MANETs 에서 안정적이고 효율적인 통신을 위한 클러스터 기반 분산 라우팅 프로토콜

장준혁(Joonhyouk Jang),정진만(Jinman Jung),민홍(Hong Min),조유근(Yookun Cho),김봉찬(Bongchan Gim),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2010 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.37 No.1D

기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜들은 클러스터 외부와의 통신을 클러스터 헤드가 전담함으로써 통신 경로의 구성을 단순화하고 클러스터 헤드를 통한 데이터 통신을 가능하게 하였다. 하지만 매 라운드마다 클러스터 헤드의 재선출(re-electioin) 및 클러스터의 재구성(re-clustering)에 드는 비용을 감수해야 한다. 본 논문에서는 클러스터 헤드없이 완전히 분산된 방식으로 클러스터를 구성하여 클러스터 헤드의 재선출 및 클러스터 재구성의 비용을 줄이고, 안정적인 클러스터 구조를 바탕으로 노드 간의 P2P 통신을 지원하는 라우팅 프로토콜(Distributed Cluster-based Routing Protocol, DCRP)을 제안한다. 제안 기법은 각각의 노드가 이웃 노드와의 연결 상태를 감지하여 독립적으로 자신의 상태를 변화시킴으로써 클러스터를 구성한다. 특정 클러스터를 지나는 경로는 완전히 해당 클러스터 내의 노드들의 책임 하에서 관리되기 때문에 에너지 소모를 효율적으로 관리하고 네트워크의 크기에 따른 확장성을 보장할 수 있다. 제안 기법은 시뮬레이션을 통해 기존 기법에 비해 네트워크 구조(topology)의 안정성이 향상되고 제어 메시지의 교환과 경로 설정에 소모되는 비용이 크게 줄었음을 확인하였다.

사이버보안 교육을 위한 위성 통신망 가상 환경

장준혁(Joonhyouk Jang) 한국정보과학회 2023 정보과학회지 Vol.41 No.1

QoS 기반 가상 머신 태스크 스케줄링

장준혁(Joonhyouk Jang),정진만(Jinman Jung),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2021 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.27 No.7

가상화 플랫폼은 인터럽트 발생을 인지하고 가상 머신으로 인터럽트를 전달함으로써 I/O를 가상화하고 QoS(Quality of Service)를 높이기 위해 I/O 인터럽트가 전달된 가상 머신을 우선 처리하는 스케줄링 정책을 사용한다. 그러나 가상 머신 스케줄러가 I/O 인터럽트 처리를 우선하는 경우, 특정 가상 머신이 처리기 자원을 독점하거나 실시간 응용을 실행하는 가상 머신들이 경쟁 상태에 놓이는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 스케줄링의 공정성과 응답 시간의 트레이드오프(trade-off)를 고려한 가상 머신 스케줄링 기법이 요구된다. 본 논문에서는 가상 머신의 자원 소모율을 통해 실행 패턴을 예측하고, 예측값에 따라 스케줄링 우선순위를 동적으로 제어하는 QoS 기반 가상 머신 스케줄링 기법을 제안한다. 성능 평가를 통해 제안 기법이 적은 스케줄링 오버헤드로 응답성과 공정성을 보장함을 보였다. In a virtualization platform, I/O interrupt is propagated to a corresponding virtual machine through a hypervisor. A virtual machine scheduler in the hypervisor preferentially schedules the virtual machine. This mechanism enhances the quality of service in the I/O virtualization in common cases. However, the mechanism has hazards such that a skewed workload can cause monopolization or a race condition in CPU resources. Therefore, a hypervisor requires a virtual machine scheduler that considers the trade-off between fairness and response time in virtual machine scheduling. In this paper, we propose a fair and responsive virtual machine scheduler. The proposed scheme dynamically adapts the priorities of virtual machines based on provisions on the execution patterns of the virtual machines. We evaluated the proposed scheme with simulations. The result showed that the proposed scheme provides a fair and responsive scheduling algorithm with low computational overheads.

프로그램의 구조적 특성을 사용한 자바 버스마크

장준혁(Joonhyouk Jang),조유근(Yookun Cho),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.11

소프트웨어 버스마크(Software Birthmark)는 프로그램 실행 파일로부터 프로그램의 고유한 정보를 추출하는 기법이다. 버스마크는 프로그램을 변형시키더라도 제거하기 힘들고, 타 프로그램과 구분되는 특성을 대상으로하므로 프로그램의 도용을 판별하기 위해 원본 프로그램과의 유사도를 측정하거나 악성 코드를 탐지 하는 데 사용된다. 본 논문에서는 그래프 기반 실행 파일 구조 비교 기법을 기반으로 한 자바 버스마크를 제안하였다. 제안 기법은 두 프로그램의 실행 파일에서 메소드 호출 그래프와 각 메소드의 제어 흐름 그래프를 분석하고, 노드 자체의 정보와 그래프 상의 관계 정보를 사용하여 그래프 내 각 노드들을 비교한다. 실험을 통해 기존 기법들과 비교하여 제안 기법이 높은 신뢰성(Credibility)과 강인성(Resilience)을 보임을 확인하였다. A software birthmark is a set of characteristics extracted from an executable program. Software birthmarks are difficult to remove by modifying the program binary code and are specific enough to distinguish from other programs. Software birthmark techniques are used to detect program theft by determining the similarity between two different programs. In this paper, we propose a software birthmark based on a graph-based structural comparison scheme. The proposed scheme analyzes the method call graph and the control flow graphs for the methods, and calculates the structural similarity of the binary codes of the two programs at the basic block level and the method level. In a comparison of two graphs, information pertaining to a node and its relationship with other nodes is used to find the most similar pair of nodes. Through experiments on Java class files, we verify the credibility and the resilience of the proposed scheme.

운영체제가 없는 고속 통신 환경에 최적화된 경량 IP 구현

장준혁(Joonhyouk Jang),정진만(Jinman Jung),조유근(Yookun Cho),최규진(Kyujin Choi),전광일(Gwangil Jeon),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1D

유비쿼터스 환경의 발달과 함께 내장형 장치에서도 광대역 IP 망을 통한 네트워킹의 중요성이 부각되었다. 내장형 시스템은 데스크탑과 비교할 때 전력, 처리 능력, 메모리 크기 등의 가용 자원이 제한되기 때문에 내장형 시스템의 자원 제약을 고려한 경량화된 네트워크 프로토콜이 연구되어 왔다. 기존의 소프트웨어 기반 경량 IP는 실시간 운영체제를 전제하고 있으며 플랫폼 독립성을 고려하여 설계되었다. 본 논문에서는 운영체제가 없는 내장형 시스템에 최적화된 경량 IP를 제안한다. 또한 이를 LTE 네트워크 계측기에 적용시켜 제안 기법의 성능을 검증하였다.

Cuckoo hashing을 이용한 Key-Value Store의 검색 성능 개선

장준혁(Joonhyouk Jang),김봉재(Bongjae Kim),정진만(Jinman Jung),강동화(Donghwa Kang),조유근(Yookun Cho),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2013 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2013 No.6

애플리케이션 특징에 따른 CFS 태스크 우선순위 제어 기법

장준혁(Joonhyouk Jang),이예나(Yena Lee),홍지만(Jiman Hong) 한국콘텐츠학회 2021 한국콘텐츠학회논문지 Vol.21 No.6

비례 지분 스케줄러는 각 태스크에 상대적인 CPU 시간을 할당하고 태스크의 지분에 따라 실행할 태스크를 결정한다. 본 논문에서는 대표적인 비례 지분 스케줄러인 리눅스 Completely Fair Scheduler(CFS)에서 애플리케이션의 특징과 태스크 우선순위의 상관관계를 실험한다. 그리고 애플리케이션의 특징에 따라 태스크 우선순위 정밀도를 제어하는 기법을 제안한다. 제안 기법을 리눅스에서 구현하여 유의미한 실험 결과를 확인하였다. A proportional share scheduler allocates CPU time to tasks and determines which task will be dispatched according to their priorities. In this paper, we investigate the correlation between the characteristics of applications and task priorities in the Linux Completely Fair Scheduler(CFS), which is one of the representative proportional share schedulers. We also propose a method of controlling the granularity of priority assignments according to the characteristics of applications. We implemented the proposed technique in a Linux system and confirmed the meaningful experimental results.

그래프 기반 바이너리 구조 비교 기법의 강인성 개선

장준혁(Joonhyouk Jang),조유근(Yookun Cho),홍지만(Jiman Hong) 한국정보과학회 2012 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.39 No.1A

소프트웨어 버스마크 (Software Birthmark)는 프로그램 실행 파일로부터 프로그램의 고유한 정보를 추출하는 기법이다. 프로그램의 도용을 판별하기 위해 바이너리로부터 버스마크를 추출하여 원본 프로그램과의 유사도를 측정하거나 악성 코드 탐지에 사용된다. 본 논문에서는 그래프 기반 바이너리 구조 매칭기법을 기반으로 한 버스마크를 제안한다. 제안 기법은 원본 프로그램과 대상 프로그램 사이에서 함수와 함수, 기본 블록과 기본 블록의 매칭 방법을 개선함으로써, 기존 기법에 비해 강인성(Resilience)이 향상된 버스마크를 추출한다.

무선 센서 네트워크에서 향상된 Sybil 노드 탐지 기법

강동화(Donghwa Kang),장준혁(JoonHyouk Jang),조유근(Yookun Cho),허준영(Joonyoung Heo) 한국정보과학회 2012 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.39 No.2A

가상머신 스케줄러의 I/O 성능 향상을 위한 대출/상환 기법

김기수(Kisu Kim),장준혁(Joonhyouk Jang),홍지만(Jiman Hong) 한국스마트미디어학회 2017 스마트미디어저널 Vol.5 No.4

Virtualized hardware resources provides efficiency in use and easy of management. Based on the benefits, virtualization techniques are used to build large server clusters and cloud systems. The performance of a virtualized system is significantly affected by the virtual machine scheduler. However, the existing virtual machine scheduler have a problem in that the I/O response is reduced in accordance with the scheduling delay becomes longer. In this paper, we introduce the Loan/Redemption mechanism of a virtual machine scheduler in order to improve the responsiveness to I/O events. The proposed scheme gives additional credits for to virtual machines and classifies the task characteristics of each virtual machine by analyzing the credit consumption pattern. When an I/O event arrives, the scheduling priority of a virtual machine is temporally increased based on the analysis. The evaluation based on the implementation shows that the proposed scheme improves the I/O response 60% and bandwidth of virtual machines 62% compared to those of the existing virtual machine scheduler. 가상화 기술에 의해 추상화된 자원은 하드웨어적으로 효율적으로 사용 할 수 있어 관리가 용이하며, 이로 인해 클라우드 시스 템과 대형 서버 클러스터 구축 등에 가상 머신 모니터가 널리 사용되고 있다. 가상화된 시스템의 성능은 가상머신 스케줄러의 영향을 크게 받는다. 하지만, 기존의 가상 머신에서 사용하는 Credit 스케줄러는 스케줄링 지연 시간이 길어질 경우, I/O 응답성이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 가상머신의 이벤트 응답성 저하 현상을 개선하기 위해 기존 가상머신의 Credit 스케 줄러에 대출/상환 기법을 도입하였다. 제안 기법은 가상 머신에 I/O 이벤트 처리를 위한 credit을 대출해주고, 대출 credit의 소비 패턴을 분석하여 각 가상머신의 태스크 특징을 분류한다. I/O 이벤트가 도착했을 때, 분석된 태스크 특징을 기반으로 일시 적으로 가상 머신의 스케줄링 우선순위를 높임으로써 시스템의 I/O 성능을 향상시킨다. 제안 기법을 가상머신 모니터에 구현하 였으며, 기존 가상머신의 Credit 스케줄러 대비 제안된 기법을 적용한 가상머신의 I/O 평균 응답성과 대역폭이 각 60%, 62% 향상되었다.