초록

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본 논문에서는 LINDA 개념에 시간성 튜플 개념을 도입함으로써 보다 빠르고 보다 간단한 IPC 메커니즘을 커널속에 구현할 수 있음을 보였다. 이 새로운 개념에서는 정보의 교환은 기존의 튜플을 그대로 이용하고 IPC는 시간성 튜플을 이용하여 구현하였는데, 튜플을 이렇게 2가지 종류로 나눔으로써 정보의 교환에 이용되는 튜플은 IPC에 사용되는 필드를 갖고있지 않아도 되고, 반대로 IPC에 사용되는 시간성 튜플은 정보의 교환에 이용되는 필드를 갖고있지 않아도 된다 결과적으로 기존의 LINDA 개념을 이용한 커널의 크기보다는 작아진 커널을 구현할 수 있다. 또한 정보의 교환이나 IPC를 위하여 읽혀지거나 쓰여지는 정보의 크기도 작아지므로 커널 서비스 시간을 단축할 수 있다. 그리고 IPC를 위해서는 시스템 tic을 세는 증감 연산이 필요한데, 기존의 LINDA 개념에서는 모든 튜플을 읽고 처리해야 하지만 시간성 튜플 개념을 이용한 IPC에서는 단지 시간성 튜플에만 증감 연산이 필요하다. 결과적으로 보다 효과적인 커널 서비스를 구현할 수 있다.

본 논문에서는 LINDA 개념에 시간성 튜플 개념을 도입함으로써 보다 빠르고 보다 간단한 IPC 메커니즘을 커널속에 구현할 수 있음을 보였다. 이 새로운 개념에서는 정보의 교환은 기존의 튜플을 그대로 이용하고 IPC는 시간성 튜플을 이용하여 구현하였는데, 튜플을 이렇게 2가지 종류로 나눔으로써 정보의 교환에 이용되는 튜플은 IPC에 사용되는 필드를 갖고있지 않아도 되고, 반대로 IPC에 사용되는 시간성 튜플은 정보의 교환에 이용되는 필드를 갖고있지 않아도 된다 결과적으로 기존의 LINDA 개념을 이용한 커널의 크기보다는 작아진 커널을 구현할 수 있다. 또한 정보의 교환이나 IPC를 위하여 읽혀지거나 쓰여지는 정보의 크기도 작아지므로 커널 서비스 시간을 단축할 수 있다. 그리고 IPC를 위해서는 시스템 tic을 세는 증감 연산이 필요한데, 기존의 LINDA 개념에서는 모든 튜플을 읽고 처리해야 하지만 시간성 튜플 개념을 이용한 IPC에서는 단지 시간성 튜플에만 증감 연산이 필요하다. 결과적으로 보다 효과적인 커널 서비스를 구현할 수 있다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문에서는 위의 두 문제를 해결하기 위하여 시간성 튜플과 시간성 튜플 스페이스를 새로 제안하고 기존 개념 속 의 튜플 구조와 비교함으로써 보다 단순하고 효율적인 구조의 커널을 구성할 수 있음을 보이고자 한다.
• 본 논문은 VIA상에서 GNBD를 위한 고속통신 계층(VCONN)을 제안하였다. TCP/IP를 사용하는 LANEVI 대신에 VIA상에서 소켓 인터페이스를 지원하여 낮은 지연시간, 높은 대역폭의 통신을 가능하게 했을 뿐만 아니 2 GNBD 코드를 거의 수정하지 않고 VIA 통신을 이용할 수 있도록 하였다.

제안 방법

• 본 논문은 VIA상에서 GNBD를 위한 고속통신 계층(VCONN)을 제안하였다. TCP/IP를 사용하는 LANEVI 대신에 VIA상에서 소켓 인터페이스를 지원하여 낮은 지연시간, 높은 대역폭의 통신을 가능하게 했을 뿐만 아니 2 GNBD 코드를 거의 수정하지 않고 VIA 통신을 이용할 수 있도록 하였다. 또한 거널 수준에서 KV1PL을 확장하여 다른 커널 모듈이 VIA 통신을 사용할 수 있는 길을 제공하였고, VIA가 사용자 수준의 통신을 위한 구조를 가지고 있지만 필요에 따라 커널에서 사용하더라도 문제가 없음을 확인하였디 .

성능/효과

• 그림4는 GNBD/VCONN에 EXT2 파일시스템을 생성한 후 bonnie++를 사용하여 성능을 측정한 결과이다. VCONN로 통신했을 때 LANEVI보다 읽기가 약 22.7%, 쓰기가 약 30.7% 향상되었다. 읽기의 경우 디스크를 직접 읽을 때와 비슷한 성능을 보일 정도로 우수한 성능을 보인다.
• 메시지 크기가 22 바이트일 때 지연시간이 VCONNe 약 17us, LANEVI는 약 68us이 고, 4KB일 때는 각각 70us, 200us로서 VCONN이 월등히 우수함을 알 수 있다. VCONN의 지연시 간은 사용 자수준에서 측정한 것과 비슷한 결과로서 KV1PL을 사용 하더라도 성능저하가 거의 없다는 것을 알 수 있다.
• 또한 원하는 튜플이 없으면 프로세스가 자동적으로 수면상태에 들어가고, 그 원하던 튜플이 삽입되면 또한 자동적으로 깨 어나게 됨으로써 프로세스간의 동기화를 고려하지 않고 병렬 프로그램을 개발할 수 있게 된다. 결과적으로 LINDA 개념을 통하여 병렬 웅용프로그램을 개발함에 있어 공간적인 그리고 시간적인 제약을 뛰어넘을 수 있게 된다.
• TCP/IP를 사용하는 LANEVI 대신에 VIA상에서 소켓 인터페이스를 지원하여 낮은 지연시간, 높은 대역폭의 통신을 가능하게 했을 뿐만 아니 2 GNBD 코드를 거의 수정하지 않고 VIA 통신을 이용할 수 있도록 하였다. 또한 거널 수준에서 KV1PL을 확장하여 다른 커널 모듈이 VIA 통신을 사용할 수 있는 길을 제공하였고, VIA가 사용자 수준의 통신을 위한 구조를 가지고 있지만 필요에 따라 커널에서 사용하더라도 문제가 없음을 확인하였디 ..
• GNBD 의 통신이 요구 (request)/응답 (response) 형태이므 로 지연시간(latency)이 우수한 VCONN을 사용하는 깃이 성능을 향상시키는 것으로 판단된다. 메시지 크기가 22 바이트일 때 지연시간이 VCONNe 약 17us, LANEVI는 약 68us이 고, 4KB일 때는 각각 70us, 200us로서 VCONN이 월등히 우수함을 알 수 있다. VCONN의 지연시 간은 사용 자수준에서 측정한 것과 비슷한 결과로서 KV1PL을 사용 하더라도 성능저하가 거의 없다는 것을 알 수 있다.

후속연구

• 앞으로 VCONN을 확장하고 완전한 기능을 가진 커널 수준 소켓 인터페이스(KSOVJA)를 제공할 계획이 있고, 그 소켓 인터페이스를 사용자 수준까지 지원하여 사용자 수준에서 소켓으로 작성한 응용프로그램이 KSOVIA를 통하여 VIA를 이용할 수 있을 것이다.

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이 논문을 인용한 문헌

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