컴퓨터 시스템에서의 교착상태에 대한 확률적 모델

엄영익(Young Ik Eom),고건(Kern Koh) 한국정보과학회 1989 정보과학회논문지 Vol.16 No.2

최근 컴퓨터 시스템에서는 교착상태라는 현상이 중요한 문제로 대두되면서 이에 대한 연구가 많이 진행되었다. 교착상태에 대한 지금까지의 연구 대상은 주로 실제 시스템에서의 사용을 위한 교착상태 예방, 회피, 발견/복구 등이었으며 교착상태의 본질적인 성질이나 발생과정에는 많은 관심이 미치지 못하였다. 본 논문에서는 교착상태에 대한 확률적 모델을 형성하여 시스템의 전체 상태에 대한 전이 확률 행렬을 만들어 내고 이를 이용하여 교착상태까지의 도달 과정, 도달 시간, 교착상태의 발생 빈도등을 알아낼 수 있는 이론을 연구하였으며 이를 위하여 Markov process 이론과 큐잉이론을 사용하였다. 이의 연구결과는 교착상태 처리기법의 설계나 그의 분석에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. Deadlock problem has been studied extensively in the past years. Most of these researches have been done in the area of deadlock treatment schemes such as deadlock prevention, avoidence, detection and recovery. But, little work has been done for deadlock properties and occurrences. In this paper, we introduced a probabilistic model for deadlock. With this model, we formulated the transition probability matrix and analyzed the deadlock properties such as the mean number of steps to deadlock, the expected time to deadlock and the frequency of deadlock occurrences using the Markov process theory and queueing theory. These results will be able to give an important implication on the design and analysis of deadlock treatment policies.

이동 컴퓨팅 환경을 위한 분산 알고리즘 설계 기법

엄영익(Young Ik Eom),안상준(Sang Joon Ahn) 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.24 No.7

이동 컴퓨팅 환경이란 기존의 분산 컴퓨팅 환경이 모빌 호스트들을 지원할 수 있도록 구성된 환경을 의미한다. 이와 같은 환경에서는 모빌 호스트들이 네트워크와의 접속을 유지한 상태에서 공간의 제약없이 이동할 수 있어야 하며 원하는 곳에서 원하는 정보를 얻을 수 있도록 기술적인 지원이 있어야 한다. 분산 알고리즘의 설계를 위한 분산 상호 배제 기법은 지금까지 주로 정적인 호스트들로만 이루어진 분산 환경을 대상으로 연구되어 왔다. 그러나 새롭게 등장한 이동 컴퓨팅 환경에서는 무선 통신, 휴대성, 이동성 등의 특성을 갖는 모빌 호스트가 존재하게 되므로 이러한 모빌 호스트들을 통합한 새로운 상호 배제 기법을 개발하여야 한다. 지금까지 이동 컴퓨팅 환경을 위한 분산 상호 배제 기법은 토큰 링 구조를 기반으로 설계되었으며 이는 이동한 모빌 호스트의 위치 탐색을 위하여 많은 비용이 소모되는 단점을 지니고 있다. 본 논문에서는 가상의 트리 구조에 기반하여 운영 비용을 줄일 수 있는 분산 상호 배제 기법을 제안 할 뿐만 아니라 노드의 고장이 발생할 경우의 회복 기법을 제안하고, 각각에 대한 비용을 산출한다. The mobile computing environment is a distributed environment that is organized to support mobile hosts. In that environment, mobile hosts should be able to move without any constraints and remain connected to the network even while moving. Also, they should be able to get any necessary information regardless of their current location and time. Distributed mutual exclusion methods for supporting distributed algorithms have hitherto been designed for networks only with static hosts. But, with the emergence of mobile computing environments, a new distributed mutual exclusion method should be developed for integrating mobile hosts with existing distributed systems. Many issues that should be considered stem from three essential properties of mobile computing system such as wireless communication, portability, and mobility. Until now, distributed mutual exclusion methods for mobile computing environments are designed based on a token ring structure, which have the drawbacks of requiring high costs in order to locate mobile hosts. In this paper, we propose not only a distributed mutual exclusion method that can reduce such costs by structuring the entire system as a tree-based logical structure but also recovery schemes that can be applied when node failures occur. And we evaluate the operation costs in each case.

OpenGL 그래픽 성능 향상을 위한 장치 가상화 프레임 워크

주영현(Young Hyun Joo),이동우(Dong Woo Lee),엄영익(Young Ik Eom) 한국정보과학회 2014 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.20 No.3

오늘날, 가상화 기술은 소규모 모바일 장치에서부터 대규모의 클라우드 컴퓨팅에 이르기까지 다양한 분야에 널리 이용되는 중요한 기술로 발전하였다. 하지만 많은 연구가 진행된 CPU 가상화 기법과 메모리 가상화 기법에 반해 장치 가상화 기법은 연구가 더뎌있는 상황이다. 특히, 그래픽을 처리하는 그래픽 장치에 대한 가상화 기법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 그래픽 장치에 대한 가상화 기법의 부족한 연구는 그래픽 영상을 원활하게 처리하는데 큰 장애물이 된다. 기존의 장치 가상화 기법으로 가상 머신은 GPU 장치에 직접적으로 연결되어 있지 않기 때문에 3D 가상화에 있어서 한계점이 발생한다. 특히 기존 가상화기법은 가상 머신의 메사 소프트웨어 폴백 모듈에서 진행되는 소프트웨어 렌더링을 통해 그래픽 영상을 처리하기때문에 영상 처리 수행시간의 증가를 가져왔다. 본 논문에서는 OpenGL 그래픽 처리 성능의 향상을 위한 GPU 장치가상화 기법을 제안한다. 제안 기법은 가상 머신과 호스트에뮬레이션 프로세스 사이의 I/O 요청 큐를 통해서 가상머신이 GPU 장치에 직접적으로 접근할 수 있도록 한다. 이 기법은 기존의 가상 머신의 그래픽 스택을 통한 처리를 피하면서 vmexit 오버헤드를 제거할 수 있다. 실험 결과를 통해 기존의 메사 소프트웨어 렌더링의 그래픽 처리보다 2.5배 높은 프레임 레이트를 확인할 수 있었다. Today, the virtualization is a very important technology which is widely used in various area, from small mobile devices to virtual machine (VM) servers for large scale cloud computing. However, device virtualization techniques, especially those for GPU devices, are less studied than the other virtualization techniques. It is a chief obstacle to perform graphics processing in the virtualized environments. Since VM cannot access the physical GPU device directly, existing GPU device virtualization techniques have some limitations on 3D acceleration. Especially, those techniques spend more time to perform graphics processing because they use software rendering on the Mesa Software Fallback module in the guest OS. In this paper, we propose a GPU device virtualization technique that can improve OpenGL graphics performance. By using concurrent I/O request queue between the host emulation process and the guest OS, GPU device can be accessed directly. Our scheme can avoid graphics processing in the graphics stack of the guest OS and also can reduce vmexit overheads. Our evaluation shows that the proposed technique has about 2.5x higher frame rate than existing Mesa software rendering.

무선 ad-hoc 네트워크 환경을 위한 효율적인 경로 유지 기법

김문정,엄영익,Kim, Moon-Jeong,Eom, Young-Ik 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.8A

A wireless ad-hoc network is a temporal network formed by a collection of wireless mobile nodes without the aid of any existing network infrastructure or centralized ad-ministration. Numerous routing protocols have been developed for changing messages among the nodes in a wireless ad-hoc network. Some multi-path routing protocols have also been proposed to support load balancing and QoS for wireless ad-hoc networks. In this paper, we propose not only an efficient routing algorithm for wireless ad-hoc net-worts but also a protocol that can improve data transmission rate and reduce end-to-end delay. In our protocol, each mobile node need not broadcast routing messages periodically and the mobile node that wants to send data packets initiates route request and route establishment procedure. By simulation, we showed that faster route recovery is possible by maintaining multiple routing paths in each node, and the route maintenance overhead can be reduced by limiting the number of multiple routing paths. 무선 ad-hoc 네트워크 환경이란 유선망 하부 구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크 환경을 말한다. 무선 ad-hoc 네트워크에서 호스트 간 통신을 위해 많은 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 또한 부하 균형 및 005를 지원하기 위한 다중 경로 라우팅 프로토콜들도 제안되고 있다. 본 논문에서는 무선 ad-hoc 네트워크 환경을 위한 효율적인 라우팅 알고리즘을 제안하며 데이타 전송률을 향상시키고 단대단 지연을 줄일 수 있는 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 각 이동 호스트는 주기적으로 경로 정보를 방송하도록 요구되지 않으며 데이타 패킷을 전송하고자 하는 이동 호스트가 경로 요청을 시작하고 경로를 설정하게 된다. 시뮬레이션을 통해 각 호스트 내에 다중 경로를 유지함으로써 경로 단절 시 보다 빠른 경로 재설정이 가능하고 또한 다중 경로의 수를 제한함으로써 경로 유지를 위한 오버헤드가 감소됨을 보인다.

전자 상거래 환경에서 이동 에이전트의 데이터 보호 기법

정용우 ( Young Woo Jung ),조현진 ( Hyun-jin Cho ),김구수 ( Gu Su Kim ),엄영익 ( Young Ik Eom ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

전자상거래 환경에서 이동 에이전트는 사용자의 요구 사항을 바탕으로 사용자가 원하는 상품을 검색, 협상, 구매의사 결정 등을 하는 자율적인 프로그램을 말한다. 이동 에이전트를 사용함으로써 나타나는 많은 장점에도 불구하고 이동 에이전트가 갖는 자체적인 보안 위협으로 인해 전자상거래 환경에 적용하는데 어려움이 있다. 특히 이동 에이전트가 저장하고 있는 정보에 대한 위변조 위협은 사용자로 하여금 정확한 상품 구매를 방해하는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 공유키 암호화 기법과 공개키 암호화 기법을 이용한 키 교환 메커니즘을 통해 이동 에이전트 내부에 저장된 정보를 보호하는 기법을 제안한다.

L-V-C 훈련체계 연동을 위한 HLA, DDS 기반의 연동 미들웨어 게이트웨이

전형국,엄영익,Jun, Hyung Kook,Eom, Young Ik 대한임베디드공학회 2015 대한임베디드공학회논문지 Vol.10 No.6

Recently, by developing many training systems in battle field, the demand for interconnecting and internetworking between Live, Virtual, Constructive training systems has been increased to support efficient data distribution and system control. But, there are lots of problems for them to interwork, because the existing researches only support L-L, V-V, C-C Interoperability. Therefore, we propose L-V-C gateway to provide interoperable simulation environment based on HLA and DDS between them. First, we illustrate FOM Management that parses RPR-FOM XML file to acquire Data information to be shared between them, and generates common data structure and source code used for L-V-C Gateway. L-V-C Gateway created from FOM Management supports Data Conversion and Quality of Service between HLA and DDS. HLA Federate and DDS Domainparticipant in L-V-C Gateway play a role of logical communication channel and relay data from HLA Federation to DDS Domain and vice versa.

순수 P2P 네트워크 환경을 위한 효율적인 피어 연결 기법

김영진(Young-jin Kim),엄영익(Young Ik Eom) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.31 No.1

각 사용자들이 자료를 직접 송수신하기 위한 P2P 네트워크 환경에는 하이브리드 P2P 네트워크 환경과 순수 P2P 네트워크 환경이 있다. 하이브리드 P2P 네트워크 환경에서 모든 피어들은 서버에 연결되어 있기 때문에, 피어들간 메시지를 전달할 수 없는 네트워크 고립 상태가 발생되지 않는다. 그러나 순수 P2P 네트워크 환경에서 각 피어들은 서버 없이 서로 직접 연결하여 다른 피어로부터 서비스를 제공받기 때문에, 각 피어들간의 통신을 중재하는 특정 피어가 종료할 경우 대상 피어들과의 통신이 단절되는 네트워크 고립 현상이 발생될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 각 피어들로 하여금 인접한 피어로부터 IP 주소를 얻어 목록으로 관리하게 함으로써, 연결된 피어가 종료할 경우 목록으로 유지된 IP 주소로 연결하여 네트워크 그룹에 지속적으로 참여할 수 있게 하는 기법을 제안한다. 이 제안 기법을 이용한 P2P 응용 프로그램은 최초 실행시 하나 이상의 IP 주소를 입력받아야 하지만, 실행 이후에는 사용자로부터 어떠한 정보도 받지 않으면서 네트워크 그룹에 지속적으로 연결될 수 있다. 제안기법의 평가를 위해 시뮬레이션을 통해 연결되어진 피어들이 종료할 경우 네트워크 그룹에 재연결할 때까지 걸리는 시간을 측정하였다. P2P network environments provide users with direct data transmission and sharing facilities and those environments can be classified into hybrid P2P network environments and pure P2P network environments according to the arbitration mechanism among the peers in the network. In hybrid P2P network environments, there exists a server that maintains index information for the data to be shared and network isolation does not occur because every peer always keeps connection to the server. In pure P2P network environments, however, each peer directly connects to another peer and gets services without server intervention, and so, network isolation can occur when the mediating peer fails to work. In this paper, we propose a scheme for each peer to keep connection to other peers continuously by maintaining IP addresses of its neighbor peers and connecting to the peers when the mediating peer fails to work. Although the P2P application that uses our proposed framework should obtain one or more IP addresses of the neighbor peers manually, after instantiation, the application can do its job while maintaining connection to the network continuously and automatically. To evaluate our proposed scheme, we measured and analyzed the time for a peer to reconnect to the network when the mediating peer fails and the network isolation occurs.

P2P 컴퓨팅 환경 기반의 디스커버리 기법

김영진(Young-Jin Kim),엄영익(Young Ik Eom) 한국정보과학회 2004 정보과학회지 Vol.22 No.3

이동 에이전트 환경을 위한 안전한 연속 위임 구현 기법

이현석,엄영익,Lee, Hyun-Suk,Eom, Young-Ik 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.1

이동 에이전트 환경에서는 에이전트의 이동성으로 인하여 에이전트의 이주(migration)가 연속적으로 발생할 수 있다. 이에 따라 에이전트를 실행한 권한을 위임(delegation)하기 위해 플레이스(Place)간에 연속위임(cascaded delegation)이 발생할 수 있다. 기존의 연구는 에이전트 이주에 관련한 두 플레이스만을 위임의 대상으로 고려하기 때문에 안전한 연속 위임을 지원하지 않는다. 본 연구에서는 이동 에이전트 환경에서 연속 위임을 안전하게 수행하는 연속 위임 구현 기법을 제안한다. 제안 기법은 플레이스간의 신뢰관계에 따라 각 위임토큰(delegation token)을 다음에 생성되는 위임토큰에 내포시킨 후 서명하는 방법과 에이전트의 생성자에 의해 서명된 초기 토큰(initial token)만을 내포시킨 후 서명하는 방법을 나눠서 사용한다. 또한 본 제안 기법이 메시지 재연에 의한 공격과 위임토큰 치환 공격에 안전함을 증명한다. In mobile agent environments, migration of an agent occurs continuously due to the mobility of agents. So cascaded delegation can occur among places for delegating the privilege to execute the agent. Because the existing delegation scheme considers only the delegation between two places that participate in migration of an agent, it does not support secure cascaded delegation. In this paper, we propose a cascaded delegation scheme that provides agents with secure cascaded delegation in mobile agent environments. Depending on the trust-relationship among places, the proposed scheme achieves the goal by nesting each delegation token or by nesting only initial token signed by creator of the agent within the signed part of the next immediate delegation token. And we prove that the proposed scheme is secure against the attack of replaying a message and the attack of substituting a delegation token.

무선 이동 애드-혹 네트워크를 위한 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜과 Mobile-IP의 연동 기법

김문정,엄영익,Kim, Moon-Jeong,Eom, Young-Ik 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.12 No.7

현재 홈 네트워크, 센서 네트워크, 유비쿼터스 네트워크 등에 대한 활발한 연구가 진행되면서 무선 이동 애드-흑 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 무선 이동 애드-혹 네트워크란 기존의 유선 하부구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크로, 언제어디서나 컴퓨팅 환경을 이용할 수 있도록 하는 개념의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 네트워크이다. 본 논문에서는 다중 소스 라우팅 프로토콜 기반의 무선 이동 애드-혹 네트워크 환경과 Mobile-IP 기반의 네트워크 환경을 연동하는 기법에 대해 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트와 기지국간 다중 경로를 유지함으로써 경로 단절시 경로 재설정 및 재등록으로 인한 오버헤드를 줄이며 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 패킷을 Mobile-IP 패킷으로 변환하는 기능을 기지국에서 수행하도록 함으로써 이동호스트들의 오버헤드를 감소시키는 기법이다. 성능 평가를 통해, 본 논문에서 제안하는 기법이 단일 경로를 사용하는 일반적인 연동 기법들보다 이동 속도 증가에 따른 처리량 및 단대단 지연이 보다 안정적이며, 노드/링크가 전혀 중복되지 않는 다중 경로를 사용하는 기법에 비해 낮은 오버헤드를 가짐을 보인다. As the research on home network technologies, sensor network technologies, and ubiquitous network technologies makes rapid progresses, wireless ad-hoc network have attracted a lot of attention. A wireless ad-hoc network is a temporary network formed by a collection of wireless mobile nodes without the aid of my existing network infrastructure or centralized administration, and it is suitable for ubiquitous computing environments. In this paper, we suggest an interconnection scheme between the wireless ad-hoc network environment based on multiple path source routing protocol and a Mobile-IP based network environment. This scheme reduces the overhead of route re-establishment and re-registration by maintaining multiple paths between the mobile host in wireless ad-hoc network and the base station in mobile-IP network. Also it puts the base station in charge of function that performs translation between wireless ad-hoc network packets and Mobile-IP packets, reducing the load of mobile hosts. In this paper, our simulations show that our scheme outperforms existing interconnecting schemes with regards to throughput and end-to-end delay Also we show that our scheme outperforms multi-paths approach using disjoint routes with regards to routing overhead.