• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.39-48
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• 2013

정의된 SLA의 QoS를 지키기 위해서, 클라우드 시스템은 동적인 사용 패턴에서 발생하는 변화무쌍한 작업 부하를 처리해야 한다. 서비스 관점이외에도 에너지 소비를 최소화 하는 것이 또한 새로운 관심사이다. 이는 클라우드 데이타 센터에서 가상화된 자원을 할당할 때 클라우드 제공자들은 에너지와 성능의 상관관계를 고려해야 한다. 본 논문에서는 호스트 컴퓨터의 작업부하 수준을 탐지하기 위해 동적 임계치를 기반으로 한 자원 프로비저닝 방안을 제시한다. VM선정 정책은 이주할 VM을 선택하기 위해 활용 데이터를 사용하며, VM 할당 정책은 서비스 평판도에 따라 VM들을 호스트에 지정한다. 시뮬레이션을 통해 연구결과를 평가하였으며, 시뮬레이션 결과 이주를 지원하지 않는 비 전력 방법뿐만 아니라 동적 임계치, 임의 선정 정책보다 성능이 우수함을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권1호
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• pp.178-202
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• 2012

In this paper, we first survey cross-layer architectures for Wireless Sensor Networks (WSNs) and Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). Afterwards, we propose a novel cross-layer architecture for QoS provisioning in clustered and multi-hop based WMSNs. The proposed architecture provides support for multiple network-based applications on a single sensor node. For supporting multiple applications on a single node, an area in memory is reserved where each application can store its network protocols settings. Furthermore, the proposed cross-layer architecture supports heterogeneous flows by classifying WMSN traffic into six traffic classes. The architecture incorporates a service differentiation module for QoS provisioning in WMSNs. The service differentiation module defines the forwarding behavior corresponding to each traffic class. The forwarding behavior is primarily determined by the priority of the traffic class, moreover the service differentiation module allocates bandwidth to each traffic class with goals to maximize network utilization and avoid starvation of low priority flows. The proposal incorporates the congestion detection and control algorithm. Upon detection of congestion, the congested node makes an estimate of the data rate that should be used by the node itself and its one-hop away upstream nodes. While estimating the data rate, the congested node considers the characteristics of different traffic classes along with their total bandwidth usage. The architecture uses a shared database to enable cross-layer interactions. Application's network protocol settings and the interaction with the shared database is done through a cross-layer optimization middleware.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.420-433
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• 2023

ICT 기술의 발달로 데이터를 기반으로 하는 다양한 시스템과 서비스가 도입되면서 데이터, 인프라, 서비스에 대한 신뢰 제공 기술의 중요성이 대두되고 있다. 하지만 기존 ICT 서비스 환경은 특정 서비스를 구성하는 다양한 구성요소의 신뢰(콘텐츠, 인프라, 프로세스, 서비스 제공자 등)를 객관적으로 판단하고 관리할 방법이 없으며, 오로지 서비스 제공자의 자체적인 품질 기준에 의지해야만 하는 한계가 있다. 본 논문은 ITU-T 국제표준 관점의 신뢰성 있는 ICT 서비스 제공을 위한 요구사항, 기능구조, 처리절차를 제공한다. 신뢰할 수 있는 서비스 프로비저닝을 통해 기존 ICT 서비스 주체(서비스 자원, 이해관계자, 사용자)에 신뢰 제공을 위한 부가적인 기능을 추가하여, 관련정보를 수집하고, 분석하여 제공함으로써 사용자는 자신의 요구사항을 기반으로 분석된 신뢰를 기반으로 서비스 구성요소의 신뢰를 고려할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.238-256
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• 2016

Modern web services have been broadly deployed on the Internet. Most of these services use multi-tier architecture for flexible scaling and software reusability. However, managing the performance of multi-tier web services under dynamic and unpredictable workload, and different resource demands in each tier is a critical problem for a service provider. When offering quality of service assurance with least resource usage costs, web service providers should adopt self-adaptive resource provisioning in each tier. Recently, a number of rule- and model-based approaches have been designed for dynamic resource management in virtualized data centers. This survey investigates the challenges of resource provisioning and provides a competing assessment on the existing approaches. After the evaluation of their benefits and drawbacks, the new research direction to improve the efficiency of resource management and recommendations are introduced.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제1권2호
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• pp.12-15
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• 2012

Energy costs for operating and cooling computing resources in Cloud infrastructure have increased significantly up to the point where they would surpass the hardware purchasing costs. Thus, reducing the energy consumption can save a significant amount of management cost. One of major approach is removing hardware over-provisioning. In this paper, we propose a technique that facilitates power saving through reducing resource over provisioning based on virtualization technology. To this end, we use dynamic workload shaping to reschedule and redistribute job requests considering overall power consumption. In this paper, we present our approach to shape workloads dynamically and distribute them on virtual machines and physical machines through virtualization technology. We generated synthetic workload data and evaluated it in simulating and real implementation. Our simulated results demonstrate our approach outperforms to when not using no workload shaping methodology.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2840-2853
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• 2015

A major challenge in network service providers is to provide adequate resources in service level agreements based on forecasts of future demands. In this paper, we address the problem of capacity provisioning in a network subject to demand uncertainty such that a network coded multicast is applied as the data delivery mechanism with limited budget to purchase extra capacity. We address some particular type of uncertainty sets that obtain a tractable constrained capacity provisioning problem. For this reason, we first formulate a mathematical model for the problem under uncertain demand. Then, a robust optimization model is proposed for the problem to optimize the worst-case system performance. The robustness and effectiveness of the developed model are demonstrated by numerical results. The robust solution achieves more than 10% reduction and is better than the deterministic solution in the worst case.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권3호
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• pp.285-298
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• 2009

유비쿼터스 기술의 발전과 함께 센서 네트워크는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중 특히 의료 분야는 중요한 응용 분야 중의 하나로 바디 센서 네트워크의 표준화 동향과 함께 관심이 집중되고 있다. 의료 센서 네트워크는 기존의 일반적인 환경의 센서 네트워크와는 다른 의료 환경만의 특징들을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 특징들을 반영하여 계층적인 의료 센서 네트워크 구조를 제안하였고, 계층적인 구조를 바탕으로 하여 센싱 데이터 전송 방식을 소개하였다. 즉, 효율적인 센싱 데이터 전송을 위해서는 환자들의 요구 사항과 건강 상태를 고려하여 각 센서 노드들에게 우선 순위(Priority)와 경계값(Threshold Value)을 주었다. 이를 통해 클러스터 헤드에서 응급 데이터를 우선적으로 빠르게 베이스스테이션으로 전송하도록 하였다. 또한 이와 같은 구조와 전송 방식을 바탕으로 센서 네트워크를 위해 Eschenauer와 Gligor가 제안한 키 메커니즘을 기반으로 하여 새로운 키 관리 기법을 제안하였다. 이는 각 클러스터 헤드들이 높은 우선 순위를 갖는 응급 노드들에 대해서 이웃 클러스터로 응급 노드와의 키를 미리 전송해주는 Key Provisioning 방법을 사용하여 응급 노드들에 대해서 키 설립을 준비하도록 하여 키 설립이 보다 빠르게 이루어지도록 하였다. 이를 통해 키 설립 지연으로 인한 데이터 전송의 기다림 없이 바로 응급 노드들의 데이터를 클러스터 헤드로 전송할 수 있도록 한다. 이와 같은 계층적인 구조에서의 데이터 전송 방식과 이를 바탕으로 제안한 키 관리 기법은 수식 및 QualNet 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 통하여 네트워크 트래픽 오버헤드와 에너지 소모량을 분석하였으며, TmoteSKY 센서보드를 사용해 구현함으로써 그 효율성을 증명하고 실제 응용환경에서의 실현가능성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4A호
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• pp.451-463
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• 2000

본 논문에서는 CDMA ATM 이동망에서 음성, 비디오 고속 데이터 등의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 QoS 보장형의 데이터링크 프로토콜을 설계하고 그 성능을 분석하였다. 이동 멀티미디어 트래픽을 지원하기 위해 요구되는 QoS 파라메터 및 특성을 분석하고, CDMA 무선망과 ATM망간의 접속을 위한 무선접속 프로토콜의 스택구조 및 계층별 기능을 제시한 후, QoS를 지원하기 위한 무선 데이터링크 프로토콜을 설계한다. 음성과 데이터 트래픽을 동시에 지원하는 시스템을 가정하여 데이터링크 프로토콜을 분석한다. 데이터 트랙픽의 경우 SREJ ARQ방식과 Type-1 Hybrid ARQ방식을 지연 및 처라량 관점에서 비교 분석하고, 음성 트래픽의 경우 BCH 코딩을 사용하여 데이터 트래픽 부하변화에 따른 음성 패킷으 에러율을 분석하다. 분석 결과로서 구현상의 복잡도는 높아질 수 있으나 QoS를 만족시키는 적응적 ARQ와 에러율 요구를 만족시키는 적응적 FEC 코딩을 이용하는 방식이 효율적임을 알 수 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권5호
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• pp.439-448
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• 2017

대규모 HPC 과학 응용의 워크로드가 전체 실행시간 동안 다양하게 변화하는 자원 요구사항을 갖게 되면서 특정 시점에 갑자기 요구사항이 증가하는(bursty) 형태가 되고 있다. 그러나 이러한 응용 워크로드를 고려하지 않고, 최대 자원 요구사항만을 반영한 가상 자원의 오버-프로비저닝은 과학 응용의 성능을 보장하지만 다른 응용이 사용할 수 없는 유휴 자원을 늘리는 문제로 남아있다. 본 논문에서는 OS-level 가상화 환경에서 응용의 자원 사용 패턴에 대한 프로파일링 데이터를 기반으로 메모리 자원 재구성 기법을 제안한다. 이는 유휴 상태의 메모리 자원을 신속하게 풀어주어 새로운 응용이 자원을 사용하여 수행할 수 있도록 한다. 본 연구에서는 경량화된 OS-level 가상화 시스템의 하나인 Docker에서 과학 워크플로우 응용을 이용하여 제안하는 알고리즘을 검증하였다. 실험을 통해 과학 응용을 실행하는 동안 컨테이너에 대한 메모리 할당 미세 조정이 전반적인 메모리 자원 활용을 향상시킬 수 있음을 보였다. 또한 응용의 메모리 사용 프로파일 데이터를 기반으로 하는 시뮬레이션 실험을 통해, 제안하는 동적 메모리 할당 기법을 사용하는 경우 대기 작업에 유휴상태의 메모리를 할당하여 전체 대기 작업의 수를 줄이고 시스템 작업 대기 시간이 줄어들었음을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권4호
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• pp.511-523
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• 2007

In broadband convergence network(BcN), heterogeneous broadband wired & wireless subnetworks and various terminal equipments will be interconnected. In order to provide end-to-end realtime multimedia services on such heterogeneous networking environment, as a result, two major problems should be resolved: i) Multimedia session establishment & negotiation that adjusts the differences in the capability of multimedia data processing at the end terminal nodes, ii) quality of service(QoS)-guaranteed connection establishment or resource reservation with connection admission control(CAC) in each heterogeneous subnetworks along the path. The session layer signaling(e.g., SIP/SDP) should be extended for QoS negotiation, and must be tightly cooperating with network layer signaling or resource reservation with CAC function. In this paper we propose a session and connection management architecture for the QoS-guaranteed realtime multimedia service provisioning on BcN, with Q-SIP/SDP, resource reservation protocol with traffic engineering extension, and CAC functions. The detailed interaction scenario and related algorithms for QoS-guaranteed realtime multimedia session, resource reservation and connection establishment are explained and analyzed. From the experimental implementation of the proposed scheme on a small scale BcN testbed, we verified that the proposed architecture is applicable for the realtime multimedia service provisioning. We analyze the network performance and QoS parameters in detail.