[논문]모바일 그리드에서 모바일 장치의 특성을 고려한 결함 포용적 자원 선택 알고리즘

최숙경; 이종혁; 정광식; 유헌창

모바일 그리드에서 모바일 장치의 특성을 고려한 결함 포용적 자원 선택 알고리즘
Fault-tolerant Algorithm for Resource Selection Based on Mobile Devices‘ Characteristics in Mobile Grid 원문보기

최숙경 (고려대학교 대학원 컴퓨터교육학과) , 이종혁 (고려대학교 대학원 컴퓨터교육학과) , 정광식 (한국방송통신대학교 컴퓨터과학과) , 유헌창 (고려대학교 대학원 컴퓨터교육학과)

그리드 컴퓨팅은 이질적인 환경에서 자원 공유를 가능하게 함으로써 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 환경을 제공한다. 현재 그리드 컴퓨팅의 환경은 유선 그리드 환경에 모바일 장치들을 통합하는 무선 그리드와, 사용자의 이동성을 고려한 모바일 그리드 환경으로 진화하고 있다. 모바일 장치는 성능 면에서 비약적으로 증가하고 있고, 최근 몇 년 사이에 사용자도 많이 늘어났다. 따라서 본 논문에서는 모바일 그리드 환경에서 모바일 장치를 자원으로 이용하기 위하여 모바일 장치의 특성을 고려한 결함 포용적 자원 선택 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 1) 모바일 장치의 배터리 잔류량 정보, 이동성 정보, 장치의 성능 정보를 고려하여, 2) 모바일 장치들의 순위를 계산하고 k개의 그룹으로 분류한 뒤, 3) 작업을 할당할 때 결함 포용을 고려하여 최상위 그룹과 차상위 그룹에 동시에 작업을 분배한다. 모바일 장치의 순위를 매기고 그룹화하는 과정은 모바일 장치의 동적인 특성을 고려하여 작업이 요청될 때마다 수행하도록 한다.

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문제 정의

따라서 모바일 장치의 특성과 관계된 여러 요소를 한꺼번에 고려하는 자원 선택 알고리즘을 제안한다.
따라서 본 논문에서는 모바일 그리드 환경에서 모바일장치를 자원으로 이용하기 위하여 모바일 장치의 특성을 고려한 결함 포용적 자원 선택 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 1) 모바일 장치의 배터리 잔류량 정보, 이동성 정보, 장치의 성능 정보를 고려하여, 2) 모바일 장치들의 순위를 계산하고 k개의 그룹으로 분류한 뒤, 3) 작업을 할당할 때 결함 포용을 고려하여 최상위 그룹과 차상위 그룹에 동시에 작업을 분배한다.
본 논문에서는 모바일 그리드 환경에서 모바일 장치를 자원으로 이용하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 배터리가 한정되고 이동을 전제로 하는 모바일 장치의 특성을 고려하여 작업 할당시 배터리 잔류량 정보, 이동성 정보, 장치의 성능 정보를 동시에 고려하였으며, 결함 포용을 위해 최상위 그룹과 차상위 그룹에 동시에 작업을 분배하도록 하였다.
프로젝트가 있다[9]. 이 프로젝트는 자원의 이동성을 지원하는 모바일 그리드 컴퓨팅 환경을 목표로 하고 있다. 그러나 현재 이 프로젝트에서 나타나는 모바일장치의 이용 측면을 살펴보면 단지 데이터 수집을 위한 도구로만 이용되고 있다.

제안 방법

배터리가 한정되고 이동을 전제로 하는 모바일 장치의 특성을 고려하여 작업 할당시 배터리 잔류량 정보, 이동성 정보, 장치의 성능 정보를 동시에 고려하였으며, 결함 포용을 위해 최상위 그룹과 차상위 그룹에 동시에 작업을 분배하도록 하였다. 이런 일련의 과정은 작업이 요청될 때마다 수행하도록 하여 동적으로 가용한 자원을 선택할 수 있도록 하였다.
본 논문에서 제안하는 알고리즘은 모바일 장치를 자원으로 사용하기 위해, 다음과 같은 모바일 장치의 특성과 관계된 요소들을 고려한다.
본 논문에서는 가장 성능이 좋은 최상위 그룹과, 다음으로 성능이 좋은 차상위 그룹의 두 그룹에 작업을 복제하여 할당하기로 한다. 즉, n=2가 되며, 작업을 할당할 때 최상위 그룹 Gi과 차상위 그룹 G2 내부의 Ri 값이 높은 모바일 장치부터 선택하여 작업을 할당한다.

대상 데이터

그리드 망 내에 들어오면 파악된다. 본 논문에서 이용하는 성능 정보는 CPU, Memory, Storage로 한정하였다.

이론/모형

(3)[4]는 히스토리 기반 기법으로 이동성을 예측하였다. 본 논문에서도 모바일 장치의 이동성을 고려하기 위해서 히스토리 기반 기법을 사용한다.
작업 할당을 위해서는 우수한 성능을 보이는 Min-min 알고리즘을 사용한다[10].

성능/효과

순위를 계산하고 k개의 그룹으로 분류한 뒤, 3) 작업을 할당할 때 결함 포용을 고려하여 최상위 그룹과 차상위 그룹에 동시에 작업을 분배한다. 모바일 장치의 순위를 매기고 그룹화하는 과정은 모바일 장치의 동적인 특성을 고려하여 작업이 요청될 때마다 수행하도록 한다.
모바일 장치의 순위를 매기고 그룹화하는 과정은 모바일 장치의 동적인 특성을 고려하여 작업이 요청될 때마다 수행하도록 한다. 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 모바일 장치의 기본적인 성능 뿐만 아니라 작업 수행 후에도 배터리의 용량이 남아있는지, 모바일 장치 사용자가 현재 모바일 그리드 망을 벗어날 것인지 등을 고려하여 모바일 장치에 작업을 할당하기 때문에 작업 수행 후에 결과를 돌려받지 못하는 상황을 미연에 방지할 수 있다. 또한 모바일 장치의 결함이 발생할 경우를 대비하여 두 개의 모바일 장치 그룹들에 동시에 작업을 할당하므로 작업의 신뢰성이 더욱 증가하게 된다.

후속연구

향후 연구로는 본 논문에서 제안한 알고리즘을 이용하여 실제 모바일 그리드 환경에 적용했을 때의 성능 및 효용성을 확인하고, 더 나은 성능을 보이도록 알고리즘을 개선할 수 있는 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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