초록

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본 논문에서는 TCP/IP프로토콜을 사용하는 LAN환경에서 PC들을 사용한 PC클러스터에 관해 연구하였다. LAN환경의 PC들은 안정된 사용환경을 확보할 수 있고, 특정한 사용 시간에 따라 작업을 배치할 수 있는 특징을 갖는다. 또한 별도의 전용의 클러스터를 설치하기 위한 하드웨어가 필요로 하지 않는 장점도 갖는다. 특히 PC실험 실습실의 PC들은 주로 주간 시간대(오전9시~오후6시)에만 실험실습 수업에 사용이 되고, 야간 시간대(오후6시~익일 오전9시)에는 사용되지 않는 유휴 시간을 갖는다. 이러한 사용되지 않는 유휴 시간대의 PC들을 CPU지향적인 복잡한 작업들을 연산하기 위해 사용할 수 있으며, 별도의 클러스터 시스템을 구성하기 위한 하드웨어(클러스터를 위한 컴퓨터들, 스위치장비, 케이블링 등)를 구입할 필요가 없기 때문에 저가격의 고성능을 요구하는 PC클러스터를 쉽게 구성할 수 있다. 공동실험실습실의 PC들마다 유휴기간을 Time table에 예약하고 이에 따라 작업을 배치하고 연산결과를 수집한다. 장기간의 연산작업이 필요로 하는 대규모 연산에 사용함으로써 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있다. 또한 동일 실습실의 PC들은 대개 동일한 성능의 동일한 하드웨어와 운영체제를 사용하는 PC들로 구성되기 때문에 Homogeneous node로 구성된 PC 클러스터를 구축하기가 용이하다.

본 논문에서는 TCP/IP프로토콜을 사용하는 LAN환경에서 PC들을 사용한 PC클러스터에 관해 연구하였다. LAN환경의 PC들은 안정된 사용환경을 확보할 수 있고, 특정한 사용 시간에 따라 작업을 배치할 수 있는 특징을 갖는다. 또한 별도의 전용의 클러스터를 설치하기 위한 하드웨어가 필요로 하지 않는 장점도 갖는다. 특히 PC실험 실습실의 PC들은 주로 주간 시간대(오전9시~오후6시)에만 실험실습 수업에 사용이 되고, 야간 시간대(오후6시~익일 오전9시)에는 사용되지 않는 유휴 시간을 갖는다. 이러한 사용되지 않는 유휴 시간대의 PC들을 CPU지향적인 복잡한 작업들을 연산하기 위해 사용할 수 있으며, 별도의 클러스터 시스템을 구성하기 위한 하드웨어(클러스터를 위한 컴퓨터들, 스위치장비, 케이블링 등)를 구입할 필요가 없기 때문에 저가격의 고성능을 요구하는 PC클러스터를 쉽게 구성할 수 있다. 공동실험실습실의 PC들마다 유휴기간을 Time table에 예약하고 이에 따라 작업을 배치하고 연산결과를 수집한다. 장기간의 연산작업이 필요로 하는 대규모 연산에 사용함으로써 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있다. 또한 동일 실습실의 PC들은 대개 동일한 성능의 동일한 하드웨어와 운영체제를 사용하는 PC들로 구성되기 때문에 Homogeneous node로 구성된 PC 클러스터를 구축하기가 용이하다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문에서는 LAN으로 연결된 동일한 성능을 가지는 실습실PC들 로 구성된 유휴 PC를 사용한 PC클러스터링 시스템에 대해서 연구하였다. 제안한 방법으로 PC클러스터링 시스템을 구성할 경우 신뢰성을 확보하고 별도의 설치공간이 필요 없으며, 전용의 PC들을 구입할 필요가 없으므로 경제적으로 PC Cluster시스템을 구축할 수 있다는 장 점을 갖는다.
• 특히 PC Cluster는 병렬/분산처리를 위한 특별히 설계된 전용의 하드웨어의 제작 없이 흔히 구입할 수 있는 부품들로 시스템을 구축할 수 있는 특징을 갖는다. 본 논문에서는 堀환경에서 유휴(Idle) PC들을 연산에 활용하는 PC Cluster 시스템에 대해 연구하였다. LAN환경에는 많은 유휴 PC가 있으며, 특히 PC실험실습실에 있는 PC의 경우 특정 시간대에만 사용되고, 다른 시간대에는 사용되지 않는 톡징을 갖는다.

가설 설정

• 전체 연산소요 시간 Twale 연산시간유휴시간의)과 비연산 시간(비 유휴시간의)이 주기적으로 나타나게 되므로 작업할당이 최초에 1번만 이루어지고, 연산결과는 주기적으로 전송된다고 가정하고 작업 할당 시간 J谕, 연산시간을 Lmi® 비연산시간을 心邸冋, 결과수신시간 라고 하면 연산일자 n에 대해 P개의 PC롤 사용할 경우 식1과 같이 나타내어 진다.

제안 방법

• 일반 사용자들이 사용하지 않는 유휴시간을 이용하므로 각 노드의 부하를 동적으로 균등화할 필요가 없으며 복 잡한 스케쥴링 기법이 필요 없다는 장점을 갖는다. 각 노드에 봬치된 작업을 각 노드의 Client프로그램이 수행하고 예약된 종료시간 전에 연산된 결과를 Server로 전송함으로써 연산 결과를 수집한다. 각 노드 에는 지역 하드디스크의 공간 중 일부를 클러스터 연산의 중간 결과를 저장하기 위한 공간으로 고정된 크기의 하드디스크 저장 공간을 미러 확보해 두어야 한다.
• 제안한 방법을 사용하는 시스템은 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 LAN 환경으로서 그림2와 같이 구성 되고, 그림 1과 같이 Master와 다수의 Slaves로 구성된 Task-Farming(or Master/Slave)형태[1]의 PC Cluster 로 수행 된다.

성능/효과

• 본 논문에서는 LAN으로 연결된 동일한 성능을 가지는 실습실PC들 로 구성된 유휴 PC를 사용한 PC클러스터링 시스템에 대해서 연구하였다. 제안한 방법으로 PC클러스터링 시스템을 구성할 경우 신뢰성을 확보하고 별도의 설치공간이 필요 없으며, 전용의 PC들을 구입할 필요가 없으므로 경제적으로 PC Cluster시스템을 구축할 수 있다는 장 점을 갖는다. 유휴시간만을 사용하기 때문에 전용의 PC클러스터 시스 템에 비해 처리 속도가 떨어지는 단점이 있지만, 장기간의 연산이 필요한 작업에 대해 경제적으로 사용할 수 있는 대안이 된다.

후속연구

• 유휴시간만을 사용하기 때문에 전용의 PC클러스터 시스 템에 비해 처리 속도가 떨어지는 단점이 있지만, 장기간의 연산이 필요한 작업에 대해 경제적으로 사용할 수 있는 대안이 된다. 차후 LAN 에서 유휴 자원을 최대한 확보할 수 있는 개선된 시간예약 방법에 대해 연구해 보겠다.

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이 논문을 인용한 문헌

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