• 제목/요약/키워드: Fault-tolerant network

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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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모바일 Ad-hoc 네트워크 시스템하에서 선출 알고리즘의 명세 및 증명 (Specification and Proof of an Election Algorithm in Mobile Ad-hoc Network Systems)

  • 김영란;김윤;박성훈;한현구
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.950-959
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    • 2010
  • 리더선출(leader election)은 분산컴퓨팅 환경에서 원자적 실행완료(atomic commit) 및 복제 데이터(replicated data)관리 등을 지원하는데 반드시 요구되는 문제이다. 그룹 내의 프로세서들 중에서 선출된 리더는 프로세서들 간에 다양한 목표를 수행하기 위한 조정자(coordinator) 역할을 수행하게 된다. 지금까지 기존의 정적(static) 통신환경에서 그룹 내 네트워크 장애 및 프로세서 장애 등을 고려하여 통신시스템의 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 결함허용(fault-tolerant) 프로토콜이 제안되었다. 그러나 이러한 기존의 시스템과는 달리 모바일 ad hoc 시스템은 환경적 특성상 다양한 형태의 장애가 발생할 수 있는 소지가 훨씬 많아지게 된다. 따라서 이러한 환경에서 선출문제를 해결하기 위해서는 프로세서 장애 또는 네트워크 장애가 빈번히 발생할 수 있음을 충분히 고려하여 리더선출문제를 제시하여야 할 것이다. 본 논문에서는 모바일 ad hoc 분산컴퓨팅 시스템에서 그룹 멤버십 탐지(Group Membership Detection) 알고리즘을 기반으로 한 리더선출 프로토콜을 제안하고 이를 시제논리(temporal logic)로 검증하고자 한다.

The Architecture of an Intelligent Digital Twin for a Cyber-Physical Route-Finding System in Smart Cities

  • Habibnezhad, Mahmoud;Shayesteh, Shayan;Liu, Yizhi;Fardhosseini, Mohammad Sadra;Jebelli, Houtan
    • 국제학술발표논문집
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    • The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.510-519
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    • 2020
  • Within an intelligent automated cyber-physical system, the realization of the autonomous mechanism for data collection, data integration, and data analysis plays a critical role in the design, development, operation, and maintenance of such a system. This construct is particularly vital for fault-tolerant route-finding systems that rely on the imprecise GPS location of the vehicles to properly operate, timely plan, and continuously produce informative feedback to the user. More essentially, the integration of digital twins with cyber-physical route-finding systems has been overlooked in intelligent transportation services with the capacity to construct the network routes solely from the locations of the operating vehicles. To address this limitation, the present study proposes a conceptual architecture that employs digital twin to autonomously maintain, update, and manage intelligent transportation systems. This virtual management simulation can improve the accuracy of time-of-arrival prediction based on auto-generated routes on which the vehicle's real-time location is mapped. To that end, first, an intelligent transportation system was developed based on two primary mechanisms: 1) an automated route finding process in which predictive data-driven models (i.e., regularized least-squares regression) can elicit the geometry and direction of the routes of the transportation network from the cloud of geotagged data points of the operating vehicles and 2) an intelligent mapping process capable of accurately locating the vehicles on the map whereby their arrival times to any point on the route can be estimated. Afterward, the digital representations of the physical entities (i.e., vehicles and routes) were simulated based on the auto-generated routes and the vehicles' locations in near-real-time. Finally, the feasibility and usability of the presented conceptual framework were evaluated through the comparison between the primary characteristics of the physical entities with their digital representations. The proposed architecture can be used by the vehicle-tracking applications dependent on geotagged data for digital mapping and location tracking of vehicles under a systematic comparison and simulation cyber-physical system.

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Port Locking (PL) 알고리즘을 이용한 HSR (High-availability Seamless Redundancy)의 유니캐스트 트래픽 성능개선 (Improvement of Unicast Traffic Performance in High-availability Seamless Redundancy (HSR) Using Port Locking (PL) Algorithm)

  • 이브라힘;김세목;최영윤;이종명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.51-56
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    • 2014
  • HSR(High-availability seamless redundancy)은 이더넷 네트워크의 고장 극복을 목적으로 표준 제정된 프로토콜로서, 하나의 전송 프레임을 복제하여 두 개의 물리적인 포트로 각각의 프레임을 전송하여 고장 극복 시간을 "0"이 되도록 한다. 따라서 HSR은 실시간 고장 극복이 필요한 이더넷 어플리케이션에 사용할 수 있다. 그러나 HSR은 각 노드마다 프레임을 복제하므로 불필요한 프레임이 다수 생성되어 네트워크에 전달되어 네트워크 전송용량을 상당량 점유하는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 표준 HSR의 이러한 단점을 보완하기 위해 보편적으로 사용되는 여러 개의 ring이 연결된 복합 링 네트워크에 적합한 MAC (media access control) 주소에 기반을 둔 Port Locking (PL) 이라는 새로운 방식을 제안한다. 제안 방식은 네트워크 제어 프레임과는 별도로 Source 및 Destination 노드의 위치를 점차적으로 학습하며, 학습에 따라 Destination 노드가 없는 소규모 ring 네트워크의 입구 포트를 차단함으로써 해당 ring의 프레임 순환을 방지하도록 한다. 이와 같이 PL 알고리즘은 대형 링 네트워크 구조의 트래픽을 현저히 감소시키며, 이에 따라 네트워크의 성능은 크게 향상된다. 이에 대한 이론적 분석 결과는 제안된 PL 방식의 유효성을 입증한다.

차세대 차량 네트워크를 위한 HSR (High-availability seamless Redundancy) 프로토콜 적용 연구 (High-availability Seamless Redundancy(HSR) Protocol for Automobile Networks)

  • 박진표;사아드 나자이프;이종명
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • Ethernet 기반 차량 네트워크 구성 시 신뢰성은 요구조건 중 하나이다. 이를 위해 차량 네트워크 구조에 High-availability Seamless Redundancy (HSR) protocol (IEC 62439-3 clause 5)를 사용할 수 있다. HSR 프로토콜은 프레임을 전송할 때 서로 다른 경로에 각각의 복제된 프레임들을 제공한다. 이는 전송 오류로 인해 하나의 경로에서 프레임을 전송받지 못하더라도 목적지 노드는 다른 경로를 통해 적어도 하나의 프레임을 받을 수 있어 네트워크의 고장 발생 시에도 네트워크의 중단이 없음을 의미한다. 고장 발생 시에도 목적지 노드는 Zero-recovery time으로 하나의 프레임을 받을 수 있기 때문에 표준 Ethernet 과는 달리 보낸 프레임의 손실시 네트워크를 재구성하는 시간이 필요 없다. 하지만 HSR 프로토콜은 복제 전송하는 프레임으로 인해 불필요한 트래픽을 발생시키는 단점이 있다. 이에 HSR 프로토콜의 성능을 향상시키기 위해 QR, VRing, RURT, DVP와 같은 방법들이 이미 제안되었다. 본 논문에서는 차량 네트워크에 HSR 프로토콜을 적용한 3가지 구조를 제안하였고 여기에 트래픽 향상을 위해 QR, VRing을 적용하였으며 이 구조들의 트래픽 성능을 측정 및 비교하였다. QR과 VRing을 적용할 때 표준 HSR 프로토콜에 비해 48-75%의 트래픽 감소를 보여주었다. 이는 차량에서 신뢰성 향상을 위해 HSR 프로토콜은 Ethernet을 대신하여 사용할 수 있음을 의미한다.

분산형 전관방송 시스템의 이중화 운영 방법 (Redundancy operation method for a distributed public address system)

  • 류태하;김승천
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.47-53
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    • 2020
  • 전관 방송 시스템에서 장비 노후화나 건물 공사 시 작업자의 실수 등의 원인으로 고장이 발생한 경우 방송이 불가능 하게 된다. 본 연구에서는 이러한 상황에서도 방송 할 수 있는 시스템을 설계하였다. 방송 서비스는 메인 방송 장치를 사용하여 작동하며, 로컬 방송 장치는 로컬 지역에서만 별도로 작동한다. 메인 방송 장치가 작동 불가능하게 되면, 메인 컨트롤러에 의해 백업 된 데이터에 기초하여 로컬 방송 장치 중에서 가장 우선순위가 높은 장치를 활성화시킨다. 본 논문은 기존의 비상 방송 장치 이중화 방법보다 개선 된 방법을 제안한다. 기존 방식은 정상 상태에서 대기 장비를 사용할 수 없었으나 제안 된 방법에서는 대기 장비를 정상 상태에서 로컬 방송 장비로 사용할 수 있다. 이 방식은 값 비싼 장치의 중복 구성으로 인한 자원 낭비를 최소화하면서 안정적인 시스템의 운영이 가능하다.

와이코인 : 블록체인 기술을 이용한 무선랜 공유 (WiCoin : Wireless LAN Sharing Using Block Chain Technology)

  • 김우성;류경호;박양재
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권1호
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    • pp.195-201
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    • 2019
  • 본 논문은 무선랜 공유를 위한 블록체인 시스템 적용 방안을 제안한다. 무선랜은 비인가 대역에서 동작하는 무료 무선 액세스 기술로 현재 폭발적으로 증가하는 무선랜 장치들로 인해 상호 간섭이 가중되고 있다. 또한 무선랜 액세스 장치가 공유되지 않아 개인이나 단체가 무분별하게 무선랜 설치를 하고 있는 것이 큰 문제이다. 최근 블록체인 기술은 이러한 상호 비협력적 시장에서 암호 화폐를 통해 효율적인 협력을 이끌어 낼 수 있음을 보여 주었다. 본 논문에서는 개별 인증기반의 무선랜 접속 방식에서 블록체인 암호 화폐에 기반한 접속 방식을 제안한다. 제안한 시스템에서는 스마트 컨트랙트를 이용하여 웹에서의 사용자 접근이 용이하게 하였으며, 실시간 무선랜 접속을 위해 기존 작업 증명 대신 권한 증명을 구현하였다.

암호화된 체크포인트를 이용한 결함 허용성을 가지는 이동 에이전트의 이주 기법 설계 (Design of Fault-tolerant MA Migration Scheme based on Encrypted Checkpoints)

  • 김구수;엄영익
    • 정보보호학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.77-84
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    • 2003
  • 이동 에이전트는 네트워크에서 사용자를 대신하여 특정 작업을 수행하면서, 자율적으로 한 노드에서 다른 노드로 이주할 수 있는 프로그램이다. 본 연구에서는 이동 에이전트가 여러 노드들을 이주하면서 실행하다가 비정상적인 종료 상황이 발생했을 때 이전 사이트에 저장한 이동 에이전트의 체크포인트를 이용해서 이동 에이전트를 안전하게 복원하고 실행을 재개할 수 있는 기법을 제안한다. 체크포인트의 보안을 위해 이동 에이전트의 공개키를 이용하여 체크 포인트를 암호화하여 저장하고, 복원 시에는 홈 플랫폼에서 이동 에이전트의 비밀키를 이용해서 이동 에이전트를 복원한다. 홈 플랫폼이 이동 에이전트를 복원하기 위해서 체크포인트를 수신하였을 때 이 체크포인트가 올바른 체크포인트인지 확인하기 위해서 메시지 다이제스트를 이용하며, 이동 에이전트가 체크포인트를 만들 때 생성한 메시지 다이제스트와 복원 시에 만든 메시지 다이제스트를 비교함으로써 홈 플랫폼은 수신한 이동 에이전트의 체크포인트의 정확성을 확인할 수 있게 된다.

HMIPv6 네트워크에서 Robust 한 Inter-MAP 바인딩 업데이트 기법 (Robust Inter-MAP Binding Update Scheme in HMIPv6)

  • 박진욱;정종필;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.1387-1390
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    • 2008
  • In a wireless network, handover latency is very important in supporting user mobility with the required quality of service (QoS). In view of this many schemes have been developed which aim to reduce the handover latency. The Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) approach is one such scheme which reduces the high handover latency that arises when mobile nodes perform frequent handover in Mobile IPv6 wireless networks. Although HMIPv6 reduces handoff latency, failures in the mobility anchor point (MAP) results in severe disruption or total disconnection that can seriously affect user satisfaction in ongoing sessions between the mobile and its correspondent nodes. HMIPv6 can avoid this situation by using more than one mobility anchor point for each link. In [3], an improved Robust Hierarchical Mobile IPv6 (RH-MIPv6) scheme is presented which enhances the HMIPv6 method by providing a fault-tolerant mobile service using two different MAPs (Primary and Secondary). It has been shown that the RH-MIPv6 scheme can achieve approximately 60% faster recovery times compared with the standard HMIPv6 approach. However, if mobile nodes perform frequent handover in RH-MIPv6, these changes incur a high communication overhead which is configured by two local binding update units (LBUs) as to two MAPs. To reduce this communication overhead, a new cost-reduced binding update scheme is proposed here, which reduces the communication overhead compared to previous schemes, by using an increased number of MAP switches. Using this new proposed method, it is shown that there is a 19.6% performance improvement in terms of the total handover latency.

병렬 컴퓨터 시스템에서의 Multi-drop 방식을 사용한 하드웨어 장벽 동기화 (A Hardware Barrier Synchronization using Multi -drop Scheme in Parallel Computer Systems)

  • 이준범;김성천
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권5호
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    • pp.485-495
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    • 2000
  • 대규모의 업무처리나 복잡한 연산을 요구하는 응용 분야에서는 프로그램의 병렬화를 이용하는 병렬 컴퓨터 시스템이 요구되고 있다. 이 병렬 컴퓨터 시스템의 핵심 작업 중 하나가 동기화이다. 동기화 작업 중 가장 대표적인 방법이 장벽 동기화인데 이 방법은 동기화에 참여하는 모든 프로세서들이 모두 장벽에 도달할 때까지 다음 작업을 진행사킬 수 없게 만드는 것이다. 장벽 동기화는 소프트웨어에 의한 방법, 하드웨어에 의한 방법, 그리고 그 두 가지가 결합된 방법 등이 있는데 이 중에서 하드웨어에 의한 방법이 가장 빠르고 start-up overhead가 적다는 장점으로 인하여 널리 쓰이는 추세이다. 본 논문에서는 하드웨어에 의한 방법 중에서 간단한 오류를 해결할 수 있고 보다 빠른 동기화를 가능하게 하는 새로운 스위치 모듈을 제안한다. 새로운 스위치 모듈과 더불어 제안하는 장벽 동기화는 기존에 제안되었던 방법에 비해서 스위치에 모든 것을 의존하는 방식이 아니라 프로세서에 의해 동작되는 부분이 많기 때문에 적은 하드웨어 비용을 들이고서 효과적인 장벽 동기화를 실행한다. 새로 제안하는 장벽 동기화는 어떠한 망의 구조에서도 구현될 수 있게 설계되었다 . 본 논문에서는 MIN에서의 장벽 동기화에 대한 비교만을 성능 평가하였는데 24.6% - 24.8%의 평균 지연 시간의 감소를 보였다. 하지만 임의의 망인 비정규적인 망에서 보다 나은 성능 향상을 보일 것을 기대한다.

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