• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권5호
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• pp.306-315
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• 2006

컴퓨터 시스템의 1차 캐쉬 적중률은 시스템의 성능을 평가함에 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 하위 메모리 구조로부터 1차 캐쉬로의 선인출은 1차 캐쉬의 적중률을 증가시키기 위해 사용되는 대표적인 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 명령어 캐쉬의 선인출 효율은 높이고 선인출에 소모되는 비용은 감소시키는 재 접근 페이지 선인출 정책을 제안하고자 한다. 재 접근 페이지 선인출 정책은 수행되는 명령어들의 소속 페이지를 추적하여, 이 정보를 바탕으로 일정 횟수 이상 같은 페이지를 접근하는 경우에 한하여 선인출을 수행함으로써, 명령어 캐쉬로의 선인출 횟수는 줄이고 선인출 성공률은 향상시킨다. 또한, 일반적인 컴퓨터 시스템에서 하나의 2차 캐쉬 블록에 여러 개의 1차 캐쉬 블록이 포함되는 특성을 이용하여 미스 블록과 선인출 블록이 같은 2차 캐쉬 블록에 포함된 경우로 선인출을 한정함으로써 선인출에 소모되는 비용을 줄인다. 모의 실험에 따르면 제안하는 구조는 최대 6.7%의 성능향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권1호
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• pp.82-92
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• 2001

데이터 방송은 무선 통신 환경에서 많은 사용자들에게 정보를 전달하는데 있어 효과적인 방안으로 주목받고 있다. 데이터 방송 시스템에서의 중요문제 중 하나는 사용자 기다림을 최소화하는 것이다. 사용자 대기시간을 줄이는 데는 두 가지 접근법이 있다. 하나는 대기시간을 최소화하는 방송 스케쥴의설계이고 다른 하나는 사용자 시스템이 지역 메모리를 캐쉬로 이용하여 사용자 요구에 즉각 응답하는 것이다. 이두 가지 접근법은 동시에 적용되어 전체 성능을 보다 좋게 할 수 있다. 효율적인 방송시스템의 설계 및 구현을 위해서는 방송 스케쥴, 캐쉬 크기, 캐슁 정책등 여러 가지 요인을 종합적으로 고려하는 것이 필요하다. 본 놈누에서는 WWW과 같이 정보 항목들간에 구조적 연관 관계가 존재하는 시스템에서 앞서 기술한 여러 가지 요인을 함께 고려하여 방송 시스템의 성능을 분석하였다. 분석적 기법을 이용하여 채택한 방송 스케쥴 캐슁 정책의 조합으로 얻을수 있는 시스템 성능의 하한을 구하였다. 이 결과를 이용하면 여러 가지 시스템 구현 방안간의 성능 비교가 가능하며 이를 통해 효과적인 방송 시스템의 설계 및 구현이 가능할 것이다. 우리는 분석의 타당성 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.3642-3651
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• 1999

본 논문에서는 연속미디어 데이터의 접근 유형을 캐쉬 정책에 반영하기 위하여 사용자 접근 패턴을 관찰한 다음, 관찰된 접근 유형을 기준으로 데이터의 캐슁 모드를 구간 단위 또는 오브젝트 단위로 운영하는 이중적 버퍼 캐쉬 운영 정책을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘을 평가한 결과 제안한 방법이 기존의 구간 캐슁 방법보다 효율적이고 가변적인 시스템 환경에 안정적인 성능을 보인다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.663-674
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• 2005

계층적 메모리 구조를 사용하는 시스템에서 상위 캐쉬의 적중률은 전체 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 시스템 설계 시 전력 효율성이 중요한 고려사항이 되고 있는 최근에는 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근을 줄이기 위해 상위 캐쉬의 적중률을 높이는 방안이 더욱 부각되고 있다. 본 논문에서는 선택적 희생 캐쉬를 이용하여 상위 캐쉬의 적중률을 높임으로써 저전력 고성능 시스템을 설계하는 방안을 제안하고자 한다. 희생 캐쉬는 직접 사상 1차 캐쉬에서의 충돌 미스로 인한 메모리 시스템의 성능 저하를 줄이기 위해 추가되는 모듈이다 제안하는 구조는 희생 캐쉬로의 데이타 할당 정책을 변형하여 재참조 가능성이 높은 데이타를 보다 오랜 시간동안 상위 캐쉬 내에 유지시킴으로써 상위 캐쉬의 적중률을 높이고, 이를 통해 접근 시간이 길고 전력 소모량이 많은 하위 캐쉬로의 접근 횟수를 줄이고자 한다. 참조 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 프로세서에 의해 많이 참조되었던 데이타만을 골라서 할당한다. 교체 기반 희생 캐쉬는 1차 캐쉬에서 교체되는 데이타 중에서 충돌 미스가 자주 발생하는 위치에 할당되었던 데이타만을 골라서 할당한다. Wattch를 사용한 실험 결과 제안하는 구조는 기존의 희생 캐쉬 시스템보다 좋은 성능을 보일뿐 아니라, 전력 효율성도 높음을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권3호
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• pp.201-208
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• 2001

웹의 기하급수적인 성장과 클라이언트의 비균일적 요청 특성은 웹 서버의 성능에 큰 영향을 주었으며, 이의 해결책으로 서버 캐쉬가 제안되었다. 본 논문에서는 웹 서버 참조의 반복성, 참조 크기 및 참조적 지역성 등의 특성들을 분석하고, 그 결과를 이용하여 서버 캐쉬의 히트율을 높이기 위한 기존 캐쉬 제거 방식의 예측을 통한 서버 캐쉬의 선인출 기법을 제안한다. 또한 웹사이트의 추적 자료에 의한 시뮬레이션을 수행하여 제안된 기법에 의한 성능 개선을 분석 제시한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.138-143
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• 1999

초고속 정보통신망을 비롯한 인프라의 구축이 확대되면서 다양한 종류의 정보 서비스들이 활성화되고 있다. 최근 인터넷의 사용자 수가 크게 증가함에 따라 웹 서버에 걸리는 부하와 통신망의 트래픽이 급증하고 있으며, 이들은 응답시간을 지연시키는 주요 요인이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 액세스 빈도가 높은 정보는 클라이언트에 가까이 위치한 프록시 서버에 캐슁함으로써 웹서버의 병목현상을 완화시키고, 통신망의 트래픽을 줄이며, 서비스 응답시간을 줄일 수 있다. 또한 여러 프록시 캐쉬들에 저장된 정보들을 클라이언트들이 공유함으로써 인터넷 성능을 보다 향상시킬수 있다. 본 논문에서는 실제 웹 트레이스를 이용한 시뮬레이션을 이용하여, 3-레벨 4진 트리(3-level 4-ary tree) 구조의 계층적 프록시 캐슁 환경에서 캐쉬 교체 정책에 따른 캐쉬 적중률의 변화를 분석하고, 인터넷 서비스 향상을 위한 최적의 교체방식을 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.57-64
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• 2008

데이터 그리드는 대용량의 데이터 어플리케이션 처리를 위해 지리적으로 분산되어 있는 저장 자원을 제공한다. 대용량을 처리해야 하는 데이터 그리드 환경에서는 기존 웹 캐싱 정책이나 가상 메모리 캐쉬 교체 정책과는 다른 파일 교체 정책이 필요하다. LRU(Least Recently Used)나 LCB-K(Least Cost Beneficial based on K), EBR(Economic-based cache replacement), LVCT(Least Value-based on Caching Time) 같은 기존의 파일 교체 전략은 파일 교체를 위해 추가적인 자원이 필요하거나 미래를 예측해야한다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 파일의 크기에 기반하여 파일 교체를 수행하는 SBR-k(Sized-based replacement-k)을 제안한다. 제안된 정책은 불확실한 미래 예측의 부담을 줄이고, 요청된 파일에 대응되는 교체 파일의 개수가 적게 하이 위해 파일 크기를 고려하였다. 성능평가 결과 캐쉬 크기가 작은 경우에 적중률이 비슷하나 캐쉬 크기가 크면 본 논문에서 제시한 정책이 우수함을 보였다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권1호
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• pp.1-8
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• 2011

자주 접근되는 데이터에 대해서 빠른 접근을 보장하기 위해 사용되는 임시저장소인 캐쉬는 컴퓨터 시스템 내에서 다양한 계층에 존재하며, 이러한 캐쉬 저장 공간 내에서 효율적으로 데이터를 관리하기 위해 다양한 페이지 교체 알고리즘들이 연구되어 왔다. 대부분의 페이지 교체 알고리즘들은 얼마나 최근에 데이터가 접근 되었는가 또는 얼마나 자주 접근되었는가를 바탕으로 향후 다시 접근될 것 같은 데이터들을 캐쉬 안에 유지하는 휴리스틱 방법을 취하고 있다. 이러한 컴퓨터 내에서의 데이터의 인출 과정은 인간의 기억 인출 과정과 유사하며, 인간의 기억 인출 과정 역시 캐쉬 구조처럼 기억이 얼마나 최근에 그리고 자주 인출되었는가에 의해 그 기억 인출의 확률과 인출속도가 결정된다는 것이 최근 연구에 의해서 밝혀진바 있다. 본 연구에서는 인간의 기억 인출 과정에서의 과거 해당 기억에 대한 인출 기록들의 최근성과 빈도가 인출 확률에 영향을 미치는 관계를 분석하고 이를 페이지 교체 알고리즘에 응용하여 기존의 페이지 교체 알고리즘의 성능을 개선하였다. 또한, 실험을 통해 제안하는 페이지 교체 알고리즘이 기존에 데이터베이스 버퍼 캐쉬에서 가장 좋은 성능을 보이는 것으로 알려진 LRFU보다 파라미터에 민감하지 않고 우수한 성능을 보인다는 것을 입증하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권8호
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• pp.472-483
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• 2002

본 논문에서는 스트리밍 미디어의 효율적인 캐슁과 재전송을 목적으로 범용 화일 시스템에 기반한 사용자 수준의 스트리밍 미디어 캐쉬 화일 시스템(umcFS)을 설계하고 구현하였다. umcFS는 범용화일 시스템의 저장역을 선점하는 화일 디스크에 기반한다. 화일 디스크는 캐쉬 블럭의 물리적인 연속성을 확보하여 효율적인 캐쉬 입출력 시스템을 구성하는 가상 디스크이다. umcFS 구조는 큰 캐쉬 블럭 구조와 제어블럭의 정적 할당을 기본 정책으로 유닉스 화일 시스템과 비교되는 확장된 1차 간접 블럭 참조를 통해서 캐쉬 블럭을 관리한다. 또한 사용자 수준의 라이브러리로 개발되어 시스템 간에 이식성과 확장성이 우수하고 개발 기간이 짧은 장점이 있다. umcFS의 구현을 통해 umcFS의 저수준과 API 수준의 입출력 성능을 비교 분석하였다. 1024KB의 적정 캐쉬 블럭 크기에 대한 임의 입출력 실험 결과, umcFS가 화일 블럭 캐쉬에 비해 약 13%의 성능 향상을 보임을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.44-46
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• 2000

본 논문은 Tertiary 저장장치를 이용한 대용량 비디오 서버의 설계와 구현에 대해서 기술한다. 서버는 서비스와 프로세스 관리 서브시스템, 자원 관리 서브시스템, 입출력 관리 서브시스템의 세 부분으로 구성된다. 입출력 대역폭이 낮은 Tertiary 저장장치의 효율적인 사용을 위해 디스크 캐쉬 풀 모델을 사용하고, 적절한 스케줄링 정책과 캐슁 알고리즘을 이용하여 가능한 많은 사용자를 수용한다. 서버는 Windows 2000에서 시스템 서비스로 구현되었으며 디스크 캐쉬의 효과적인 사용으로 Tertiary 저장장치의 낮은 대역폭을 최대한 활용하여 접속된 사용자에게 안정된 비디오 스트리밍 서비스를 제공한다.