중소형 사이트를 위한 다수의 전면 서버를 갖는 고가용성 웹 서버 클러스터

문종배,김명호,Moon Jong-bae,Kim Myung-ho 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 A Vol.11 No.5

인터넷이 새로운 산업의 형태로 발전하면서 웹사이트에 클러스터링 기술을 많이 적용하고 있다. 고성능 하드웨어 스위치를 사용하면 성능이 우수하지만 중소형 사이트를 구성하는 데에는 비용 부담이 많이 된다. 최근에는 무료이면서 성능이 뛰어난 리눅스 가상 서버(Linux Virtual Server)를 이용한 클러스터를 많이 구축하고 있다. 그러나 리눅스 가상 서버는 하나의 전면서버를 가지는 중앙집중식 부하분배 구조이므로 사용자 요청의 급격한 증가로 병목현상을 일으킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다수의 전면서버를 두어 리눅스 가상 서버의 병목현상을 없애는 방법을 제안한다. 모든 클러스터 노드들은 전면서버와 후면서버의 역할을 모두 할 수 있도록 구성한다. 서버의 부하가 많지 않으면 자기 노드에서 직접 처리하여 사용자에게 응답할 수 있도록 하고, 부하가 많은 경우 부하가 가장 작은 노드를 선택하여 사용자 요청을 전달한다 그리고 클러스터 서버들의 부하를 고려한 스케줄링 알고리즘을 제안하여 서버들 사이의 부하를 고르게 한다. 실험결과 기존 웹 서버 클러스터들은 서버의 수가 증가하면서 성능향상 폭이 감소하지만, 본 논문에서 제안한 웹 서버 클러스터는 선형적으로 증가하는 것을 보였다. 리눅스 가상 서버 환경에서 다수의 전면서버를 구성함으로써 병목현상을 없애고, 비용 부담이 없고 고성능의 중소형 사이트를 구축할 수 있다. These days, various clustering technologies have been adopted to construct web sites. High performance hardware switches have good performance, but have disadvantage of high cost for constructing small and middle-sized web sites. Now a days, many sites have been constructed with the LVS (Linux Virtual Server), which is free of charge and has good performance. Having a centralized load balancing with one front-end, the LVS causes a bottleneck when it receives all at once. In the paper, we suggest a way to remove the LVS bottleneck by providing multiple front-ends. In this architecture, all of cluster nodes act as both a front-end and a back-end. When the load of a node receiving requests is not large enough, the node responds to the client directly. When the load of a node is large enough, the node send the request to a node which is selected by a scheduling algorithm. The scheduling algorithm is discussed to balance loads between servers. While single front-end cluster raises the throughput curvedly, the multiple front-end cluster raises the throughput linearly.

분산 웹 서버 시스템에서의 DNS 기반 동적 부하분산 기법

문종배(Jong Bae Moon),김명호(Myung Ho Kim) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.3·4

대부분의 분산 웹 시스템은 Domain Name System(DNS)을 이용하여 사용자 요청을 분산한다. DNS 기반 부하분산 시스템은 구성하기 쉬운 장점이 있지만, 주소 캐싱 매커니즘에 의해 서버들 사이의 부하 불균형이 발생한다. 또한, 서버의 상태를 파악하기 위해서 DNS의 수정이 필요하다. 본 논문에서는 DNS의 동적 갱신(dynamic update)과 라운드로빈 방법을 이용한 새로운 부하분산 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 DNS의 수정 없이 동적인 부하분산을 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 서버의 부하량에 따라 서버를 DNS 리스트에 동적으로 추가, 삭제한다. 부하가 많은 서버를 DNS 리스트에서 제거함으로써 사용자 응답시간이 빠르다. 동적인 부하분산을 위하여 CPU와 메모리, 네트워크 자원의 사용률에 따른 부하분산 알고리즘을 제안한다. GUI 기반의 관리도구를 이용하여 손쉽게 제안하는 시스템을 관리할 수 있다. 실험을 통하여 본 논문에서 구현한 모듈들이 제안된 시스템의 성능에 많은 영향을 주지 않는다는 것을 보여준다. 또한 기존 라운드로빈 DNS와의 비교실험을 통하여 사용자 응답시간과 파일 전송률이 더 빠르다는 것을 보여준다. In most existing distributed Web systems, incoming requests are distributed to servers via Domain Name System (DNS). Although such systems are simple to implement, the address caching mechanism easily results in load unbalancing among servers. Moreover, modification of the DNS is necessary to load considering the server's state. In this paper, we propose a new dynamic load balancing method using dynamic DNS update and round-robin mechanism. The proposed method performs effective load balancing without modification of the DNS. In this method, a server can dynamically be added to or removed from the DNS list according to the server's load. By removing the overloaded server from the DNS list, the response time becomes faster. For dynamic scheduling, we propose a scheduling algorithm that considers the CPU, memory, and network usage. We can select a scheduling policy based on resources usage. The proposed system can easily be managed by a GUI-based management tool. Experiments show that modules implemented in this paper have low impact on the proposed system. Furthermore, experiments show that both the response time and the file transfer rate of the proposed system are faster than those of a pure Round-Robin DNS.

IP Tunnel을 이용한 고가용성 가상 웹 서버 클러스터

문종배(Jong-Bae Moon),김명호(Myung-Ho Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1A

인터넷 사용이 보편화되면서 많은 사용자의 요청이 있더라도 만족할 만한 서비스를 제공할 수 있는 웹 서버가 필요로 하게 되었다. 이로 인해 최근 가상서버를 이용한 웹 서버 클러스터의 구축사례가 늘고 있다. 리눅스 운영체제와 값 싼 일반 PC를 이용하여 추가적인 비용부담이 덜하고, IP Tunneling과 Direct Routing같은 방법을 사용하여 후면 서버가 사용자에게 직접 응답할 수 있으므로 전면 서버의 병목현상을 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 한 대의 전면 서버로는 그 한계가 있다. 그래서 본 논문에서는 전면 서버와 후면 서버의 구분을 없애고 모든 서버가 전면 서버와 후면 서버의 역할을 다 할 수 있는 웹 서버 클러스터를 제시한다. 다수의 전면 서버를 두어 전면 서버의 고가용성도 보장할 수 있고, 병목현상에 대해 좀 더 효율적인 대응을 할 수 있으며, 시스템 추가에 대한 손쉬운 확장성을 보장할 수 있다. 각 노드의 부하 정보에 의한 스케쥴링을 통해 더 효율적인 클러스터 시스템을 구성하였다.

중소형 사이트를 위한 고가용성 웹 서버 클러스터

문종배(Jong-Bae Moon),김명호(Myung-Ho Kim) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A

최근에 리눅스 가상 서버 프로젝트를 이용한 클러스터를 많이 구축하고 있다. 리눅스 가상 서버는 확장성이 뛰어날 뿐만 아니라 성능도 뛰어나다. 그러나 하나의 전면 서버가 사용자 요청을 받아서 후면 서버가 처리를 하여 사용자에게 응답을 보내는 구조이므로 하나의 전면 서버는 사용자 요청의 급격한 증가로 병목현상을 일으킬 수 있고, 이 때문에 다수의 후면 서버가 있음에도 불구하고 서비스를 할 수 없는 상황이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 다수의 전면 서버를 두어 병목현상을 근본적으로 없애는 방법을 제안하였다. 모든 클러스터 노드들은 전면 서버와 후면 서버의 역할을 모두 할 수 있도록 하였고 부하량이 많지 않으면 자기 노드에서 직접 처리를 하여 사용자에게 응답할 수 있도록 하고, 부하량이 많을 때에만 클러스터의 다른 노드들 중 부하가 가장 작은 노드를 선택하여 사용자 요청을 처리할 수 있도록 하였다. 그리고 클러스터 노드들의 부하량을 고려한 스케줄링 알고리즘을 개발하여 좀 더 효율적인 부하 분배방식을 제안하였다.

효율적인 P2P 파일 공유를 위한 Free-Riding 방지 목적의 인센티브 시스템

빈경식 ( Kyoung-sik Bin ),문종배 ( Jong-bae Moon ),김명호 ( Myung-ho Kim ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

Peer-to-Peer P2P 파일 공유 시스템은 사용자의 역할이 고정되어 있는 클라이언트-서버 구조의 네트워크 환경과는 달리 사용자 상호간의 주체적인 의사소통을 기반으로 한다. 이러한 P2P 파일 공유 시스템에서 다른 사용자의 공유 정보만 활용하고 자신의 정보는 공유하지 않는 Free-Riding 현상은 큰 문제점으로 지적되고 있다. Free-Riding 현상은 정보를 공유하는 사용자에게 부하가 집중되어 P2P 시스템의 성능 저하를 유발하고 궁극적으로 P2P 파일 공유 시스템의 목적과 존재 마저 위태롭게 만든다. 본 논문에서는 포인트 정책을 기반으로 하는 인센티브 정책을 통해 사용자의 파일 공유를 활성화하고 Free-Riding 행위를 사전에 통제할 수 있는 시스템을 제안한다. 또한 실시간 인센티브 모니터링을 통해 사용자가 자신의 포인트를 항상 인지함으로써 자율적으로 참여하도록 유도한다.

가상 데스크탑의 우선순위에 기반한 네트워크 입출력 제어 기술

조정현(Cho Jung-Hyun),문종배(Moon Jong Bae),오수철(Oh Soo Cheol),김성운(Kim Sung Woon),김학영(Kim Hak Young) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.1

확장 DNS를 이용한 분산 웹 서버의 동적 부하분산 기술

김선영 ( Sun-young Kim ),문종배 ( Jong-bae Moon ),김명호 ( Myung-ho Kim ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.1

컴퓨터 네트워크 및 WWW의 발전으로 인터넷 사용자 및 웹 서버의 수는 기하급수적으로 증가하고 있다. 그러나 네트워크의 발달에도 불구하고 웹 서버에 접속하는 사용자의 수가 많아짐에 따라 웹 서버에 병목현상이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 클러스터 시스템이 사용된다. DNS기반 클러스터는 분산 웹 서버 환경에 적합하지만 웹 서버의 상태를 고려하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 DNS의 단점을 보완한 부하분산 시스템을 제안한다. 이 시스템은 부하분산 시스템을 따로 설치하지 않고 기존 DNS 프로토콜의 수정 없이 부하분산 모듈을 추가하여 웹 서버의 부하를 분산한다. 본 논문에서 구현한 시스템을 이용하여 분산 웹 환경에서 서버 부하를 고려하여 클라이언트의 요청을 적절히 분배할 수 있다.

표집틀 설정과 표본추출방법에 따른 정치성향 분석의 문제점 임의번호걸기(Random Digit Dialing)과 전화번호부 추출방법 비교

우정엽 ( Jung Yeop Woo ),김지윤 ( Ji Yoon Kim ),문종배 ( Jong Bae Moon ) 한국조사연구학회 2011 조사연구 Vol.12 No.1

This research aims to discuss the causes of inaccuracy in public opinion polls currently conducted in Korea. In particular, identifying the problems in sampling frame and sampling methods in political and social public opinion polls is an important question. Currently, most polling organizations operating in Korea are using phone number directories provided by Korea Telecom(KT) as its sampling frame for conducting most political polls. A critical problem of using a phone number directory as a sampling frame is that unlisted phone numbers can never be included in the sample. If a systematic difference in socio-demographic or politico-economic characteristics exists between the listed number using group and the unlisted group, using a phone number directory as a sampling frame cannot produce a sample that can represent the whole adult population in Korea. According to the poll result commissioned by the Asan Institute for Policy Studies in January 2011, there are statistically significant differences in socio-demographic and politico-economic characteristics between those two groups, and those differences led to the differences in the presidential job approval rating and party support. Our findings include that the listed number using group is more pro-Grand National Party and show stronger support for the president than the unlisted group.

효율적 가상 데스크탑 운영을 위한 이미지 관리 기법 연구

조정현 ( Jung-hyun Cho ),김대원 ( Dae Won Kim ),김선욱 ( Sun Wook Kim ),문종배 ( Moon Jong Bae ),오수철 ( Soo Cheol Oh ),김성운 ( Seong Woon Kim ),김학영 ( Hak Young Kim ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1

하드웨어 직접 할당 기술 기반 고품질 가상 플랫폼의 설계 및 구현

김선욱 ( Sun-wook Kim ),김성운 ( Seong-woon Kim ),김대원 ( Dae-won Kim ),오수철 ( Soo-cheol Oh ),문종배 ( Jong-bae Moon ),조정현 ( Jeong-hyun Jo ),최지혁 ( Ji-hyuk Choi ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1

일반적인 가상화 플랫폼에서는 가상화 소프트웨어가 소프트웨어적으로 에뮬레이션하여 제공하는 가상 I/O 장치들을 가상 플랫폼에서 사용한다. 소프트웨어 에뮬레이션 기반 I/O 장치들을 사용하는 가상 플랫폼들은 성능이 떨어지고 고사양의 응용 프로그램을 지원할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 해당 문제점을 극복하기 위해 PCI 기반 하드웨어 장치들을 가상 플랫폼에 직접 할당하여 고품질의 가상 플랫폼을 제공하는 기술을 설계 및 구현한다.