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Virtual Interface Arnhitecture의 구현
유정록(Jung-Lok Yu),이문상(Moon-Sang Lee),맹승렬(Seung-Ryoul Maeng) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅲ
클러스터 컴퓨팅에서 성능 개선의 한계점으로 인식되는 것은 클러스터 내의 통신 서브시스템(communication subsystem)이다. 이러한 한계점을 해결하기 위해서 사용자 수준 통신 프로토콜이 제안되었고, Microsoft, Compaq, Intel 3 사에 의해서 표준화되었다. 본 논문에서는 사용자 수준 통신의 상업계 표준으로 선정된 Virtual Interface Architecture(VIA)[1]의 개요에 대해서 알아보고, VIA를 효과적으로 구현한 KVIA(Kaist-VIA)에 대해 기술한다.
멀티 프로그램화된 컨테이너 기반의 HPC 워크로드 성능에 대한 사전 연구
유정록 ( Jung-lok Yu ),윤희준 ( Hee-jun Yoon ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.2
최근, 응용 프로그램의 이식성, 확장성, 낮은 오버헤드 및 관리의 용이성 등을 제공하는 컨테이너 기술을 고성능 컴퓨팅 (high performance computing, HPC) 환경에 접목하려는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 멀티 프로그램화된 환경, 즉, 컨테이너 기반의 다수개의 HPC 워크로드들이 동시에 실행되는 환경에서 멀티 프로그래밍 수준, 통신 패턴 및 비율에 따른 HPC 워크로드들의 성능 특성을 분석하고, HPC 워크로드가 실행되는 동일한 컨테이너 그룹에 속한 컨테이너들의 스케쥴링 시간 부조화가 데이터 교환 지연 시간을 증가시키고 그 결과 응용 성능을 크게 저하시킬 수 있음을 확인한다. 또한 HPC 워크로드가 수행되는 동일 그룹 컨테이너들의 CPU 점유 가능값(CPU Shares)을 동적으로 조절하는 휴리스틱을 제안, 적용함으로써, HPC 워크로드의 성능(통신소비시간 최대 약 42.5%, 워크로드 실행시간 최대 약 23.6% 감소)을 크게 향상시킬 수 있음을 확인한다.
유정록(Jung-Lok Yu),변희정(Hee-Jung Byun),김한기(Han-Gi Kim) 한국정보과학회 2016 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.22 No.12
기존의 슈퍼컴퓨팅 서비스는 사용자(연구자)가 쉘 터미널을 통해 로그인 서버에 접속하여 커맨드 라인에서 계산 작업을 수행하는 단순한 형태를 띠고 있으며, 이는 컴퓨팅 자원에 대한 접근성 및 활용성을 저해하는 주요 요소이다. 이러한 문제점을 해결하고, 슈퍼컴퓨팅 서비스의 다양성을 제공하기 위하여 본 논문에서는 국가 슈퍼컴퓨팅 서비스 프레임워크의 설계 및 구현에 대해 상세히 기술한다. 제안된 프레임워크는 사용자 관리 및 인증, 이기종 컴퓨팅자원 관리, HPC(High Performance Computing) 작업 관리등의 기능에 대해 HTTP 방식의 RESTful OpenAPI들을 제공함으로써, 슈퍼컴퓨터 자원과 연계하여 새로운 서비스를 만들고자 하는 개발자들이 편리하게 원하는 서비스를 만들 수 있는 기능을 제공한다. 또한 다양한 이기종 클러스터 자원을 활용하여 HPC 작업을 수행할 수 있도록 플러그-인 기반 표준 인터페이스 및 확장 플러그-인(LoadLeveler, Open Grid Scheduler(OGS), TORQUE)을 제공한다. 아울러, 본 논문에서는 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하기 위해, 고에너지 물리 분야의 Lattice-QCD 프로그램을 활용한 적용 사례를 기술한다. Traditional supercomputing services suffer from limited accessibility and low utilization in that users(researchers) may perform computational executions only using terminal-based command line interfaces. To address this problem, in this paper, we provide the design and implementation details of National supercomputing service framework. The proposed framework supports all the fundamental primitive functions such as user management/authentication, heterogeneous computing resource management, HPC (High Performance Computing) job management, etc. so that it enables various 3rd-party applications to be newly built on top of the proposed framework. Our framework also provides Web-based RESTful OpenAPIs and the abstraction interfaces of job schedulers (as well as bundle scheduler plug-ins, for example, LoadLeveler, Open Grid Scheduler, TORQUE) in order to easily integrate the broad spectrum of heterogeneous computing clusters. To show and validate the effectiveness of the proposed framework, we describe the best practice scenario of high energy physics Lattice-QCD as an example application.
유정록(Jung-Lok Yu),드리스(Driss Azougagh),김진수(Jin-Soo Kim),맹승렬(Seong-Ryoul Maeng) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅰ
최근의 Network Of Workstations (NOW) 시스템은 범용의 컴퓨팅 플랫폼으로 각광을 받고 있지만, 그 활용률은 여전히 사용자의 기대어 미치지 못하고 있다. 본 논문에서는 NOW 시스템의 활용률을 높이기 위한 방법으로 시스템의 부하 수준을 고려하여 프로세스 재순서(process reordering)를 사용하는 동시 스케쥴링 기법인 PROC (Process ReOrdering-based Coscheduling)을 제안한다. 그리고 자세한 시뮬레이션을 통해 PROC의 우수성을 검증한다.
이종 컴퓨팅 환경에서의 계산과학 시뮬레이션 관리 프로그램 개발
변희정(Hee-Jung Byun),유정록(Jung-Lok Yu) 한국콘텐츠학회 2018 한국콘텐츠학회논문지 Vol.18 No.8
이종의 고성능 컴퓨팅 시스템은 최근 다양한 분야의 계산과학 시뮬레이션 처리 도구로 큰 각광을 받고 있다. 그러나 고성능 컴퓨팅 자원에 대한 활용 방법이 콘솔 기반으로 제공되기 때문에 컴퓨팅 자원에 대한 접근성과 활용성이 크게 떨어진다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 웹 기반의 이종 계산 자원 및 시뮬레이션 작업 관리 프로그램 개발에 대해 기술한다. 제안한 계산과학 시뮬레이션 관리 프로그램은 물리·가상 계산 자원 제어뿐만 아니라 사용자 인증, 데이터 관리, 시뮬레이션 작업 관리 등의 기능을 제공하며, 모듈식 플러그인 구조 설계를 통해 고도의 확장성을 가진다. 다분야 계산과학공학 교육 및 생명의료분야 적용 사례를 통해 그 우수성을 확인한다. Heterogeneous high performance computing systems are gaining acceptance as the environments for computational scientific simulations of various application fields. Those computing systems, however, have been mostly used with the legacy consoles, resulting in the severe decrement of accessibility and usability of heterogeneous computing assets. To solve this problem, this paper presents the design and implementation of web-based computational science simulation management program. The proposed program provides fundamental primitives including user authentication, data management, physical/virtual computing resource management, job management, etc. that can be used to manage different kinds of simulations efficiently, and also offers highly extensible feature through a modular plug-in architecture. We also present the best practical examples of applications (e.g., scientific simulation education and bio-medical) to confirm our program’s effectiveness.
대용량 천문 관측 자료처리를 위한 클라우드 기반 자동화 시스템
염재근(Jae-Keun Yeom),유정록(Jung-Lok Yu),임홍서(Hong-Suh Yim),김명진(Myung-Jin Kim),박진태(Jintae Park),이희재(Hee-Jae Lee),문홍규(Hong-Kyu Moon),최영준(Young-Jun Choi),노동구(Dong-Goo Roh),오영석(Young-Seok Oh),배영호(Young-Ho Bae) 한국정보과학회 2017 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.23 No.1
천문학 분야에서 광시야망원경을 통해 관측된 자료들의 양은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 그러나 고정된 소규모의 컴퓨팅 환경과 자료 분석 도구들의 복잡성은 대용량 관측 자료들을 효율적으로 처리하는데 어려움을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 대용량 천문 관측 자료처리를 위한 클라우드 기반의 자동화 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 관측 자료 분석에 필요한 워크플로우 템플릿의 관리 및 실행 제어를 위한 워크플로우 실행 관리자(Workflow Execution Manager)와 관측 자료 분석 요청 량에 따라 동적으로 계산자원의 할당/반납이 가능한 탄력적 자원 관리자(Elastic Resource Manager)로 구성된다. 또한 동적 자원 할당 추이, 시스템 부하 등의 다양한 실험 및 결과 분석을 통해 제안한 시스템의 유효성을 검증하고, DEEP-SOUTH 스케쥴링 시스템에의 적용 사례를 기술한다. In astronomy, the amount of data generated using wide-field optical telescope has increased exponentially. However, the fixed-size small-scale computing environment and the complexity of data analysis tools, results in difficulties to process the massive observation data collected. To resolve this problem, we propose a cloud-based automation system for the efficient processing of the enormous data gathered. The proposed system consists of a Workflow Execution Manager which manages various workflow templates and controls the execution of workflows instantiated from theses templates, and an Elastic Resource Manager that dynamically adds/deletes computing resources, according to the amount of data analysis requests. To show the effectiveness of our proposed system, we exhaustively explored a board spectrum of experiments, like elastic resources allocation, system load, etc. Finally, we describe the best practice case of DEEP-SOUTH scheduling system as an example application.
EDISON-CFD : 웹 기반의 유체역학 교육ㆍ연구 융합 환경 구축
정영진(Young Jin Jung),진두석(Du-Seok Jin),김규진(Kyu Jin Kim),임재형(Jae Hyoung Lim),남덕윤(Dukyun Nam),문종배(Jongbae Moon),유정록(Jung-Lok Yu),안부영(Bu-Young Ahn),박선례(Sun Rea Park),이종숙(JongSuk Lee),조금원(Kumwon Cho) 한국전산유체공학회 2011 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
In order to improve the standard of education and research environment with simulation, we suggest EDISON (EDucation-research Integration through Simulation On the Net) project. EDISON platform allows professors, researchers, industrial workers, and students to register, use, and share their simulation software and contents based on the cyber infrastructure of supercomputer and network, and recent research achievements. EDISON platform consists of 3 tiers such as application framework, middleware, and infrastructure to provide an amount of simulation and contents service. To construct the problem solving environment with simulation in 5 area (CFD, Chemistry, Physics, Structural dynamics, Computational design), EDISON platform provides a domain specific web simulation and contents service for each area. Especially, EDISON-CFD indicates the EDISON in Computational Fluid Dynamics that support Fluid dynamics education and research.