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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 유혁
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 클라우드 서비스 이용자 수가 크게 늘어남에 따라 서비스 사용 용도와 요구사항이 다양해지고 있다. 이에 따라 다양한 사용자 요구사항을 만족시키기 위해 클라우드 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 연구의 중요성이 점차 커지고 있다. 하지만 클라우드 컴퓨팅이 기반의 기반이 되는 가상화 기술은 여러 가상머신이 단일 물리자원을 공유하기 때문에 동일한 물리머신에서 동작하는 가상머신들이 서로의 성능에 영향을 끼친다. 따라서 사용자가 요구하는 서비스 품질을 만족하지 못하는 문제가 발생한다.
본 논문에서는 가상화 환경에서 동적 네트워크 자원 할당을 통해 다양한 정책을 기반으로 가상머신의 네트워크 QoS를 보장하는 기법 ANCS(Advanced Network Credit Scheduler)를 제안한다. 가상머신 네트워크 QoS 보장을 위한 연구들이 많이 수행되었지만, CPU 오버헤드가 발생하고, 전체 네트워크 이용률이 저하되는 등의 한계가 있다. ANCS는 주기적인 네트워크 자원 할당을 통해 사용자의 요구사항을 만족하도록 가상머신의 네트워크 성능을 보장함으로써 CPU 오버헤드가 거의 발생하지 않는다. 또한 네트워크 자원을 사용하지 않는 가상머신의 자원을 다른 가상머신들에 분배함으로써 네트워크 이용률이 항상 100%를 달성하도록 하여 자원의 낭비를 최소화 한다. 그리고 다양한 성능 제어 정책을 동시에 제공하여 사용자에 따른 안정적인 성능 보장이 가능하다. ANCS에서 지원하는 성능 제어 정책은 가중치에 따라 비례적으로 성능을 보장하는 가중치 기반 공유 정책과, 최소/최대 성능을 보장하는 최소/최대 대역폭 보장 정책이다.
실험을 통해 ANCS를 적용하였을 때 가중치 기반 공유 정책과 최소/최대 대역폭 보장 정책에 따라 가상머신의 네트워크 성능이 달라지는 것을 확인하였다. 또한 CPU 사용량 측정을 통해 제안하는 기법을 적용하였을 때 발생하는 CPU 오버헤드는 2% 이하임을 확인하였다.
본 논문에서는 가상화 환경에서 동적 네트워크 자원 할당을 통해 다양한 정책을 기반으로 가상머신의 네트워크 QoS를 보장하는 기법 ANCS(Advanced Network Credit Scheduler)를 제안한다. 가상머신 네트워크 QoS 보장을 위한 연구들이 많이 수행되었지만, CPU 오버헤드가 발생하고, 전체 네트워크 이용률이 저하되는 등의 한계가 있다. ANCS는 주기적인 네트워크 자원 할당을 통해 사용자의 요구사항을 만족하도록 가상머신의 네트워크 성능을 보장함으로써 CPU 오버헤드가 거의 발생하지 않는다. 또한 네트워크 자원을 사용하지 않는 가상머신의 자원을 다른 가상머신들에 분배함으로써 네트워크 이용률이 항상 100%를 달성하도록 하여 자원의 낭비를 최소화 한다. 그리고 다양한 성능 제어 정책을 동시에 제공하여 사용자에 따른 안정적인 성능 보장이 가능하다. ANCS에서 지원하는 성능 제어 정책은 가중치에 따라 비례적으로 성능을 보장하는 가중치 기반 공유 정책과, 최소/최대 성능을 보장하는 최소/최대 대역폭 보장 정책이다.
실험을 통해 ANCS를 적용하였을 때 가중치 기반 공유 정책과 최소/최대 대역폭 보장 정책에 따라 가상머신의 네트워크 성능이 달라지는 것을 확인하였다. 또한 CPU 사용량 측정을 통해 제안하는 기법을 적용하였을 때 발생하는 CPU 오버헤드는 2% 이하임을 확인하였다.
목차
1. 서론1.1 연구배경1.2 연구 개요1.3 논문의 구성2. 배경 지식 및 관련 연구2.1 서버 가상화(SERVER VIRTUALIZATION)2.2 XEN의 I/O 처리 방식과 문제점2.3 가상화 환경에서의 네트워크 QOS3. 동적 네트워크 자원 할당 기법3.1. 설계 목표3.2 ANCS 알고리즘 설계 및 구현3.2.1 ANCS 구조3.2.2 작업 보존성 지원3.3.2 다양한 성능 제어 정책 지원4. 실험 환경 및 결과4.1 실험 환경4.2 실험 결과4.2.1 가중치 기반 공유 정책4.2.2 최소/최대 대역폭 보장 정책4.2.3 CPU 오버헤드5. 결론 및 향후 연구 방향참고 문헌
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