온라인 게임에서의 자원 정보를 이용한 부하분산 시스템 설계 및 구현

명원식,한준탁,박영호 (사)디지털산업정보학회 2005 디지털산업정보학회논문지 Vol.1 No.1

웹 서버 클러스터에서 내용 기반으로한 부하 분산 기법

명원식,장태무,Myung, Won-Shig,Jang, Tea-Mu 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지 A Vol.10 No.6

인터넷의 급속한 성장과 더불어 인기 있는 웹 사이트는 우수한 성능의 단일 서버 또는 미러(mirror) 사이트에만 의존 할 수 없을 정도로 인터넷 사용이 급증하였다. 이러한 인터넷 사용과 사용자의 급증은 과중한 전송량과 시스템의 부하문제를 야기 시켰으며 이를 해결하기 위한 여러 방안으로 클러스터 시스템이 연구되어지고 있다. 특히 클러스터의 모든 컴퓨터 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 클라이언트의 요구를 적절히 분산시키는 스케줄링 방법이 중요하다. 본 논문에서는 웹 서버 클러스터에서 서비스 지연을 감소시키기 위해 클러스터내의 웹 서버들이 각각 서로 다른 내용을 가지는 기법을 제안한다. 이는 부하 분배기의 알고리즘을 구현하는데 있어 오버헤드를 줄이고 응답시간을 감소화 하는데 있다. 또한 부하 분배기로부터 요청을 받은 웹 서버는 부하 분배기를 거치지 않고 바로 클라이언트에게 응답을 보낸다. 성능 측정을 통해 기존의 다른 방식보다 제한한 기법이 보다 우수함을 보이고, 응답시간에서도 기존의 RR(Round Robin)과 LC(Least Connection) 방식보다 제안한 웹 서버 클러스터 기법이 각각 16%, 14% 짧다는 것을 보인다. With the rapid growth of the Internet, popular Web sites are visited so frequently that these cannot be constructed with a single server or mirror site of high performance. The rapid increase of Internet uses and uses raised the problems of overweighted transmission traffic and difficult load balancing. To solve these, various schemes of server clustering have been surveyed. Especially, in order to fully utilize the performance of computer systems in a cluster, a good scheduling method that distributes user requests evenly to servers in required. In this paper, we propose a new method for reducing the service latency. In our method, each Web server in the cluster has different content. This helps to reduce the complexity of load balancing algorithm and the service latency The Web server that received a request from the load balancer responds to the client directly without passing through the load balancer. Simulation studies show that our method performs better than other traditional methods. In terms of response time, our method shows shorter latency than RR (Round Robin) and LC (Least Connection) by about 16%, 14% respectively.

고 병렬성을 갖는 새로운 RAID 구조에 관한 연구

명원식,서동린 (사)디지털산업정보학회 2007 디지털산업정보학회논문지 Vol.3 No.2

인터넷 온라인 게임의 품질평가에 관한 연구

명원식,한준탁,이양선 한국멀티미디어학회 2005 한국멀티미디어학회지 Vol.9 No.2

웹 서버 클러스터에서 내용 기반으로한 부하 분산 기법

명원식,장태무 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.10 No.6

게임서버의 CPU 사용율 기반 효율적인 부하균등화 기술의 설계 및 구현

명원식,한준탁 한국게임학회 2004 한국게임학회 논문지 Vol.4 No.4

과거의 온라인 게임은 일대일 접속으로 두 사람만이 데이터를 주고받으며 게임 할 수 있었으나 현재의 온라인 게임은 MMORPG라고 해서 수만 명의 사람들이 동시에 접속이 가능하다. 특히 우리나라는 세계 어느 나라에서 찾아 볼 수 없는 네트워크 인프라를 확보하고 있다. 거의 모든 가정에 초고속 인터넷 통신망이 설치되어 있으며 높은 인구 밀도는 이런 인프라의 형성을 가속화하는 것을 가능하게 했다. 하지만 이러한 온라인 게임의 급격한 증가는 제한적인 인터넷의 통신용량에 대하여 트래픽의 증가로 이어지고 온라인 게임이 접속이 불안정해지거나 접속이 다운되는 상태로 이어질 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각 게임 서버를 보다 확충함으로서 해결할 수 있으나 그럴 경우 고비용을 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 현재의 온라인 게임에서 사용되고 있는 컨텐츠별로 나누어진 게임 서버들을 지 역 클러스터 링 형태로 연결하고, 부하 균등화(Load Balancer)서버로써 특정한 게임 서버의 부하를 감소시키고 게임 서버의 성능 향상과 효율적인 게임 서버 운용을 위하여 부하 균등화 기법을 제안한다. 본 논문에서는 그룹별 각각 다른 서비스를 하고 CPU 사용율의 자원정보를 이용하여 효율적으로 부하를 균등화하는 기법을 제안한다. 각각 서로 다른 게임을 서비스하는 그룹들은 컨텐츠들에 대한 수정, 삭제, 추가 등 자원 정보 변경으로 인하여 깨어질 수도 있는 자원 정보 일관성을 유지하기 위해 네트워크 파일 시스템에 연결되어 운영된다. 성능 실험을 통해 기존의 RR방식과 LC방식보다 제안한 방식이 각각 12%와 10%의 응답시간 향상을 보여주었다. The on-line games in the past were played by only two persons exchanging data based on one-to-one connections, whereas recent ones (e.g. MMORPG: Massively Multi-player Online Role-playings Game) enable tens of thousands of people to be connected simultaneously. Specifically, Korea has established an excellent network infrastructure that can't be found anywhere in the world. Almost every household has a high-speed Internet access. What made this possible was, in part, high density of population that has accelerated the formation of good Internet infrastructure. However, this rapid increase in the use of on-line games may lead to surging traffics exceeding the limited Internet communication capacity so that the connection to the games is unstable or the server fails. expanding the servers though this measure is very costly could solve this problem. To deal with this problem, the present study proposes the load distribution technology that connects in the form of local clustering the game servers divided by their contents used in each on-line game reduces the loads of specific servers using the load balancer, and enhances performance of sewer for their efficient operation. In this paper, a cluster system is proposed where each Game server in the system has different contents service and loads are distributed efficiently using the game server resource information such as CPU utilization. Game sewers having different contents are mutually connected and managed with a network file system to maintain information consistency required to support resource information updates, deletions, and additions. Simulation studies show that our method performs better than other traditional methods. In terms of response time, our method shows shorter latency than RR (Round Robin) and LC (Least Connection) by about 12%, 10% respectively.

컨텐츠를 기반으로한 웹 서버 클러스터 기법

명원식(Won Shig Myung),장태무(Tae Mu Chang) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.2Ⅰ

본 논문에서는 서버의 운영체제에 의존적이지 않은 디스패처(Dispatcher)방식과 클라이언트의 요청에 대한 서버의 응답을 클라이언트와 직접 통신하는 직접 라우팅(Direct Routing) 방식을 혼합하고, 클러스터로 구성된 웹 서버들은 각각 서로 다른 컨텐츠를 가지고 클라이언트 요청에 해당 서버에서 응답하는 컨텐츠를 기반으로한 웹 서버 클러스터 기법을 제안한다. 기존의 디스패처는 해당 디스패처에 관련된 서버들간의 부하 분산을 효과적으로 처리 하는데 목적을 두지만, 제안한 컨텐츠를 기반으로한 웹 서버 클러스터 기법은 부하 분산 보다는 디스패처에 대한 오버헤드(Overhead)를 감소시키고 클러이언트의 서비스에 대한 응답시간(Response-time)을 최소화 하는데 그 목적을 둔다. 또한 본 논문에서는 서로 다른 컨텐츠로 구성되어 있는 서버들 중에 특정한 한 서버가 페일(Fail)이 발생했을 때 전체 컨텐츠로 구성되어 있는 또 하나의 서버를 가지고 페일 문제를 해결한다. 본 논문에서 제안한 컨텐츠를 기반으로한 웹 서버 클러스터 기법을 월드 와이드 웹(World Wide Web)에 적용시 폭발적으로 증가하는 서비스 요청과 이로 인한 디스패처의 오버헤드를 효과적으로 처리하여 보다 빠르고 신뢰적인 서비스가 가능할 것으로 기대된다.

웹 서버 시스템에서의 자원 정보를 이용한 효율적인 부하분산 기법

장태무,명원식,한준탁,Chang Tae-Mu,Myung Won-Shig,Han Jun-Tak 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.2

웹을 사용하는 사람들의 기하급수적으로 증가하면서 확장이 용이하며 신뢰도가 높은 웹 서버가 절실히 요구된다. 사용자의 급증은 과중한 전송량과 시스템의 부하문제를 야기 시켰으며 이를 해결하기 위한 방안으로 클러스터 시스템이 연구되고 있다. 기존의 클러스터 시스템에서는 웹 서버 간 부하가 균등하더라도 멀티미디어나 CGI 둥으로 요청 데이터 크기가 크면 특정 웹 서버의 부하와 응답 시간이 증가되는 경향이 있다. 본 논문에서는 웹 서버들이 각각 다른 컨텐츠를 갖고 CPU, 메모리 및 디스크 사용율 등의 웹 서버의 자원 정보를 이용하여 효율적으로 부하를 분산하는 기법을 제안한다. 각각 서로 다른 컨텐츠를 가지고 있는 엘 서버들은 컨텐츠들에 대한 수정, 삭제, 추가 둥 자원 정보 변경으로 인하여 깨어질 수도 있는 자원 정보 일관성을 유지하기 위해 네트워크 파일 시스템에 연결되어 운영된다. 컨텐츠를 나누어 저장함으로써 생길 수 있는 각 컨텐츠 그룹 간의 부하의 불균형의 문제는 웹 서버에 대한 재설정으로 해결하였다. 성능 실험을 통해 기존의 RR방식과 LC방식보다 제안한 기법이 최대 $50\%$의 처리율과 응답시간 향상을 보여주었다. The exponential growth of Web users requires the web serves with high expandability and reliability. It leads to the excessive transmission traffic and system overload problems. To solve these problems, cluster systems are widely studied. In conventional cluster systems, when the request size is large owing to such types as multimedia and CGI, the particular server load and response time tend to increase even if the overall loads are distributed evenly. In this paper, a cluster system is proposed where each Web server in the system has different contents and loads are distributed efficiently using the Web server resource information such as CPU, memory and disk utilization. Web servers having different contents are mutually connected and managed with a network file system to maintain information consistency required to support resource information updates, deletions, and additions. Load unbalance among contents group owing to distribution of contents can be alleviated by reassignment of Web servers. Using a simulation method, we showed that our method shows up to $50\%$ about average throughput and processing time improvement comparing to systems using each LC method and RR method.

교육용 온라인 게임 소프트웨어의 품질평가 개선

한준탁,명원식 한국콘텐츠학회 2006 한국콘텐츠학회논문지 Vol.6 No.5

정보통신 기술과 인터넷 기술의 급속한 발전과 보급으로 인해 게임산업의 성장은 빠르게 이루어져 왔다. 종합 예술이라고 불릴 만큼 다양한 소재와 기술이 뒷받침되어 게임 산업은 21세기의 고부가가치 산업으로 각광을 받고 있으며 다양한 새로운 게임의 장르가 등장하였다. 그 중 온라인 게임은 최근 몇 년간 IT 산업의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 현재는 교육용 게임 소프트웨어 시장이 확대되어 감에도 불구하고 잘못된 게임 소프트웨어로 인해 야기된 품질 문제들이 계속 보고 되고 있다. 본 논문에서는 교육용 온라인 게임의 질적 성능 향상과 지속적인 발전을 위해 게임의 품질평가에 대한 기존 요소들을 파악하고 개선된 품질평가 요소를 제안하고자 한다. Game industry developed much from fast development of an information communication technology and an internet technology. Game industry is getting attention by high value-added industry in 21th century. And genre of various game appeared. On-line game is taking charge of important role of latest IT industry. Now, game software market for education is expanded, but a lot of side effects exist because of wrong game software. In this paper, we investigate existent researches about quality evaluation of on-line game's qualitative improvement. Also, we present improving quality evaluation constituent additionally.

웹 서버 시스템에서의 자원 정보를 이용한 효율적인 부하분산 기법

장태무,명원식,한준탁 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.12 No.2

The exponential growth of Web users requires the web servers with high expandability and reliability. It leads to the excessive transmission traffic and system overload problems. To solve these problems, cluster systems are widely studied. In conventional cluster systems, when the request size is large owing to such types as multimedia and CGI, the particular server load and response time tend to increase even if the overall loads are distributed evenly. In this paper, a cluster system is proposed where each Web server in the system has different contents and loads are distributed efficiently using the Web server resource information such as CPU, memory and disk utilization. Web servers having different contents are mutually connected and managed with a network file system to maintain information consistency required to support resource information updates, deletions, and additions. Load unbalance among contents group owing to distribution of contents can be alleviated by reassignment of Web servers. Using a simulation method, we showed that our method shows up to 50 % about average throughput and processing time improvement comparing to systems using each LC method and RR method. 웹을 사용하는 사람들의 기하급수적으로 증가하면서 확장이 용이하며 신뢰도가 높은 웹 서버가 절실히 요구된다. 사용자의 급증은 과중한 전송량과 시스템의 부하문제를 야기 시켰으며 이를 해결하기 위한 방안으로 클러스터 시스템이 연구되고 있다. 기존의 클러스터 시스템에서는 웹 서버 간 부하가 균등하더라도 멀티미디어나 CGI 등으로 요청 데이터 크기가 크면 특정 웹 서버의 부하와 응답 시간이 증가되는 경향이 있다. 본 논문에서는 웹 서버들이 각각 다른 컨텐츠를 갖고 CPU, 메모리 및 디스크 사용율 등의 웹 서버의 자원 정보를 이용하여 효율적으로 부하를 분산하는 기법을 제안한다. 각각 서로 다른 컨텐츠를 가지고 있는 웹 서버들은 컨텐츠들에 대한 수정, 삭제, 추가 등 자원 정보 변경으로 인하여 깨어질 수도 있는 자원 정보 일관성을 유지하기 위해 네트워크 파일 시스템에 연결되어 운영된다. 컨텐츠를 나누어 저장함으로써 생길 수 있는 각 컨텐츠 그룹 간의 부하의 불균형의 문제는 웹 서버에 대한 재설정으로 해결하였다. 성능 실험을 통해 기존의 RR방식과 LC방식보다 제안한 기법이 최대 50%의 처리율과 응답시간 향상을 보여주었다.