• Title/Summary/Keyword: Cache management

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Anticipatory I/O Management for Clustered Flash Translation Layer in NAND Flash Memory

  • Park, Kwang-Hee;Yang, Jun-Sik;Chang, Joon-Hyuk;Kim, Deok-Hwan
    • ETRI Journal
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    • v.30 no.6
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    • pp.790-798
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    • 2008
  • Recently, NAND flash memory has emerged as a next generation storage device because it has several advantages, such as low power consumption, shock resistance, and so on. However, it is necessary to use a flash translation layer (FTL) to intermediate between NAND flash memory and conventional file systems because of the unique hardware characteristics of flash memory. This paper proposes a new clustered FTL (CFTL) that uses clustered hash tables and a two-level software cache technique. The CFTL can anticipate consecutive addresses from the host because the clustered hash table uses the locality of reference in a large address space. It also adaptively switches logical addresses to physical addresses in the flash memory by using block mapping, page mapping, and a two-level software cache technique. Furthermore, anticipatory I/O management using continuity counters and a prefetch scheme enables fast address translation. Experimental results show that the proposed address translation mechanism for CFTL provides better performance in address translation and memory space usage than the well-known NAND FTL (NFTL) and adaptive FTL (AFTL).

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Performance Evaluation of Client Cache Management Scheme For Data Broadcasting Environments (데이타 방송 환경을 위한 클라이언트 캐쉬 관리 기법의 성능 평가)

  • Kwon Hyeok-Min
    • The Journal of Information Technology
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    • v.5 no.4
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    • pp.9-21
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    • 2002
  • In data broadcasting environments, the server periodically broadcasts data items in the database through the broadcast channel. When each client wants to access any data item, it should monitor the broadcast channel and wait for the desired item to arrive. Client data caching is a very effective technique for reducing the time spent waiting for the desired item to be broadcasted. This paper proposes a new client cache management scheme, named 2Q-CF, to reduce this waiting time and evaluate its performance on the basis of a simulation model. The performance results indicate that 2Q-CF scheme shows superior performances over LRU-CF and CF in the average response time.

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Energy and Performance-Efficient Dynamic Load Distribution for Mobile Heterogeneous Storage Devices (에너지 및 성능 효율적인 이종 모바일 저장 장치용 동적 부하 분산)

  • Kim, Young-Jin;Kim, Ji-Hong
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.14 no.4
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    • pp.9-17
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    • 2009
  • In this paper, we propose a dynamic load distribution technique at the operating system level in mobile storage systems with a heterogeneous storage pair of a small form-factor and disk and a flash memory, which aims at saving energy consumption as well as enhancing I/O performance. Our proposed technique takes a combinatory approach of file placement and buffer cache management techniques to find how the load can be distributed in an energy and performance-aware way for a heterogeneous mobile storage air of a hard disk and a flash memory. We demonstrate that the proposed technique provides better experimental results with heterogeneous mobile storage devices compared with the existing techniques through extensive simulations.

Design of Remote Management System for Smart Factory

  • Hwang, Heejoung
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.12 no.4
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    • pp.109-121
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    • 2020
  • As a decrease in labor became a serious issue in the manufacturing industry, smart factory technology, which combines IT and the manufacturing business, began to attract attention as a solution. In this study, we have designed and implemented a real-time remote management system for smart factories, which is connected to an IoT sensor and gateway, for plastic manufacturing plants. By implementing the REST API in which an IoT sensor and smart gateway can communicate, the system enabled the data measured from the IoT sensor and equipment status data to the real-time monitoring system through the gateway. Also, a web-based management dashboard enabled remote monitoring and control of the equipment and raw material processing status. A comparative analysis experiment was conducted on the suggested system for the difference in processing speed based on equipment and measurement data number change. The experiment confirmed that saving equipment measurement data using cache mechanisim offered faster processing speed. Through the result our works can provide the basic framework to factory which need implement remote management system.

ACASH: An Adaptive Web Caching Method with Heterogeneity of Web Object and Reference Characteristics (ACASH: 웹 객체의 이질성과 참조특성 기반의 적응형 웹 캐싱 기법)

  • 고일석;임춘성;나윤지
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.31 no.3
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    • pp.305-313
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    • 2004
  • The use of a cache for a storing and processing of Web object is becoming larger. Also, many studies for efficient management of storing scope on cache are performed actively. Web caching technique have many differences with traditional techniques. Particularly, a heterogeneity of Web object which is a processing unit of Web caching and a variation of Web object reference characteristic with time are the important causes to decrease performance of existing techniques. In this study, We proposed the ACASH which was new web caching technique. As ACASH divided and managed Web object and a cache scope with a heterogeneity, It can reduced a heterogeneity variation of an object. Also, it is reflecting a variation of object reference characteristics with time adaptively. In the experiment, We verified that the performance of ACASH was improved than existing techniques on the two experiment model which considered a heterogeneity of an object.

Improving QoS using Mobility Management in Wireless Internet Environment (무선 인터넷에서 셀룰라 IP 이동성 관리에 의한 QoS 개선)

  • Yoon Young-Ji;Suk Kyung-Hyu;Park Dung-Suk;Hong Sung-Soo;Bae Chul-Soo;Na Sang-Dong
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.495-500
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    • 2006
  • 본 논문에서는 셀 환경에서 QoS를 보장하기 위해 통합된 페이징과 루프 정보 관리 캐시를 사용하는 Cellular IP 특성을 가진 Cellular-IP/PRC 네트워크를 제안한다. 제안한 호 수락 방식은, 이동 노드의 홈 기지국 용량이 충분하고, 인접 셀 이동 노드가 흠 기지국에서 호가 수락되었다고 가정할 경우 받을 간섭의 증가량을 고려해 통화 품질이 보장될 때, 홈 기지국은 새로운 호를 이동 노드의 송신 전력 예측에 기반을 둔 호 수락 방식이다. 무선인터넷 네트워크 내의 페이징과 라우터를 관리하기 위해 사용되었던 PC(Paging Cache)와 RC(Routing Cache)를 하나의 PRC(Paging Router Cache)로 통합 관리하고, 모든 노드 내에 구성하여 운용토록 하고, 이동 노드의 핸드 오프 및 로밍 상태를 효율적으로 관리 할 수 있도록 이동 노드에 핸드오프 상태 머신을 추가하고, 노드에서 관련 기능을 수행하도록 하였다. 시스템 환경에서 통화량에 영향을 주는 인자를 각 링크 통화권 및 불균형 정도를 예측, 하향링크에 의해 통화권이 제한을 판단하여 송수신 전력을 기반으로 한 알고리즘과 제안한 알고리즘을 비교하여 QoS가 호 차단 확률과 호 탈락 확률, GoS, 셀 용량의 효율을 예측할 수 있는 QoS로 성능 개선을 연구한다.

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Embedded Node Cache Management for Hybrid Storage Systems (하이브리드 저장 시스템을 위한 내장형 노드 캐시 관리)

  • Byun, Si-Woo;Hur, Moon-Haeng;Roh, Chang-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.157-159
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    • 2007
  • The conventional hard disk has been the dominant database storage system for over 25 years. Recently, hybrid systems which incorporate the advantages of flash memory into the conventional hard disks are considered to be the next dominant storage systems to support databases for desktops and server computers. Their features are satisfying the requirements like enhanced data I/O, energy consumption and reduced boot time, and they are sufficient to hybrid storage systems as major database storages. However, we need to improve traditional index node management schemes based on B-Tree due to the relatively slow characteristics of hard disk operations, as compared to flash memory. In order to achieve this goal, we propose a new index node management scheme called FNC-Tree. FNC-Tree-based index node management enhanced search and update performance by caching data objects in unused free area of flash leaf nodes to reduce slow hard disk I/Os in index access processes.

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Implementation and Performance Analysis of Event Processing and Buffer Managing Techniques for DDS (고성능 데이터 발간/구독 미들웨어의 이벤트, 버퍼 처리 기술 및 성능 분석)

  • Yoon, Gunjae;Choi, Hoon
    • Journal of KIISE
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    • v.44 no.5
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    • pp.449-459
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    • 2017
  • Data Distribution Service (DDS) is a communication middleware that supports a flexible, scalable and real-time communication capability. This paper describes several techniques to improve the performance of DDS middleware. Detailed events for the internal behavior of the middleware are defined. A DDS message is disassembled into several submessages of independent, meaningful units for event-driven structuring in order to reduce the processing complexity. The proposed technique of history cache management is also described. It utilizes the fact that status access and random access to the history cache occur more frequently in the DDS. These methods have been implemented in the EchoDDS, the DDS implementation developed by our team, and it showed improved performance.

A Cache Management Scheme for Effective Processing of Continuous Partial Match Queries in Mobile Computing Environments (이동 컴퓨팅 환경에서 연속 부분 부합 질의의 효과적인 처리를 위한 캐시 관리 방안)

  • Jeong, Yeon-Don;Lee, Ji-Yeon;Lee, Yun-Jun;Kim, Myeong-Ho
    • Journal of KIISE:Databases
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    • v.28 no.2
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    • pp.253-265
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    • 2001
  • 본 논문은 이동 컴퓨팅 환경에서 연속 부분 질의의 효과적인 처리를 위한 캐시 관리 방안을 제안한다. 연속 부분 부합 질의란 질의의 결과가 클라이언트의 메모리에 일관성을 유지하면서 지속되는 부분 부합 질의이다. 기존의 이동 환경을 위한 캐시 관리 기법은 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들이다. 하지만, 부분 부합 질의는 데이터의 내용을 기반으로 탐색하는 질의이기 때문에 이러한 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들은 캐시 관리를 효율적으로 할 수 없다. 제안하는 캐시 관리 방안에서는, 이동 클라이언트의 캐시 상태를 프레디킷(predicate)으로 기술하고, 서버가 캐시 관리를 위해 클라이언트에게 방송하는 캐시 무효화 정보, 즉 Cache Invalidation Reports(CIR)을 프레디킷으로 구성한다. 이러한 프레디킷 표현을 사용하여, 일련의 캐시 관리 기법-억지 방법(the brute-force method), 빼기 방법(the subtraction method), 교차 방법(the intersection method)-들을 제안한다. 그리고, 제안하는 방법의 계산 복잡도를 계산한다.

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Dynamic Cache Management Scheme on Demand-Based FTL Considering Data Access Pattern (데이터 접근 패턴을 고려한 요구 기반 FTL 내 캐시의 동적 관리 기법)

  • Lee, Bit-Na;Song, Nae-Young;Koh, Kern
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06a
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    • pp.547-550
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    • 2011
  • 플래시 메모리는 낮은 전력 소비와 높은 성능으로 인해 휴대용 기기에 널리 사용되고 있다. FTL은 플래시 내 자료를 관리하는 소프트웨어 계층으로 플래시 전체의 성능에 영향을 끼친다. 그 중 페이지 레벨 매핑 기법을 적용한 FTL은 유연성이 높고 속도가 빠르나 주소 변환 테이블의 크기가 큰 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 자주 접근되는 영역의 매핑 주소만을 매핑 테이블 캐시에 올려놓는 Demand-based FTL(DFTL)이 제안되었다. DFTL 에서는 CMT(Cache Mapping Table)의 참조율이 떨어지는 경우 빈번한 플래시 메모리 접근 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 문제는 흔히 발생하는 일반적인 순차 접근에서조차 문제가 된다. 이에 본 논문에서는 저장 장치의 접근 패턴을 예측하여 CMT의 참조 엔트리를 미리 읽어오는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 저장 장치 접근 패턴의 순차성을 판단하여 연속된 매핑 주소를 미리 CMT에 올려놓고, 읽어오는 매핑 주소 엔트리의 양은 동적으로 관리한다. 추가적으로 CMT에서 발생하는 스래싱(thrashing) 을 파악하기 위해 쫓겨나는 희생 엔트리의 접근 여부를 분석하여 이를 활용하였다. 실험 결과에서 본 기법은 기존의 DFTL에 비해 약간의 공간 오버헤드와 함께 평균 50% 증가한 참조율을 보였다.