• 제목/요약/키워드: Fault-Tolerant System

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확장 가능한 고가용 데이터베이스 클러스터에서 B+ 트리 색인의 온-라인 재조직 기법 (Online Reorganization of B+ tree in a Scalable and Highly Available Database Cluster)

  • 이충호;배해영
    • 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.

주기억 장치 DBMS ALTIBASE의 요소기술 성능평가 (Performance Analysis of High Technologies in Main Memory DBMS ALTIBASE)

  • 이규웅
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • ALTIBASE 시스템은 메인 메모리를 주 저장장치로 사용하는 관계형 주기억장치 DBMS이다. 본 논문에서는 최근 데이터베이스 응용들의 요구사항으로 부각되고 있는 데이터베이스의 고가용성과 실시간 데이터베이스 시스템의 높은 트랜잭션 처리율을 동시에 보장하기 위하여 ALTIBASE 시스템의 구조에 대하여 기술하고 설계 요소 기술에 대한 성능 분석 및 평가 결과를 보인다. 표준 성능평가 방법인 Wisconsin 벤치마크 테스트 결과 및 TPC-H 성능평가 결과를 통해 전체 시스템의 가용성을 입증한다. 또한 인덱스 관리 기법, 트랜잭션 처리 기법, 이중화 관리 기법 등의 각 설계 요소 기법에 대하여 기존 다른 기법과의 성능 비교를 통해 설계에 적용된 요소기술의 우수성을 입증한다.

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해수 담수화 플랜트 제어 시스템 구성 방안 연구 (A Study on Automatic Control Systems for Seawater Desalination Plants)

  • 주영덕;김경범;김진
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.3-9
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    • 2008
  • Recently, the plant industries are being activated and plant control systems use various technologies. Because the optimized design for the plants is very important for the reducing of operation and maintenance costs, automatic control systems become more important. Plant control systems consist of the master controller, the plant networks, the programming environment for engineering, monitoring software and the field devices. The control systems should have reliability, availability and safety. Modular architecture of hardware and software makes flexible configuration of the control systems. Each component should have diagnostic functions. It follows industrial standards and makes open systems. Open systems increase accessibility against the data which is distributed in the plants. The controllers including processor and communication modules use the up-to-date technology. They have real time and fault tolerant function by duplicating processors or networks. It also enables to make the distributed control systems. The distributed architecture makes more scalable main control system. Automatic control systems can be operated with better performance. In this paper, we analyzed the requirements of the seawater desalination plants and made some consideration facts for developing the optimized controller. Also we described the design concept of the main controller, which consists of several modules. We should validate and complement the design for the reliability and better performance.

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A Token Based Protocol for Mutual Exclusion in Mobile Ad Hoc Networks

  • Sharma, Bharti;Bhatia, Ravinder Singh;Singh, Awadhesh Kumar
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제10권1호
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    • pp.36-54
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    • 2014
  • Resource sharing is a major advantage of distributed computing. However, a distributed computing system may have some physical or virtual resource that may be accessible by a single process at a time. The mutual exclusion issue is to ensure that no more than one process at a time is allowed to access some shared resource. The article proposes a token-based mutual exclusion algorithm for the clustered mobile ad hoc networks (MANETs). The mechanism that is adapted to handle token passing at the inter-cluster level is different from that at the intra-cluster level. It makes our algorithm message efficient and thus suitable for MANETs. In the interest of efficiency, we implemented a centralized token passing scheme at the intra-cluster level. The centralized schemes are inherently failure prone. Thus, we have presented an intra-cluster token passing scheme that is able to tolerate a failure. In order to enhance reliability, we applied a distributed token circulation scheme at the inter-cluster level. More importantly, the message complexity of the proposed algorithm is independent of N, which is the total number of nodes in the system. Also, under a heavy load, it turns out to be inversely proportional to n, which is the (average) number of nodes per each cluster. We substantiated our claim with the correctness proof, complexity analysis, and simulation results. In the end, we present a simple approach to make our protocol fault tolerant.

모바일 ad hoc 네트워크에서 동적인 토폴로지 변화에 따른 리더 결정 (Leader Decision Protocol for Dynamic Changing Topology in Mobile Ad hoc Networks)

  • 김영란;한현구;박성훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4543-4552
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    • 2010
  • 리더는 그룹 내의 여러 프로세스 중에서 조정자 역할을 하는 특별한 프로세스이다. 분산 시스템에서 하나의 조정자를 선출하는 과정을 리더선출이라 하며 이는 결함허용 분산시스템을 구축하기 위한 매우 중요한 문제이다. 현재 정상 작동하고 있는 두 개의 모바일 ad hoc 네트워크 그룹들이 병합되면 두 개의 리더가 존재하게 된다. 이것은 안전성 속성에 위배되므로 이를 감지하고 처리할 수 있는 메커니즘이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 ad hoc 분산 컴퓨팅 시스템에서 그룹 멤버십 탐지 기반의 리더 경쟁 프로토콜을 제안하고 이를 시제논리로 검증하고자 한다.

주기억장치 DBMS의 트랜잭션 성능 평가 (Performance Evaluation of Transaction Processing in Main Memory DBMS)

  • 이규웅
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.559-566
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    • 2005
  • [ $ALTIBASE^{TM}$ ] 시스템은 메인 메모리를 주 저장장치로 사용하는 관계형 주기억장치 DBMS이다. 본 논문에서는 최근 데이터베이스 응용들의 요구사항으로 부각되고 있는 데이터베이스의 고 가용성과 실시간 데이터베이스 시스템의 높은 트랜잭션 처리율을 동시에 보장하기 위하여 $ALTIBASE^{TM}$ 시스템의 구조 및 설계에 대하여 기술하고, 시스템의 설계 요소 기술에 대한 성능 분석 및 평가 결과를 보인다. 표준 성능평가 도구인 Wisconsin 벤치마크 테스트 결과 및 TPC-H 성능평가 결과를 통해 전체 시스템의 가용성을 입증한다. 또한 인덱스 관리 기법 및 트랜잭션 처리 기법에 대하여 기존 다른 기법과의 성능 비교를 통해 설계에 적용된 요소기술의 우수성을 입증한다.

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고장감내 CORBA를 지원하기 위한 객체중개자의 확장 (An ORB Extension for support of Fault-Tolerant CORBA)

  • 신범주;손덕주;김명준
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제7권2호
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    • pp.121-131
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    • 2001
  • CORBA 응용에서는 서버 객체가 수행되는 노드 및 네트웍에 오류가 발생할 경우 전체 서비스가 중단되는 결과를 초래한다. 이 같은 문제를 해결하는 방법 중 하나는 동일한 서버 객체들을 여러 노드에 중복 수행시키는 것이다. 여러 노드에 중복되어 동일한 업무를 수행하는 객체들을 객체그룹이라 한다. 본 논문은 서버 객체의 고장감내를 지원하기 위하여 능동복제 방식의 객체그룹을 지원하는 고장감내 CORBA 모델을 제안하고 구현한 결과를 기술한다. 본 논문에서 제안하는 모델은 클라이언트와 서버 사이에 IIOP를 사용하기 때문에 기존의 CORBA 제품들과 상호 운용될 수 있을 분 아니라 추가되는 응용 프로그래밍 인터페이스를 최소화하는 장점을 제공한다. 또 응용의 특성에 따라 상태일치 과정을 피할 수 있게 하는 IDL구문을 제공함으로써 불필요한 성능저하를 방지할 수 있게 한다. 현재 능동 복제만을 지원하고 있지만 능동 복제를 지원하는 구조를 변경하지 않고 수동 복제 방식도 쉽게 지원할 수 있다.

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병렬처리 시스템에서의 Dual 네트워크의 설계 및 오류허용 라우팅 전략 (Design and Fault Tolerant Routing Scheme of Dual Network in Parallel Processing System)

  • 최창훈;김성천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1169-1181
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    • 1994
  • Gamma 네트워크는 많은 수의 중복경로를 포함하고 있기 때문에 오류발생시 그 오류를 허용할 수 있는 능력을 보유하고 있다. 그러나 근원지 번호와 목적지 번호가 동일한 경우에는 경로가 한개 뿐이어서 오류가 발생한다면 오류를 허용할 수 있는 어떠한 방법도 존재하지 않는다. 더욱이 그 네트워크가 동적 패킷 라우팅(dynamic packet routing) 전략을 사용할 경우에 오류가 발생한다면 다른 중복경로를 찾기위해 후진추적(backtracking)을 해야하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 새로운 스테이지 첨가 없이 해결할 수 있는 네트워크인 Dual 네트워크를 제안하고 있다. Dual 네트워크는 처음과 마지막 스테이지를 제외하면, Gamma 네트워크와 동일한 크기의 스위칭 소자를 사용하고 있으며, 특히 같은 크기의 Gamma 네트워크보다 스테이지(stage)수가 한개 줄어들어 매우 효율적인 네트워크이다. 또한, Dual 네트워크에서는 라우팅 방법으로 목적지 주소 라우팅(Destination Tag Routing)방법을 사용하기 때문에, 보다 간편하고 빠른 라우팅을 수행할 수 있는 장점도 가지고 있다.

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IFT와 L1 적응제어기법을 이용한 풍동실험용 자기부상 비접촉식 밸런스의 제어시스템 설계 (Position and Attitude Control System Design of Magnetic Suspension and Balance System for Wind Tunnel Test using Iterative Feedback Tuning and L1 Adaptive Control Scheme)

  • 이동규
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.28-35
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    • 2017
  • 자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.

Precise attitude determination strategy for spacecraft based on information fusion of attitude sensors: Gyros/GPS/Star-sensor

  • Mao, Xinyuan;Du, Xiaojing;Fang, Hui
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.91-98
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    • 2013
  • The rigorous requirements of modern spacecraft missions necessitate a precise attitude determination strategy. This paper mainly researches that, based on three space-borne attitude sensors: 3-axis rate gyros, 3-antenna GPS receiver and star-sensor. To obtain global attitude estimation after an information fusion process, a feedback-involved Federated Kalman Filter (FKF), consisting of two subsystem Kalman filters (Gyros/GPS and Gyros/Star-sensor), is established. In these filters, the state equation is implemented according to the spacecraft's kinematic attitude model, while the residual error models of GPS and star-sensor observed attitude are utilized, to establish two observation equations, respectively. Taking the sensors' different update rates into account, these two subsystem filters are conducted under a variable step size state prediction method. To improve the fault tolerant capacity of the attitude determination system, this paper designs malfunction warning factors, based on the principle of ${\chi}^2$ residual verification. Mathematical simulation indicates that the information fusion strategy overwhelms the disadvantages of each sensor, acquiring global attitude estimation with precision at a 2-arcsecs level. Although a subsystem encounters malfunction, FKF still reaches precise and stable accuracy. In this process, malfunction warning factors advice malfunctions correctly and effectively.