오브젝트 스토리지 서비스를 활용한 국가과학기술연구망에서의 데이터 공유 서비스 제공 방안

홍원택 ( Wontaek Hong ),권윤주 ( Yoonjoo Kwon ),정진욱 ( Jinwook Chung ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1

최근 클라우드 컴퓨팅 기술의 발전은 기존에 어려웠던 응용연구 분야의 실험 환경 구축을 용이하게 함으로써 새로운 협업연구 패러다임을 가져오고 있다. 본 논문에서는 고성능 연구망 기반의 협업연구 환경을 구축하기 위해 필요한 데이터 공유 및 전송에 관한 서비스 제공 방안을 제안한다. 이러한 서비스 모델은 연구망의 특성을 반영하고, 접근 패턴이 다른 사용자들을 동시에 수용할 수 있도록 구성된다. 이를 토대로, 최근 오픈소스 소프트웨어로 활발히 이용되는 서비스 구성 요소들을 분류 및 선택하여 실험 테스트베드를 구성하고, 활용 시나리오별 데이터 전송 실험을 수행함으로써 제안 서비스의 활용 가능성을 확인하였다.

철도궤도 하부구조물 평가를 위한 타격식 관입 롯드가 체결된 콘 관입기의 개발 및 적용

홍원택(Wontaek Hong),변용훈(Yonghoon Byun),김상엽(Sangyeob Kim),최찬용(Chanyong Choi),이종섭(Jongsub Lee) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.2

철도궤도 하부구조물의 유지, 보수 및 과다설계에 따른 비용을 최소화하기 위하여 궤도 하부구조물의 강도 및 강성특성에 대한 정확한 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 궤도 하부구조물의 상태를 평가하기 위한 콘 관입기(CPI)를 개발하였으며, 적용성 검증을 위하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. CPI를 이용한 철도궤도 하부구조물 평가의 결과로서 획득되는 결과는 동적 콘관입지수(DCPI), 원추관입저항력(qc), 마찰저항력(fs) 및 마찰력비(Fr)이다. 실험결과, 실내실험의 경우 도상자갈층에서 획득한 동적 콘 관입지수와 상부노반층에서 획득한 원추관입저항력, 마찰저항력 및 마찰비는 조성한 시료에 대하여 신뢰할 만한 결과를 보였다. 현장실험의 경우 도상자갈층의 경계면을 명확히 구분해 내었으며, 상부노반층의 불연속면을 감지하였다. 본 연구에서 개발된 CPI는 동적 관입과 정적 관입 방법을 이용함으로써 궤도 하부구조물 평가에 유용한 방법이 될 것이라 기대된다. To minimize the cost of maintenance, repair and over-design of track substructure, an accurate evaluation of strength and stiffness of the track substructure is necessary. In this study, a cone penetrometer with impact penetration rod (CPI) is developed for the evaluation of track substructure. For applicability test, the chamber and field tests were performed. As the experimental results of the CPI, dynamic cone penetration endex (DCPI), cone tip resistance (qc), friction resistance (fs) and friction ratio (Fr) were obtained. In the chamber test, the experimental results show reasonable values for the simulated track substructure. In the field test, the CPI clearly detects the interface between the ballast and the subgrade. Also, discontinuous layers are detected in the subgrade. It is expected that the developed CPI may be an effective tool for the evaluation of track substructure by evaluating the ballast layer by dynamic penetration and the subgrade by static penetration of the inner rod.

매설관 주변부 누수 탐지를 위한 매설형 TDR 모듈 개발

홍원택(Wontaek Hong) 한국지반환경공학회 2021 한국지반환경공학회논문집 Vol.22 No.11

매설관으로부터의 누수에 의한 지반 내 공동 및 이완구간 형성에 따른 사고를 사전에 방지하기 위하여 매설관의 파손 및 누수와 동반한 지반 내 함수상태 변화의 평가가 요구된다. 흙의 함수상태 평가를 위한 기법으로써 시계열반사계(TDR)의 적용이 고려될 수 있으나 표준 TDR 프로브의 경우 세장비가 매우 큰 전극을 이용하므로 지반 내 설치 시 전극의 변형 및 파손이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 지반 내에서 안정적으로 형태를 유지하며 함수상태를 평가할 수 있는 매립형 TDR 모듈을 개발하였다. 매립형 TDR 모듈은 동축케이블의 내부도체 및 외부도체에 연결되는 세 개의 전극과 지반 내에서 전극의 변형방지 및 평행배열 유지를 위한 MC Nylon 재질의 케이싱으로 구성된다. 매립형 TDR 모듈로부터 획득된 유도전자기파의 신뢰도 검증을 위하여 표준 TDR 프로브로부터 획득한 유도전자기파와 상호비교 하였으며 보정실험을 통하여 체적함수비와 유도전자기파의 전파시간 상관관계가 수립되었다. 매립형 TDR 모듈의 현장적용 적정성을 평가하기 위하여 실내 모형실험이 수행되었으며, 모형 매설관으로부터의 누수에 따른 흙 시료의 체적함수비 변화가 명확히 관찰되었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 매립형 TDR 모듈은 도심지 포장 하부에 설치된 매설관의 건전도 평가 및 매설관 주변부 지반의 함수상태 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 판단된다. To prevent accidents due to the cavities and loosened layers formed due to water leakage from the deteriorated buried pipes, evaluation of the changes in water contents around the buried pipes is required. As a method to evaluate the water contents of the soils, time domain reflectometry (TDR) system can be adopted. However, slender electrodes used in standard TDR probe may be damaged when buried in the ground. Thus, in this study, buried type TDR module was developed for the evaluation of the water contents with maintaining required shape of the electrodes in the ground. The TDR module is composed of three electrodes connected to the core conductor and outer conductor and a casing to prevent deformation and maintain alignment of the electrodes in the ground. For the verification of TDR waveforms measured using the TDR module, comparative analysis was conducted with the TDR waveforms measured using the standard TDR probe, and the relationship between the volumetric water content of the soils and the travel time of the guided electromagnetic wave was constructed. In addition, a model test was conducted to test the applicability of the buried type TDR module, and the experimental result shows that the TDR module clearly evaluates the changes in volumetric water contents due to the leakage from the modeled buried pipe. Therefore, the buried type TDR module may be effectively used for the health monitoring of the buried pipe and the evaluation of the water contents around the pipes buried in the urban pavements.

Science DMZ 환경에서의 컨테이너 기반 협업연구 플랫폼 구성 및 성능 측정

홍원택 ( Wontaek Hong ),이상권 ( Sangkwon Lee ),김기현 ( Kihyeon Kim ),문정훈 ( Jeonghoon Moon ) 한국정보처리학회 2021 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.28 No.1

고성능 네트워크를 기반으로 하는 과학응용 협업연구 환경에서 대용량 데이터의 고속 전송을 위해 활용되고 있는 전용의 데이터 전송 노드는 이용률을 감안하여 연산을 위한 부수적인 목적을 위해 활용이 가능하다. 본 논문에서는 이러한 분산된 데이터 전송 노드들을 활용한 컨테이너 기반 협업연구 플랫폼의 구성 사례를 소개하고 해당 플랫폼 상에서 분산 학습을 실험하고 소요시간 측면에서 성능을 측정하여 제시한다.

HPC 환경을 위한 데이터 전송 노드 클러스터 구축 및 성능분석

홍원택 ( Wontaek Hong ),안도식 ( Dosik An ),이재국 ( Jaekook Lee ),문정훈 ( Jeonghoon Moon ),석우진 ( Woojin Seok ) 한국정보처리학회 2020 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.9 No.9

HPC(High Performance Computing) 서비스를 기반으로 한 거대과학 응용분야의 협업연구는 원거리에 떨어져 있는 연구자들 사이에서 대용량 데이터의 빠른 전송을 필요로 한다. 이와 관련하여 최근 미국 내의 주요 슈퍼컴퓨터들을 연계하여 고속 전송하기 위한 연구들이 수행되고 있다. 본 논문에서는 기 구축되어 운영 중인 한국과학기술정보연구원의 누리온 슈퍼컴퓨터 병렬 파일시스템 내의 대용량 데이터를 고속 전송하기 위해서 고성능 과학기술연구망 기반의 데이터 전송 노드(DTN) 클러스터를 구축하고 종단간 왕복지연 시간이 약 130ms에 달하는 원거리 전송 실험을 수행한다. 실험을 통해 다른 크기의 파일들로 구성된 실험 군들에 대해 DTN 클러스터링에 따른 전송 성능을 비교하였고, 3대의 멀티 노드로 구성된 DTN 클러스터는 두 종류의 병행성, 병렬성 설정에서 단일 노드 대비 각각 약 1.8, 2.7배의 전송 성능 향상을 가져올 수 있음을 확인하였다. Collaborative research in science applications based on HPC service needs rapid transfers of massive data between research colleagues over wide area network. With regard to this requirement, researches on enhancing data transfer performance between major superfacilities in the U.S. have been conducted recently. In this paper, we deploy multiple data transfer nodes(DTNs) over high-speed science networks in order to move rapidly large amounts of data in the parallel filesystem of KISTI’s Nurion supercomputer, and perform transfer experiments between endpoints with approximately 130ms round trip time. We have shown the results of transfer throughput in different size file sets and compared them. In addition, it has been confirmed that the DTN cluster with three nodes can provide about 1.8 and 2.7 times higher transfer throughput than a single node in two types of concurrency and parallelism settings.

DTN 클러스터를 활용한 NFS 스토리지 기반 대용량 데이터 전송 성능 분석

홍원택 ( Wontaek Hong ),문정훈 ( Jeonghoon Moon ),곽재승 ( Jaiseung Kwak ) 한국정보처리학회 2019 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.26 No.1

최근 첨단 과학응용분야에서는 대용량의 데이터를 효과적으로 공유 및 전송하기 위해 전용의 연구망과 데이터 전송 노드(DTN)를 활용하여 전송 효율을 높이기 위한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 특히, DTN 클러스터링은 복수 개의 전송 노드들을 이용하여 병행성을 높여 전송 효율을 극대화시키는 기법으로 고성능컴퓨팅 환경에서 적용되고 있다. 이와 관련하여, 본 논문에서는 초기 실험적 연구로 NFS 외부 스토리지를 연계한 DTN 클러스터링 환경을 구축하고, WAN 구간에서 종단간 대용량 데이터 전송 실험을 수행한다. 실험 결과, 파일의 크기 및 개수 등이 서로 다른 비교 군들을 대상으로 단일 DTN 대비 DTN 클러스터링에 대한 효과를 확인할 수 있었다.

대용량 스토리지 기반의 데이터 전송 노드 클러스터 설계 및 구축

홍원택 ( Wontaek Hong ),안도식 ( Dosik An ),이재국 ( Jaekook Lee ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.1

과학응용분야의 원활한 협업 지원을 위해서는 원거리간 대용량 연구데이터의 고속 전송이 반드시 요구된다. 이와 관련하여, 본 논문은 기 구축된 대용량 파일 시스템을 다수의 데이터 전송 노드(DTN)에 연동하기 위해 필요한 요구사항들을 정리하고, 이에 기반하여 DTN 클러스터를 설계하고 구축한 사례를 제시한다. 추가적으로, 종단간 왕복지연 시간이 약 130ms에 달하는 원거리 종단 포인트와 대용량 실험데이터를 송수신함으로써 구축된 결과물의 전송 성능을 측정하고 확인한다.

MPTCP기반 Globus 서비스 적용을 위한 병렬 전송성능 모니터링

홍원택(Wontaek Hong) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.2

대용량 데이터의 공유 및 신속한 전송을 요구하는 과학응용 분야에서는 전송 성능을 높이기 위해 Globus/GridFTP와 같은 전송 어플리케이션에서의 병행성, 병렬성, 파이프라이닝 기법 등을 통한 성능 향상을 추구해 오고 있다. 본 논문에서는 비슷한 맥락에서 전송 프로토콜 계층에서 다중 경로 지원할 수 있는 Mptcp를 도입할 경우 기대할 수 있는 인터페이스 수의 증가 및 전송 스트림들의 병렬성 확장에 따른 전송성능 향상을 에뮬레이션 환경에서 실험하고 결과를 제시한다. For science applications that requires rapid transfer and sharing of large volume data, many efforts to improve data transfer performance have been made based on concurrency, parallelism and pipelining in data transfer applications such as Globus/GridFTP. In this paper, as a similar trial, experiments have been conducted for the expected transfer throughput enhancement by the increased number of network interface and parallelism in the Mptcp emulation environment and the result is presented.

Layer 3 에서의 네트워크 가상화 및 종단간 성능 평가

홍원택(Wontaek Hong),김민아(Min-Ah Kim),공정욱(Jonguk Kong),곽재승(Jaiseung Kwak),변옥환(Okhwan Byeon) 한국통신학회 2006 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.7

PARIS : 피어 - 투 - 피어 기반의 그리드 정보 서비스 구조

임민열(Minyeol Lim),홍원택(Wontaek Hong),박형우(Hyungwoo Park),이상산(Sangsan Lee) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A

초고속 네트워크에 연동된 고성능 컴퓨팅 자원들을 효율적으로 활용하려는 그리드 컴퓨팅(Grid computing) 기술은 네트워크를 통한 기존의 단순한 정보 공유(Information sharing)뿐만 아니라 자원의 공유(Resource sharing)를 통해 분산된 자원들의 통합을 가능하게 한다. 이상적인 그리드 컴퓨팅 환경을 구축하기 위해서는 무엇보다도 그리드 환경에 속한 자원들의 정보를 통합적으로 관리 및 서비스하는 것이 무엇보다도 중요하다. 그리드 정보서비스의 역할은 그리드 사용자가 필요한 자원 및 그에 대한 정보를 쉽게 찾을 수 있도록 다양한 검색 기능을 제공하는 것 이외에도, 전세계에 분산된 자원들의 최신 정보를 빠르게 서비스하도록 하여야 한다. 이를 위해서는 그리드 환경의 특성을 고려하여 효율적인 그리드 정보 서비스 아키텍쳐를 구성하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 널리 사용되는 그리드 정보 서비스(MDS) 모듈 구조인 클라이언트/서버 구조가 아닌 피어-투-피어 구조의 정보 서비스 구조(PARIS)를 제안한다. 이는 그리드 자원 활용의 지역성과 사용자 접근 패턴에 따라 정보 서비스의 정확성을 높이면서 지연 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다.