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Link-16 네트워크 운용성능분석을 위한 시뮬레이터 설계 및 구현
이상태,위성혁,김영승,이정식,지승배,이승찬,Lee, Sangtae,Wi, Sounghyouk,Kim, Youngseung,Lee, Jungsik,Jee, Seungbae,Lee, Seungchan 한국시뮬레이션학회 2019 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.28 No.4
Link-16 is a data link that provides joint interoperability to the US Navy, Air Force and NATO. Currently, the military relies entirely on foreign SW and tools for test environment, tactical simulation training and interoperability verification test for Link-16 operation. Therefore, it is necessary to develop Link-16 based operation environment test tool. In this paper, Link-16 network operational performance analysis simulator was developed by analyzing the function of Link-16 foreign tools. It also implements the SIMPLE standard interface for interworking with foreign SW and tools. The functional model for Link-16 network operation performance analysis consists of pre-analysis, real-time operational analysis, and post-analysis functional model. Each functional model test was performed through SIMPLE interworking with foreign SW and tools. Link-16 network operation performance analysis If we replace foreign SW through simulator, we can perform tactical training, network design verification and operation (scenario) verification for our military. Link-16은 미 해군 및 공군, NATO에 합동 상호운용성을 제공하는 데이터링크로 국내 무기체계에서도 운용되고 있다. 현재 Link-16 운용을 위한 시험환경, 전술모의훈련 및 상호운용성 검증 시험은 해외 SW 및 도구를 통해 전적으로 의존하고 있다. 따라서 Link-16 기반의 운용환경시험 도구의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 Link-16 해외도구 기능 분석을 통해 Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 연동을 위한 SIMPLE 표준 인터페이스를 구현하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석을 위한 기능모델은 사전분석, 실시간 운용분석, 사후분석 기능모델로 구성된다. 각 기능모델에 대한 시험은 해외 SW 및 도구와 SIMPLE 연동을 통해서 수행하였다. Link-16 네트워크 운용성능분석 시뮬레이터를 통해 해외 SW를 대체하게 된다면 우리 군에 맞는 전술훈련 및 네트워크 운용성능분석, 운용(시나리오)검증을 수행할 수 있을 것이다.
멀티코어 환경에서 SEDA 기반 메시지 처리기의 수행함수 특성을 고려한 쓰레드 매핑 기법
강희은(Heeeun Kang),박성용(Sungyong Park),이윤정(Younjeong Lee),지승배(Seungbae Jee) 한국정보과학회 2017 정보과학회논문지 Vol.44 No.1
메시지 처리기란 클라이언트들로부터 수신된 다양한 포맷의 메시지를 수신 메시지 별 쓰레드를 생성하여 처리하고 그 결과를 목적지로 전달하는 서버 소프트웨어를 말한다. 본 논문에서는 SEDA(The Stage Event Driven Architecture) 구조의 메시지 처리기에서 각 수행함수가 CPU 또는 IO bound 특성을 가질 수 있다는 점에 착안하여, 수행 함수 별 특성을 고려해 쓰레드를 각 코어에 매핑하는 FC-TM(Function Characteristic aware Thread Mapping) 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 메시지 처리에 필요한 각 수행함수의 특성이 정적인 것으로 가정하였다. 따라서 수행 가능한 함수를 미리 프로파일링(profiling)하여 특성을 분석한 후, 실제 수신되는 메시지에 따라 단위시간 당 처리량(throughput)이 최대가 되도록 쓰레 드를 매핑하였다. 성능 평가 결과 IO bound한 함수가 특정 비율 이상 있을 경우, 기존 연구보다 단위시간 당 처리량이 최대 72%까지 증가하였다. A message processor is server software that receives various message formats from clients, creates the corresponding threads to process them, and lastly delivers the results to the destination. Considering that each function of an SEDA-based message processor has its own characteristics such as CPU-bound or IO-bound, this paper proposes a thread-mapping strategy called "FC-TM" (function-characteristic aware thread mapping) that schedules the threads to the cores based on the function characteristics in multi-core environments. This paper assumes that message-processor functions are static in the sense that they are pre-defined when the message processor is built; therefore, we profile each function in advance and map each thread to a core using the information in order to maximize the throughput. The benchmarking results show that the throughput increased by up to a maximum of 72 % compared with the previous studies when the ratio of the IO-bound functions to the CPU-bound functions exceeds a certain percentage.
MIDS LVT 플랫폼 확장을 고려한 프레임워크 기반 에뮬레이터 설계 및 구현
이상태(Sangtae Lee),김종서(Jongseo Kim),위성혁(Sounghyouk Wi),김태권(Taegwon Lee),지승배(Seungbae Jee),이승찬(Seungchan Lee) 한국정보과학회 2021 정보과학회논문지 Vol.48 No.1
MIDS LVT는 Link-16 기반 무기체계에 탑재되어 무기체계 간 Link-16 운용환경을 제공하는 통신 장비이다. 현재 군에서는 MIDS LVT BU1을 운용하고 있지만 성능개량에 따라 BU2, JTRS로 변경될 예정이다. MIDS LVT는 플랫폼 종류(BU1/BU2/JTRS)와 타입(A/D/J)에 따라 통신 인터페이스(Ethernet/1553B), 메시지 데이터 포맷(FIM/FOM, BIM/BOM), 메시지 구성이 달라진다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 개선한 MIDS LVT 플랫폼 확장을 고려한 프레임워크 기반의 에뮬레이터 설계 및 구현 방법을 제안한다. SW 아키텍처 품질 속성을 고려하여 변경용이성, 재사용성, 확장 가능한 공통 구조 프레임워크를 설계하였다. 프레임워크 기반의 MIDS LVT 에뮬레이터는 MIDS LVT 에뮬레이터 처리, 연동 인터페이스 처리, 모니터링 도구로 구성된다. MIDS LVT 에뮬레이터는 기 개발된 해외도구에 기능 분석을 통해 에뮬레이터 기능을 도출하고 개선하여 구현하였다. MIDS LVT 에뮬레이터 개발을 통해 성능 개량된 Link-16 기반 호스트 시스템을 개발하고 검증하는데 활용할 수 있을 것이다. MIDS LVT is communication equipment mounted with Link-16-based weapon systems to provide the Link-16 operating environment between weapon systems. Currently, the military operates the MIDS LVT BU1, but it will be changed to the BU2 and JTRS according to the performance improvement. The communication interface, message data format, and message composition of the MIDS LVT are different depending on the platform family (BU1/BU2/JTRS) and type (A,D,J). In this paper, we propose a framework based emulator design and implementation method that considers the MIDS LVT platform extension to improve these problems. In consideration of the quality attributes of the sw architecture, we designed a common based framework for modifiability, reusability, and extensibility. The MIDS LVT emulator comprises the MIDS LVT emulator processing, link interface processing, and monitoring tool. The MIDS LVT emulator was implemented by deriving and improving functions through the analysis of the functions of the previously developed overseas tools. Through the development of the MIDS LVT emulator, it can be used to develop and verify the developed Link-16 host system.