• 제목/요약/키워드: Publish/Subscribe Paradigm

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IoT 응용을 위한 결함 포용 발행/구독 시스템의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Fault-tolerant Publish/Subscribe System for IoT Applications)

  • 배인한
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.1101-1113
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    • 2021
  • The rapid growth of sense-and-respond applications and the emerging cloud computing model present a new challenge: providing publish/subscribe middleware as a scalable and elastic cloud service. The publish/subscribe interaction model is a promising solution for scalable data dissemination over wide-area networks. In addition, there have been some work on the publish/subscribe messaging paradigm that guarantees reliability and availability in the face of node and link failures. These publish/subscribe systems are commonly used in information-centric networks and edge-fog-cloud infrastructures for IoT. The IoT has an edge-fog cloud infrastructure to efficiently process massive amounts of sensing data collected from the surrounding environment. In this paper. we propose a quorum-based hierarchical fault-tolerant publish/subscribe systems (QHFPS) to enable reliable delivery of messages in the presence of link and node failures. The QHFPS efficiently distributes IoT messages to the publish/subscribe brokers in fog overlay layers on the basis of proposing extended stepped grid (xS-grid) quorum for providing tolerance when faced with node failures and network partitions. We evaluate the performance of QHFPS in three aspects: number of transmitted Pub/Sub messages, average subscription delay, and subscritpion delivery rate with an analytical model.

대규모 무선 센서 네트워크를 위한 확장성과 강건성이 있는 데이터 전송 방안 (Scalable and Robust Data Dissemination Scheme for Large-Scale Wireless Sensor Networks)

  • 박수창;이의신;박호성;이정철;오승민;정주현;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1359-1370
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송은 데이터 중심 라우팅에 기반하여 이루어지기 때문에 공표/신청 통신 패러다임과 부합한다. 공표/신청 패러다임은 공간 분리성, 시간 분리성, 동기화 분리성이라는 세가지 분리 특성을 통해 대규모 애플리케이션 환경을 위한 확장성과 강건성을 제공할 수 있다. 그러나 현존하는 무선 센서 네트워크의 데이터 전송 방안들은 이 분리성들을 완전히 만족하지 못한다. 따라서, 우리는 세가지 분리성을 온전히 만족하기 위한 새로운 데이터 전송 방안인 ARBITER를 제시한다. ARBITER는 독립 네트워크 구조체를 구성하여, 공표자와 신청자 간의 정보 교환이 구조체를 통해 간접적이고 비동기적으로 이루어지도록 한다. ARBITER는 또한 공표자와 신청자가 서로 다른 시기에 연결을 시도하더라도 이를 지원할 수 있도록 구조체가 데이터와 쿼리를 저장하고 서로간의 매핑을 관리한다. 시뮬레이션 결과는 ARBITER가 확장성, 네트워크 강건성, 데이터 신뢰성, 이동성 지원, 그리고 에너지 효율성에서 더 나은 성능을 보인다는 것을 입증한다.

MicroPost: 분산형 소셜 애플리케이션을 위한 효율적인 이벤트 통지 아키텍처의 설계 (MicroPost: The Design of an Efficient Event Notification Architecture for Distributed Social Applications)

  • 배준현;김상욱
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.232-239
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    • 2009
  • Emerging social networking services provide a new paradigm for human-to-human communication. However, these services are centralized and managed by single service provider. In this paper, we propose MicroPost, a decentralized event notification service architecture for social applications based on publish/subscribe model. In our design space, event brokers are structured as an overlay network which provides the substrate of distributed peer-to-peer lookup service for storing and retrieving subscriptions with hashed keys. Event clients interact with event brokers to publish or subscribe social messages over the wide-area network. Using XML standards, we present an efficient algorithm to forward events for rendezvous-based matching in this paper. In our design space, the cost of routing is O(${\omega}log_kN$), where N is the number of event brokers, ${\omega}$ is the number of meta-data obtained from event messages, and k is a constant, which is selected by our design, to divide the identifier space and to conquer the lookup of given key. Consequently, what we achieved is an asynchronous social messaging service architecture which is decentralized, efficient, scalable, and flexible.

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분산 스트리밍 서버를 이용한 원격 실험 재연을 지원하는 그리드 기반 연구 시스템의 구현 (Implementation of the Grid-Based Research System Supporting Remote Experiment Replay using Distributed Streaming Server)

  • 장선;이장호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.677-684
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    • 2008
  • 원격지로부터 원격 실험을 수행하는데 있어서 수행된 실험 결과 데이터를 저장하고 재사용하여 실험을 재연하는 그리드 기반의 연구 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 Korea Construction Engineering Development (KOCED) 프로젝트에서 구축중인 실시간 하이브리드 실험 시설을 모델로 하여 설계되었다. 다양한 데이터를 사용자에게 제공하기 위하여, 실험 결과 데이터는 Publish/Subscribe 기반의 분산된 스트리밍 서버를 이용하여 관리되었다. 본 프로젝트의 데이터 특성을 고려하면서, 하나의 스트리밍 서버를 사용한 경우와 여러 개의 분산된 스트리밍 서버들을 사용한 경우를 시뮬레이션 하여 성능을 비교 및 분석하였다.

Web Service Proxy Architecture using WS-Eventing for Reducing SOAP Traffic

  • Terefe, Mati Bekuma;Oh, Sangyoon
    • 정보화연구
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    • 제10권2호
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    • pp.159-167
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    • 2013
  • Web Services offer many benefits over other types of middleware in distributed computing. However, usage of Web Services results in large network bandwidth since Web Services use XML-based protocol which is heavier than binary protocols. Even though there have been many researches to minimize the network traffic and bandwidth usages of Web Services messages, none of them are solving problem clearly yet. In this paper, we propose a transparent proxy with cache to avoid transfer of repeated SOAP data, sent by Web Service to an application. To maintain the cache consistency, we introduce publish/subscribe paradigm using WS-Eventing between the proxy and Web Service. The implemented system based on our proposed architecture will not compromise the standards of Web Service. The evaluation of our system shows that caching SOAP messages not only reduces the network traffic but also decreases the request delays.

Performance of Distributed Database System built on Multicore Systems

  • Kim, Kangseok
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.47-53
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    • 2017
  • Recently, huge datasets have been generating rapidly in a variety of fields. Then, there is an urgent need for technologies that will allow efficient and effective processing of huge datasets. Therefore the problems of partitioning a huge dataset effectively and alleviating the processing overhead of the partitioned data efficiently have been a critical factor for scalability and performance in distributed database system. In our work we utilized multicore servers to provide scalable service to our distributed system. The partitioning of database over multicore servers have emerged from a need for new architectural design of distributed database system from scalability and performance concerns in today's data deluge. The system allows uniform access through a web service interface to concurrently distributed databases over multicore servers, using SQMD (Single Query Multiple Database) mechanism based on publish/subscribe paradigm. We will present performance results with the distributed database system built on multicore server, which is time intensive with traditional architectures. We will also discuss future works.

지연 민감형 IoT 응용을 위한 GQS 기반 포그 Pub/Sub 시스템의 설계 및 평가 (Drsign and Evaluation of a GQS-based Fog Pub/Sub System for Delay-Sensitive IoT Applications)

  • 배인한
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1369-1378
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    • 2017
  • Pub/Sub (Publish/Subscribe) paradigm is a simple and easy to use model for interconnecting applications in a distributed environment. In general, subscribers register their interests in a topic or a pattern of events and then asynchronously receive events matching their interest, regardless of the events' publisher. In order to build a low latency lightweight pub/sub system for Internet of Things (IoT) services, we propose a GQSFPS (Group Quorum System-based Fog Pub/Sub) system that is a core component in the event-driven service oriented architecture framework for IoT services. The GQSFPS organizes multiple installed pub/sub brokers in the fog servers into a group quorum based P2P (peer-to-peer) topology for the efficient searching and the low latency accessing of events. Therefore, the events of IoT are cached on the basis of group quorum, and the delay-sensitive IoT applications of edge devices can effectively access the cached events from group quorum fog servers in low latency. The performance of the proposed GQSFPS is evaluated through an analytical model, and is compared to the GQPS (grid quorum-based pud/sub system).

중복 그룹을 위한 공급자와 소비자 간 인과관계 정보 전송 프로토콜 (Causal Information Transmission Protocol Between Publishers and Subscribers for Overlapping Groups)

  • 김차영;안진호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.215-221
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    • 2011
  • 무선 센서네트워크의 통신 하부구조는 응용 요구사항에 매우 종속적인 경향이 있다. 가쉽 통신은 P/S(공급자 대 소비자) 패러다임에 기반 한 정보 전달 기능을 제공함에 있어서 하부구조가 가질 수 있는 확장성 문제를 해결하기 위한 전도유망한 방법 중 하나로 대두되고 있다. 특히, 센서네트워크에서 요구하는 메시지 전달 순서 보장 및 중복 그룹 지원이 중요함에도 불구하고 이러한 요구사항을 만족하기 위한 가쉽형 전달 프로토콜에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 중복 그룹을 위한 공급자와 소비자 간의 최신 인과관계 정보 전송 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜에서는 공급자인 센서 리더들이 인과관계 정보를 융합하여 그들 간의 인과적 메시지 전달 순서를 일관성 있게 보장한다. 반면에 최신 인과 관계 정보만이 공급자로부터 소비자로 각 멀티캐스트 메시지에 피기백 되어 가쉽형 전달을 통해 전송된다. 이러한 확장적 특성은 최소한의 의미 있는 정보만을 요구하는 응용분야에 매우 적합할 수 있다.