반도체 기술에 발달로 SoC, MPSoC와 같은 기술이 주목을 받고 있다. 이와 함께 soft error의 증가, 설계복잡도와 같은 문제점이 나타나고 있다. 본 논문은 FT_ARM(Fault Tolerant ARM)을 설계하여, soft error에 대응 하고자한다. 또한 오류주입 시뮬레이션을 통해 설계한 FT_ARM의 성능을 비교한다.
본 연구에서는 대용량 메모리 데이터 처리를 위한 범용 하드웨어 기반의 결함내성 원격 메모리 시스템의 성능을 분석하고자 한다. 대단히 빠른 접근 속도를 보장하는 휘발성 메모리를 이용한 원격 메모리 시스템의 실용적인 활용을 위해서는 결함내성의 성질이 필수적으로 보장되어야 한다. 본 연구에서는 RAID 기법과 유사한 방법을 이용하여 결함내성 메모리 시스템을 구현하고, 제안한 새로운 계층의 결함내성 메모리의 성능을 평가하고자 한다. 범용으로 쓰이는 MySQL과 같은 데이터베이스를 이용한 TPC-C 실험 결과로 볼 때 본 연구에서 구현한 결함내성 원격 메모리 시스템은 일반적인 대용량 메모리 데이터 처리 시스템에서 요구하는 필수요건인 결함내성 성질을 성공적으로 만족하고 있는 것으로 생각된다.
Recent research indicates that transient errors will increasingly become a critical concern in microprocessor design. As embedded processors are widely used in reliability-critical or noisy environments, it is necessary to develop cost-effective fault-tolerant techniques to protect processors against transient errors. The register file is one of the critical components that can significantly affect microprocessor system reliability, since registers are typically accessed very frequently, and transient errors in registers can be easily propagated to functional units or the memory system, leading to silent data error (SDC) or system crash. This paper focuses on investigating the impact of register file soft errors on system reliability and developing cost-effective techniques to improve the register file immunity to soft errors. This paper proposes the register vulnerability factor (RVF) concept to characterize the probability that register transient errors can escape the register file and thus potentially affect system reliability. We propose an approach to compute the RVF based on register access patterns. In this paper, we also propose two compiler-directed techniques and a hybrid approach to improve register file reliability cost-effectively by lowering the RVF value. Our experiments indicate that on average, RVF can be reduced to 9.1% and 9.5% by the hyperblock-based instruction re-scheduling and the reliability-oriented register assignment respectively, which can potentially lower the reliability cost significantly, without sacrificing the register value integrity.
An enterprise patch-management system (PMS) typically supplies a single point of failure (SPOF) of centralization structure. However, a Blockchain system offers features of decentralization, transaction integrity, user certification, and a smart chaincode. This study proposes a Hyperledger Fabric Blockchain-based distributed patch-management system and verifies its technological feasibility through prototyping, so that all participating users can be protected from various threats. In particular, by adopting a private chain for patch file set management, it is designed as a Blockchain system that can enhance security, log management, latest status supervision and monitoring functions. In addition, it uses a Hyperledger Fabric that owns a practical Byzantine fault tolerant consensus algorithm, and implements the functions of upload patch file set, download patch file set, and audit patch file history, which are major features of PMS, as a smart contract (chaincode), and verified this operation. The distributed ledger structure of Blockchain-based PMS can be a solution for distributor and client authentication and forgery problems, SPOF problem, and distribution record reliability problem. It not only presents an alternative to dealing with central management server loads and failures, but it also provides a higher level of security and availability.
클러스터 웹서버 시스템에서는 다수 서버의 장애로 인해 발생하는 가용도 저하 문제와 소프트웨어의 노화로 인하여 높은 성능과 가용도를 제공하기 쉽지 않다. 본 연구에서는 n대의 주 서버와 k대의 여분서버로 구성되는 클러스터 웹 서버 시스템에 성능과 작업전이 시간을 고려한 소프트웨어 재활 모델을 제시하였고 다양한 시스템 운영 파라미터에 기초하여 소프트웨어의 재활정책에 대한 평가를 위해 평형 상태에서의 확률, 가용도, 손실비용 등을 계산하였다. 수학적 분석을 통해 다양한 시스템 운영 상태에 대한 실험을 통해 검증하였으며, 소프트웨어의 재활 정책에 의한 예방적 결함허용 기법이 시스템의 안정성에 중요한 요소임을 확인하였다.
Many web cache systems and policies concerning them have been proposed. These studies, however, consider large objects less useful than small objects in terms of performance, and evict them as soon as possible. Even if this approach increases the hit rate, the byte hit rate decreases and the connections occurring over congested links to outside networks waste more bandwidth in obtaining large objects. This paper puts forth a client-cluster approach for improving the web cache system. The client-cluster is composed of the residual resources of clients and utilizes them as exclusive storage for large objects. This proposed system achieves not only a high hit rate but also a high byte hit rate, while reducing outgoing traffic. The distributed hash table (DHT) based peer-to-peer lookup protocol is utilized to manage the client-cluster. With the natural characteristics of this protocol, the proposed system with the client-cluster is self-organizing, fault-tolerant, well-balanced, and scalable. Additionally, the large objects are managed with an index based allocation method, which balances the loads of all clients well. The performance of the cache system is examined via a trace driven simulation and an effective enhancement of the proxy cache performance is demonstrated.
본 논문에서는 매일 사용자의 오버헤드를 최소화하고 TTP(Trusted Third Party)의 기밀성을 분산시킨 새로운 Certified E-mail System을 제안한다. 제안 시스템은 전달 메시지의 공정성 및 기밀성 보장을 위하여 전통적인 암호기법과 함께 서버 지원된 서명 기법을 사용함으로써, 매일 사용자의 공개키 암호 알고리즘 연산에 따른 오버해드를 최소화하는 구조를 가진다. 따라서, 제안 방안은 셀룰러 폰이나 무선 PDA와 같은 컴퓨팅 파워가 취약한 이동 장치를 이용하는 매일 사용자에 적합하다. 또한, 제안된 시스템은 임계 암호시스쳄에 기반하여 설계되었으므로 이동 공격자에 대하여 강겅하며 공모 공격으로부터 안전하다.
본 논문은 전자제어식 조향 및 제동 장치를 장착한 차량에 대해 고장 안전 기능을 가지는 통합 섀시 제어 시스템을 제안한다. 통합 섀시 제어 시스템에서 상위 제어기는 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 제어 요모멘트를 만들어 낸다. 하위 제어기는 가중 의사-역행렬 기반 제어 분배 방법(WPCA)으로 제어 요모멘트를 전자제어식 조향 및 제동 장치의 타이어 힘으로 분배한다. WPCA 의 가변 가중치를 조절하여 구동기 혹은 센서의 고장에 대처할 수 있다. 이러한 상황에서 WPCA 방법으로 가변 가중치를 최적화하여 요모멘트 분배 성능을 향상시키기 위해 시뮬레이션을 이용한 최적화 방법을 제안한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행한다.
Cooperative query answering is a research effort to develop a fault-tolerant and intelligent database system using the semantic knowledge base constructed from the underlying database. Such knowledge base has two aspects of usage. One is supporting the cooperative query answering process for providing both an exact answer and neighborhood information relevant to a query. The other is supporting ongoing maintenance of the knowledge base for accommodating the changes in the knowledge content and database usage purpose. Existing studies have mostly focused on the cooperative query answering process but paid little attention to the dynamic knowledge base maintenance. This paper proposes a multi-level knowledge representation framework called Knowledge Abstraction Hierarchy(KAH) that can not only support cooperative query answering but also permit dynamic knowledge maintenance, On the basis of the KAH, a knowledge abstraction database is constructed on the relational data model and accommodates diverse knowledge maintenance needs and flexibly facilitates cooperative query answering. In terms of the knowledge maintenance, database operations are discussed for the cases where either the internal contents for a given KAH change or the structures of the KAH itself change. In terms of cooperative query answering, four types of vague queries are discussed, including approximate selection, approximate join, conceptual selection, and conceptual join. A prototype system has been implemented at KAIST and is being tested with a personnel database system to demonstrate the usefulness and practicality of the knowledge abstraction database in ordinary database application systems.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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