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유정록(JungLok Yu),조금원(KumWon Cho) 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.6
최근, 서버 통합 환경으로 산업/학계에서 큰 각광을 받고 있는 가상화 기반 호스팅 플랫폼 (Virtualized Hosting Platform; VHP)은 자원 사용률(resource utilization) 극대화, 서비스간 성능 격리(performance isolation) 등의 장점 때문에 다양한 인터넷 기반 응용 서비스를 제공함에 활용되고 있다. 그러나 과학, 교육, 비즈니스 도메인 등의 다양한 인터넷 서비스를 효과적으로 제공하기 위해서는 효율적인 자원(가상머신) 할당 기법이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 Xen 가상화 환경에서 네트워크 자원 경쟁(network resource contention)을 고려한 동적 가상 머신할당 기법을 제안한다. 또한 클라우드 테스트베드에서 제안한 기법의 설계, 구현 및 성능 분석을 통해 해당 기법의 우수성을 검증한다. Virtualized Hosting Platform (VHP) has been considered as a well-known resource provisioning environment due to its advantages like maximized resource resource utilization, isolated performance, and customizable runtimes, etc. Specifically, however, resource (i.e., virtual machine; VM) allocation becomes a crucial and important role in efficiently delivering various Internet services for various domains, such as science, education, and business areas, etc. In this paper, we propose a novel dynamic VM allocation technique considering network resource contention on Xen virtualization environment. Using generic virtual cluster and job management framework, we also practically analyze the impact of various system parameters and job characteristics on the performance of our technique. The results show that our approach outperforms others, reducing average job response (by up to 37%) and execution (by up to 22.3%) times.
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다중 프로그램화된 이질 클러스터에서 자원 경쟁을 고려한 통신 기반 동시 스케쥴링 기법
유정록(Junglok Yu),변희정(Heejung Byun) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.38 No.1
통신 기반 동시 스케쥴링 기법은 다중 프로그램화된 클러스터에서 자원의 활용률을 개선하는 효과적인 방법론으로 알려져 있다. 그러나 기존에 제한되었던 기법들은 동시 스케쥴링 시 자주 발생하는 우선순위 높임 충돌(priority boost conflict)에 대한 고려가 되어 있지 않아, 전체 시스템의 큰 성능 감소를 가져온다. 본 논문에서는 우선순위 높임 충돌이 발생했을 때, 원격 노드들 간의 런타임 자원 경쟁(runtime resource contention)을 활용하는 효율적인 동시 스케쥴링 기법(CC; Contention-aware Coscheduling)을 제안한다. 아울러, 본 논문에서 제안한 기법의 상세 구현 및 다양한 동시 스케쥴링 정책을 실제 클러스터 환경에 쉽게 적용할 수 있는 범용 동시 스케쥴링 프레임워크에 대해 기술한다. 또한 이러한 동시 스케쥴링 프레임워크 상에서 기존에 제안되었던 여러 동시 스케쥴링 기법들 및 제안된 기법과의 성능을 비교, 분석한다. 실제 노드들로 구성된 다중 프로그램화된 이질 클러스터에서 시스템 부하(system load), 작업의 특성(application characteristics), 다중 프로그래밍 정도(multi-programming level)등의 다양한 시스템 변수를 적용하여 얻어진 실험 결과의 분석을 통해 제안한 기법의 우수성을 확인한다. Communication-driven coscheduling (CDC) has been demonstrated to be an effective technique in enhancing the performance of parallel applications in multi-programmed clusters. However, one major problem found in existing CDC schemes is that they do not incorporate any steps to attempt to properly handle priority boost conflicts, leading to significantly degraded performance. To address this problem, we propose a novel CDC scheme (called CC: Contention-aware Coscheduling) that regulates the scheduling sequence of conflicting processes based on the rescheduling latency of their correspondents in remote nodes. We also present an unified coscheduling framework which can be used to implement any coscheduling schemes with minimal effort, and implementation details of the proposed scheme. Using this framework, we exhaustively explore the impact of various system parameters and/or job characteristics on the performance of all considered CDC schemes on a heterogeneous cluster. The results show that the proposed approach outperforms existing schemes (by up to 36.6% in average job response time), reducing both boost conflict ratio and message delay.
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주기적 추진(Peridic Boost)의 바쁜 대기를 줄이기 위한 휴리스틱
정다운(Dawoon Jung),유정록(Junglok Yu),맹승렬(Seungryoul Maeng),이준원(Joonwon Lee) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.2Ⅰ
클러스터 시스템은 상대적으로 가격이 싼 컴퓨터를 고성능의 네트워크(Network)로 묶어서 슈퍼컴퓨터와 같은 고성능을 가지도록 만들어진 시스템이다. 이런 클러스터 컴퓨팅 환경에서 효율적인 스케줄링은 그 성능에 직접적인 영향을 주는 요소이다. 이런 시스템에서 완전한 동시 스케줄링(Coscheduling)은 서로 교환해야하는 정보가 많아지기 때문에 그 구현이 어렵다. 이 상황에서 메시지를 기다리는 정보와 메시지의 도착 정보를 이용해서, 즉 단지 그 노드(Node) 자체의 정보만을 이용해 동시 스케줄링의 효과를 구현할 수 있다. 그리고 이것을 이용한 알고리즘에 중에 주기적 추진(Periodic Boost(PB))이 있다. 이 논문에서는 주기적 추진에 휴리스틱을 이용하여 더 효과적인 스케줄링을 할 수 있는 알고리즘을 소개한다. 그리고 이 휴리스틱의 효과를 검증하기 위해서 클러스터 노드 2개를 이용해서 실험을 했다. 실험은 계산대통신 비율(Communication-to-Computation ratio)을 변화시켜가면서 총 수행시간을 측정하고, 서로 통신하는 양이 다른 프로세스를 섞어서 그 성능을 실험한 결과 휴리스틱이 주기적 추진(PB)에서 불필요하게 낭비되는 자원을 효율적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
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단일 프로세스 공간을 제공하는 클러스터 시스템의 설계 및 구현
최민(Min Choi),이대우(DaeWoo Lee),박동근(DongGun Park),유정록(JungLok Yu),맹승렬(SeungRyoul Maeng) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.1A
Single system image(SSI) have been the mainstay of high-performance computing for many years. SSI requires the integration and aggregation of all types of resources in a cluster to present a single interface to users. In this paper, we describe a cluster computing architecture with the concept of single process space(SPS) where all processes share a uniform process identification scheme. With SPS, a process on any node can create child process on the same or different node or communicate with any other process on a remote node, as if they are on a single node. For this purpose, SPS is built with the support of unique cluster-wide pid, signal forwarding, and remote fork. We propose a novel design of SPS cluster which addresses the scalability and flexibility problem of traditional clusterwidely unique pid implmentation by using blocked pid assignment. We have implemented this new design of SPS cluster, and we demonstrate its performance by comparing it to Beowulf distributed process space. Benchmark performancresults show that our design of SPS cluster realized both scalability and flexibility that are essential to building SPS cluster.
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