클러스터 기반의 VOD 서버 상에서 동적 버퍼 분할을 이용한 효율적인 부하분산 기법

권춘자(Chun-Ja Kwon),김영진(Young-jin Kim),최황규(Hwang-Kyu Choi) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A

클러스터 기반의 VOD 서버는 동시에 여러 사용자에게 실시간으로 고품질 서비스를 위해 정교한 부하분산 기술과 버퍼관리 기술을 요구한다. 본 논문은 클러스터 기반 VOD 서버에서 동적 버퍼 분할을 이용한 새로운 부하분산 기법을 제안한다. 제안된 기법은 사용자 요청을 처리하는 서비스 노드간의 버퍼 성능과 디스크 접근 빈도를 고려하여 노드 부하를 고르게 분산한다. 또한 동적 버퍼 분할 기법은 동일한 연속 매체에 접근하려는 여러 사용자에게 평균 대기시간을 감소시킬 수 있도록 버퍼를 동적으로 분할한다. 각 서비스 노드에서 동적 버퍼 분할로 발생하는 버퍼 정보를 유지함으로써 각 서비스 노드의 버퍼 재사용을 극대화할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법이 효율적인 버퍼 관리로 노드 부하 균등화, 사용자 평균 대기시간 감소, 병행 사용자 수 증가 등의 성능 향상을 얻었다.

VOD 시스템을 위한 P2P 프록시 기반의 효율적인 패칭 기법1

권춘자 ( Chun-ja Kwon ),최치규 ( Chi-kyu Choi ),최황규 ( Hwang-kyu Choi ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2

본 논문은 프록시의 prefix 패칭 기법을 적용하는 서버-프록시-클라이언트로 이루어진 VOD 시스템 상에서 서버에 대한 부하의 집중을 줄이기 위하여 클라이언트 시스템의 버퍼링과 재전송을 이용하는 P2P 프록시 패칭 기법을 제안한다. 제안된 기법은 패칭 윈도우의 크기를 벗어나는 요청에 대하여 VOD 서버가 새로운 정규 채널을 생성하는 대신 이전의 패칭 그룹에 속한 클라이언트로부터 정규 스트림을 전송받음으로써 서버로 집중되는 부하를 줄인다. 또한 프록시 서버를 기반으로 한 LAN 환경내에서 클라이언트들의 상태 정보로 활용하기 위해 패칭 그룹에 대한 인덱스를 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 prefix 크기와 비디오의 접근 패턴, 그리고 평균 요청 간격에 따른 서버의 대역폭 요구량을 측정한 결과 제안된 기법이 기존의 패칭 기법보다 서버의 대역폭 요구량이 현저히 감소함을 보인다.

VOD 시스템 상에서 P2P 프록시 기반의 패칭기법

권춘자(Kwon Chun Ja),최치규(Choi Chi Kyu),최황규(Choi Hwang Kyu) 강원대학교 산업기술연구소 2004 産業技術硏究 Vol.24 No.1

The main bottleneck for a VOD system is bandwidth of storage or network I/O due to the high bandwidth requirements and long-lived nature of digital video. Patching is one of the most efficient techniques to overcome the bottleneck of the VOD system through the use of multicast scheme. In this paper, we propose a new patching scheme, P2P proxy patching, for improving the typical patching technique by jointly using the proxy prefix caching scheme and the P2P proxy. In our proposed scheme, each client play a role in a proxy for multicasting a regular stream to other clients that request the same stream. Due the use of the P2P proxy and the prefix caching, the server bandwidth is required significantly less than that of the typical patching technique. In the performance study, we show that our patching scheme can reduce the server bandwidth requirements compared with the existing patching techniques.

클러스터 기반의 VOD 서버 상에서 동적 버퍼 분활을 이용한 효율적인 부하분산 기법

권춘자(Chun-Ja Kwon),김영진(Young-Jin Kim),최황규(Hwang-Kyu Choi) 한국통신학회 2002 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2002 No.4

클라이언트 버퍼 확장을 통한 VOD 서버의 패칭 성능 향상 기법

권춘자(Chun Ja Kwon),최황규(Hwang Kyu Choi) 한국정보과학회 데이터베이스 소사이어티 2005 데이타베이스 연구 Vol.21 No.1

VOD 서버의 병목현상을 해소시키기 위한 가장 효율적인 기법중 하나가 멀티캐스트를 이용한 패칭(Patching)이다. 이 기법은 서비스 중인 스트림을 멀티캐스트로 전송받고 앞부분의 프리픽스(prefix) 스트림을 전송받기 위한 채널만 추가함으로써 즉시 서비스될 수 있게 한다. 그러므로 VOD 서버의 네트워크 대역폭 요구량을 줄이고, 서비스 대기시간을 최소화할 수 있다. 패칭에서 패칭 윈도우는 클라이언트의 버퍼 크기에 한정되므로 더욱 많은 멀티캐스트 스트림을 버퍼링할 수 있으면 성능을 증대시킬 수 있다. 또한 프록시 서버에 비디오의 프리픽스 스트림을 캐싱하여 서비스하면 VOD 서버의 대역폭을 줄여 클라이언트들에게 빠른 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 본 논문은 프록시 프리픽스 캐싱(Proxy Prefix Caching)기법과 클라이언트 버퍼 확장 기법을 이용하여 패칭의 성능 향상을 위한 새로운 기법을 제안한다. 제안한 기법에서 클라이언트 버퍼보다 더 큰 스트림을 저장하고 공유하기위해 패칭 윈도우 크기를 프록시 버퍼까지 확장하여 사용한다. 확장된 버퍼 공간과 프록시안의 프리픽스를 이용해 서버 대역폭을 더욱 감소시킬 수 있다. 성능 평가를 통해 제안된 기법이 기존의 패칭 기법보다 프리픽스의 크기에 따라 서버의 대역폭 요구량을 최대 14% 정도 감소되는 효과를 얻는다. Patching is one of the most efficient techniques to overcome the bottleneck of the VOD server by using multicast. This technique allows requests to be served immediately without having to wait for next multicast by using additional channels to transmit a prefix stream to clients. Therefore, patching can reduce network bandwidth requirements of VOD server and minimize service delay time. In patching, patching window is restricted within the client buffer size, so, patching window should be expanded that can buffering more multicast stream for improving performance. Also, VOD server bandwidth and request delay time can be reduced through prefix caching in proxy. In this paper, we propose a new patching scheme for improving the typical patching technique by jointly using the proxy prefix caching and the client buffer expanding techniques. In proposed scheme, we expand the client buffer space into the proxy buffer for storing and sharing the overflowed streams from the client buffers. Due to the extended patching window size and the prefix in the proxy, the server bandwidth is required significantly less. In the performance study, we show that our patching scheme can reduce the server bandwidth requirements according to prefix size 14% more than the existing patching techniques.

디스크 배열로 구성된 VOD 서버에서 효율적인 VCR 기능 지원을 위한 참조 카운터 기반의 디스크 부하 균등 기법

권춘자(Chun Ja Kwon),김근혜(Geun Hye Kim),최황규(Hwang Kyu Choi) 한국멀티미디어학회 2002 멀티미디어학회논문지 Vol.5 No.5

VOD 시스템을 위한 효율적인 P2Proxy 캐싱 기법

권춘자,최지규,이치훈,최항규,Kwon Chun-Ja,Choi Chi-Kyu,Lee Chi-Hun,Choi Hwang-Kyu 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.2

As VOD service over the Internet becomes popular, a large sealable VOD system in P2P streaming environment has become increasing important. In this paper, we propose a new proxy caching scheme, called P2Proxy, to replace the traditional proxy with a sealable P2P proxy in P2P streaming environment. In the proposed scheme, each client in a group stores a different part of the stream from a server into its local buffer and then uses a group of clients as a proxy. Each client receives the request stream from other clients as long as the parts of the stream are available in the client group. The only missing parts of the stream which are not in the client group are directly received from the server. We represent the caching process between clients in a group and a server and then describe a group creation process. This paper proposes the directory structure to share the caching information among clients. By using the directory information, we minimize message exchange overload for a stream caching and playing. We also propose a recovery method for failures about the irregular behavior of P2P clients. In this paper, we evaluate the performance of our proposed scheme and compare the performance with the existing P2P streaming systems. 인터넷 상에서 VOD 서비스 보급이 확산되면서 대규모 VOD 서비스 실현을 위한 P2P 환경에서의 VOD 시스템에 대한 관심이 대두되고 있다. 본 논문은 대규모 VOD 시스템을 실현하기 위하여 기존의 프록시를 대체하여 P2P 환경 하에서 다수의 클라이언트들로 구성되는 새로운 프록시 캐싱 방법인 P2Proxy 기법을 제안한다. 제안된 기법은 P2P 환경에서 비디오 스트림을 클라이언트들에 분산 저장하고 이들 클라이언트 그룹을 프록시로 활용하는 방법이다. 즉, 각 클라이언트는 요구한 스트림을 자신이 속한 그룹의 다른 클라이언트들로부터 캐싱된 스트림들을 전송 받으며 캐쉬에 없는 부분만을 서버로부터 전송 받는다. 본 논문은 P2Proxy의 그룹에 포함된 클라이언트와 서버 간의 스트림 캐싱 과정을 통해 각 그룹의 생성과 소멸 과정을 보이고, 클라이언트의 캐싱 정보를 공유하기 위한 디렉토리 구조를 제안한다. 이 디렉토리 정보를 이용하여 그룹에 참여한 다른 클라이언트의 정보를 얻는 과정을 보이며, 이를 활용함으로써 재생과 전송을 위한 메시지 교환을 최소화한다. 또한, P2P 환경에서 클라이언트의 불규칙한 행동으로 인한 이탈에 따른 복구 과정도 제안한다. 본 논문은 성능 평가를 통해 제안된 기법이 기존의 P2P 스트리밍 기법에 비하여 그 성능이 우수함을 보인다.

일부 남성 연구원들의 사회심리적 스트레스와 관상동맥질환 위험인자의 관련성

박춘자(Park, Chun-Ja),권인선(Kwon, In-Sun),조영채(Cho, Young-Chae) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.1

본 연구는 연구소에 근무하고 있는 남성 연구원들의 스트레스 수준을 알아보고, 스트레스와 관상동맥질환 위험인자와의 관련성을 알아보고자 시도하였다. 조사대상은 대전시의 대덕연구단지에 있는 한 연구소의 남성근로자들 중 자기기입식 설문조사에 응하고, 조사기간에 한 대학병원 건강검진센터에서 종합건강검진을 받았던 301명으로 하였 다. 사회심리적 스트레스는 사회심리적 건강측정도구(Psychosocial Well-bing Index; PWI)로 개발된 18문항을 이용하였 고, 관상동맥질환 위험인자로는 수축기 및 확장기혈압, 중성지질, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 공 복 시 혈당 및 체지방률을 측정하였다. 연구결과, 사회심리적 스트레스는 인구사회학적 특성이나 직업관련 특성뿐만 아니라 건강관련행위의 실천여부 등과도 유의한 관련성이 있었으며, 또한 스트레스 수준이 높아질수록 관상동맥질환 위험요인의 하나인 혈압이 유의하게 증가하였다. The purpose of the present study was intended to assess psycosocial stress of male researchers working in a Research Institute, and to reveal the relatioship between psycosocial stress and coronary risk factors. Data were obtained from 356 male researchers who underwent health package check-up at the health promotion center of a university hospital from May to June 2007, using by self-administered questionnaire & health check-up. For psycosocial stress, we used the questionnaire with 18 items developed as Psychosocial Well-bing Index(PWI). For coronary risk factors, systolic and diastolic blood pressure(SBP, DBP), triglyceride(TG), total cholesterol(TC), high and low density lipoprotein cholesterol(HDL, LDL), fasting blood sugar(FBS) and % fat rate were measured. As a results, the level of psycosocial stress is influenced by socio-demographic characteristics, job-related characteristics and health-related behaviors. Especially, it was found to have the inter-relational effects that the higher the blood pressure, the higher the level of psycosocial stress.

대규모 VOD 시스템을 위한 효율적인 P2P 기반의 프록시 패칭 기법

권춘자,최황규,Kwon, Chun-Ja,Choi, Hwang-Kyu 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.5

대규모 VOD 시스템에서는 동시에 다수의 클라이언트 요청에 따른 서버 저장장치 및 네트워크 대역폭 병목현상이 발생하며, 이를 해소하기 위한 효율적인 서버 대역폭 감소 기법이 필요하다. 패칭 기법은 멀티캐스트를 활용한 대표적인 VOD 시스템의 병목현상 해결 기법 중의 하나이다. 본 논문은 기존 패칭 기법의 성능 향상을 위하여 프리픽스 캐싱과 P2P 프록시를 결합한 새로운 P2P 프록시 패칭 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 각각의 클라이언트는 자신이 받고 있는 스트림을 동일한 비디오를 요청한 다른 클라이언트들에게 멀티캐스트 함으로써 다른 클라이언트를 위한 프록시 역할을 수행한다. P2P 프록시와 프리픽스 캐싱의 사용으로 인하여 패칭 윈도우 크기를 벗어나는 사용자 요청들은 새로운 정규 채널을 생성하는 대신 이전의 패칭 그룹에 속한 다른 클라이언트로부터 정규 스트림을 전송받음으로써 서버로 집중되는 부하를 줄일 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 프리픽스 크기와 요청 간격에 따른 서버의 대역폭 요구량을 측정한 결과에서 제안된 기법이 기존의 패칭 방법보다 서버의 평균 대역폭 요구량을 전체적으로 약 $33\%$ 감소시킬 수 있음을 보인다. The main bottleneck for large scale VOD systems is bandwidth of storage or network I/O due to the large number of client requests simultaneously, and then efficient techniques are required to solve the bottleneck problem of the VOD system. Patching is one of the most efficient techniques to overcome the bottleneck of the VOD system through the use of multicast scheme. In this paper, we propose a new patching scheme, called P2P proxy patching, for improving the typical patching technique by jointly using the prefix caching and P2P proxy. In our proposed scheme, each client plays a role in a proxy to multicast a regular stream to other clients that request the same video stream. Due to the use of the P2P proxy and the prefix caching, the client requests that ive out of the patching window range can receive the regular stream from other clients in the previous patching group without allocating the new regular channels from the VOD server to the clients. In the performance study, we show that our patching scheme can reduce the server bandwidth requirement about $33\%$ less than that of the existing patching technique with respect to prefix size and request interval.

VOD 서버에서 효율적인 연속미디어 서비스를 위한 동적 버퍼 분할 기법

권춘자,최창열,최황규,Kwon, Chun-Ja,Choi, Chang-Yeol,Choi, Hwang-Kyu 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 A Vol.9 No.2

VOD 서버는 비디오와 같은 연속미디어를 여러 사용자에게 매끄럽게 서비스하기 위해 데이터의 일부를 미리 서버 버퍼로 읽어 들여 정교하게 관리한다. 이때 서버 버퍼로 읽어 들인 연속미디어 데이터를 다른 사용자가 재사용하면 저장장치로의 접근 횟수가 줄어들고 사용자의 대기 시간이 감소된다. 본 논문에서는 서버의 버퍼를 그룹으로 분할하고 각 그룹에서 활용도가 가장 낮은 버퍼 공간을 동적으로 재분할하여 새로운 사용자에게 할당하는 동적 버퍼 분할 기법을 제안하고, 이를 다중 스트림과 클립 데이터, 그리고 VCR 기능을 처리하도록 확장한다. 제안된 기법에서는 버퍼 활용도가 높아져 병행 사용자의 수가 증가되고, 저장장치의 대역폭 한계에 서서히 도달하여 사용자의 평균 대기시간이 감소된다. 시뮬레이션을 통해 동적 버퍼 분할 기법과 기존의 버퍼 분할 기법에 대한 사용자 평균 대기시간과 병행 사용자의 수를 관찰한 결과, 평균 대기 시간은 최소 50% 이상 감소되고 병행 사용자의 수는 1∼7% 증가함을 확인하였다. In VOD server, in order to guarantee playback of continuous media, such as video, without hiccups for multiusers, the server has to manage its buffer sophisticatedly by prefeching a part of the data into the buffer As the continuous media data buffered by one user can be used again by the others, the number of disk accesses is reduced and then the latency time far the users is also reduced. In this paper, we propose a new buffer management technique for continuous media in VOD server. Our basic algorithm partitions the buffer into groups and then a group of buffer which has the lowest utilization is chosen and partitioned again for a new user. The basic algorithm is extended for supporting multiple streams and clip data and for providing VCR functions. Our proposed technique is able to increase in the number of concurrent users as increasing the utilization of the buffer and to minimize the average waiting time for multiuser accesses as the bandwidth of storage is slowly reached to the limit. In the simulation study for comparing the performance of our technique with that of the existing techniques, we show that the average waiting time is reduced mere than 50% and the number of concurrent users increases by 1 ∼5% as compared with those of the exiting techniques.