Online game servers usually has been using the static thread pool system. But this system is not fit for huge online game server because the overhead is always up-and-down. Therefore, in this paper, we suggest the new algorithm for huge online game server. This algorithm is based on the prediction-based dynamic thread pool system. But it was developed for web servers and every 0.1 seconds the system prediction the needed numbers of threads and determine the thread pool size. Some experimental results show that the check time of 0.4 seconds is the best one for online game server and if the number of worker threads do not excess or lack to the given threshold then we do not predict and keep the current state. Otherwise we apply the prediction algorithm and change the number of threads. Some experimental results shows that this proposed algorithm reduce the overhead massively and make the performance of huge online game server improved in comparison to the static thread pool system.
본 논문에서는 다중 쓰레드 기반의 서버 프로그래밍을 위한 예측 기반의 동적 쓰레드 풀 기법을 제안하였다. 기존의 쓰레드 풀(Thread fool) 모델은 고정된 쓰레드 풀(Hounded Thread Pool)모델로, 서버에 최적화된 개수의 쓰레드를 유지하면서 다수의 요청에 대해 빠르게 응답할 수 있다는 장점이 있으나, 사용자의 접속이 적을 경우에도 고정된 시스템 자원을 점유하여야 하므로, 자원의 효율적인 사용에 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 동적으로 쓰레드 풀의 크기를 변경하는 워터마크 쓰레드 풀 모델이 개발되었고, 본 논문에서는 이를 기반으로 지수평균을 사용하여 앞으로 필요한 쓰레드의 개수를 예측하고 쓰레드를 사전에 생성하여 더욱 효율적으로 자원을 활용하도록 하는 예측기반의 동적 쓰레드 풀 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 사용자의 요청이 많을 경우 사용자 요청에 대한 응답시간을 빠르게 하구 요청 량이 적을 경우에는 불필요한 자원을 점유하지 않게 하여 기존의 워터마크 쓰레드 풀 모델에 비해 보다 성능이 좋고 자원을 효율적으로 활용함을 실험을 통해 확인하였다.
For Web server implementations, there are 4 main schemes: process-per-request (PPR), thread-per-request (TPR), worker thread pool (WTP), and worker thread pool with buffers (WTPB). This paper compares performance of the schemes in response time point of view. WTPB shows the best performance. The appropriate number of worker threads for WTPB depends on the request service time. For short requests, the number can be very small. But for longer requests, it is about 1/6 of the number of simultaneous connections.
작업의 실행요청이 빈번하고 실행시간이 짧은 환경에서, 스레드 생성 및 삭제로 인한 오버헤드를 줄여 작업처리효율을 향상시키기 위해 스레드풀 방법이 자주 사용된다. 그중에서 워터마크 스레드풀 방법은 최대로 필요한 스레드 수 이하의 스레드들을 유지함으로써 자원의 불필요한 사용을 줄인다. 그러나 사용가능한 스레드가 없을 경우에는 지정된 한도 내에서 스레드를 추가로 생성하여 작업들을 처리해야 하므로 스레드 생성으로 인한 시스템 오버헤드가 증가하고 결국 성능 저하 현상이 발생할 수 있다. 본 논문은 이런 성능 저하를 줄이기 위한 방법으로써 히스토리 기반의 동적 스레드풀 방법을 제안한다. 이 방법은 작업처리에 필요한 스레드 수를 측정하고 유지함으로써 스레드 생성 및 삭제로 인한 오버헤드를 줄인다. 실험결과에 따르면, 제안방법은 워터마크 스레드 풀 방식과 비교하여 보유 스레드 수는 평균 33% 증가하나 스레드 생성 수는 평균 62% 감소함으로써 평균 6%의 시스템 처리량 증가를 보인다.
본 논문에서는 임베디드 시스템에 적용 가능한 웹소켓 서버의 스레드 풀 관리 기법을 제안한다. 웹소켓은 동적인 웹을 구성하기 위하여 제안된 기술로서, HTML5와 jQuery를 이용하여 구성한다. 동적인 웹을 구성하기 위하여 Apache, Oracle등에서 다양한 연구가 진행되어 오고 있다. 기존의 웹 서비스 시스템은 대용량, 고성능의 하드웨어 사양을 필요로 하며, 임베디드 시스템에 적용하기엔 부적합하다. HTML5와 jQuery로 구성된 Node.js는 오픈소스로 구성된 대표적인 웹소켓 서버이며, 단일 스레드로 이루어진 자바스크립트 기반의 웹 어플리케이션이다. 이러한 Node.js는 임베디드 시스템에 적용하여 고속의 데이터를 처리하기에는 성능상의 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스레드 풀로 운영되는 웹소켓 서버를 구성한다. 제안하는 웹소켓 서버의 스레드 풀은 비트 레지스터를 기반으로 관리되며, 임베디드 시스템에 적합하도록 구성한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 네트워크 성능 테스트 도구인 JMeter를 이용한다.
Quantities of data in the DMS (Distribution management system) or SCADA (Supervisory control and data acquisition) system is enormously large as illustrated by the usage of term flooding of data. This enormous quantity of data is transmitted to the status data or event data of the on-site apparatus in real-time. In addition, if GIS (Geographic information system) and AMR (Automatic meter reading), etc are integrated, the quantity of data to be processed in real-time increases unimaginably. Increase in the quantity of data due to addition of system or increase in the on-site facilities cannot be handled through the currently used Single Thread format of data processing technology. However, if Multi Thread technology that utilizes LF-POOL (Leader Follower -POOL) is applied in processing large quantity of data, large quantity of data can be processed in short period of time and the load on the server can be minimized. In this Study, the actual materialization and functions of LF POOL technology are examined.
네트워크의 발전에 따라 사용자들이 늘어나게 되면서 웹 서버들은 동시에 접속하는 다수 사용자의 서비스 요청을 처리할 수 있는 다중 쓰레드 기법을 활용하고 있다. 고정된 쓰레드 풀 기법은 고정적인 시스템 자원을 점유해야 하는 문제점이 있다. 반면에 동적으로 쓰레드 풀 기법인 워터마크 쓰레드 풀기법은 사용자의 요청량에 따라 쓰레드 수를 적절하게 조절하지만, 지정한 최대값을 넘는 요청량에 대해서는 응답이 제때에 이루이지지 않는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 요청량이 존재하는 다중 쓰레드 환경의 서버 프로그래밍을 위한 학습 기반의 동적 쓰레드 풀 기법을 적용한 웹 서버를 제안한다. 제안하는 기법은 쓰레드 풀을 사용하는 웹 서버 중 아파치(Apache) worker 다중 처리 모듈(Multi processing Module)에 AR(Auto Regressive) 기법을 통해 다음 주기의 작업 요청량을 예측하고 사전에 쓰레드를 생성한다. 기존 기법과 달리, 일정주기의 증감 추세가 없는 작업 요청량에도 필요한 쓰레드의 수를 정확하게 설정하기 위해 최근접 이웃(K-Nearest Neighbor) 알고리즘을 사용하여 작업 요청량에 따른 쓰레드의 수를 사전에 학습한다. 필요한 쓰레드의 수를 설정하기 위해 사전에 학습 되어진 개체들과 비교하여 유사한 개체를 선택하여 예측된 작업 요청량에 따른 쓰레드의 수를 결정하고 쓰레드를 생성한다. 본 논문에서는 필요한 쓰레드의 수를 동적으로 변경함으로써 사용자 응답 시간을 빠르게 하고, 사용자의 요청량에 맞게 쓰레드 수를 관리함으로써 시스템 자원의 활용도를 높일 수 있다.
IoT 환경에서 제한적인 디바이스들의 운영을 위한 많은 IoT 미들웨어들이 연구되었다. 우리는 센싱 디바이스 및 네트워크의 통합적인 운영을 위한 IoT 미들웨어인 MinT를 제안하였다. MinT는 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 관리할 수 있는 센서 추상화 계층, 완성도 높은 시스템 및 통신 계층을 지원한다. 또한 이를 통해 사물들은 이기종 네트워크간의 유연한 연결 및 효율적인 정보 공유를 할 수 있다. MinT의 시스템 계층은 신속한 정보처리를 위해 스레드 풀을 사용한다. 하지만 고정 스레드 크기를 사용하는 방법은 네트워크 지연 및 비효율적인 베터리 소비를 보여준다. 본 논문에서는 가변적으로 스레드 개수를 조정할 수 있는 향상된 스레드 풀 관리 방법을 제안 한다. 특히 수신되는 패킷 분석 및 처리, 재송신을 담당하는 Interaction Thread Pool그룹의 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 방법을 통해 MinT는 IoT 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있다.
Selective laser melting (SLM), one of the most widely used powder bed fusion (PBF) additive manufacturing (AM) technology, enables the fabrication of customized metallic parts with complex geometry by layer-by-layer fashion. However, SLM inherently poses several problems such as the discontinuities in the molten track and the steep temperature gradient resulting in a high degree of residual stress. To avoid such defects, thisstudy proposes a temperature thread multiscale model of SLM for the evaluation of the process at different scales. In microscale melt pool analysis, the laser beam parameters were evaluated based on the predicted melt pool morphology to check for lack-of-fusion or keyhole defects. The analysis results at microscale were then used to build an equivalent body heat flux model to obtain the residual stress distribution and the part distortions at the macroscale (part level). To identify the source of uneven heat dissipation, a liquid lifetime contour at macroscale was investigated. The predicted distortion was also experimentally validated showing a good agreement with the experimental measurement.
대화형 웹 환경에서 응용 프로그램의 성능은 고품질의 서비스를 제공하기 위한 필수적인 이슈이다. 즉, 웹 요청 트랙픽이 일시적으로 급증할 경우, 서버의 CPU 여유 시간이 부족하게 되고 결국 요청의 응답 시간이 증가하기 때문에 클라이언트에게 좋지 않은 경험을 유발하게 된다. 본 논문에서는 J2EE 응용 서버에서 설정 가능한 파라미터인 스레드 풀과 데이터베이스 연결 풀의 크기가 응용 프로그램의 성능에 끼치는 영향을 분석한다. 또한 최적의 파라미터 값을 얻기 위해서 웹 성능 분석을 위한 실험적 평가 기법을 소개한다. 마지막으로 사례 연구를 통해 성능 분석 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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