• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.349-351
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• 2012

낸드 플래시 메모리에서 가비지 콜렉션은 블록의 유효한 데이터들을 새로운 블록으로 옮기고 오래된 블록을 지우는 과정이다. 가비지 콜렉션에 의해 옮겨지는 페이지들은 작업의 양과 형태에 따라 오랫동안 유효한 페이지로 존재하기도 하고 그렇지 않은 경우도 있다. 본 논문에서는 반도체 디스크(Solid State Drive, 이하 SSD)에서 가비지 콜렉션이 비효율적으로 일어나는 경우를 정의하고 비효율적 가비지 콜렉션 과정으로 인한 비용을 줄이는 캐시 방출 기법을 소개한다. 이 기법을 시뮬레이션 해본 결과 작업 형태가 순차적일 때 LRU 캐시 알고리즘과 같이 사용되면 가비지 콜렉션에 의해 옮겨지는 페이지를 12%, 전체 쓰기 연산 횟수를 9%까지 줄일 수 있었고 블록 단위 LRU 알고리즘과 사용했을 때도 보다 좋은 성능을 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.649-651
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• 2005

본 논문에서는 실제 모바일 환경에서의 멀티미디어 컨텐츠의 요청 패턴을 분석하고 그 결과를 반영한 캐싱 알고리즘을 제안한다. 로그 데이터를 분석한 결과 컨텐츠의 연속적인 요청이 매우 짧은 시간 동안 이루어지는 시간적인 특성을 발견했으며, 컨텐츠의 다른 버전 사이의 요청 시간이 짧음을 통해서 버전별 컨텐츠의 요청이 응집되어 나타남을 확인했다. 제안된 알고리즘에서는 시간적인 특성과 컨텐츠의 인기도 특성을 반영하기 위해 측정 시간 윈도우 내에서 컨텐츠의 요청 횟수를 측정하고, 요청 횟수의 임계값 이상의 컨텐츠에 대해서 유지 시간 단위만큼의 컨텐츠 만료 시간을 정한다. 또한 공간적인 특성을 이용하여 컨텐츠가 캐시에서 제거될 때, 만료시간이 지난 컨텐츠의 다른 버전을 동시에 캐시에서 제거하는 방법을 사용한다 실험 결과 캐시의 크기가 작은 경우 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 $1-5\%$ 정도 성능향상을 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.526-531
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• 2006

무선 인터넷 프록시 서버 클러스터는 성능 및 저장 공간의 확장성이 보장되어야 한다. 일반적으로 사용되는 RR 스케줄링의 경우 성능의 확장성은 보장되지만, 요청 URL 데이터의 중복 저장으로 인해 저장 공간의 확장성이 없는 단점을 가진다. 또한 저장 공간의 확장성을 위해 많이 사용되는 해싱 스케줄링의 경우, 요청 URL이 캐시 서버에 고정되어 있어 사용자의 요청 패턴 혹은 Hot-Spot 시에 성능의 확장성이 없는 단점을 가진다. 이에 본 논문에서는 성능 및 저장 공간의 확장성을 보장하는 새로운 동적 해싱 기법을 제안한다. 제안된 동적 해싱 기법은 캐시 서버의 부하 상태에 따라 요청 URL을 캐시 서버들 사이로 이동함으로써 사용자의 요청 패턴 혹은 Hot-Spot 시에 성능의 확장성을 보장한다. 제안된 방법은 16대의 컴퓨터를 사용하여 실험을 수행하였고, 실험 결과를 통해 제안된 방법이 기존 방법에 비해 성능 및 저장 공간의 확장성을 보장함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.04a
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• pp.156-159
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• 2015

최근 콘텐츠 전송 네트워크(content delivery network, CDN)와 클라우드 컴퓨팅(cloud computing)을 결합하여 효과적으로 콘텐츠를 전달하기 위한 방법이 대두되고 있으며 이와 같이 클라우드 컴퓨팅과 결합하여 서비스되는 CDN을 클라우드 CDN 이라고 칭한다. 본 논문에서는 클라우드 CDN 환경에서의 효과적인 가상 머신 (virtual machine, VM) 관리를 위한 캐시서버(caching server)로써의 VM의 네트워크 I/O 성능 분석을 다룬다. 해당 성능 분석은 엔드 유저(end-user)들과 캐시서버 간 동영상 스트리밍(streaming)을 통하여 이루어졌으며 해당 캐시 서버의 네트워크 I/O 성능에 영향을 주는 다양한 경우에 대하여 진행되었다. 본 논문에서의 성능 분석은 클라우드 CDN 환경에서의 데이터센터(datacenter) 선택 및 요청 라우팅(routing) 등에 적용될 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.31 no.5
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• pp.365-373
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• 2013

Tile caching technology is a commonly used method that optimizes the delivery of map imagery across the internet in modern WebGIS systems. However the poor performance of the map tile cache update is one of the major causes that hamper the wider use of this technique for datasets with frequent updates. In this paper, we introduce a new algorithm, namely, Partial Area Cache Update (PACU) that significantly minimizes redundant update of map tiles where the update frequency of source map data is very large. The performance of our algorithm is verified with the cadastral map data of Pyeongtaek of Gyeonggi Province, where approximately 3,100 changes occur in a day among the 331,594 parcels. The experiment results show that the performance of the PACU algorithm is 6.6 times faster than the ESRI ArcGIS SERVER$^{(r)}$. This algorithm significantly contributes in solving the frequent update problem and enable Web Map Tile Services for data that requires frequent update.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.11
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• pp.2151-2159
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• 2015

Unlike an existing IP routing methods, the Content Centric Network(CCN) is new networking paradigm to find the contents by content name. The CCN can effectively process the content requested repeatedly by the user because of the cache which can be storing a content. This paper proposes a popularity based cache replacement scheme. The proposed scheme improves the hit rate better than a existing scheme. Accordingly reducing the load of server and Round Trip Time(RTT).

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.3 no.12
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• pp.433-442
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• 2014

In this paper, we introduce the client side cache of distributed file system for enhancing read performance by eliminating the network latency and decreasing the back-end storage burden. This performance enhancement can expand the fields of distributed file system to not only cloud storage service but also high performance storage service. This paper shows that the distributed file system with client side SSD cache can satisfy the requirements of VDI(Virtual Desktop Infrastructure) storage. The experimental results show that full-clone is more than 2 times faster and boot time is more than 3 times faster than NFS.

• Journal of KIISE
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• v.44 no.10
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• pp.1005-1018
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• 2017

Recently, virtualization has become an essential component of cloud computing due to its various strengths, including maximizing server resource utilization, easy-to-maintain software, and enhanced data protection. However, since virtualization allows sharing physical resources among the VMs, the system performance can be deteriorated due to device contentions. In this paper, we first investigate the I/O overhead based on the number of VMs on the same server platform and analyze the block I/O process of the KVM hypervisor. We also propose an in-memory block cache mechanism, called QBic, to overcome I/O virtualization latency. QBic is capable of monitoring the block I/O process of the hypervisor and stores the data with a high access frequency in the cache. As a result, QBic provides a fast response for VMs and reduces the I/O contention to physical devices. Finally, we present a performance measurement of QBic to verify its effectiveness.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.10 no.10
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• pp.277-284
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• 2021

Recently, the smart home environment is expected to be a platform that collects, integrates, and utilizes various data through convergence with wireless information and communication technology. In fact, the number of smart devices with various sensors is increasing inside smart homes. The amount of data that needs to be processed by the increased number of smart devices is also increasing, and big data processing systems are actively being introduced to handle it effectively. However, traditional big data processing systems have all requests directed to cluster drivers before they are allocated to distributed nodes, leading to reduced cluster-wide performance sharing as cluster drivers managing segmentation tasks become bottlenecks. In particular, there is a greater delay rate on smart home devices that constantly request small data processing. Thus, in this paper, we design a Apriori-based big data system for effective data processing in smart home environments where frequent requests occur at the same time. According to the performance evaluation results of the proposed system, the data processing time was reduced by up to 38.6% from at least 19.2% compared to the existing system. The reason for this result is related to the type of data being measured. Because the amount of data collected in a smart home environment is large, the use of cache servers plays a major role in data processing, and association analysis with Apriori algorithms stores highly relevant sensor data in the cache.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.26 no.8
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• pp.974-987
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• 1999

이동 컴퓨팅 환경에서 자주 접근하는 데이터에 대한 캐싱은 무선 채널의 좁은 대역폭에서 경쟁을 줄일 수 있는 유용한 기술이다. 그러나, 트랜잭션 캐시 일관성을 지원하는 전통적인 클라이언트/서버 전략은 클라이언트와 서버간에 많은 양의 통신을 필요로 하기 때문에 이동 클라이언트/서버 컴퓨팅 환경에서는 적절하지 않다. 본 논문에서는 브로드캐스트-기반 캐시 무효화 정책을 사용하면서 트랜잭션 캐시 일관성을 지원하는 OCC-UTS (Optimistic Concurrency Control with Update TimeStamp) 프로토콜을 제안한다. 접근한 데이터에 대한 일관성 검사 및 완료 프로토콜은 캐시 무효화 과정의 내부 과정으로 완전 분산 형태로 효율적으로 구현되며, 일관성 체크의 대부분이 이동 클라이언트에서 수행된다. 또한, 분석 모델에 기반한 성능 비교를 통해, 본 논문에서 제안하는 OCC-UTS 프로토콜이 다른 경쟁 프로토콜보다 높은 트랜잭션 처리율을 얻으며, 데이터 항목을 자주 접근하면 할수록 지역 캐시를 사용하는 OCC-UTS 프로토콜이 더 효율적임을 보인다. 이동 클라이언트의 접속 단절에 대해서는 무효화 브로드캐스트 윈도우를 크게 하여 접속 단절에 적절히 대처할 수 있다.Abstract In a mobile computing environment, caching of frequently accessed data has been shown to be a useful technique for reducing contention on the narrow bandwidth of the wireless channels. However, the traditional client/server strategies for supporting transactional cache consistency that require extensive communications between a client and a server are not appropriate in a mobile client/server computing environment. In this paper, we propose a new protocol, called OCC-UTS (Optimisitic Concurrency Control with Update TimeStamp), to support transactional cache consistency in a mobile client/server computing environment by utilizing the broadcast-based solutions for the problem of invalidating caches. The consistency check on accessed data and the commitment protocol are implemented in a truly distributed fashion as an integral part of cache invalidation process, with most burden of consistency check being downloaded to mobile clients. Also, our experiments based on an analytical model substantiate the basic idea and study the performance characteristics. Experimental results show that OCC-UTS protocol without local cache outperforms other competitor protocol, and the more frequent a mobile client accesses data items the more efficient OCC-UTS protocol with local cache is. With respect to disconnection, the tolerance to disconnection is improved if the invalidation broadcast window size is extended.