통신 시스템 : 자료 구조 재사용을 이용한 리눅스 TCP 네트워킹 성능 개선

김석구 ( Seok Koo Kim ),정규식 ( Kyu Sik Chung ) 한국정보처리학회 2014 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.3 No.8

최근 인터넷 트래픽이 증가하면서 웹 서버의 성능 향상에 많은 노력들을 기울여왔다. 고사양 하드웨어로의 교체 또는 서버 수의 증설과 같은 하드웨어 측면 해결방법 외에 소프트웨어 측면의 해결 방법들이 있는데 최근 이에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존 TCP 네트워킹 수신과정에서 발생하는 성능 저하 문제점들을 파악하고 이를 해결할 수 있는 방법을 제안한다. 리눅스TCP 네트워킹 성능 개선에 관한 기존 방법 세 가지와 본 논문에서 새로 제안하는 두 가지 방법을 통합 적용하여 성능을 향상시킨다. 기존 개선 방법들로는 멀티코어 환경에서 패킷을 흐름단위로 코어에 할당하는 방법, 과도한 인터럽트 요청을 조절하는 ITR(Interrupt Throttle Rate) 방법, sk_buff 자료구조 recycling 방법이다. 본 논문에서 새로 제안하는 방법은 fd 자료구조 recycling 방법과 epoll_event 자료구조 recycling 방법이다. 웹 서버 환경에서 실험을 통해 본 논문의 제안방법들의 성능 개선효과, 또한 기존방법들과의 통합 적용했을 경우 성능 개선효과를 검증한다. 웹 서버로는 간단한 웹 서버, 리눅스에서 일반적으로 사용하는 Lighttpd와 Apache 웹 서버를 사용한다. 간단한 웹 서버 환경에서 본 논문에서 제안한 fd 재사용과 epoll_event 재사용을 적용할 경우 성능이 각각 7%와 6% 개선되고, 이 두 가지 방법을 기존의 세 가지 방법과 통합하여적용한 경우 성능이 총 40%까지 개선된다. Lighttpd와 Apache 웹 서버 환경에서 다섯 가지 통합 방법을 적용한 경우 성능이 각각 총 36%, 20%까지 개선된다. As Internet traffic increases recently, much effort has been put on improving the performance of a web server. In addition to hardware side solutions such as replacement by high-end hardware or expansion of the number of servers, there are software side solutions to improve performance. Recent studies on these software side solutions have been actively performed. In this paper, we identify performance degradation problems occurring in a conventional TCP networking reception process and propose a way to solve them. We improve performance by combining three kinds of existing methods for Linux Networking Performance Improvement and two kinds of newly proposed methods in this paper. The three existing methods include 1) an allocation method of a packet flow to a core in a multi-core environment, 2) ITR(Interrupt Throttle Rate) method to control excessive interrupt requests, and 3) sk_buff data structure recycling. The two newly proposed methods are fd data structure recycling and epoll_event data structure recycling. Through experiments in a web server environment, we verify the effect of our two proposed methods and its combination with the three existing methods for performance improvement, respectively. We use three kinds of web servers: a simple web server, Lighttpd generally used in Linux, and Apache. In a simple web server environment, fd data structure recycling and epoll_event data structure recycling bring out performance improvement by about 7 % and 6%, respectively. If they are combined with the three existing methods, performance is improved by up to 40% in total. In a Lighttpd and an Apache web server environment, the combination of five methods brings out performance improvement by up to 36% and 20% in total, respectively.

네트워크 필터링에서 캐시를 적용한 트라이 구조의 탐색 성능 개선

김호연 ( Ho Yeon Kim ),정규식 ( Kyu Sik Chung ) 한국정보처리학회 2014 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.3 No.6

트래픽의 엄청난 양과 함께 급격한 증가로 인하여 네트워크 장비들의 성능이 중요한 이슈가 되고 있다. 방화벽 또는 부하분산기와 같이 패 킷을 처리하는 네트워크 장비에서 성능에 영향을 주는 주요한 기능 중에 하나가 네트워크 필터링이다. 본 논문에서는 네트워크 필터링의 탐색 방법 중의 하나인 기존 트라이 방법의 성능을 개선하기 위하여 캐시를 적용한 트라이를 제안한다. 클라이언트와 서버 사이의 패킷 교환에서 한 번에 다수의 패킷이 송수신되는 경우에 대하여, 기존 방법은 동일한 탐색을 반복적으로 수행한다. 반면, 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 방 법에 캐시를 적용하여 불필요한 반복 탐색을 방지함으로써 네트워크 필터링 성능이 향상될 수 있다. 기존 방법과 제안 방법을 이용한 네트워크 필터링 실험을 수행하였다. 실험결과는 제안 방법이 기존 방법에 비하여 최대 초당 790,000개의 패킷을 더 처리할 수 있었음을 보여준다. 캐시 리스트 크기가 11일 때, 메모리 사용 증가량(7.75%) 대비 성능 개선(18.08%)이 가장 우수하였다. Due to the tremendous amount and its rapid increase of network traffic, the performance of network equipments are becoming an important issue. Network filtering is one of primary functions affecting the performance of the network equipment such as a firewall or a load balancer to process the packet. In this paper, we propose a cache based tri method to improve the performance of the existing tri method of searching for network filtering. When several packets are exchanged at a time between a server and a client, the tri method repeats the same search procedure for network filtering. However, the proposed method can avoid unnecessary repetition of search procedure by exploiting cache so that the performance of network filtering can be improved. We performed network filtering experiments for the existing method and the proposed method. Experimental results showed that the proposed method could process more packets up to 790,000 per second than the existing method. When the size of cache list is 11, the proposed method showed the most outstanding performance improvement (18.08%) with respect to memory usage increase (7.75%).

딥러닝 기반 감정인식 성능향상 방법

임명진,이명호,신주현 한국차세대컴퓨팅학회 2021 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.17 No.5

인터넷의 발달과 비대면 서비스의 증가로 사용자들 간에 문자나 SNS로 소통하는 경우가 늘어나고 있다. 사용자에 의한 대량의 데이터가 발생하면서 사용자 정보나 의견을 분석하여 감정을 인식하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그중에서도 텍스트 감정인식은 대부분 단어나 문장의 단일 감정을 인식하고 있다. 그러나 하나의 문장에도 여러 감 정이 복합적으로 존재하기 때문에 다중 감정인식 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 더욱 정확한 텍스트 감정 인식을 위해 데이터를 보정하는 방법과 딥러닝 기반의 다중 감정인식 방법을 적용한 감정인식 성능향상 방법을 제안 한다. 제안한 모델의 유용성을 확인하기 위해 딥러닝 모델을 비교 실험한 결과 Attention 모델을 사용했을 때 Accuracy가 76.7%로 가장 좋은 성능을 보였다. With the development of the Internet and the increase of non-face-to-face services, the number of users communicating through text messages or SNS is increasing. As a large amount of data is generated by users, research on recognizing emotions by analyzing user information or opinions is being actively conducted. Among them, most of the text emotion recognition recognizes a single emotion of a word or sentence. However, since multiple emotions exist complexly in a single sentence, a multi-emotion recognition method is required. Therefore, in this paper, we propose a data correction method for more accurate text emotion recognition and a method to improve emotion recognition performance by applying a deep learning-based multi-emotion recognition method. As a result of comparing deep learning models to confirm the usefulness of the proposed model, when the attention model was used, Accuracy showed the best performance with 76.7%.

육상교통 환경의 위성항법 위치결정 성능향상을 위한 기술 동향

이은성,박재익,임성혁,허문범,염찬홍 한국항공우주연구원 2012 항공우주산업기술동향 Vol.10 No.1

In this paper, domestic and international technology trends for GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning in land transportation environment are summarized and the technologies of positioning performance improvement using GNSS are described. GNSS positioning is an appropriate method considering compatibility with existing systems, ease of developing technologies, low-cost, next-generation transportation system. In many land transportation related projects GNSS positioning methods is been used. However it is difficult to acquire the GNSS signal around land transportation environment. In this paper, to overcome these shortcomings, recent technology trends in order to improve the GNSS position performance, are summarized and directions on research are anticipated. 본 논문은 육상교통 환경에서 위성항법을 활용하여 위치결정을 수행하고 있는 국내외 기술동향을 살펴보고 육상교통 환경에서 위성항법 위치결정 성능을 향상시키는 기술에 대하여 기술하고 있다. 기존시스템과의 호환성, 기술개발의 용이성, 구축비용, 차세대 교통체계의 적합성 등을 고려하여 육상교통환경의 위치결정 방법으로 위성항법을 사용하는 것이 가장 효과적이며, 이러한 이유로 전 세계에서 다양한 분야의 육상교통 프로젝트에 위성항법을 활용한 위치결정 방법이 사용되고 있다. 기존에 정확한 위치결정 방법으로 위성항법이사용된 항공 및 해양교통 환경에 비하여 육상교통환경은 위성항법 신호를 획득하기에 매우 어려운 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위한 최근의 위치결정 성능향상 관련 연구를 정리하여 기술개발 방향성과 활용성을 전망하였다.

산업용 송풍기 소음기의 성능 개선에 관한 실험적 연구

김병삼 ( Kim Byoung-sam ),정영달 ( Chung Young-dall ),심순섭 ( Sim Soon-sup ) 한국환경기술학회 2001 한국환경기술학회지 Vol.2 No.1

소음기는 소음 발생 기계의 배출소음을 줄이기 위하여 사용되는 음향학적 기구를 의미한다. 본 연구에서는 석유화학공장에 설치된 산업용 송풍기(industrial blower) 소음기의 성능 향상을 목표로 소음기의 성능 개선에 대해 연구하였다. 본 연구에 이용된 송풍기 소음기는 머플러형(muffler type)의 소음기이며, 성능을 향상시키기 위해 내부구조(buff의 형상, 위치, 배열, 갯수 등)의 최적조건을 실험적인 방법으로 찾았다. 본 연구결과를 기초로 제작한 실험용 소음기의 소음저감효과를 실내에서의 평가한 결과, 약 14dB(또는 18dB(A))의 소음레벨을 저감시킬 수 있었고, 실제 현장에 설치하여 평가한 결과, 종래의 소음기에 비해 약 4dB(A) 이상의 소음레벨을 더 저감시킬 수 있었다. Silencers are engineered devices that are designed to attenuate sound waves propagating in a flowing medium. The muffler type silencer has a series of chambers in parallel or series utilizing the reflection and expansion characteristics of the expansion chambers, sidetubes, branch resonators, and tailpipes to attenuate the sound. This paper studies performance improvement of industrial blower silencer in petrochemical plant. Industrial blower silencer is muffler type and optimal arrangements of buff for performance improvement of industrial blower silencer are seek by experimental method. Experimental results, noise level reduce 14 dB(or 18 dB(A)) in the laboratory and more 4 dB(A) than the existing silencer on the ground.

에너지 효율을 고려한 효과적인 CPU 오버클럭킹 방법

이준희(Jun-Hee Lee),공준호(Joon-Ho Kong),서태원(Tae-Weon Suh),정성우(Sung-Woo Chung) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.12

최근에, 그린 컴퓨팅은 모든 산업 분야에서 가장 중요한 이슈가 되었다. 이에 따라, 에너지 효율성의 강조는 아무리 강조해도 과하지 않다. 상용 프로세서 제조업체인 인텔의 경우도 성능 뿐 아니라, 에너지 효율성을 매우 강조하고 있다. 그럼에도 불구하고, 컴퓨터를 사용하는 많은 일반 사용자들은 추가비용 임이 컴퓨터의 성능만을 높이기 위해 CPU 오버클럭킹을사용한다. CPU 오버클럭킹을 통한 성능 향상에 따른 파워 소모는 필요악으로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 CPU 공급전압은 그대로 유지하고 CPU 클럭 주파수만 증가시키는 에너지 효율을 고려한 효과적인 CPU 오버클럭킹 방법을 제안한다. 이 방법을 통해 에너지 감소와 성능 향상이라는 두가지 목적을 동시에 달성하였다. 실험결과, 실행시간 17% 단축, 전체 컴퓨터 시스템 에너지 소모 5% 감소를 보여주었다. 더불어, 전체 컴퓨터 시스템 Energy Delay Product (EDP)가 22% 감소되는 결과를 보여주었다. More recently, the Green Computing have become a important issue in all fields of industry. The energy efficiency cannot be over-emphasized. Microprocessor companies such as Intel Corporation design processors with taking both energy efficiency and performance into account. Nevertheless, general computer users typically utilize the CPU overclocking to enhance the application performance. The overclocking is traditionally considered as an evil in terms of the power consumption. In this paper, we present effective CPU overclocking schemes, which raise CPU frequency while keeping current CPU supply voltage for energy reduction and performance improvement. The proposed scheme gain both energy reduction and performance improvement. Evaluation results show that our proposed schemes reduce the processor execution time as much as 17% and total computer system energy as much as 5%, respectively. In addition, our effective CPU overclocking schemes reduce the Energy Delay Product (EDP) as much as 22%, on average.

초음속 충동형 터빈 성능개선을 위한 동익 오버랩 최적설계

조종재(Jongjae Cho),서종철(Jongchul Seo),김귀순(Kuisoon Kim) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

동익 오버랩은 축류 터빈의 성능향상을 위해 적용되며, 동익의 익단과 익근에 추가적인 높이를 적용함으로써 충분한 유로를 확보할 수 있다. 특히, 초음속 터빈에서는 동익 유로에서의 질식 가능성을 줄이며, 설계 압력비를 구현할 수 있도록 한다. 하지만 동익 오버랩을 적용하면, 펌핑손실, 확산손실 등의 추가적인 손실이 동반된다. 따라서 터빈 성능향상을 최대화하기 위해 최적화 기법을 적용하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 사용하였다. 설계변수는 동익 오버랩의 형상변수이다. 연구결과를 통해, 최적화된 동익 오버랩에 의한 상당한 터빈 성능향상을 확인할 수 있었다. A rotor overlap technique was adapted to improve the performance of a axial turbine. The technique secured sufficient flow passage by additional height at the rotor tip and hub. especially in a supersonic turbine, the technique reduced the chance of chocking in the rotor passage, and made to be satisfied the design pressure ratio. However, the technique also made additional losses, like a pumping loss, expansion loss, etc. Therefore, a optimization technique was appled to maximize the improvement of the turbine performance. An approximate optimization method was used for the investigation to secure the computational efficiency. The design variables was shape factors of a rotor overlap. Results indicated that a significant improvement in turbine performance can be achieved through the optimization of the rotor overlap.

Performance Advantage for Electric Vehicles under Competition

정다운,김병조,박명섭 한국경영학회 2018 經營學硏究 Vol.47 No.1

Although most electric vehicles (EVs) can cover the majority of daily driving needs, customers are anxious that they will run out of electricity on the road before arriving at the destination. Thus, the availability and accessibility of charging stations become critical for increasing sales in EV market. As well as charging convenience, customers are attracted by high-performance, meaning that all relevant features (acceleration, maximum speed, braking, riding comfort, durability, safety, charging time, etc.) need to be balanced. However, in many cases, achieving the optimal balance requires additional expense so that it may cause pressure on price despite its expected benefits. Thus, we investigate how the EV manufacturers can cope with the trade-off between lowering price and improving performance under competition. Then, we compare the equilibrium performance levels and prices of EVs when performance improvement costs of competing firms differ. We also examine the equilibrium decision from the social perspective and provide the implications of how the socially favorable decision is different from that for manufacturers.

패드 선단 테이퍼를 갖는 수력 수직 원통형 터빈 가이드 베어링의 성능향상 - 테이퍼 각도와 길이의 영향

이안성,장선용,박수만 한국트라이볼로지학회 2018 한국트라이볼로지학회지 (Tribol. Lubr.) Vol.34 No.1

Cylindrical turbine guide bearings (TGBs) with simple plain pads have conventionally been used in vertical hydro-power turbine-generator applications in order to provide turbine runner shafts with smooth rotation guides and supports. To overcome low-load/low-eccentricity performance drawbacks, such as very low film stiffness and lack of design credibility in the stiffness values themselves, of conventional cylindrical TGBs, the introduction of a rotational-directional leading-edge taper to each partitioned pad, simply pad leading-edge taper, has been found to be very effective in enhancing their design-application availability and usefulness. In this study, we investigate the effects of taper angle and length for given taper heights in detail in order to systematically establish the effectiveness of design on the performance improvement of vertical hydro-power application cylindrical TGBs with pad leading-edge tapers. The analysis results with 4-Pad×1-Row cylindrical TGBs show that the lubrication performance of the cylindrical TGBs is optimized with an approximate taper angle ratio of 0.8 and taper length ratio of 0.9. We conclude that the introduction of pad leading-edge tapers along with the optimization of taper designs can be very effective in improving the overall operation reliability of cylindrical TGBs and the rotordynamic characteristics of vertical hydro-power turbine-generator rotor-bearing systems as well, to which the TGBs are applied.

교량의 보수보강에 대한 성능향상 분석 연구

조한민 ( Cho¸ Han-min ),박기태 ( Park¸ Ki-tae ),정규산 ( Jung¸ Kyu-san ),김재환 ( Kim¸ Jae-hwan ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.2

교량은 국내 사회기반시설 중 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 지속적인 유지관리를 수행하고 있다. 국내 교량의 대부분은 RC슬래브 교량으로 공용년수가 오래됨에 따라 상당한 노후화가 진행되었다. 이러한 노후화는 지속적으로 교량에 대한 손상을 발생시켜 주기적인 보수보강을 수행해야 한다. 따라서 본 연구에서는 RC슬래브 교량 바닥판 손상을 단면손실로 가정하여 해석을 수행하고 거동특성 분석 후 보수보강에 대한 성능향상 지표를 제시하고자 한다.