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효율적인 자원 사용을 위한 예측기반 동적 쓰레드 풀 기법
정지훈(Jihoon Jung),한세영(Saeyoung Han),박성용(Sungyong Park) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.31 No.3·4
본 논문에서는 다중 쓰레드 기반의 서버 프로그래밍을 위한 예측 기반의 동적 쓰레드 풀 기법을 제안하였다. 기존의 쓰레드 풀(Thread Pool) 모델은 고정된 쓰레드 풀(Bounded Thread Pool)모델로, 서버에 최적화된 개수의 쓰레드를 유지하면서 다수의 요청에 대해 빠르게 응답할 수 있다는 장점이 있으나, 사용자의 접속이 적을 경우에도 고정된 시스템 자원을 점유하여야 하므로, 자원의 효율적인 사용에 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 동적으로 쓰레드 풀의 크기를 변경하는 워터마크 쓰레드 풀 모델이 개발되었고, 본 논문에서는 이를 기반으로 지수평균을 사용하여 앞으로 필요한 쓰레드의 개수를 예측하고 쓰레드를 사전에 생성하여 더욱 효율적으로 자원을 활용하도록 하는 예측기반의 동적 쓰레드 풀 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 사용자의 요청이 많을 경우 사용자 요청에 대한 응답시간을 빠르게 하고, 요청량이 적을 경우에는 불필요한 자원을 점유하지 않게 하여 기존의 워터마크 쓰레드 풀 모델에 비해 보다 성능이 좋고 자원을 효율적으로 활용함을 실험을 통해 확인하였다. A dynamic thread pool model is one of a multi-thread server programming model that handles many requests from users concurrently. In most cases, bounded thread pool model is used for server programming. Because it reduces a thread overhead by creating a pool of threads in advance, it can response more quickly to users' requests. But this model always occupies system resources when there are small amount of requests, which prevents other applications from using available resources. In this paper, for the utilization of occupied but unused resources, we proposed and implemented a prediction-based dynamic thread pool scheme using customized exponential average. From the experiments, we show that this scheme outperforms bounded thread pool model and uses small resources.
Xen 환경에서 스케줄링 지연을 고려한 가상머신 우선순위 할당 기법
양은지(Eunji Yang),최현식(Hyunsik Choi),한세영(Saeyoung Han),박성용(Sungyong Park) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.37 No.4
CPU 자원이 다수의 가상머신에 의해 공유되는 Xen 가상화 환경에서는, CPU가 하나의 가상머신의 요청을 처리하는 동안 다른 가상머신은 CPU를 기다려야 하는 가상머신 스케줄링 지연이 존재한다. 가상화 환경에서 응용프로그램의 QoS 요구사항을 만족시키기 위하여 자원을 관리하는 대부분의 시스템은 가상머신의 자원 사용률과 가상머신에서 운영하는 응용프로그램의 성능을 모니터링하고 분석하여 자원을 재할당한다. 이 때 응용프로그램의 성능 분석을 위해 큐잉 모델 등과 같은 수학적인 모델링 기법이 사용되지만 비가상화 환경에서 사용되던 모델은 가상머신 스케줄링 지연을 고려하지 않으므로, 가상화 환경에서는 정확한 분석과 예측이 어렵고, 따라서 이를 기반으로 자원을 관리하는 시스템은 요구되는 응용프로그램의 성능을 제공하지 못할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 Xen 가상화 환경에서 가상머신 스케줄링 지연을 반영하여 응용프로그램의 성능을 측정하고, 모든 가상머신이 일으킬 수 있는 스케줄링 지연을 최소화하는 방향으로 CPU 사용 우선순위를 설정하는 기법을 제안하고, 제안한 기법이 스케줄링을 고려하지 않은 방법에 비해 응용 프로그램의 성능을 향상시킴을 보인다. There exist virtual machine scheduling delays in virtualized environment in which virtual machines share physical resources. Many resource management systems have been proposed to provide better application QoS through monitoring and analyzing application performance and resource utilization of virtual machines. However, those management systems don't consider virtual machine scheduling delays, result in incorrect application performance evaluation and QoS violations In this paper, we propose an application behavior analysis considering the scheduling delays, and a virtual machine priority allocation scheme based on the analysis to improve the application response time by minimizing the overall virtual machine scheduling delays.