보았다.
중앙집중식 구조의 기존 내용기반 요구분산의 문제점인 확장성 및 성능을 향상시키기 위해, 본 논문에서 는 2단계로 구성된 분산구조로 된 L4/L7 방법을 사용한다. L4 스위치를 이용하여 1차적으로 부하를 분산시키고, 이들에 대해 Proxy의 성능상의 단점을 보완한 TCP splicing을 적용하여 2차로 L7 스위치 기능을 수행하도록 한다. 리눅스 환경에서 제안한 시스템을 구현하고 클러스터형 웹서버 시스템을 구성하여 실험하였다. 제안한 분산구조 방법이 중앙집중 방식에 비해 확장성, 성능면에서 우수함을 확인하였다.
최근 네트워크를 구성하는 기반 시설의 성능이 향상됨에 따라 대량의 트래픽에 대한 네트워크 침입탐지 시스템의 성능을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 대규모 네트워크에서는 단일 시스템으로 네트워크 내의 모든 트래픽을 분석하는 것이 불가능하므로 병렬 구조 NIDS를 도입하여야 하는데, 이를 위해서는 병렬 구조를 이루는 각 NIDS 노드로의 부하 분산이 필요하다. 플로우 기반 부하 분산 기법은 이러한 부하 분산 기법 중 하나로, TCP 세그먼트의 재조합으로 인해 발생하는 통신 오버헤드를 줄일 수 있어 효율적이다. 본 논문에서는 네트워크 트래픽의 특성과 각 노드의 성능을 고려하여 플로우 기반 부하 분산이 효율적으로 이루어질 수 있는 방안을 제안한다.
최근 멀티코어 CPU가 장착된 시스템들이 출시되면서 많은 병렬처리 기법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 데이터 종속성이 없는 모듈과 종속성이 있는 모듈이 순차적으로 구성된 응용에서 각 코어에 부하를 효과적으로 분산시키는 방법을 제안한다. 즉, 데이터 종속성이 없는 모듈을 각 코어에 대칭적으로 분산시키는 통상적인 방법 대신, 비대칭적으로 부하를 분산시킴으로써 암달의 법칙에서 계산된 성능 상한치를 뛰어넘는 성능 개선을 얻을 수 있음을 보인다.
모델약물로 acetaminophen을 사용하여 우리나라에 자원이 풍부한 키토산을 약물전달체계에 응용하려고 시도하였다. 키토산 분산체는 단순혼합물과는 다른 형태였으며 용출지연을 나타냈다. 요출거동의 차이는 약물의 물성보다는 polycation인 키토산의 막형성능과 pH에 좌우되었으며 polyanion인 polyacrvlate을 첨가한경우는 막형성능은 저조했으나 겔형성이 뛰어나 키토산 단독보다 용출이 지연되었다 키토산의 아미노기와 shiff's base를 형성하는 수종의 aldellyde는 키토산분산막과 chitosan-polyacrylate분산막을 강하게 경화시켜 용출을 저하시켰다. 특히 가교제의 농도와 양, 막과 반응하는 시간과 방법에 따라 막의 물리적특성 및 용출거동이 큰영향을 받았다.
본 논문은 대용량 데이터를 분할하여 병렬 처리하는 경우 데이터간의 의존성성에 의해 발생할 수 있는 문제점을 회피하거나 극복하기 위한 방법에 대한 연구이다. 의존성 문제를 해소하기 위한 병렬 분산 처리 시스템을 개발하여, 대용량 파일 처리의 효율을 높이고자 한다. 분산처리의 성능 평가를 위하여 동영상 파일의 분산 저장 및 재인코딩 시간을 측정하여 성능의 지표로 활용한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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