그리드 시스템의 성능 향상을 위한 MDS 캐쉬 업데이트 및 작업 스케쥴링 기법 연구

Abstract

그리드 시스템은 전세계에 산재해 있는 많은 정보, 컴퓨팅 리소스 등을 통합 관리하여 효율적으로 관리하고 사용하기 위하여 제안되었다. 정보 관리와 관련해서 생물학, 물리학 등의 자연과학 분야에서 쏟아져 나오는 수많은 데이터들의 통합적 관리를 통하여 범 세계적인 자연 과학의 발달에 기여할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 이렇게 세계 각지에 흩어져 있는 데이터나 리소스를 관리하기 위하여 그리드 시스템에는 MDS(Metadata Directory Service)가 존재 한다. MDS는 사용자에게 리소스에 관한 정확한 정보를 제공하기 위하여 지속적으로 리소스의 상태를 모니터링 한다. 뿐만 아니라 많은 양의 정보 중 사용자가 원하는 정보를 신속하게 전달하기 위하여 캐쉬를 사용한다. 하지만 현재의 시스템은 FIFO 방식을 이용하여 캐쉬의 정보를 관리한다. 이런 방식은 관리하는 데이터의 수가 많아질수록 비효율적이 된다. 이를 개선하기 위하여 그리드 시스템에 적합한 캐쉬 관리 기법을 연구하였다. 구축된 그리드 시스템에는ClustalW라는 단백질 서열 정렬 프로그램을 적용하여 성능을 개선하도록 하였다. ClustalW는 단백질 서열의 수와 그 길이에 따라 계산 속도가 으로 (n은 서열의 개수)으로 증가한다. 각각의 연산은 독립적으로 진행되므로 컴퓨팅 자원을 투입하는 만큼 프로그램의 수행 속도를 향상 시킬 수 있다. 응용 프로그램의 성능 최적화와 함께 그리드 시스템을 구성하는 컴퓨팅 자원의 성능을 달리하고 이들의 상태를 지속적으로 변화시켜 동적인 컴퓨팅 환경을 구성하고 이러한 환경에 적응할 수 있는 로드 밸런싱 기법에 대해서도 연구하였다. 본 논문을 통해 ClustalW를 어떻게 동적인 상태의 그리드 시스템에 적용 할것인지에 대해 연구하고 그리드 시스템 사용 전후의 계산 시간 측정을 통해 프로그램의 성능 향상을 확인하였다.