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분산 ATM 교환제어시스템에서 프로세서간 통신 정합부에 대한 성능 분석
여환근,송광석,노승환,기장근,Yeo, Hwan-Geun,Song, Kwang-Suk,Ro, Soong-Hwan,Ki, Jang-Geun 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.6
교환기 제어계의 구조는 전기통신 서비스에서 필요로 하는 다양한 호처리 기능을 제공하기 위하여 많은 구조적인 변화가 진행되어 왔따. 특히 분산 교환제어 환경하에서의 호처리 수행에 있어 프로세서들간의 통신에 의한 지연은 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소중의 하나이다. 본 논문에서는 분산 제어 구조를 갖는 ATM 교환기에서 호처리 수행에 필수적으로 요구되는 프로세서간 메시지 통신이 ATM 스위치를 통해서 이루어지는 경우, 각 프로세서내의 한 기능으로 구현되는 IPC(Inter Processor Communication) 정합부에 대한 성능 분석 모델을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 프로세서의 성능에 미치는 병목 요인에 대해서 검토하였다. 결과적으로, 프로세서간 통신 메시지의 입력율 변화에 따라 이를 처리하는 각 성분(자원)의 이용율과, 메시지 입력율의 변화에 따른 각 성분에서의 큐길이 및 처리 지연시간과의 관계로부터 IPC에 관련되는 주요 성분중 로컬 CPU가 프로세서 시스템의 최대 성능을 제한하는 주 요인이 됨을 정량적으로 확인하였다. 또한 로컬 CPU의 성능 변화에 따른 IPC 메시지 처리 지연효과와, 평균 메시지 길이의 가변에 따른 로컬 CPU의 처리 능력을 정량적으로 제시하였으며, 이 결과는 향후 프로세서의 성능 개선이나 시스템 확장을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. The control system architecture in switching systems have undergone numerous changes to provide various call processing capability needed in telecommunication services. During call processing in a distributed switching control environment, the delay effect due to communication among main processors or peripheral controllers is one of the limiting factors which affect the system performance. In this paper, we propose a performance model for an IPC(Inter Processor Communication) interface hardware block which is required on the ATM cell-based message processing in a distributed ATM exchange system, and analyze the primary causes which affect the processor performance through the simulation. Consequently, It can be shown that the local CPU of the several components(resources) related to the IPC scheme is a bottleneck factor in achieving the maximum system performance from the simulation results, such as the utilization of each processing component according to the change of the input message rate, and the queue length and processing delay according to input message rate. And we also give some useful results such as the maximum message processing capacity according to the change of the performance of local CPU, and the local CPU maximum throughput according to the change of average message length, which is applicable as a reference data for the improvement or expansion of the ATM control system.
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Hot Standby 고장 감내 구조를 지원하는 교환 제어시스템의 가동률 분석
송광석,여환근,한창호,문태수,유충렬,이광배,김현욱,윤충화,Song, Gwang-Seok,Yeo, Hwan-Geun,Han, Chang-Ho,Mun, Tae-Su,Yu, Chung-Ryeol,Lee, Gwang-Bae,Kim, Hyeon-Uk,Yun, Chung-Hwa 한국정보처리학회 1995 정보처리논문지 Vol.2 No.6
본 논문에서는 높은 시스템 가용성을 제공할 뿐만 아니라 고장 발생시 데이타 손실이 없는 두 가지 hot standby 구조를 제안한다. 제안된 hot standby 구조의 성능 을 평가하기 위해서 hot standby 구조로부터 동기 unit 만을 제거한 warm standby 구 조를 고려하였으며, 각 구조에 대한 시스템 불가동률을 마르코프 상태도를 이용하여 구한 후 서로 비교 평가하였다. 본 연구 결과, 대부분의 경우 hot standby 구조가 warm standby 구조보다 훨씬 높은 가동률을 제공하였으며, 외부 동기 unit로 구성된 hot standby 구조가 내부 동기 unit로 구성 된 hot standby 구조보다 향상 약간 높은 시스템 가동률을 유지하였다. 각 구조에 대한 active set time과 personnel recovery rate 는 시스템 가동률에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 data recovery time 이 임계치 이상으로 증가하는 경우에는 hot standby 구조와 warm standby구조 모두 시스 템 가동률이 급격히 저하되었고 특히 hot standby 구조의 성능 저하가 심하여 궁극적으로 warm standby 구조보다 시스템 가동률이 떨어지는 현상을 보였다. In this paper, we propose two hot standby architectures which not only provide high system availability but also lose little data on fault occurrence. In order to evaluate the performance of the proposed hot standby architectures, the warm standby architecture. In order to evaluate the performance of the propose d hot standby architectures, the warm standby architecture which is made from the hot standby architecture by eliminating its synchronization unit is considered. After system unavailability for each architecture is computed by using the corresponding Markov state diagram, the results are compared and evaluated. As the results, in most cases, hot standby architectures have higher availability than warm standby architecture. Also, hot standby architecture with external synchronization unit always maintains a little higher availability than hot standby architecture with internal synchronization unit. Active set time and personnel recovery rate for each architecture have little effect on system availability. However, in the case that data recovery time is too long, system availabilities of hot standby architectures and warm standby architecture degrade rapidly. In this case, the performance degradation of hot standby architectures is severe, and system availabilities of hot standby architectures eventually become lower than system availability of warm standby architecture.
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컴퓨터구조 : Hot Standby 고장 감내 구조를 지원하는 교환 제어시스템의 가동률 분석
송광석(Song Kwang Suk),여환근(Yeo Hwan Geun),한창호(Han Chang Ho),문태수(Moon Tae Soo),유충렬(You Choong Yeol),이광배(Lee Kwang Bae),김현욱(Kim Hyen Ug),윤충화(Yoon Chung Hwa) 한국정보처리학회 1995 정보처리학회논문지 Vol.2 No.6
본 논문에서는 높은 시스템 가용성을 제공할 뿐만 아니라 고장 발생시 데이타 손실이 없는 두 가지 hot standby 구조를 제안한다. 제안된 hot standby 구조의 성능을 평가하기 위해서 hot standby 구조로부터 동기 unit 만을 제거한 warm standby 구조를 고려하였으며, 각 구조에 대한 시스템 불가동률을 마르코프 상태도를 이용하여 구한 후 서로 비교 평가하였다. 본 연구 결과, 대부분의 경우 hot standby 구조가 warm standby 구조보다 훨씬 높은 가동률을 제공하였으며, 외부 동기 unit로 구성된 hot standby 구조가 내부 동기 unit로 구성된 hot standby 구조보다 항상 약간 높은 시스템 가동률을 유지하였다. 각 구조에 대한 active set time과 personnel recovery rate는 시스템 가동률에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 data recovery time이 임계치 이상으로 증가하는 경우에는 hot standby 구조와 warm standby 구조 모두 시스템 가동률이 급격히 저하되었고 특히 hot standby 구조의 성능 저하가 심하여 궁극적으로 warm standby 구조보다 시스템 가동률이 떨어지는 현상을 보였다. In this paper, we propose two hot standby architectures which not only provide high system availability but also lose little data on fault occurrence. In order to evaluate the performance of the proposed hot standby architectures, the warm standby architecture which is made from the hot standby architecture by eliminating its synchronization unit is considered. After system unavailability for each architecture is computed by using the corresponding Markov state diagram, the results are compared and evaluated. As the results, in most cases, hot standby architectures have higher availability than warm standby architecture. Also, hot standby architecture with external synchronization unit always maintains a little higher availability than hot standby architecture with internal synchronization unit. Active set time and personnel recovery rate for each architecture have little effect on system availability. However, in the case that data recovery time is too long, system availabilities of hot standby architectures and warm standby architecture degrade rapidly. In this case, the performance degradation of hot standby architectures is severe, and system availabilities of hot standby architectures eventually become lower than system availability of warm standby architecture.
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