초록 ▼

사이언스 클라우드 서비스 체제 구축은 주변 출연연과의 원활한 협조체제를 통해 자원 통합 관리 체제의 실현과 사용자 맞춤형 서비스의 발굴이 중요하다. 이를 위한 시발점으로, 본원, 한국생명공학연구원, 한국과학기술원 3개 연구 기관이 참여하는 사이언스 클라우드 서비스 시범 구축을 위한 협동 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 한국생명공학연구원 연구자의 요청에 따라 식물 염기 서열 분석에 특화된 플랫폼 서비스를 개발하여 고추의 염기 서열 분석에 적용하였다. 이를 통해 식물 염기 서열 분석에 Hadoop 기반의 클라우드 서비스가 데이터 집약

사이언스 클라우드 서비스 체제 구축은 주변 출연연과의 원활한 협조체제를 통해 자원 통합 관리 체제의 실현과 사용자 맞춤형 서비스의 발굴이 중요하다. 이를 위한 시발점으로, 본원, 한국생명공학연구원, 한국과학기술원 3개 연구 기관이 참여하는 사이언스 클라우드 서비스 시범 구축을 위한 협동 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 한국생명공학연구원 연구자의 요청에 따라 식물 염기 서열 분석에 특화된 플랫폼 서비스를 개발하여 고추의 염기 서열 분석에 적용하였다. 이를 통해 식물 염기 서열 분석에 Hadoop 기반의 클라우드 서비스가 데이터 집약적 어플리케이션에 유리하다는 것을 보여 주었으며, Hadoop의 기술적인 확장 및 개선 사항을 분석하였다. 개선이 필요한 대표적인 문제로 Loop Controller, 플랫폼의 성능 및 확장성을 보장하기 위한 적응형 스케줄러의 개발 등 이다.
주요 연구 내용은 다음과 같다.
○ 자원 연계를 통한 사이언스 클라우드 인프라 시범 구축
○ 염기 서열 분석을 위한 클라우드 서비스 시범 구축
○ 플랫폼 확장 및 개선 선행 연구
한국생명공학연구원에서 현재 진행 중인 식물 유전체 분석에 활용하고 있으며, 향후 암 유전자 분석, 천연물 해석 시스템 연구에도 적용할 계획이다.

Abstract ▼

The scope of this project is to construct a prototype science
cloud services for Bioinformatics researchers. Research issues are as follows:
○ Constructing a prototype of cloud infrastructure by tying computing resources in KISTI and KAIST
○ Developing Hadoop-based data intensive services f

The scope of this project is to construct a prototype science
cloud services for Bioinformatics researchers. Research issues are as follows:
○ Constructing a prototype of cloud infrastructure by tying computing resources in KISTI and KAIST
○ Developing Hadoop-based data intensive services for De Novo Pepper's Sequence Assembly
○ Analyzing Hadoop platform to identify improvements and extensions for science cloud

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• 요약문 ...3
• Summary ...5
• Contents ...7
• Tables ...9
• Figures ...11
• 목차 ...12
• 표차례 ...14
• 그림차례 ...16
• 제1장 서론 ...17
• 제1절 연구개발의 목표 및 필요성 ...17
• 1. 연구개발의 개요 ...17
• 2. 연구개발의 목표 ...18
• 3. 연구개발의 필요성 ...19
• 제2절 국내외 관련 기술 개발 현황 ...20
• 1. 국내 기술개발현황 ...20
• 2. 해외 기술개발현황 ...20
• 제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ...24
• 제1절 고추 염기 서열 분석 방법 연구 ...24
• 1. 고추 시퀀싱 데이터의 양 ...24
• 2. 고추 염기 서열 데이터 분석 ...25
• 3. 클라우드 컴퓨팅 적용을 위한 전략 설계 ...27
• 4. 고추 염기 서열 분석을 위한 개발 요구 사항 ...29
• 제2절 Hadoop 기반의 식물 염기 서열 분석 플랫폼 ...37
• 1. Hadoop Streaming ...37
• 2. BLAST 서비스 ...39
• 3. 클러스터링 서비스 ...42
• 4. D2Clustering 서비스 ...58
• 제3절 식물 염기 서열 분석 플랫폼의 성능 분석 ...61
• 1. 실험 환경 ...61
• 2. 성능 분석 결과 ...63
• 제4절 과학 프로그래밍 언어 선행 연구 ...69
• 1. MapReduce와 프로그래밍 언어 ...69
• 2. Fortress 언어 ...70
• 3. 표기법 ...70
• 4. 계산 제약점 ...75
• 5. 계산 모델 ...75
• 제3장 결론 및 활용 계획 ...78
• 1. 결론 ...78
• 2. 향후 연구 방향 ...79
• 3. 활용 계획 ...85
• 제4장 참고문헌 ...86