QoS를 지원하기 위한 리눅스 클러스터 VOD 서버의 성능 분석

서동만(Dongmahn Seo),방철석(Cheolseok Bang),이좌형(Joahyoung Lee),김병길(Byounggil Kim),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1C

비디오 서버는 제한된 자원을 이용하여 보다 많은 사용자에게 안정적인 QoS(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 안정적인 QoS를 지원하기 위한 서버 진입 제어에 관한 연구를 클러스터 형태의 VOD 서버에서 수행하였다. 리눅스 환경에서 구축된 VOD 서버의 성능을 분산 저장 노드의 수와 일반 재생 및 고속 재생의 비율을 변화시키며 측정하였다. 측정한 결과를 토대로 클러스터 VOD 서버의 성능 제한의 원인을 분석하고, 그에 따른 대책을 제안한다. 분석된 자료는 클러스터 VOD 서버에서 진입 제어의 기준을 결정하는 변수들로 사용되어 진다.

효과적인 트랜스코딩 부하 분산을 위한 자원 가중치 부하분산 정책

서동만(Dongmahn Seo),이좌형(Joahyoung Lee),최면욱(Myunuk Choi),김윤(Yoon Kim),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2005 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.11 No.5

Owing to the improved wireless communication technologies, it is possible to provide streaming service of multimedia with PDAs and mobile phones in addition to desktop PCs. Since mobile client devices have low computing power and low network bandwidth due to wireless network, the transcoding technology to adapt media for mobile client devices considering their characteristics is necessary. Transcoding servers transcode the source media to the target media within corresponding grades and provide QoS in real-time. In particular, an effective load balancing policy for transcoding servers is inevitable to support QoS for large scale mobile users. In this paper, the resource weighted load distribution policy is proposed for a fair load balance and a more scalable performance in cluster-based transcoding servers. Our proposed policy is based on the resource weighted table and number of maximum supported users, which are pre-computed for each pre-defined grade. We implement the proposed policy on cluster-based transcoding servers and evaluate its fair load distribution and scalable performance with the number of transcoding servers. 최근 무선통신 기술의 발전으로 PC뿐만 아니라 PDA, 휴대폰 등 다양한 이동 단말 장치를 통하여 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있게 되었다. 이동 단말 장치는 제한된 하드웨어 성능을 갖는 것이외에 무선망에서 동작하므로 낮은 네트워크 대역폭을 사용하게 된다. 이러한 이동 단말기의 특성을 고려하여 스트리밍 미디어 서비스를 받기위해서는 동작 환경에 적합하게 미디어를 트랜스코딩 하는 기술이 필요하다. 미디어에 대한 트랜스코딩은 트랜스코딩 서버들에서 이동 단말기 등급별로 수행되어 스트리밍 미디어의 실시간 전송 요구사항에 맞추어 사용자에게 보내져야한다. 대규모의 이동 단말 사용자들에게 각각에 맞는 트랜스코딩 된 스트리밍 미디어를 QoS 하기위해서는 트랜스코딩 서버들의 부하분배 정책에 미디어의 등급별 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이동단말들의 등급별 자원가중치 및 트랜스코딩 서버에서의 등급별 최대 사용자 수에 기반 한 자원가중치 기반 부하분산 정책을 제안한다. 제안된 정책을 클러스터 기반 시스템에서 구현하여 트랜스코딩 서버들 사이에 부하배분이 균등하게 이루어짐을 확인하고 트랜스코딩 서버 개수의 증가에 따른 선형적 성능확장성을 평가한다.

분산 트랜스코딩 환경에서 부하 균형을 위한 트랜스코딩 부하 예측 기법

서동만(Dongmahn Seo),허난숙(Nansook Heo),김종우(Jongwoo Kim),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.9·10

최근 무선통신 기술의 발전으로 PC뿐만 아니라 PDA, 휴대폰 등 다양한 이동 단말 장치를 통하여 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있게 되었다. 이동 단말 장치는 하드웨어의 성능 제약이 있으며, 낮은 네트워크 대역폭을 가지는 무선망에서 동작한다. 이러한 이동 단말 장치의 특성을 고려한 스트리밍 미디어 서비스를 받기위해서는 동작 환경에 적합하게 미디어를 트랜스코딩 기술이 필요하다. 미디어에 대한 트랜스코딩은 트랜스코딩 서버들에서 이동 단말기 등급별로 수행되어 스트리밍 미디어의 실시간 전송 요구사항에 맞추어 사용자에게 보내져야한다. 대규모의 이동 단말 사용자들 각각에 맞는 QoS의 트랜스코딩 스트리밍 미디어를 제공하기위해서는 트랜스코딩 서버들의 부하분배 정책에 서버에서의 트랜스코딩 부하를 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 분산 트랜스코딩 환경에서의 부하 균형을 위한 트랜스코딩 서버에서의 트랜스코딩 부하를 예측 기법을 제안한다. 제안된 기법은 트랜스코딩 서버 정보와 영화 정보, 목적 트랜스코딩 비트율을 이용하여 예상 트랜스코딩 시간을 예측한다. 예측된 시간은 실험을 통하여 실제 트랜스코딩 시간과 유사함을 확인한다. Owing to the improved wireless communication technologies, it is possible to provide streaming service of multimedia with PDAs and mobile phones in addition to desktop PCs. Since mobile client devices have low computing power and low network bandwidth due to wireless network, the transcoding technology to adapt media for mobile client devices considering their characteristics is necessary. Transcoding servers transcode the source media to the target media within corresponding grades and provide QoS in real-time. In particular, an effective load balancing policy for transcoding servers is inevitable to support QoS for large scale mobile users. In this paper, the transcoding load estimation algorithm is proposed for load balance on the distributed transcoding environments. The proposed algorithm estimates transcoding time from transcoding server information, movie information and target transcoding bit-rate. The estimated transcoding time is proved based on experiments.

클러스터 VOD 서버에서 선호도 기반 세그먼트 버퍼 대체 기법

서동만(Dongmahn Seo),이좌형(Joahyoung Lee),방철석(Cheolseok Bang),임동선(Dongsun Lim),정인범(Inbum Jung),김윤(Yoon Kim) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.11·12

대규모 사용자들에게 QoS가 보장되는 스트리밍 미디어를 제공하기 위해서는 한정된 서버의 자원을 스트리밍 미디어의 특징에 맞추어 효과적으로 활용하는 연구를 필요하게 한다. 서버의 자원들 중 메모리는 디스크로부터 읽어 들인 미디어 데이타의 버퍼공간으로 활용되며 버퍼의 히트율은 서버의 성능에 중요한 역할을 한다. 그러나 접속되는 사용자들의 증가에 따라서 히트율이 높은 기존의 버퍼들조차도 새롭게 읽어 들인 미디어 데이타들로 대체되므로 서버의 성능확장성에 부정적 영향을 미치는 결과를 가져오고 있다. 이런 문제점을 해결하기위해서는 스트리밍 미디어의 특징인 대규모 데이타들에 대한 읽기 연속성과 편중된 사용자 선호도가 반영된 버퍼 대체 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 대규모 사용자들에게 스트리밍 미디어를 서비스하기 위하여 사용되는 클러스터 기반 VOD 서버에서 스트리밍 미디어의 특징을 활용하는 선호도 기반 세그먼트 버퍼 대체 알고리즘을 연구한다. 제안되는 기법은 사용자들의 선호도에 기반을 둔 시간적 국부성과 미디어 데이타의 순차적 읽기 특성인 공간적 국부성을 버퍼 대체 알고리즘에 반영하므로 기존의 버퍼 대체 알고리즘보다 스트리밍 미디어 서비스에서 향상된 버퍼 히트율을 나타낸다. 본 논문에서는 향상된 버퍼 히트율이 클러스터 기반 VOD 서버의 성능 확장성을 개선시킴을 구현된 클러스터 형 VOD 시스템을 통하여 입증한다. To support the QoS streams for large scale clients, the internal resources of VOD servers should be utilized based on the characteristics of the streaming media service. Among the various resources in the server, the main memory is used for the buffer space to the media data loaded from the disks and the buffer hit ratio has a great impact upon the server performance. However, if the buffer data with high hit ratio are replaced for the new media data as a result of the number of clients and the required movie titles are increased, the negative impact on the scalability of server performance is occurred. To address this problem, the buffer replacement policy considers the intrinsic characteristics of the streaming media such as the sequential access to large volume data and the highly disproportionate preference to specific movies. In this paper, the preference-based segment buffer replacement policy is proposed in the cluster-based VOD server to exploit the characteristics of the streaming media. Since the proposed method reflects both the temporal locality by the clients' preference and the spatial locality by the sequential access to media data, the buffer hit ratio would be improved as compared to the existing buffer replacement policy. The enhanced buffer hit ratio causes the fact that the performance scalability of the cluster-based VOD server is linearly improved as the number of cluster nodes is increased.

통합 교통 정보 분석 시스템의 설계 및 구현

서동만 ( Dongmahn Seo ),조영태 ( Youngtae Jo ),권일 ( Eil Kwon ),정인범 ( Inbum Jung ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.1

본 논문에서는 가공되지 않은 축적된 교통 정보를 이용하여 교통 전문가와 교통공학 분야의 학생들이 손쉽게 교통 정보를 분석할 수 있는 통합 교통 정보 분석 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 도시 고속도로 내의 구간과 시간, 일자를 선택하고, 선택한 영역의 교통 수집 정보를 분석하여, 교통 흐름 제어나 교통 정보 분석에 필요한 다양한 정보와 함께 속도 및 밀도, 통행량을 이용한 등고선 그래프를 제공한다.

리눅스 기반의 클러스터 VOD 서버와 내장형에 클라이언트의 구현

서동만(Dongmahn Seo),방철석(Cheolseok Bang),이좌형(Joahyoung Lee),김병길(Byounggil Kim),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2004 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.10 No.6

For VOD systems, it is important to provide QoS to more users under the limited resources. To analyze QoS issues in real environment, we implement clustered VOD server and embedded client system based on the Linux open source platform. The parallel processing of MPEG data, load balancing for nodes and VCR like functions are implemented in the server side. To provide more user friendly interface, the general TV is used for a VOD client‘s terminal and the embedded board is used supporting for VCR functions. In this paper, we measure the performance of the implemented VOD system under the various user requirement features and evaluate the sources of performance limitations. From these analyses, we propose the dynamic admission control method based on the availability memory and network bandwidth. The proposed method enhances the utilization of the system resource for the more QoS media streams. VOD 시스템에서는 한정된 자원을 이용하여 많은 사용자에게 안정적인 QoS(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 실제 구현 환경에서 QoS의 문제점들을 분석하기 위하여 본 연구에서는 소스 공개 플랫폼인 리눅스를 기반으로 하는 클러스터형 VOD 서버와 내장형 클라이언트 시스템을 구현하였다. 서버에서는 MPEG 미디어 데이타의 병렬 처리와 부하 균등, VCR 기능을 구현하였다. VOD 사용자에게 보다 친밀한 인터페이스를 제공하기 위하여 일반 TV를 단말로 사용하였고 VCR 기능들을 제공하기 위하여 내장형 보드를 사용하였다. 본 논문에서는 사용자들의 다양한 요구사항에서의 성능 측정을 바탕으로 VOD 시스템의 성능 한계 원인들을 평가한다. 또한, 분석된 자료를 근거로 VOD 시스템에서의 가용 메모리와 가용 네트워크 대역폭을 기준으로 하는 동적 진입 제어의 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템 자원의 효율성을 증가시켜 더욱 많은 사용자들에게 QoS가 보장되는 미디어 스트림을 제공한다.

USB OS 사용의 문제점 연구

안광은 ( Kwangeun An ),서동만 ( Dongmahn Seo ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1

기술의 발달과 함께 휴대용 저장장치의 용량은 기하급수적으로 증가하였다. 이 증가량은 거대한 운영체제를 전부 담고도 충분히 다른 공간을 확보할 수 있는 수준에 이르러 있다. 본 논문에서는 USB OS 사용 시 운영체제와 사용자의 경험에서 나오는 문제점들을 기술하고 이를 극복할 수 있는 방법을 다룬다.

모듈형 토양 습도 센서의 교체용 탐침 연구

정영주(Young Ju Jeong),서동만(Dongmahn Seo) 한국정보과학회 2018 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.6

분산 트랜스코딩 환경에서 트랜스코딩 시간 예측 기반 부하 분산 기법

김종우(Jongwoo Kim),서동만(Dongmahn Seo),정인범(Inbum Jung) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.37 No.4

무선 통신 기술의 발달로 인해 PDA나 휴대폰 같은 이동 단말 장치를 통해 멀티미디어 스트리밍 서비스가 가능해졌다. 이동 단말 장치는 낮은 무선 대역폭에서 서비스 되고, 하드웨어의 성능제약이 있다. 이런 조건으로 인해서 주어진 이동 단말 환경에 적합하게 미디어 스트리밍 서비스를 해주는 트랜스코딩 기술이 필요하다. 트랜스코딩 서버는 트랜스코딩작업을 트랜스코딩 서버들의 자원을 활용하여 원본 미디어를 요청된 등급에 맞게 트랜스코딩해야 한다. 목적 트랜스코딩의 요구에 따른 다양한 트랜스코딩 부하 때문에 트랜스코딩 서버 사이에서의 효율적인 부하 분산 정책이 필요하다. 트랜스코딩 과정이외에 서버에서는 이동 단말이 요구하는 전체 서비스 시간에 대한 QoS도 만족시켜야 한다. 본 논문에서는 트랜스코딩 서버들 사이의 공평한 부하 분산을 가능하게 하는 새로운 트랜스코딩 부하 분산 기법을 제안한다. 제안된 기법은 예상 트랜스코딩 시간과 영화정보, 목적 트랜스코딩 비트율을 바탕으로 부하 분산을 수행하며, 부하 분산을 통해 새로운 트랜스코딩 요청에 대한 진입제어를 수행한다. Due to improved wireless communication technologies, it is possible to provide multimedia streaming service for mobile device clients like PDAs and cellphones. Wireless networks are serviced on low bandwidth channels and mobile devices work on limited hardware specifications. In these conditions, transcoding technologies are needed to adapt the media for streaming services to given mobile environments. To transcode from the source media to the target media for corresponding grades, transcoding servers perform transcoding jobs as exhausting their resources. Since various transcoding loads occur according to the target transconding grades, an effective transcoding load balancing policy is required among transcoding servers. In addition to transcoding process, servers should maintain QoS streams for mobile clients for total serviced times. It requires real-time requirements to support QoS for various mobile clients. In this paper, a new transcoding load distribution method is proposed. The proposed method can be driven for fair load balance between distributed transcoding servers. Based on estimated transcoding time, movie information and target transcoding bit-rate, it provides fair transcoding load distribution and also performs admission control to support QoS streams for mobile clients.

토양 습도 센서에서 센서 감도를 조절하기 위한 임피던스 값 선택회로 구현

정영주(Young Ju Jeong),서동만(Dongmahn Seo) 한국정보과학회 2018 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.12