고성능 웹서버 지원을 위한 커널 레벨 웹가속기 모듈 개발에 대한 연구 = Development of a kernel thread web accelerator for the high-performance web server

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Although the network technology and environment are growing rapidly due to recent explosion of internet population, the requirement of high-performance web servers to handle huge traffic amount (web requests) expanded correspondingly is significantly increasing. Excessively-heavy traffic over the capability of the web sever deteriorates performance (throughput and utility) and availability of desirable web services. There are a variety of ways to enhance the performance of web servers, one of which is web caching or web accerelation scheme(s)./ The web accelerator developed in this thesis fully and efficiently utilizes caching technique and acquires the better performance using a similar method to the cache in the kernel. The kernel embedded accelerator maintains the existing procedures in the same way by processing requests which can be managed in the intermediate steps beforehand and makes concurrent application programs dealing with other exceptional hard-processing things. The kernel-thread web accelerator is divided into interrupt part and kernel part roughly in the linux OS, where the TCP port interceptor of interrupt part snatches and delivers data to the kernel accelerator first --- it is always faster than an application program of the web server like Apache. The kernel accelerator in the form of kernel thread, working with the same numbers of the main thread as CPU numbers, utilizes HTTP parser interpreting HTTP parser, cache manager managing the output data in the memory, virtual host manager supporting virtual host, web server manager managing the web server by focusing the portion of user programs, and library of CGI manager being charged with processing CGI in the kernel to interpret and process the delivered client''s requests. / Operation of our kernel accelerator can also readily adopts other sources so as to process dynamic pages while the current web accelerator handles only static pages in the sense of improving speed. Consequently, it is show

국문 초록 (Abstract)

인터넷 사용자의 수는 늘어나고, 그에 따른 네트워크의 발전도 급성장을 거듭하였지만, 서버단에서 접속자와 해당 컨텐츠 사용으로 인한 막대한 양의 트래픽이 발생하여 웹서비스 전반에 걸친 성능 저하가 발생하게 되었다. 인터넷 서비스를 제공하는데 있어서, 웹서버의 성능 저하는 치명적이라 할 수 있으며, 웹서버의 안정성 및 가용성 문제를 해결하기 위한 방편으로 커널단에서 웹가속기를 개발하였다. /본 논문에서 구현한 커널단에서의 웹가속기는 캐시의 방식을 충분히 이용하고 있으며, 캐시와 유사한 방식으로 속도의 향상을 얻고 있다. 커널가속기는 중간단계에서 처리할 수 있는 요청은 미리 처리하게 하고, 그 외 처리하기 힘든 내용은 원래대로 응용프로그램에서 처리하게 함으로써 기존의 처리과정은 그대로 유지한다. 커널가속기는 리눅스 OS상에서 구현된 위치에 따라 크게 interrupt part 및 kernel part로 분류되는데, 전자의 TCP port interceptor가 데이터를 가로채어 먼저 커널가속기에게 전달되도록 하므로 아파치 등의 사용자 프로그램 웹서버 보다 항상 앞서 처리 할 수 있게 된다. Kernel thread 형태로 동작하는 커널가속기는 CPU 개수와 같은 수의 main thread가 돌면서 HTTP 요청을 해석하는 HTTP parser, 응답할 데이터를 메모리 상에서 관리하는 cache manager, 가상 호스트를 지원하는 virtual host manager, 사용자 프로그램 부분의 웹서버를 관리하는 web server manager, CGI를 커널에서 처리할 수 있게 관리하는 CGI manager의 라이브러리를 이용하여 전달받은 클라이언트의 요청을 해석 및 처리하게 된다. /커널가속기는 커널내에서 동작하게 되므로, 속도향상은 물론이고 필요에 따라 커널의 다른 소스들을 쉽게 이용