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대용량 과학데이터 전송을 위한 플랫폼 구현
Implementation of a Platform for the Big Scientific Data Transfers 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.4, 2018년, pp.881 - 886  

이민선 (충남대학교 컴퓨터공학과) ,  유관종 (충남대학교 컴퓨터공학과)

초록
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지난 수십 년간, 컴퓨터 기술의 발전은 응용연구의 데이터집약형 연구라는 새로운 패러다임으로 변화를 가져왔다. 지리적으로 떨어진 연구자들에게 대용량 실험 데이터를 저장, 공유, 분석하는 환경이 요구되고, 우리나라는 연구 경쟁력 강화를 위해 국가과학기술연구망(KREONET)과 대용량데이터센터 등 국가 차원의 인프라를 서비스하고 있다. 특히, KREONET는 2016년부터 세계 주요 연구지까지 최대 100Gbps의 속도로 연결하는 네트워크를 제공하고 있다. 본 논문에서는 국제간 협업을 지원하는 초고속 장거리 전송의 연구 환경으로서, 고성능 전송 노드와 계산 자원을 고속의 네트워크에 연동한 대용량 데이터전용의 전송플랫폼 시연 결과를 소개하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Over the last several decades, the advances in computer engineering technology have led a new paradigm of data-intensive research in the field of scientific applications. A collaborative work environment for storing, sharing and analyzing data is required for researchers of geographical distance. Th...

주제어

#연구망   #사이언스 DMZ   #소프트웨어 정의 네트워크   #클라우드   #협업 연구  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • SDN은 네트워크 장비의 역할에서 데이터전송 처리만 남기고 그 외 모든 Configuration, 액세스제어목록(ACL), 배포 등의 기능을 컨트롤러에게 맡겨 네트워크 인프라를 쉽고 빠르게 운영하고자한다. 유럽의 글로벌 통신업자들이 연합하여 시작된 네트워크 기능 가상화(NFV) 기술은 통신업자들이 사용하고 있는 네트워크 장비의 여러 기능을 분리시켜 소프트웨어적으로 제어 및 관리할 수 있는 가상화시키는 기술이며 특히 데이터 센터 내에 위치한 대용량 서버, 스토리지, 그리고 스위치를 분리하여 접근 가능한 네트워크구조를 만든다.
  • 본 논문에서는 빠르게 대용량화하는 과학실험 데이터의 전송을 위한 플랫폼을 구현하여, 국제 및 국내네트워크상의 성능을 측정하였다. 대용량 과학데이터의 전송 성능을 보장하기 위해 Science DMZ 기술을 적용하였고, 네트워크의 성능측정을 완료하였다.
  • 백본도 100Gbps로 증속되었다. 본 논문은 고속네트워크 기반의 전송 플랫폼을 구현하여 시연한 결과를 소개하고자 한다. 먼저, 2장은 대용량 과학 데이터 전송 관련 기술을 소개하고, 3장에서는 데이터 전송을 위한 플랫폼 구현과 테스트 결과를 소개한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
소프트웨어정의네트워킹(SDN)기술은 언제부터 알려지기 시작하였는가? 소프트웨어정의네트워킹(SDN)기술은 SDN을 초기에 시작한 Nicira가 VM웨어에 인수되면서부터 알려지기 시작했다. 기존의 데이터센터가 컴퓨팅서버와 저장장치를 가상화하였지만, 실제 네트워킹에 필요한 수작업으로 인해 전체 효율성이 떨어지는 문제를 안고 있었다.
FIONA는 무엇으로 활용되고 있는가? 고대역폭(10~40Gbps)의 연구망을 사용하는 연구자들에게 경제적인 가격대에 대용량 데이터 연구에 최적화된 단일(혹은 클러스터링 된) 노드로 개발된 PC가 FIONA이다. 40Gbps 네트워크 인프라 디버깅용으로 제작되었지만 현재 많은 연구자들이 데이터전송노드로 활용하고 있다. FIONA는 수십에서 수백 테라바이트의 데이터를 저장하고 전송하는데 최적화 되어있으며, 다음 표 1과 같은 사양과 예산으로 초기에 제작되어 배포되었다.
FDT의 특징은 무엇인가? FDT는 광역네트워크(WAN)에서 디스크 속도로 읽고 쓸 수 있는 효율적인 데이터 전송용 응용 프로그램으로, JAVA로 작성되어 있고, 대부분의 플랫폼에서 실행가능하다. FDT의 특징은 독립적인 쓰레드를 사용하여 각각의 물리 장치에서 읽고 쓴다. TCP 소켓을 통해 데이터세트를 지속적으로 스트림하며, 필요시 TCP 스트림에서 병렬로 데이터를 전송한다. 결과적으로 FDT를 사용하면 전체 파일 세트를 대량으로 스트리밍 할 수 있으므로 수천 개의 파일 세트를 최고의 속도로 주고받을 수 있다[9-11].
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참고문헌 (11)

  1. G. Moore, "Cramming more components onto integrated circuits," Electronics Mag., vol. 38, no. 8, 1965, pp. 114-117. 

  2. M. Song, Y. Kang, and H. Kim, "The study on the design and optimization of storage for the recording of high speed astronomical data," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 12, no. 1, Feb. 2017, pp. 75-84. 

  3. H. Yoon, "Development of Contents on the Marine meteorology service by meteorology and climate big data," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 2, Feb. 2016, pp. 125-138. 

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  4. W. Stallings, "Software-defined networks and Openflow," The internet protocol Journal, vol. 16, no. 1, Mar. 2013, pp. 2-14. 

  5. H. Newman, A. Barczyk, A. Mughal, S. Rozsa, R. Voicu, I. Legrand, S. Lo, D. Kcira, R. Sobie, I. Gable, C. Brown, Y. Savard, T. Tam, M. Hay, S. Mckee, R. Hocket, B. Meekhof, and S. Timoteo, "Efficient LHC Distribution across 100Gbps networks," In SC Companion: High performance computing, Salt Lake City, USA, Nov. 2012, pp. 1594-1599. 

  6. E. Dart, L. Rotman, B. Tierney, M. Hester, and J. Zurawski, "The Science DMZ: A Network Design Pattern for Data-Intensive Science," In Proc. of the Int. Conf. on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, Denver, USA, Nov. 2013, pp. 1-10. 

  7. J. Park, S. Kim, and M. Noh, "Performance enhancement method through Science DMZ data transfer node tuning parameters," Trans. on Computer and Communication Systems, vol. 7, no. 2, 2018, pp. 33-40. 

  8. J. Moon and M. Lee, "A Study to Data-intensive Science data transfer over Science DMZ," In Proc. of Korea Computer Congress, Jeju, Korea, 2016, pp. 1359-1361. 

  9. Z. Maxa, B. Ahmed, D. Kcira, I. Legrand, A. Mughal, M. Thomas, and R. Voicu, "Powering physics data transfers with FDT," J. of Physics : Conference series, vol. 331, no. 5, 2011, pp. 1-6. 

  10. M. Lee, "A study on the throughput guarantee with TCP traffic control," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 3, Mar. 2016, pp. 303-308. 

    원문보기 상세보기 crossref

  11. W. Seok, W. Hong, J. Kwak, and J. Moon, "DTN-aware Store-and-Forward Data Transfer for Exabyte scale science big-data," J. of Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 42, no. 10, 2017, pp. 1991-1998. 

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