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고성능 BLAST구현을 위한 E-Cluster 기반 데이터 분할 및 질의 라우팅 기법
A Physical Data Design and Query Routing Technique of High Performance BLAST on E-Cluster 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.14 no.2, 2009년, pp.139 - 147  

김태경 (충북대학교 정보산업공학과) ,  조완섭 (충북대학교 경영정보학과)

초록
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BLAST는 생명정보학 분야에서 가장 많이 사용하는 도구이다. 이 도구는 입력서열을 기존 서열 데이터베이스와 신속히 비교하고 그 기능을 예측한다. 생물학자는 BLAST를 이용하여 실험의 범위, 시간과 비용을 줄일 수 있다. 하지만, 서열 데이터 양이 급격히 증가함에 따라 그 처리 시간도 같이 증가하여 성능개선 방안이 필요하다. 본 논문에서는 대용량 BLAST처리 성능 향상을 위한 PC 기반의 클러스터 인프라 (E-Cluster)를 제시하고 이 기반에서 데이터베이스 분할기법 (Logical Partitioning)과 질의 라우팅 기법(Intra-Query)을 제안한다. 제안된 시스템을 평가하기 위해 다양한 길이의 서열들과 NR 데이터베이스와 비교하여 응답시간(Response Time), 성능 향상(Speedup), 효율(Efficiency) 관점에서 평가한다. 본 실험을 통해 기존 SMP, Cluster, 그리드 기반의 BLAST 시스템보다 성능, 효율이 뛰어남을 확인하였고, 특히 제안한 시스템의 최대 효율은 600%로 매우 높았다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) is a best well-known tool in a bioinformatics area. BLAST quickly compares input sequences with annotated huge sequence databases and predicts their functions. It helps biologists to make it easy to annotate newly found sequences with reduced experimental ti...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 PC 기반 클러스터인 E-Cluster를 이용한 BLAST 시스템을 설계하고 구현하였다. E-Cluster 시스템은 대학 내의 PC를 유휴기간 동안 인터넷으로 연결하여, 본연구에서는 BLAST 성능향상을 위해 사용하였다.
  • 본 논문에서는 클러스터와 그리드 컴퓨팅의 기법의 장점을 결합한 PC 기반의 클러스터를 제시하고, 이 기반에서 BLAST 성능향상을 위해 데이터베이스 분할 기법과 질의 라우팅 기법을 제안한다.
  • 저녁이나 주말 등의 유휴 시간에 Wake-up 기능을 통해 참여 PC를 부팅시키고 BLAST 클러스터로 활용한다. 방식은 인터넷상에 다수의 노드를 활용하는 그리드 빙식과 노드를 적극적으로 활용할 수 있는 클러스터 방식의 장점을 결합한 것이다. 또한, 기존의 자원을 적극적으로 활용하여 비용을 줄이고, 관리 효율을 높인다.
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참고문헌 (18)

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