대규모의 분산 응용시스템은 일반적으로 다수의 구성요소로 이루어져 있으며, 그 구성요소간의 상호작용을 위해 필요한 이벤트의 전달 구조가 다소 복잡한 특성을 지닌다. 이러한 이벤트의 다중처리 문제는 나이도가 높은 구현기법 중 하나이므로, 보다 안정적인 분산 응용시스템을 효율적으로 개발하기 위해서는 이벤트의 다중처리를 위한 기반 시스템을 제작, 지원하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 Java에서 분산객체개념을 도입한 JavaRmi환경에서 이벤트의 체계적인 다중처리를 위한 서비스를 설계함으로써, Java개발자가 보다 안정적이고 효율적인 방법으로 분산응용시스템을 구축할 수 있도록 지원하기 위한 방법을 제안하고자 하였다. 본 논문에서는 제안한 JavaRmi이벤트 서비스 시스템은 JavaRmi를 기반으로 하여, JavaRmi시스템이 지닌 효율성과 대중성의 잇점을 충분히 활용할 수 있도록 설계되었다. 이러한 기본적인 잇점 이외에도 이벤트 서비스의 설계에 있어서 직관적인 인터페이스, 그룹별 이벤트 서비스의 생성과 관리 기능. 병행성과 동기화 도구 등의 기능을 추가하여, 분산 응용시스템의 개발시 자주 요구되는 이벤트 처리를 위한 Java 개발자의 노력을 최소화할 수 있도록 지원하고자 하였다.
객체지향 기술의 발달과 더불어 분산객체(Distrubuted Object)처리기술의 발달로 많은 연구가 진행되고 있다. 객체지향 방법론과 분산객체 기술을 이용한 컴포넌트 형태로 개발되고 있다. 객체지향방법론과 분산객체 기술은 객체를 가장 기본적인 요소로 파악하며, 객체의 설계와 구현 그리고 미들웨어 상에서 운용에 비중을 두고 있다. 분산 객체 처리를 위한 기본구조로 응용 객체 공통기능, 객체서비스, 객체요구 중개자로 구성된 객체관리구조를 도입하여 OMA의 추상화 객체모델 위에 CORBA를 표준으로 정의하였다. 본 논문에서는 CORBA에서 보안의 표준과 분산 컴퓨팅 플랫폼의 보안 모델들을 참조하여 독립적인 보안 객체들이 보안 기능을 제공하여 응용의 필요에 따라 최적의 보안 메커니즘을 선택할 수 있도록 하며 CORBA 보안서비스 규약에 따르는 분산 컴퓨팅 환경에서의 객체 보안서비스를 제시하며 보안 컨텍스트를 구현하였다.
무선 네트워크를 통해 인터넷에 접속하려는 이동노드 수가 늘어남에 따라 다수의 이동노드에게 무선 서비스를 제공해야하는 HA(Hone Agent)와 FA(Foreign Agent)에서의 부하도 함께 증가하고 있다. 특히 지역적 등록(Regional Registration)에서와 같이 투선 네트워크 도메인의 최상위 FA가 현재 도메인에 로밍한 모든 이동노드의 COA로 동작함으로 인해 발생하는 부하는 최상위 FA에서 혼잡 및 지연의 원인이 된다. 이에 본 논문에서는 최상위 FA에서 발생말 수 있는 부하를 하위 FA에게 분산하기 위하여 두 가지 접근방법인 Passive Approach와 Active Approach를 제안한다 Passive Approach는 부모 FA가 부하 분산 시점을 결정하여 자식 FA에게 분산해주는 기법이고 Active Approach는 임의의 FA가 스스로 분산 시점을 결정하여 상위 FA에서 발생할 수 있는 부하를 완화시켜주는 기법이다. 시뮬레이션을 통해 Active Approach의 한 형태를 띠고 있는 기존 연구인 LNSP 기법과 성능을 비교하여 가장 효율적인 부하 분산 방법을 제시한다.
최근에 분산 시스템과 같이 이기종의 컴퓨팅 환경을 효율적으로 통합하는 방법에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 네트워크 보안에서는 각 보안 시스템들이 효율적인 침입탐지와 차단을 위해서 분산화되고 있으며 분산된 보안 시스템들을 조정하고 통합하기 위해서 분산인공지능(Distributed Artificial Intelligence)의 개념을 도입하고 있다. 본 논문에서는 분산침입탐지 시스템(Distributed Intrusion Detection System)과 침입차단 시스템(firewall)이 계약망 프로토콜(Contract Net Protocol)에 의해 상호 연동하여 외부 네트워크에서 유입된 패킷의 정보를 통해 침입을 탐지하고 차단하는 네트워크 보안 모델을 설계하였다. 본 연구진이 구성하고 있는 시뮬레이션 환경에서는 네트워크에 존재하는 다양한 보안 모델들을 계층적으로 구성하기 위해 DEVS 방법론을 사용하였다. 보안 시스템의 연동은 계약망 프로토콜에 의해 이루어지는데 네트워크에 분산되어 있는 각각의 전문성을 가진 침입탐지 에이전트들이 중앙 콘솔에 비드(bid)글 제출하고 중앙 콘솔은 최상의 비드를 제출한 에이전트를 선택하여 침입을 탐지하게 된다. 그리고 탐지된 정보를 참조하여 침입차단 시스템은 능동적으로 침입을 차단하게 된다. 이와 같은 모델의 설계를 통해서 기존의 침입탐지 시스템들이 탐지하지 못한 침임을 탐지하게 되고 보안시스템에서의 오류발생빈도를 감소시키며 탐지의 속도를 향상시킬 수 있다.
본 논문에서는 협업 필터링 알고리즘을 클러스터링 기반으로 분산 환경에서 구현하여, 추천을 위한 수행 시간을 최적화 하는 방법에 대한 제안을 한다. 하둡 기반으로 시스템을 구성하였고, 분산 Min-hash 클러스터링 기반의 협업 필터링 방법을 제안하고, 이를 기반으로 분산 추천 시스템을 구성하였다. 분산 사용자 기반 협업 필터링 기법을 사용하여 무비렌즈 (Movie Lens)의 영화 평점 데이터를 기반으로 각각의 사용자에게 알맞은 영화를 추천해주는 분산추천 시스템을 구현하고 실험을 통하여 성능의 우수성을 검증하였다.
실시간 분산 시뮬레이션 응용을 개발할 때 시뮬레이션 대상의 시간적 행동 및 분산 노드간 상호작용의 복잡성 때문에 모델 개발에 어려움이 있다. 그러나 실시간 분산 객체(RTO)를 기반으로 하여 시뮬레이션 모델을 설계할 때 모델의 시간적 행동의 표현이 자연스러워지고 설계의 명확성을 가져다준다. 본 연구에서는 RTO 모델을 이용하여 압연공정 제어시스템 실시간 시뮬레이션 모델을 설계 구현하였다. 구현 과정에서 RTO 접근방법이 설계의 자연스러움, 설계 명세의 단순 명확화, 시간적 행동 표현의 복잡성 제거, 객체의 노드분산 용이성 등 많은 장점을 가지고 있음을 확인하였다. 이 방법은 보다 복잡하고 규모가 큰 실시갈 분산 시뮬레이션에 효과적으로 적용할 수 있다.
최근 Social, Mobile, IoT 등에 기반한 비즈니스 데이터의 폭증과 함께 이를 저장하고 처리하기 위한 Big Data 플랫폼, 분산 스토리지 기술 등이 사용되고 있다. 최근 제안된 분산 스토리지들은 클라우드 기반 기술과 Scale-Out 아키텍처를 적용하여 데이터의 증가에 대응할 수 있는 구조를 갖추고 있다. 분산 스토리지의 노드가 수백 대 이상으로 증가하는 경우 수작업을 통한 관리방법으로는 운영관리는 불가능하며 자동화된 운영관리와 모니터링 방법이 필요하다. 본 논문에서는 GlusterFS 분산 스토리지를 대상으로 네트워크, 서버, 디스크, 스토리지 서비스 등 시스템 상태를 구간별로 모니터링할 수 있도록 설계하였다. 이를 통해 분산 스토리지 전체 인프라에 대한 모니터링과 스토리지 서비스 수준을 모니터링 할 수 있도록 하였다.
지반과 같은 다층으로 구성된 시스템을 통과하여 전파되는 파의 분산특성은 표면파 지반조사에서 매우 중요한 요소이다. 이러한 표면파의 분산곡선(주파수위상속도 곡선)은 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 위상 스펙트럼을 사용하여 쉽게 결정할 수 있다. 그러나 크로스 파워 스펙트럼에 의해 결정되는 분산곡선은 현장에 항상 존재하는 잡음에 의해 쉽게 손상되며, 손상된 분산곡선을 사용하는 경우 잘못된 조사 결과를 도출하기도 한다. 본 논문에서는 이러한 기존 방법의 문제점을 해결하고자 하모닉 웨이브릿 변환을 이용한 새로운 위상 스펙트럼 결정방법을 제안하고 이를 분산곡선을 결정에 적용하였다. 제안된 방법은 효과적으로 현장에 존재하는 배경잡음의 효과를 제거할 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 지반을 모사한 다층구조에 대해 수치모의실험을 수행하였다. 수치모의실험을 통하여 제안된 방법이 심한 잡음조건하에서도 효과적으로 신뢰할 수 있는 위상 스펙트럼과 분산곡선을 결정할 수 있음을 볼 수 있었으며, 이를 통하여 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.
본 논문에서는 분산 서비스 거부 공격에 대한 대응 방법으로서 노드 상태를 전파하는 프로토콜을 제안한다. 기존에 제시된 방법들은 공격 트래픽이 있을 경우 역추적과 필터링에 각각의 부하가 걸리는 단점이 있었다. 따라서 본 논문에서는 역추적과 필터링을 통합하여 트래픽 처리 부하를 줄일 수 있는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 고속 네트웍 기반의 분산 병렬 시스템에서 다양한 내재 병렬 형태를 갖는 프로그램의 효과적인 수행을 위한 유전자 알고리즘 기반의 태스크 스케쥴링 방법(Genetic Algorithm based Task Scheduling GATS)을 제안한다. 분산병렬 시스템은 고속 네트웍을 통해 연결되어진 다수의 범용, 병렬, 벡터 컴퓨터들로 구성되어진다. 분산병렬 처리의 목적은 다양한 내재 병렬 형태를 갖는 연산 집약적인 문제들을 다수의 고성능 및 병렬 컴퓨터들의 각기 다른 능력을 최대한 이용하여 해결함에 있다 분산병렬 시스템에서 스케쥴링을 통하여 더 많은 속도향상을 얻기 위해서는 시스템간의 부하 균형보다는 태스크와 병렬 컴퓨터간의 병렬특성의 일치가 주의 깊게 다루어져야 하며 태스크의 이동으로 인한 통신 오버헤드가 최소화되어야 한다 본 논문에서는 유전자 알고리즘의 동작이 병렬 특성을 감안하여 이루어질 수 있도록 초기화 방법과 지식 기반의 mutation 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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