• The KIPS Transactions:PartA
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• v.12A no.2 s.92
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• pp.171-180
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• 2005

In distributed systems data are replicated and stored at several nodes to increase the availability and overall performance. Here Quorum protocol doffing a certain set of replicas required for read/write operation exists for global concurrency control. One of the representative replication Protocols - the Tree Quorum protocol - has a drawback of rapidly growing number of replicas as the level increases, while the Grid protocol requires the same operation cost even without any failure. In this paper, thus, we propose a new replication protocol called hybrid protocol which capitalizes the merits of the existing protocols and solves the problems of them at the same time. The proposed hybrid protocol has very low operation cost in the absence of failure like the tree quorum protocol, and has relatively lower operation cost and higher availability than existing protocols when failure occurs by employing tree architecture as the overall organization while each level of the tree is organized as a row of a grid architecture. It is thus effective to be applied to survival storage system. We conduct cost and availability analysis of the proposed protocol through mathematical modeling, and response time and throughput are compared with those of the Tree Quorum protocol through computer simulation.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.31 no.9
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• pp.503-513
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• 2004

In large distributed systems, replications of data and service are needed to decrease communication cost, increase availability, and avoid single server bottleneck. Tree Quorum protocol is a representative replication protocol, which exploits a logical structure. Tree quorum protocol is one of the replication protocols allowing low read cost only in the best case, while the number of replicas exponentially increases as the level grows. In this paper, thus, we propose a new replication protocol, called symmetric tree protocol which efficiently solves the problem. The proposed symmetric tree protocol also requires much smaller read cost than previous protocols. We conduct cost and availability analysis of the protocols, and the proposed protocol displays comparable read availability to the tree protocol using much smaller number of nodes. Also, the symmetric tree protocol has much smaller response time than the logarithmic protocol.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.173-176
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• 2003

최근 분산 컴퓨팅 환경에서 데이터와 서비스의 복제는 통신비용의 감소, 데이터 가용성 증가, 그리고 단일 서버의 병목현상을 피하기 위해 필수적이다. 기존의 대표적인 복제 프로토콜로 네트워크를 논리적으로 구성하는 Tree quorum 프로토콜이 있다 Tree quorum프로토콜은 최선의 경우 가장 우수한 읽기 성능을 보이는 반면 트리의 높이가 증가할수록 노드의 수가 기하급수적으로 증가한다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 Tree quorum 프로토콜의 장점을 가지며, 급격한 노드 증가에 따른 성능 저하 문제를 해결하기 위한 가상 트리 프로토콜을 제안한다. 제안된 가상 트리 프로토콜은 안정된 삼각형 구조의 노드 구성과 가상 구조를 통한 Quorum 프로토콜의 사용으로 Tree quorum 프로토콜에 비해 적은 읽기 비용을 가지며, 적은 수의 노드 구성에서도 높은 읽기 가용성을 갖는다.

• ETRI Journal
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• v.37 no.3
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• pp.480-490
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• 2015

The reliability of sensor networks is generally dependent on the battery power of the sensor nodes that it employs; hence it is crucial for the sensor nodes to efficiently use their battery resources. This research paper presents a method to increase the reliability of sensor nodes by constructing a connected dominating tree (CDT), which is a subnetwork of wireless sensor networks. It detects the minimum number of dominatees, dominators, forwarder sensor nodes, and aggregates, as well as transmitting data to the sink. A new medium access control (MAC) protocol, called Homogenous Quorum-Based Medium Access Control (HQMAC), is also introduced, which is an adaptive, homogenous, asynchronous quorum-based MAC protocol. In this protocol, certain sensor nodes belonging to a network will be allowed to tune their wake-up and sleep intervals, based on their own traffic load. A new quorum system, named BiQuorum, is used by HQMAC to provide a low duty cycle, low network sensibility, and a high number of rendezvous points when compared with other quorum systems such as grid and dygrid. Both the theoretical results and the simulation results proved that the proposed HQMAC (when applied to a CDT) facilitates low transmission latency, high delivery ratio, and low energy consumption, thus extending the lifetime of the network it serves.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.197-200
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• 2002

최근 분산 컴퓨팅 환경에서 데이터와 서비스의 복제는 통신 비용의 감소, 데이터 가용성 증가, 그리고 단일 서버의 병목현상을 피하기 위해 필수적이다. 기존의 대표적인 복제 프로토콜로 네트워크를 논리적으로 구성하는 Tree quorum 프로토콜과 Grid 프로토콜이 있다. Tree quorum 프로토콜은 최선의 경우 가장 우수한 읽기 성능을 보이는 반면 트리의 높이가 증가할수록 노드의 수가 기하급수적으로 증가한다는 단점을 가지고 있다. Grid 프로토콜은 읽기 동작에 있어 높은 가용성을 가지는 반면 고장이 없는 환경에서도 같은 읽기 및 쓰기 성능을 보이는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 복제 프로토콜이 가지는 문제점을 해결하고, 복제 노드의 추가와 삭제가 보다 용이한 하이브리드 복제 프로토콜을 제안한다. 제안된 복제 프로토콜은 같은 수의 노드를 갖는 tree quorum 프로토콜에 비해 적은 읽기 비용을 가지며, 효율적인 노드의 구성을 통해 기존 복제 프로토콜보다 높은 데이터의 가용성을 가진다.