• 정보보호학회논문지
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• 제18권6A호
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• pp.85-96
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• 2008

이웃 탐색(Neighbor Discovery) 프로토콜은 IPv6 프로토콜 사용 환경에서 동일 링크에 연결된 노드 사이에 이웃 노드에 관한 정보를 교환하는데 사용되는 프로토콜이다. 처음으로 제안되었던 IPsec 프로토콜의 인증 헤더(Authentication Header)를 이용한 이웃 탐색 프로토콜 보호 방법은 키 교환 프로토콜을 사용할 수 없고 수동적 키 분배의 어려움이 있는 문제점이 있었다. 그 후 모든 이웃 탐색 메시지를 디지털 서명(Digital Signature)으로 보호하는 보안 이웃 탐색(SEND) 프로토콜이 제안되었다. 그렇지만 공개키 암호화 시스템을 기반으로 한 디지털 서명 기술은 일반적으로 고비용이 드는 것으로 알려져 있어 가용성 측면에서 상당한 성능 저하가 있을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 보안 이웃 탐색 프로토콜의 가용성을 개선시키기 위해 CGA(Cryptographically Generated Addresses) 주소 생성 과정에서 해시 함수 입력에 MAC(Media Access Control) 주소를 추가하는 Modified CGA 기법과 캐시를 활용하는 방법을 제안하였으며, 실험을 통해 기존 방법과의 성능 차이를 비교하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.106-112
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• 2008

개인화(personalization)는 고객이 원하거나 필요로 하는 정보를 규정할 수 있고, 이에 의해 결과물을 제공하여 손쉽게 접근할 수 있도록 고객 선호도에 따라 동적으로 제공하는 방법을 의미한다. 이러한 개인화 서비스는 웹의 대중화 이후에 무선 인터넷과 휴대폰으로 대표되는 모바일 기기의 급속한 확산으로 모바일 분야에서도 점차 중요해지면서 공간분석 결과물의 서비스에도 적용 가능한 환경이 만들어지고 있으나 부동산 정보와 같이 수많은 정보와 복잡성을 가지는 분야에서 사용자 맞춤형 서비스가 가능하도록 적용된 경우는 거의 없다. 본 논문에서는 모바일 기기 사용자를 위한 공간 정보의 개인화 서비스 방법으로 사용자 프로파일(profile) 정보를 이용한 공간분석 및 비동기적 알림(notification) 서비스 방법을 제시한다. 이를 위해 개인 프로파일 정보를 이용하여 공간 분석을 수행할 수 있는 시스템을 설계함으로써 개인별 선호 정보에 따른 공간 분석이 가능한지 검증하고, 생성된 결과물이 알림 서비스를 통해 사용자의 모바일 기기로 효율적으로 전송될 수 있는지 확인하였다. 또한 사용자가 선택 가능한 조건이 다양한 부동산 정보에 적용함으로써 원하는 조건에 따른 실제적인 개인별 맞춤 서비스가 가능한 프로토타입을 구현하였다. 제안된 시스템을 이용하면 사용자 프로파일을 중심으로 공간 분석을 포함한 정보 서비스를 받을 수 있으며, 캐쉬 모듈을 이용한 보다 빠른 서비스가 가능하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권3호
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• pp.153-163
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• 2017

데이터 처리 속도는 예보 능력과 관련이 있다. 최신의 입력 자료를 이용한 예측 데이터의 고속 생산은 신속한 대처를 가능하게 한다. 또한 알고리즘 작성, 계산, 결과 평가, 알고리즘 개선으로 이어지는 순환 구조를 원활하게 할 뿐만 아니라 오류 발생시 빠른 시간 내에 복구할 수 있게 하는 등 매우 중요한 요소이다. 현재의 조기경보 시스템은 매 계산 주기 마다 섬진강 유역의 10개 시군에 대해 30미터 해상도의 격자형 자료를 400개 이상 생성하고 있으며(중간 데이터 포함) 최대 9일까지 예보되는 자료를 포함할 경우 600개 이상이다. 이는 전국을 30미터 해상도로 약 45개를 생성하는 계산양과 비슷하다. 또한 14,000여개의 필지에 대한 구역 통계와, 각 래스터의 평균, 최대, 최소 등의 통계자료 생성도 함께 수행 해야 한다. 이와 같은 대량의 데이터를 한정된 시간 내로 처리하기 위한 몇 가지 기법을 적용하여 적용하였으며, 아직 적용은 못하였으나 가능성의 여부를 평가해 보는 것으로 본 연구를 진행하였다. 그 결과 앞서 제시된 래스터 캐시, NFS 캐시, 분산 처리를 모두 적용할 경우 데이터 처리 시간을 1/8로 단축 시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 GPU를 이용한 연산을 적용할 경우 일부 모듈에 대해 매우 큰 폭으로 수행 시간을 단축 시킬 수 있음을 확인하였다. 다만 캐시를 위한 추가적인 디스크, GPU라는 별도의 하드웨어, 추가된 하드웨어 지원을 위한 고출력 전원 장치와 이에 따른 UPS (Uninterruptible power supply, 무정전 전원공급 장치)까지 상대적으로 높은 사양으로 준비해야 하는 비용적인 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서 제시한 네 가지 기법 중 세 가지는 계산 서버 추가를 통한 수평적 성능 확장에 관한 것이다. 하지만 서버의 추가가 처리 속도 향상으로 이어지지 않음은 물론 오히려 저하시키는 경우가 있다. 본 연구에서는 특정 시간 내로 작업을 완료 시키지 못하면 해당 작업을 반환하여 다른 서버가 처리하는 간단한 방식을 이용한다. 하지만 이런 문제를 지속적으로 발생시키는 계산 서버가 발견된다면 정해진 기준에 따라 계산 작업에서 완전히 퇴출 시켜야 성능 향상에 도움이 된다. 따라서 처리 속도에 대한 정확한 원인을 검사하고 이를 실시간으로 반영할 수 있는 기법이 필요하다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권11호
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• pp.45-52
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• 1994

최근 고성능 마이크로 프로세서들의 가격 경쟁력에 힘입어 공유 버스 방식의 다중 처리기 시스템이 많이 등장하고 있다. 이들 다중 처리기 시스템들은 주기억장치의 구조에 따라 성능이 크게 달라질 수 있다. 주기억장치의 중요성은 마이크로 프로세서들이 고속화 되어감에 따라 더욱 커지고 있다. 개개의 마이크로 프로세서들을 위한 캐시 메모리가 대부분의 시스템에서 채용되고 있으나 여전히 공유되는 주기억장치의 접근 특성은 다중 처리기 시스템의 성능과 확장성을 제약하는 요소가 된다. 본 논문에서는 파이프라인 방식의 시스템 버스의 효율성을 최대한 유지하면서 주기억장치 구현의 유연성을 제공하는 비동기적 주기억장치의 구조를 제안하며 그 효과를 시뮬레이션을 통하여 보이고 있다. 시스템 버스로는 고속 중형 컴퓨터를 위하여 설계된 HiPi+Bus를 모델로 하고 있으며 Verilog를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 이 시뮬레이션을 통하여 제안된 비동기적 주기억장치 구조가 시스템 버스의 사용률을 낮추어 줌으로써 시스템의 성능과 확장성을 향상시킴을 알 수 있었다. 또한 제안된 구조를 구현하기 위한 구현 방법상의 변수들을 평가 하였으며 구현된 주기억장치를 시험 프로그램을 이용한 시험 환경에서 시험하여 그 동작과 유용성을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제9D권5호
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• pp.801-812
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• 2002

온-라인 재조직 기법은 인터넷 환경과 같은 동적 환경에서 높은 가용성과 고성능을 제공하기 위한 비공유 데이터베이스 클러스터의 필수적인 기능이다. 기존의 온-라인 재조직 기법은 클러스터 안의 프로세싱 노드에 과부하가 생긴 경우, 과부하 노드의 데이터를 인접 노드로 빠르게 이동시킴으로써 부하 분배를 수행한다. 그러나 동시에 두개 이상의 다중 노드에 과부하가 발생된 경우, 부하 분배를 위해 인접 노드로 여러 번의 반복된 데이터 이동이 발생되고, 재조직 수행동안 시스템의 응답 속도가 늦어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 다중 노드에 발생한 과부하 문제를 빠르고 효율적으로 해결하는 향상된 $B^{+}$트리 색인의 온-라인 재조직 기법을 제안한다. 제안된 기법은 확장 가능한 데이터베이스 클러스터 환경 하에 온-라인 확장을 통해 새롭게 추가된 노드들에 데이터를 이동시킴으로써 데이터 이동의 회수를 줄이면서 빠른 시간 안에 온-라인 재조직을 수행하도록 한다. 또한 제안된 기법에서는 $B^{+}$-트리 색인 대신 캐시를 고려한 CS$B^{+}$-트리 색인을 이용하여 검색과 갱신 연산을 보다 빠르게 처리하도록 한다. 제안된 온-라인 재조직 기법은 확장 가능한 고가용 데이터베이스 클러스터 시스템으로 개발된 최대 결함허용 보장 데이터베이스 클러스터(Ultra Fault-Tolerant Database Cluster) 환경에서 성능 평가를 통해 기존 기법에 비해 빠르고 효율적임을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권9호
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• pp.407-415
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• 2007

병렬 클러스터 컴퓨팅 시스템에서는 노드간의 효율적인 통신이 시스템의 전체 성능을 좌우하는 중요한 요소로 인식되어 왔다. 따라서 지금까지의 많은 연구들은 노드간 통신(inter-node communication)의 성능 향상에 초점을 맞췄다. 하지만 최근 등장한 멀티 코어 프로세서(multi-core processor)는 노드간 통신 외에도 노드내 통신(intra-node communication)의 중요성을 크게 부각시키고 있다. 이와 같이 그 중요성이 점점 더 증가하고 있는 노드내 통신의 성능을 향상시키기 위해서 여러 가지 노드내 통신향상 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 운영체제 커널의 도움으로 노드내 통신 시 발생하는 데이터 복사를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 프로세스의 통신 버퍼를 상대 프로세스의 메모리 영역에 매핑하여 데이타 복사가 한번만 발생하도록 한다. 특히 제안된 기법은 리눅스 커널 버전 2.6을 위해서 설계된다. 성능 측정은 멀티 코어 프로세서를 장착한 시스템에서 이루어 졌으며, 기존 구현과 비교하여 본 논문에서 구현된 커널 모듈이 중간 및 작은 데이타 크기에 대해서 지연시간과 처리율을 각각 최대 62%와 144% 향상시킴을 보인다. 또한 프로세스가 수행되는 코어의 위치에 따라서 다른 성능을 보일 수 있음을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.69-84
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• 2005

최근 인터넷 사용자의 기하급수적 증가에 따라 저렴한 가격의 고성능 대용량 클러스터 웹 서버 시스템에 관심이 증대되고 있다. 클러스터 웹 서버 시스템은 저렴한 비용. 높은 확장성과 가용성 등의 장점과 더불어 대규모 사용자에 대한 성능의 극대화를 목적으로 연구 개발되고 있으며, 최근에는 성능 향상을 위한 내용 기반의 부하 분산 기법에 관심이 모아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 클러스터 웹 서버 상에서 사용자의 접근 빈도와 파일의 크기를 고려하여 각 서버 노드에 부하를 균등하게 할당하는 새로운 내용 기반의 부하 분산 기법을 제안한다. 제안된 기법은 웹 서버 로그의 각 URL 항목에 해시 함수를 적용하여 얻어지는 해시 값에 그 빈도와 전송된 파일의 크기를 고려한 누적 히스토그램을 생성한다. 사용자 요청은 (해시 값-서버 노드) 매핑에 의한 히스토그램 변환 과정을 통하여 각 서버 노드에 균등하게 할당된다. 제안된 기법은 누적 히스토그램을 주기적으로 갱신함으로써 동적으로 클러스터 웹 서버 시스템의 부하를 고르게 분산시킬 수 있으며, 또한 서버 노드의 캐시를 활용함으로써 전체 클러스터 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서 제안된 기법은 전통적인 라운드 로빈 방법보다는 월등히 우수함을 보이고, 기존의 내용 기반 WARD 방법보다는 약 $10\%$ 정도의 우수한 성능을 나타낸다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권5호
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• pp.133-138
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• 2022

최근 고성능컴퓨팅, 인공지능 분야에서 GPU 장치 사용이 일반화되고 있지만, GPU 프로그래밍은 여전히 어렵게 여겨진다. 특히 호스트(host) 메모리와 GPU 메모리를 별도로 관리하기 때문에 성능과 편의성 방면에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 여려가지 CPU-GPU 메모리 전송 방법들이 연구되고 있다. 한편 CPU와 GPU 및 통합메모리(Unified memory) 등 하나의 실리콘 패키지로 묶는 SoC(System on a Chip) 제품들이 최근에 많이 출시되고 있다. 본 연구는 이러한 통합메모리 장치에서 CPU, GPU 장치간 데이터를 사용하고 전송시 성능관련 비교를 하고자 한다. 기존 CPU내 호스트 메모리와 GPU 메모리가 분리된 환경과는 다른 특징을 보여준다. 여기서는 통합메모리 장치인 NVIDIA SoC칩들과 NVIDIA SMX 기반 V100 GPU 카드에서 CPU-GPU 간 데이터 전송 프로그래밍 기법별로 성능비교를 한다. 성능비교를 위해 워크로드는 HPC 분야의 수치계산에서 자주 사용하는 2차원 행렬 전치 커널이다. 실험을 통해 CPU-GPU 메모리 전송 프로그래밍 방법별 GPU 커널 성능차이, 페이지 잠긴 메모리와 페이지 가능 메모리를 사용했을 경우 전송 성능차이, 전체(Overall) 성능비교, 마지막으로 워크로드 크기별 성능비교를 하였다. 이를 통해 통합메모리칩인 NVIDIA Xavier에서 I/O 캐시일관성 지원을 통해 SoC 칩내 통합메모리에 대한 이점을 극대화 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.159-167
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• 2006

IEEE 802.11i 표준은 802.11 WLAN(wireless LAN) 환경에서 보안성있는 핸드오프 제공을 위하여 FA(Full Authentication)과 PA(Preauthentication)을 정의하였다. 그러나 FA는 핸드오프 사용자들에게 끊김없는(seamless) 서비스를 제공하기에는 너무 느리며, PA 방식은 사용자 밀도가 높은 WLAN 환경에서는 사용자의 캐쉬 엔트리가 핸드오프가 실제로 발생되기도 전에 다른 핸드오프 사용자의 엔트리에 의해 삭제될 수 있기 때문에 적합하지 않다. 본 논문에서는 핸드오프 과정에서의 인증과 키 관리에 소요되는 지연시간을 최소화하기 위한 신속하고 보안성있는 핸드오프 방법을 제안한다. 제안기법은 핸드오프가 발생하면 해당 사용자와 이전 AP(Access Point)사이에 구축되었던 보안 정보를 이전 AP에서 새로이 이동한 AP로 전달하여 인증 지연을 줄이며 핸드오프 세션이 종료될 때까지 동일한 세션 키를 재활용하여 세션 키 생성 지연을 줄인다. 세션 키의 신규성(freshness)는 핸드오프 세션이 종료된 후에 세션 키를 새롭게 할당됨으로써 유지된다. 본 논문에서 제안하는 메커니즘은 AP가 RSNA(Robust Security Network Association) 설정 이전에 핸드오프 사용자를 인증하게 함으로서 802.1X 인증의 보안 수준을 유지하면서도 핸드오프 지연시간을 최소화시키다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.699-707
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• 2016

중앙처리장치를 중심으로 하는 각종 내장형 시스템은 현재 각종 산업에 매우 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 사물인터넷 등의 deeply embedded (심층 내장형) 시스템은 저비용, 소면적, 저전력, 빠른 시장 출시, 높은 코드 밀도 등을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 중앙처리장치를 제안하고, 이를 중심으로 한 시스템온칩 플랫폼을 소개한다. 제안하는 중앙처리장치는 16 비트라는 짧은 명령어로만 이루어진 확장형 명령어 집합 구조를 갖고 있어 코드 밀도를 높일 수 있다. 그리고, 다중사이클 아키텍처, 카운터 기반 제어 장치, 가산기 공유 등을 통하여 로직 게이트가 차지하는 면적을 줄였다. 이 코어를 중심으로, 코프로세서, 명령어 캐시, 버스, 내부 메모리, 외장 메모리, 온칩디버거 및 주변 입출력 장치들로 이루어진 시스템온칩 플랫폼을 개발하였다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 변형된 하버드 구조를 갖고 있어, 메모리 접근 시 필요한 클락 사이클 수를 감소시킬 수 있었다. 코어를 포함한 시스템온칩 플랫폼은 상위 언어 수준과 어셈블리어 수준에서 모의실험 및 검증하였고, FPGA 프로토타이핑과 통합형 로직 분석 및 보드 수준 검증을 완료하였다. $0.18{\mu}m$ 디지털 CMOS 공정과 1.8V 공급 전압 하에서 ASIC 프론트-엔드 게이트 수준 로직 합성 결과, 50MHz 동작 주파수에서 중앙처리장치 코어의 논리 게이트 개수는 7700 수준이었다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 초소형 보드의 FPGA에 내장되어 사물인터넷 분야에 응용된다.