• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제21권3호
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• pp.605-619
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• 2010

Caching of frequently accessed data in multi-hop ad hoc environment is a technique that can improve data access performance and availability. Cooperative caching, which allows sharing and coordination of cached data among several clients, can further en-hance the potential of caching techniques. In this paper, we propose a fuzzy cooperative caching scheme in mobile ad hoc networks. The cache management of the proposed caching scheme not only uses adaptively CacheData or CachePath based on data sim-ilarity and data utility, but also uses the replacement manager based on data pro t. Also, the proposed caching scheme uses a prefetch manager. When the TTL of the cached data expires, the prefetch manager evaluates the popularity index of the data. If the popularity index is larger than a threshold, the data is prefetched. Otherwise, its space is released. The performance of the proposed scheme is evaluated analytically and is compared to that of other cooperative caching schemes.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.51-54
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• 2000

Due to the emerging of high-speed network, lots of interests of access to remote data have increased. Those interests motivate using of Cooperative Caching that uses remote cache like local cache by sharing other clients' cache. The conventional algorithm like GMS(Global Memory Service) has some disadvantages that occurred bottleneck and decreasing performance because of exchanges of many messages to server or manager. On the other hand, Hint-based algorithm resolves a GMS's server bottleneck as each client has hint information of all blocks. But Hint-based algorithm also causes some problems such as inaccurate information in it, if it has too old hint information. In this paper, we offer the policy that supplement bottleneck and inaccuracy； by using file identifier that can search for the lookup table and by exchanging oldest block information between each client periodically.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.153-156
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• 2002

As the use of world wide web is increasing, the number of connections to servers is increasing also. These interactions increase the load of networks and servers. therefore efficient caching strategies for web documents are needed to reduce server load and network traffics by migrating copies of server files closer to the clients that use those files. As One idea of caching policy, we propose a Weighted Disk Cache Replacement Policy(WDCRP) which analyses user's interaction to WWW and adds weight value to each web document. Especially the WDCRP takes account of the history data of cache log, the characteristics of Web requests and the importance of user interactive-actions.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.10-12
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• 2001

웹에서 도큐먼트 재배치 정책은 캐쉬(cache)성능을 향상시키기 위한 방법중의 하나이다. 이 방법을 웹 캐쉬 공간이 한정되어 있으며 새로운 도큐먼트를 위한 공간을 만들기 위해 어느 도큐먼트를 축출(remove)[2]할 것인가를 결정하고 새로운 도큐먼트를 갱신(update)[6]하기 위한 방법을 제공한다. 도큐먼트 재배치 정책으로는 LRU(Least Recently Used), LFU(Least Frequently Used)등과 같은 방법이 보편적을 사용되고 있으나, 웹에 적용하기에는 몇 가지 단점이 있다. 본 논문에서는 LRU, LFU등의 도큐먼트 재배치 정책을 이용하면서도 웹에 적용하기 위해 몇 가지 단점을 보완한 LRFU(Least Recently/Frequently Used)[4]기법을 사용한다. 또한 본 논문에서는 인터넷(internet) 사용자의 지수적인(exponential) 증가와 이로 인한 병목현상(bottleneck)의 발생을 전제로 하여, 캐쉬성능을 향상시키기 위한 다각적인 시도로 지역성(locality), 일관성(consistency)[7][5], 확장성(scalability)[5]등의 문제에 관한 논의와 기존의 방법과는 다른 도큐먼트 재배치 정책에의 접근을 시도한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.412-421
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• 2009

NAND 플래시 메모리는 특성상 덮어쓰기 연산이 불가능하기 때문에 지움 연산이 선행되어야 하므로 I/O 처리 속도가 느려지게 되어 성능저하의 원인이 된다. 또한 지움 횟수가 제한적 이어서 지움 연산이 빈번히 발생하게 되면, NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 쓰기 지연 기법을 사용하면, 쓰기 횟수가 줄어들어 I/O 성능 향상에 도움이 되지만, 캐시 적중률이 낮아진다. 본 논문은 NAND 플래시 메모리 파일 시스템을 위한 더블캐시를 활용한 페이지 관리 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 참조 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Ghost Cache에서 쓰기를 지연함으로써 Real Cache에서의 적중률을 유지할 수 있고, Ghost Cache를 Dirty 리스트와 Clean 리스트로 구성하여 Dirty 페이지에 대한 탐색 시간을 줄임으로써 쓰기 연산 성능을 높인다. 기존 정책들과의 성능을 비교한 결과 제안된 정책이 기존 정책들에 비해 평균적으로 적중률은 20.57%, 그리고 I/O 성능은 20.59% 우수했고, 쓰기 횟수는 30.75% 줄었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.286-295
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• 2012

To meet the increased demand of video-on-demand (VoD) services, peer-to-peer (P2P) mesh-based multiple video approaches have been recently proposed, where each peer is able to find a video segment interested without resort to the video server. However, they have not considered the constraint of the server's upload bandwidth and the fairness between upload and download amounts at each peer. In this paper, we propose a novel P2P VoD streaming system, named peer cache adaptation (PECAN) where each peer adjusts its cache capacity adaptively to meet the server's upload bandwidth constraint and achieve the fairness. For doing so, we first propose a new cache replacement algorithm that designs the number of caches for a segment to be proportional to its popularity. Second, we mathematically prove that if the cache capacity of a peer is proportional to its segment request rate, the fairness between upload and download amounts at each peer can be achieved. Third, we propose a method that determines each peer's cache capacity adaptively according to the constraint of the server's upload bandwidth. Against the proposed design objective, some selfish peers may not follow our protocol to increase their payoff. To detect such peers, we design a simple distributed reputation and monitoring system. Through simulations, we show that PECAN meets the server upload bandwidth constraint, and achieves the fairness well at each peer. We finally verify that the control overhead in PECAN caused by the search, reputation, and monitoring systems is very small, which is an important factor for real deployment.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.101-109
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• 2009

일반적으로 3차원 그래픽 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬는 메모리 대역폭의 효율적인 사용을 위하여 라이트 백(write-back) 캐쉬로 설계된다. 또한 3차원 그래픽 특성상 캐쉬 읽기 접근을 시도한 주소에 대한 캐쉬 쓰기 접근 혹은 읽기 접근이 발생하지 않고 캐쉬 쓰기 접근만 발생하는 경우가 많다. 캐쉬 메모리의 모든 블록이 사용되고 있는 상태에서 캐쉬 접근 실패가 발생하면 캐쉬 메모리 한 블록이 교체 알고리즘(replacement algorithm)에 의하여 한 블록을 라이트 백 동작을 실행하고 그 블록에 다른 데이터를 저장한다. 이러한 캐쉬 접근 실패 발생은 방출되는 캐쉬 메모리 한 블록의 데이터를 저장하기 위한 외부 메모리 쓰기 접근과 캐쉬 접근 실패를 처리하기 위한 외부 메모리 접근을 동시에 발생시킨다. 따라서 연속적인 캐쉬 접근 실패가 발생하는 경우 다량의 메모리 읽기와 쓰기 접근이 동시에 발생되어 메모리 병목현상을 유발시키고 이는 결국 메모리 접근 소요 시간을 길어지게 한다. 이와 같이 연속적인 캐쉬 접근 실패는 캐쉬를 사용하는 프로세서나 IP의 성능 저하와 전력소비 증가를 유발한다. 본 논문에서는 캐쉬 사용 시 발생하는 메모리 병목현상을 최소화하기 위하여 빠른 라이트 백이라는 새로운 방법을 사용하였다. 이 방법은 캐쉬 메모리 블록에 들어있는 유효 데이터를 방출하는 시점을 조절하여 외부 메모리 접근이 다량으로 몰리는 것을 방지하는 것이다. 즉 같은 메모리 용량과 접근 성공율을 가지는 캐쉬의 성능을 증가시킬 수 있는 방법이다. 이를 통하여 메모리 병목 현상을 완화시킬 수 있고 또한 캐쉬 접근 실패 시 소요되는 평균 메모리 접근 소요시간을 줄일 수 있다. 이러한 새로운 캐쉬 구조를 위한 실험은 ARM11, 3차원 그래픽 가속기 및 다양한 IP들이 내장되어 있는 SoC 환경에서 3차원 그래픽 가속기의 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬에 적용하여 진행하였으며 여러 가지 실험 벡터를 이용하여 결과를 측정하였을때 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.3262-3271
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• 2000

연속형 미디어 데이터는 대용량이고 실시간으로 전송되어야 하므로 데이터 전송 시에 네트워크에 많은 부하를 주게 된다. 이러한 네트워크는 부하 문제를 해결하기 위하여 프락시 서버가 사용되며 프락시 서버에는 자주 접근되는 데이터가 저장되어 원래의 데이터가 존재하는 서버로의 네트워크 교통량을 줄이게 된다. 그러나 현재의 프락시 서버는 텍스트나 이미지 데이터등의 비 연속형 데이터만을 고려하여 설계되었으므로 연속형 미디어 데이터의 캐슁에는 적합하지 않다. 그러므로 본 연구에서는 연속형 미디어 데이터의 특징을 고려하여 프락시 서버를 두 계층으로 나누어 배치하여 데이터를 캐슁하고 데이터의 접근 패턴과 크기를 동시에 고려한 재할당 정책을 사용하여 캐쉬공간을 관리하는 프락시 서버 관리 정책을 제안한다. 제안된 정책에서는 각각의 LAN 마다 하나의 프락시 서버가 존재하며 각 LAN은 여러 개의 서브LAN으로 나뉘어 져서 이러한 각각의 서브 LAN에는 또한 하나의 서브 LAN 프락시가 존재한다. 이에 병행하여 각각의 데이터들도 각각 전방 분할(front-end partition)과 후방 분할(rear-end partition)로 나뉘어져서 해당 데이터의 참조 유형에 따라 하나의 프락시에 동시에 저장되기도 하고 LAN 캐쉬 서버와 서브 LAN 캐쉬 서버에 각각 따로 저장되기도 한다. 이러한 정책을 사용함으로써 전체 데이터를 단위로 캐슁할 경우보다 데이터공간의 할당과 재할당에 따른 오버헤드가 감소함으로써 궁극적으로는 원래의 저장 서버로의 네트워크 교통량을 보다 더 감소시킬 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제27권2호
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• pp.209-215
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• 2000

인터넷을 통해 멀티미디어 데이타를 서비스하는 주문형 오디오 서비스(AOD， Audio On Demand)와 같은 시스템에서는 기존의 운영체제가 반복적으로 요청되는 데이타를 효과적으로 처리하지 못 하고 있다. 본 논문에서는 웹 캐시 (Web Cache) 구조를 제안한다. 이것은 과거 요청들과의 시간 간격 정보를 기초로 가까운 미래에 다시 요청될 곡들을 효과적으로 예측하고 웹 캐시에 유지하므로서 효율적인 서비스를 제공하도록 한다. 웹 캐시의 교체 전략으로는 LFRR(Least Frequently Requested Recently)을 제안한다. LFRR은 가까운 미래에 다시 요청될 확률이 적은 곡을 교체한다. 어느 한 곡이 다시 요청될 확률은 과거 요청들과의 시간 간격의 평균값이 작을수록 높게 된다. 제안된 웹 캐시의 이점은 디스크 액세스 횟수를 현저하게 줄일 수 있고 한정된 자원으로 더 많은 수의 동시 사용자를 지원할 수 있다는 것이다. 실제로 운영되고 있는 AOD 사이트의 요청 자료를 이용하여 제안된 웹 캐시를 시뮬레이션한 결과 높은 성능 향상을 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.285-291
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• 2010

플래시 메모리는 하드 디스크에 비해 크기가 작고 물리적 충격에 강하며 전력 소모가 적은 점 등 많은 장점을 가지고 있지만 아직까지 단위 공간당 가격이 높아 하드 디스크를 전면 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 노트북 컴퓨터 동 일부 모바일 장치에서는 하드 디스크와 플래시 메모리를 함께 사용하여 두 매체의 장점을 극대화하려는 시도가 이루어지고 있다. 하지만 기존 운영체제는 이기종 저장 장치 환경이 아닌 단일 저장 장치 환경에 최적화되어 이러한 장점을 충분히 살리지 못하고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 세 가지 기법을 이용하는 새로운 버퍼 캐시 관리 기법을 제안한다. 첫째, 입출력 접근 패턴을 탐지하고 블록의 저장 위치 별 성능 특성을 분석한 후 동적 한계 효용에 근거하여 버퍼 캐시 공간을 할당한다. 둘째, 입출력 접근 패턴과 저장 장치 특성에 따라서 선택적으로 선반입 기법을 적용한다. 셋째, 버퍼 캐시에서 저장 장치로 쫓겨날 때 해당 블록의 접근 패턴에 따라 하드 디스크와 플래시 메모리 중 더 적합한 매체를 결정하고 그 매체에 블록이 저장되도록 한다. 제안하는 기법들을 트레이스 기반 시뮬레이션으로 검증한 결과 기존 기법에 비해 버퍼 캐시 적중률은 29.9%, 총 실행시간은 49.5% 향상되었다.