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A Policy on Efficient Load-Balancing Using Contents-Based Game Servers
Myung, Won-Shig The Korea Contents Association 2007 International Journal of Contents Vol.3 No.1
This paper proposes a policy on efficient load balancing that can reduce the network game server load burdened by surging number of users. The study adopted a contents-based clustering technique. Recently, skyrocketing number of clients in on-line games causes overloads on specific game servers, and the consequent server-instability brings the worst situation: a server failure. To cope with this problem, one can install more high-powered servers or be equipped with back-up servers, which is often inefficient in terms of cost performance. To solve this problem, the present study examined the technology enhancing the performance and efficiency of game servers by reducing the loads of specific game servers. In doing this, this study used the clustering technology to compose game servers classified by their contents and carried out appropriate load balancing to numerous clients with load balancers in each region.
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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.
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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.
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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.
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