KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권2호
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pp.579-603
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2018
In this paper we propose a QoS-enhanced intelligent stochastic optimal fair real-time packet scheduler, QUEST, for 4G LTE traffic in routers. The objective of this research is to maximize the system QoS subject to the constraint that the processor utilization is kept nearly at 100 percent. The QUEST has following unique advantages. First, it solves the challenging problem of starvation for low priority process - buffered streaming video and TCP based; second, it solves the major bottleneck of the scheduler Earliest Deadline First's failure at heavy loads. Finally, QUEST offers the benefit of arbitrarily pre-programming the process utilization ratio.Three classes of multimedia 4G LTE QCI traffic, conversational voice, live streaming video, buffered streaming video and TCP based applications have been considered. We analyse two most important QoS metrics, packet loss rate (PLR) and mean waiting time. All claims are supported by discrete event and Monte Carlo simulations. The simulation results show that the QUEST scheduler outperforms current state-of-the-art benchmark schedulers. The proposed scheduler offers 37 percent improvement in PLR and 23 percent improvement in mean waiting time over the best competing current scheduler Accuracy-aware EDF.
Kang, Jung-Ha;Lee, Yang Sun;Kim, Jae Young;Kim, Eun-Gi
Journal of information and communication convergence engineering
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제12권3호
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pp.154-160
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2014
The address resolution protocol (ARP) provides dynamic mapping between two different forms of addresses: the 32-bit Internet protocol (IP) address of the network layer and the 48-bit medium access control (MAC) address of the data link layer. A host computer finds the MAC address of the default gateway or the other hosts on the same subnet by using ARP and can then send IP packets. However, ARP can be used for network attacks, which are one of the most prevalent types of network attacks today. In this study, a new ARP algorithm that can prevent IP spoofing attacks is proposed. The proposed ARP algorithm is a broadcast ARP reply and an ARP notification. The broadcast ARP reply was used for checking whether the ARP information was forged. The broadcast ARP notification was used for preventing a normal host's ARP table from being poisoned. The proposed algorithm is backward compatible with the current ARP protocol and dynamically prevents any ARP spoofing attacks. In this study, the proposed ARP algorithm was implemented on the Linux operating system; here, we present the test results with respect to the prevention of ARP spoofing attacks.
최근 인터넷과 웹은 널리 사용되는 미디어로 인식되고 있으나 상대적으로 빈약한 성능과 낮은 가용도를 제공한다. 클러스터 구조는 고가용도와 고성능 그리고 확장성을 요구하는 웹 서비스나 정보시스템 같은 응용 분야에서 저 비용으로 유용하게 사용 가능하다. 본 논문에서는 고가용도 및 확장성을 제공하는 클러스터링 웹 서버를 대상으로 부하 분배기의 구조를 제안하고 문서 접근 확률과 문서 크기 정보를 이용한 부하 분배 알고리즘을 개발하여 성능을 최대화할 수 있도록 하였다. 특히 제안된 알고리즘은 각 서버 노드가 동일한 운영체제로 구성되지 않아도 되고 처리 용량이 서로 달라도 되며 기존의 알고리즘에 비해 캐쉬 적중률을 향상시킨다.
그 동안 이루어진 웹 캐싱에 대한 연구주제는 캐시에 대한 구조적인 접근을 통한 성능의 향상과, 캐싱 기법 자체에 대한 연구, 이들 기법을 혼합적으로 결합한 기법에 대한 연구가 주로 이루어져 왔다. 또한 기존의 웹 객체 참조특성 분석은 웹 로그를 통한 히스토리 분석, 사용자선호도, 데이터마이닝 관점에서의 사용자 특성을 위주로 이루어져왔다. 본 연구에서는 웹 객체참조특성을 확률분포적인 특성 관점에서 분석하며, 이를 통해 객체의 평균수명을 분석하고 이를 웹 캐싱 성능 향상에 도입하는 새로운 연구 방법을 제시한다. 본 연구는 다양한 연구로 발전할 수 있으며, 전자상거래시스템의 성능향상, 지연시간 계산을 통한 고객 만족도의 향상, 웹 로그분석을 통한 데이터마이닝 분야 등 다양한 분야에 대해 연구의 파급 효과가 기대된다.
Token coherence protocol has many good reasons against snooping/directory-based protocol in terms of latency, bandwidth, and complexity. Token counting easily maintains correctness of the protocol without global ordering of request which is basis of other dominant cache coherence protocols. But this lack of global ordering causes starvation which is not happening in snooping/directory-based protocols. Token coherence protocol solves this problem by providing an emergency mechanism called persistent request. It enforces other processors in the competition (or accessing same shared memory block, to give up their tokens to feed a starving processor. However, as the number of processors grows in a system, the frequency of starvation occurrence increases. In other words, the situation where persistent request occurs becomes too frequent to be emergent. As the frequency of persistent requests increases, not only the cost of each persistent matters since it is based on broadcasting to all processors, but also the increased traffic of persistent requests will saturate the bandwidth of multiprocessor interconnection network. This paper proposes a new request mechanism that defines order of requests to reduce occurrence of persistent requests. This ordering mechanism has been designed to be decentralized since centralized mechanism in both snooping-based protocol and directory-based protocol is one of primary reasons why token coherence protocol has advantage in terms of latency and bandwidth against these two dominant Protocols.
Many kinds of large scale multiprocessing and parallel-processing systems have recently been developed. The contention on the shared data caused by multiple processors may degrade system performance. So, processor synchronization has become one of the important issues in these systems. To solve the synchornization issues, a lot of software and hardware schemes based on spin lock have been proposed. Although software schemes are easy to implement, hardware schemes are preferred in many systems to gain optimized performance. This paper proposes an efficient processor synchronization scheme, called QCX,and describes its design considerations, hardware, algorithm, protocol. Also, in this paper, the performance of QCX has been evaluated with QOLB[5] and LBP[7] using a simulation. The simulation, with varying the number of processor and the contention on shared variables, measured the average execution times of a workload. The simulation results show that the performances of QCX is best when practicability is considered. QCX is more efficient than QOLB and LBP in two aspects. First, the hardware of QCX is more simple and cost-effective because the cache structure need not be changed. Secondly, QCX is more general because it uses a generic atomic instruction.
LEON3 is a 32-bit synthesizable processor based on the SPARC V8. It can be connected to AMBA 2.0 bus and has a 7- stage pipeline, IEEE-754 FPU and 256[KB] cache. It can be easily implemented using FPGA and used for a SoC design. DSU which comes with LEON3 can be used to control and monitor the operation of LEON3. And DSU makes it easy to set a debugging environment for the development of both hardware and software for an embedded systems based on LEON3. This paper presents the summary of the debugging tool for LEON3 based embedded systems. The debugging tool can initialize the target hardware, find out how the target hardware is configured, load application code to a specified memory space and run that application code. To provide users a debugging environment, it can set breakpoints and control the operation of LEON3 correspondingly. And function call trace is one of key functions of the debugging tool.
A Fresnel lens is an optical component which can be used as a cost-effective, lightweight alternative to conventional continuous surface optics. Fresnel lens solar concentrators continue to fulfill a market requirement as a system component in high volume cost effective Concentrating Photovoltaic (CPV) electricity generation. The basic principles of the fresnel lens are reviewed and some practical examples are described. To investigate the performance space of the Fresnel lens, a fast simulation method which is a hybrid between raytracing and analytical computation is employed to generate a cache of simulation data. Injection molders are warming up to the idea of cycling their tool surface temperature during the molding cycle rather than keeping it constant. Heat and cool process are now also finding that raising the mold wall temperature above the resin's glass-transition or crystalline melting temperature during the filling stage and product performance in applications from automotive to packaging to optics. This paper deals with the suitability of Fresnel lenses of imaging and non-imaging designs for solar energy concentration. The concentration fresnel lens confirmed machinability and optical transmittance and roughness measure through manufactured the prototype.
다중모드 대화에서 나타나는 대용어는 언어만을 사용하는 대화에서 나타나는 것과 비교하여 매우 다른 형태와 특징을 가진다. 그것은 행위나 시각이 대용 행위로 사용될 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 터치스크린 인터페이스를 이용한 홈쇼핑 가구점 영역의 다중모드 대화 시스템에서 나타나는 다양한 대용어의 처리 방법을 알아본다. 먼저, 화면 대용어와 참조 대용어를 정의하여 다양한 형태의 대용어를 분류한다. 그리고 각 대용어를 처리할 수 있는 두 가지의 일반적인 방법을 제안한다. 하나는 지시 행위를 수반하거나 생략한 채 발화되어 현재 화면에 나타나 있는 아이템을 참조하는 대용어를 처리하는 단순한 매핑 알고리즘이다. 다른 하나는 다중 모드 대화 시스템을 위해 워커(Walker)의 센터링 알고리즘을 확장한 이중 캐시 구조의 센터링 알고리즘이다. 확장된 센터링 알고리즘은 발화와시각 정보 그리고 화면 전환 시간을 유지할 수 있기 때문에 다중모드 대화에서 발생하는 다양한 대용어를 처리하기에 적합하다. 실험에서 제안된 시스템은 40개의 대화에서 나타난 402개의 대용어(발화당 0.54)중에서 387개를 처리하여 96.3%의 정확도를 보였다.
다중코어(Many-Core) 시스템은 많은 코어들이 상호연결망을 통해서 연결되어있는 시스템으로, 단일코어나 멀티코어 시스템에 비해 보다 많은 병렬 컴퓨팅 자원을 지원한다. Amdahl 의 법칙에 의하면 병렬화되어 처리하는 부분은 이론적으로 프로세서의 개수에 비례하게 가속화 될 수 있지만, 상호연결망에서의 전송 지연을 비롯한 많은 요인에 의해서 성능의 가속화가 저해된다. 특히 캐시 일관성 규약(Cache Coherence Protocol)을 지원하는 대부분의 다중코어 시스템에서는 병렬화를 함에 있어서 캐시 미스로 인해 발생하는 데이터의 전송 지연이 성능에 많은 영향을 미칠 수 있다. 따라서 효과적인 병렬 프로그램을 위해서는 캐시 구조에 대한 이해를 바탕으로 상호연결망에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 메쉬(Mesh) 구조의 64 코어 다중코어 시스템인 TilePro64 를 이용하여 상호연결망의 데이터 전송 지연에 따른 프로그램 성능의 민감도를 측정하였다. 결과적으로 코어간 거리(Hop)가 늘어날수록 작업의 수행시간이 평균적으로 4.27%씩 선형적으로 증가하는 관계가 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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