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하이퍼큐브 상에서 모든 최단 경로를 통한 신뢰성 있는 메시지 전송
남영진(Young Jin Nam),이승구(Sunggu Lee) 한국정보과학회 1994 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2B
다중컴퓨터 내에 존재하는 노드의 수가 증가함에 따라서 노드들 사이에 발생하는 메시지 전송을 위한 신뢰성 있는 라우팅이 요구된다. 본 논문에서는 신뢰성을 높이기 위한 수단으로 두 노드 사이에 존재하는 모든 최단 경로를 통해서 중복된 메시지를 전송하는 방법을 제시하고, 노드 내에서 중복된 메시지를 처리하는 방법에 따라 알고리즘 Ⅰ과 알고리즘 Ⅱ로 나눈다. 알고리즘 Ⅰ은 중복된 메시지를 각각 독립적인 메시지로 간주하는 대신에, 알고리즘 Ⅱ는 임의의 한 노드로 도착하여 같은 경로로 재전송되는 메시지들 중에서 중복되어 도착하는 메시지는 무시한다. 두 알고리즘을 영구적인 결함을 가정하는 결함 도델 Ⅰ과 간헐적인 결함을 가정하는 결함 모델 Ⅱ에서 임의의 한노드에서 다른 한노드로 메시지가 에러없이 도착할 확률을 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 메시지 전송에 재시도 기법을 사용하는 알고리즘은 Ⅰ은 결함모델 Ⅰ에서는 알고리즘 Ⅱ와 차이가 없지만, 시스템 내에 발생하는 결함들 중에서 80% 이상을 차지하는 간헐적인 결함을 가정하는 모델 Ⅱ에서 알고리즘 Ⅱ에 비해 상대적으로 좋은 신뢰도를 갖는다.
데스크탑 그리드에서 자원 사용 경향성을 고려한 효율적인 스케줄링 기법
현주호(Ju-Ho Hyun),이승구(Sunggu Lee),김상철(Sang Cheol Kim),이민구(Min-Gu Lee) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.7
데스크탑 그리드는 컴퓨팅 집약적인 분산 어플리케이션을 수행하는데 있어서 유망한 플랫폼으로 부각되고 있다. 그러나 비 신뢰적이고 예측할 수 없는 자원의 특성 때문에 데스크탑 그리드에서 병렬 어플리케이션의 효율적인 스케줄링은 어려운 문제로 알려져 있다. 이에 따라서 빈약한 스케줄링 능력과 함께 현재 데스크탑 그리드는 고 처리 어플리케이션(high throughput application)의 실행에는 적합하지만 빠른 반환 시간을 요구하는 어플리케이션의 실행을 지원하는데 있어서 어려움을 갖는다. 빠른 반환 시간을 요구하는 어플리케이션의 효율적인 실행은 어플리케이션의 전체 실행 시간(makespan)을 축소함으로써 해결할 수 있는 문제로써 데스크탑 그리드가 이를 지원할 수 있게 하는 것은 매력적인 제안이 될 것이다. 본 논문에서는 데스크탑 그리드에서 효율적인 어플리케이션의 실행을 지원하기 위한 새로운 스케줄링 방법을 제안한다. 7주간의 시간동안 40대의 데스크탑에서 추출된 추적(trace) 데이타의 분석을 통해서 데스크탑 사용 경향성과 비 신뢰적인 데스크탑의 영향이 스케줄링의 성능을 개선하는데 있어서 활용 될 수 있음을 확인하였고 이 요소들을 고려함으로써 데스크탑 그리드의 비 신뢰적이고 예측할 수 없는 자원의 특성을 스케줄링에 적절하게 반영 할 수 있는 스케줄링 기법이 제안되었다. 제안된 스케줄링 기법은 실제 데스크탑들의 행동 패턴을 반영한 추적 기반 시뮬레이션(trace-driven simulation)을 통해서 기존의 스케줄링 방법들과 스케줄링 성능이 비교되었고 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 스케줄링 기법이 기존의 데스크탑 스케줄링 기법들에 비해서 병렬 어플리케이션의 전체 실행 시간을 축소하고 중지(suspension)와 장애(failure)의 발생 빈도를 줄이는 것을 보여준다. A desktop grid, which is a computing grid composed of idle computing resources in a large network of desktop computers, is a promising platform for compute-intensive distributed computing applications. However, due to reliability and unpredictability of computing resources, effective scheduling of parallel computing applications on such a platform is a difficult problem. This paper proposes a new scheduling method aimed at reducing the total execution time of a parallel application on a desktop grid. The proposed method is based on utilizing the histories of execution behavior of individual computing nodes in the scheduling algorithm. In order to test out the feasibility of this idea, execution trace data were collected from a set of 40 desktop workstations over a period of seven weeks. Then, based on this data, the execution of several representative parallel applications were simulated using trace-driven simulation. The simulation results showed that the proposed method improves the execution time of the target applications significantly when compared to previous desktop grid scheduling methods. In addition, there were fewer instances of application suspension and failure.
길원배(Wonbae Kil),이승구(Sunggu Lee) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A
본 논문에서는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)의 새로운 병렬화 방법을 제안 하고 있다. 기존의 병렬 유전자 알고리즘(Parallel Genetic Algorithm: PGA)은 전체 개체집단을 부개체집단 (Subpopulation)으로 나누어 해의 가능 영역을 동시에 탐색하는 것이 일반적인 방법인데 반해, 본 논문에서 제안하는 병렬화 방법은 전체 해의 영역을 나누어 각각의 영역에서 독립된 개체집단들이 서로 다른 영역을 탐색하게 하는 방법이다. 이 방법은 두 가지 단계의 병렬 유전자 알고리즘으로 구성된다. 먼저 적응교배 연산자(Adaptive Crossover Operator: ACO)를 이용한 PGA를 통해 지역해에 인접한 범위들로 해의 영역을 나누고, 이렇게 나누어진 각각의 영역들에서 다시 병렬로 GA를 적용시켜 자세하게 탐색하는 방법이다. 첫 번째 수행되는 PGA 단계에서는 탐색 시간을 줄이고 두 번째 PGA 단계에서는 보다 자세한 탐색을 하기 위해 정밀도(Precision)의 조정을 유전자 알고리즘의 병렬화에 적용하였으며, 이를 통해 빠르고 자세한 탐색이 가능한 유전자 알고리즘의 병렬화 방법을 제안하고 있다.