KR100618159B1 - 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 이 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법은, 그리드 컴퓨팅 환경에서 작업의 실행을 위해 웹 기반의 유용한 인터페이스를 통해 사용자가 필요로 하는 그리드 자원을 발견, 선정, 할당하는데, 전체 자원을 사용자의 서비스 레벨 어그리먼트(SLA)에 의해 제약되는 자원의 요구 사항에 의해 결정된 정책 쿼럼을 정의하고, 사용자가 원하는 작업의 수행이 완료될 때까지 작업을 감시하여 시간의 변화에 따른 쿼럼 내의 상태 변화에 의해 자동적으로 작업을 재할당하는 자원 재구성 기능을 수행한다. 이와 같이 하면, 그리드에서 시간적, 공간적으로 변하는 자원의 상태에 따라 사용자의 SLA를 만족시켜주는 자원의 집합을 발견할 수 있고, 사용자가 요구하는 자원의 일정 수준을 지속적으로 유지시켜 QoS를 최적화할 수 있고, 실행중인 작업의 지속적인 감시를 통해 작업의 진행 상태를 확인할 수 있으며, 자원의 악화나 고장 등에 유연하게 대처할 수 있도록 자원을 재구성함으로써 복잡한 자원 분포 환경에서 사용자에게 신뢰성 있는 작업 실행 환경을 보장할 수 있다.
그리드 컴퓨팅 미들웨어, 서비스 레벨 어그리먼트, 정책 쿼럼, 자원 할당, 작업 관리

Description

정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법{ SYSTEM AND METHOD FOR POLICY QUORUM GRID RESOURCE MANAGEMENT }
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템의 전체 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 일부 구성요소인 쿼럼 관리자의 자원 획득 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 일부 구성요소인 작업 관리자의 작업 스케줄링 및 자원 재구성 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템에서의 그래픽 사용자 인터페이스를 도시한 것이다.
본 발명은 그리드 컴퓨팅(Grid computing) 미들웨어 시스템에 관한 것으로, 특히 사용자의 자원에 대한 요구 성능 및 그리드 서비스의 요구수준을 서비스 레벨 어그리먼트(Service Level Agreements, SLA)로 정의하여 SLA와 사용자의 응용프로그램의 특성에 근거하여 자원 할당 및 작업 관리하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
그리드 컴퓨팅은 인터넷에 연결된 PC나 다른 장비를 구동 시켰을 때 단순히 데스크톱(desktop)에 들어있는 자원에만 연결되는 것이 아니라 가상 컴퓨터의 자원을 공유하는 것을 의미한다. 가상 컴퓨터에는 컴퓨팅 파워, 스토리지, 애플리케이션, 데이터, I/O 디바이스 등이 포함되며 인터넷을 통한 곳이면 어디나 분산될 수 있다.
그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 고성능 컴퓨터, 대용량 저장장치, 첨단 장비 등의 자원을 고속 네트워크로 연결해 상호 공유하고 이용할 수 있도록 하는 차세대 디지털 신경망 서비스라 할 수 있다. 이러한 그리드 컴퓨팅은 인터넷을 자연스럽게 다음 단계로 진화시켜 분산되어 있는 컴퓨터 시스템들 간의 자원을 공유하는 가상 조직으로 발전시켜 나가게 된다.
통상적으로 그리드는 지리적으로 분산된 환경에서 고성능 컴퓨팅 또는 여러 네트워크 자원을 이용하여 수행할 수 있는 응용 또는 서비스를 제공하는 인프라가 되고 있다. 이러한 그리드를 지원하는 주요 요소 기술이 그리드 컴퓨팅 미들웨어이며, 그리드 컴퓨팅 미들웨어는 다양한 서비스 접근, 제어, 할당 등의 기능 블록으로 구성된다.
종래 그리드 컴퓨팅 미들웨어는 전반적으로 광범위하게 분산된 컴퓨터 네트워크형 환경 내에서 자원에 대한 요구를 감시, 제어, 분산시키기 위한 것이다.
종래 그리드 컴퓨팅 미들웨어 기술 중에서 국내특허출원 2000-30978호에 개시된 "인터넷 환경에서의 집적 부하 분산 및 자원 관리를 위한 시스템 및 방법"은 웹 객체에 대한 액세스를 제공하며, 웹 객체에 대한 예측 요구를 웹 서버 상의 가용 용량에 정합시키는 시스템이 제공된다.
위의 시스템은 소정의 기준에 근거하여 요구 및 용량 모두를 동적으로 구성하는 방법을 구현하고, 도착 시간, 착신 지리, 가격 요건과 같은 기준에 근거하여 객체에 대한 요구를 동적으로 구성하는 방법을 제공한다.
이러한 자원 관리 시스템은 지역적인 환경에서 최적화되도록 설계되어져 있기 때문에 그리드 컴퓨팅 환경과 같이 인터넷상의 자원 공유를 위해서는 효율성이 떨어진다.
특히 수백, 수천 개의 자원이 가용할 경우에 사용자에게 가장 알맞은 자원을 선택하기 위해 기존의 선형계획법(Linear Programming, LP) 기반의 최적화 자원 관리 시스템은 시간 및 환경 변화에 유연하게 대처할 수 없는 문제점이 있다.
그리드 컴퓨팅 환경은 응용의 특성에 따라 요구하는 자원의 파라미터가 다르기 때문에 고려해야 할 사항 및 변화에 유연하게 적응할 필요성이 있다.
따라서 그리드 컴퓨팅 미들웨어 기술 중에서 자원 관리 기술은 그리드 컴퓨팅 환경의 복잡성과 불확실성을 고려하여 시간 및 공간적으로 변화는 자원의 상태를 감시하고 사용자가 필요로 하는 자원을 현 상태에서 적극적으로 발견해주고 요구하는 작업을 실행시키며, 작업이 완료될 때까지 신뢰성을 보장해주는 자원 관리 및 스케줄링 기법이 필요하며 구현될 필요성이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정책 쿼럼 기반의 자원 관리 시스템(Policy Quorum Resource Management System, PQRM)을 구축하여 선택된 자원 집합내의 자원들에게 작업을 할당하여 사용자의 SLA를 만족시킬 뿐만 아니라 자원의 재구성을 통해서 작업 완료 이전에 쿼럼 내에서 자원이 이탈될 때 작업을 재할당함으로써 작업의 실행에 대한 신뢰성을 보장하기 위한 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 그리드 컴퓨팅 환경에서 작업의 실행을 위한 자원을 발견, 선정, 할당하는 기법에 있어서 전체 자원을 사용자의 SLA에 의해 제약되는 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책 쿼럼을 정의하고, 시간의 변화에 따른 쿼럼 내의 상태 변화에 따라 쿼럼을 재구성함으로서 사용자에게 일정한 수준의 신뢰성을 제공하는 정책 쿼럼 기반의 자원관리 기법을 제공한다.
본 발명의 첫 번째 특징에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템은, 그리드 컴퓨팅 환경에서 사용자가 필요로 하는 그리드 자원을 발견, 선정, 할당하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법에 있어서, a) 서버는 클라이언트의 세션 연결 시도를 통해 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 인증이 완료되면, 상기 서버는 사용자의 자원에 대한 요구 성능 및 그리드 서비스의 요구 수준을 서비스 레벨 어그리먼트(Service Level Agreements, SLA)로 정의하고, 상기 SLA, 응용 프로그램 특성, 최적화정책에 따른 가용자원쿼럼을 생성하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 생성된 가용자원쿼럼 내에서 획득된 자원을 통해 사용자가 요구한 작업을 스케줄링하여 실행하도록 하는 단계; d) 상기 c) 단계를 통해 실행중인 작업을 감시하여 사용자의 요구하는 자원의 일정 수준을 유지하도록 작업을 재할당하여 자원을 재구성하는 단계; 및 e) 상기 c) 단계를 통해 실행중인 작업이 완료되면 사용자에게 작업 완료를 통보하고 작업 기록을 저장하는 단계를 포함한다.
상기 b) 단계는, b-1) 상기 SLA와 자원 상태 정보를 통해 자원 벡터를 생성하는 단계; b-2) 상기 SLA를 기반으로 자원 획득 정책을 결정하여 서비스품질(QoS) 벡터를 생성하는 단계; b-3) 상기 자원 벡터와 서비스품질 벡터를 이진 맵핑(mapping)하여 자원의 수준을 결정하는 단계; 및 b-4) 상기 SLA를 기반으로 결정된 자원 획득 정책을 적용하여 가용자원쿼럼을 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 c) 단계는, 사용자로부터 상기 작업의 병렬, 분산, 독립 특성, 및 작업의 디렉터리, 표준 입출력, 실행시간, 상태와 같은 환경을 입력받아 그리드 자원에 동적으로 할당하는 것이 바람직하다.
상기 c) 단계는, c-1) 상기 가용자원쿼럼 내에서 획득한 자원에 사용자가 입력한 작업을 할당하여 작업 큐에 등록하는 단계; 및 c-2) 상기 작업 규는 응용의 특성에 따라 실행 방법을 결정하여 작업 실행을 요구하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 d) 단계는, 상기 c) 단계에서 실행중인 작업을 감시하여 자원의 악화나 고장 상태가 감지되면 작업의 재실행 또는 자원의 재할당을 결정하고, 상기 자원을 재할당이 결정되면 새로 할당할 자원을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 e) 단계는, 상기 완료된 작업에 대한 실행 결과 데이터 및 로그 파일을 전송해주는 후처리 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 두 번째 특징에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템은, 그리드 컴퓨팅 환경에서 사용자가 필요로 하는 그리드 자원을 발견, 선정, 할당하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템에 있어서, 사용자와의 인터페이스 역할을 수행하면서 사용자가 필요로 하는 작업의 특성 및 환경을 입력하고, 자원의 특성을 결정하여 사용자의 요구 사항을 전송하는 클라이언트; 및 상기 클라이언트와 상호 통신하면서 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하고, 사용자의 요구 사항을 자원에 대한 요구 성능 및 그리드 서비스의 요구 수준을 서비스 레벨 어그리먼트(Service Level Agreements, SLA) 형태로 수렴하여 가용자원쿼럼을 생성하며, 상기 가용자원쿼럼 내에 획득된 자원을 통해 사용자의 작업을 계획 및 실행하도록 하는 서버를 포함한다.
상기 서버는, 상기 자원 상태 정보를 관리하는 자원상태 저장서버, 및 상기 자원 상태를 지속적으로 감시하여 자원의 악화나 고장을 감지하는 자원상태 감시서버와 외부 연결되는 것이 바람직하다.
상기 서버는 실행중인 작업을 감시하여 사용자의 요구 수준 이하로 자원 상태의 악화 및 고장을 감지하여 작업을 재할당하는 자원 재구성 기능을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 서버는, 상기 클라이언트와 소켓 통신을 수행하여 상기 SLA 기반의 자원 획득 정책을 결정하기 위한 정보를 제어 및 저장하는 클라이언트 연결 모듈; 상기 자원 상태 정보를 추출하여 사용자의 요구 사항을 만족하는 자원을 결정하는 쿼럼 관리자; 및 상기 쿼럼 관리자에서 획득한 자원에 사용자의 작업을 할당하고, 실행중인 작업을 감시하면서 사용자에게 일정한 수준의 작업 완료를 보장하는 작업 관리자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 쿼럼 관리자는, 상기 자원 상태 정보를 통해 자원벡터를 생성하고, 상기 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책에 의해 서비스품질 벡터를 생성한 후에 상기 자원 벡터와 서비스품질 벡터 값의 수준을 이진수로 표현하여 자원의 수준을 결정하여 자원 관리하는 것이 바람직하다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템의 전체 구성을 도시한 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템은 크게 클라이언트(100)와 서버(200)로 구성되며, 서버(200)는 클라이언트 연결모듈(210), 쿼럼 관리자(220), 작업 관리자(230)를 포함한다.
정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템의 외부 모듈에는 자원상태 저장서버(400)와 자원상태 감시서버(300)가 있다.
클라이언트(100)는 서버(200)의 클라이언트 연결모듈(210)을 통해서 클라이언트/서버 소켓 통신을 하며 사용자와의 인터페이스 역할을 수행한다.
이러한 클라이언트(100)는 그리드포탈, SLA 계약자, 자원 테이블, 작업 테이블 등을 포함하는데, 그리드포탈은 웹 포탈 형태로서 사용자를 위한 웹페이지를 제공하고, SLA 계약자는 서버(200) 내의 정책저장소(212)와 상호 통신하면서 요구하는 자원의 특성을 결정하는데, SLA 계약자에 의해 사용자가 필요로 하는 자원의 쿼럼 관리자(220)가 결정된다.
작업테이블에서는 자원 테이블에서 나온 자원을 통해 사용자가 요구하는 작업을 서버(200)의 작업 관리자(230) 내 작업 스케줄러(231)로 보내게 된다.
클라이언트 연결 모듈(210)은 세션 어드미션 제어자(211), 정책 저장소(212), SLA 계약자(213), 응용 특성 저장소(214)를 포함한다.
세션 어드미션 제어자(211)는 클라이언트로부터의 세션 연결을 제어하여 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하도록 하고, 정책 저장소(212)는 사용자의 SLA에 의해 제약되는 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책을 저장하며, SLA 계약자(213)는 사용자가 필요로 하는 자원의 특성을 결정하고, 응용 특성 저장소 (214)는 사용자의 응용 프로그램 특성을 저장한다.
쿼럼 관리자(220)는 정책 쿼럼 생성자(221), 자원 테이블(222), 및 자원상태 쿼리 모듈(223)을 포함한다.
정책 쿼럼 생성자(221)는 정책 저장소(214)와 자원상태 쿼리 모듈(223)을 통해서 자원테이블(222)을 생성하고, 자원상태 쿼리 모듈(223)은 자원상태 저장서버(400)의 자원 상태 정보를 불러온다.
작업 관리자(230)는 작업 스케줄러(231), 작업 디스패쳐(dispatcher)(232), 자원 재구성 모듈(233), 및 작업 감시자(234)를 포함한다.
작업 스케줄러(231)는 작업 디스패쳐(232)에게 작업을 실행시킬 것을 요청하고, 작업 디스패쳐(232)는 사용자 질의 처리를 요구하며, 자원재구성모듈(233)에 작업을 등록하여 실행 과정을 작업 감시자(234)를 통해서 감시한다.
자원 재구성 모듈(233)은 작업 및 자원의 감시를 통해서 자원 재구성 여부를 결정하고, 자원을 재구성할 경우에 작업 스케줄러(231)를 호출하여 재할당을 시도한다.
다음, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법은 먼저 클라이언트/서버 구조의 프록시 인증 기법을 통해 사용 자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행한 후, 사용자의 자원에 대한 요구 성능 및 그리드 서비스의 요구 수준, 및 작업에 대한 요구 사항들을 접수한다.
이때, 서버(200)는 사용자의 요구사항을 SLA로 정의 하여 SLA 형태로 수렴하고, 정책 쿼럼을 통해 사용자의 요구 수준, 응용 프로그램 특성, 최적화 정책에 따른 가용자원쿼럼을 생성한다.
서버(200)에서는 사용자의 작업을 분석하여 가용 자원 쿼럼 내에 획득된 자원을 통해 사용자의 작업을 계획 및 실행하도록 하고, 실행중인 작업을 감시한다.
이때, 서버(200)는 실행중인 작업이 사용자의 요구수준 이하인 경우에, 자원 상태의 악화 및 고장을 대비하여 자동적으로 작업을 재할당하는 자원 재구성 기능을 수행한다.
서버(200)는 실행중인 작업이 완료됨이 감지되면 이를 사용자에게 통보하고 작업 기록을 저장한다.
도 3은 도 1의 일부 구성요소인 쿼럼 관리자의 자원 획득 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 3에 나타나 있듯이, 쿼럼 관리자(220)는 자원상태 저장서버(400)와 연결되어 있어 자원의 상태에 대한 정보를 얻고 사용자의 요구를 만족하는 자원을 결정할 수 있다.
즉, 쿼럼 관리자(220)는 클라이언트(100)에서 얻은 SLA와 자원상태 저장서버(400)를 통해 얻은 자원의 상태 정보를 통해 자원집합을 결정하고, 이 자원 집합이 SLA를 만족하는 경우에 자원벡터로 표현한다.
또한 쿼럼 관리자(220)는 SLA와 서비스 클래스, QoS 정책에 의해서 가용한 QoS 벡터를 생성하고, 맵퍼(미도시)를 통해 자원벡터와 QoS 벡터를 이진 맵핑하여 자원의 수준을 결정하여 가용자원 쿼럼을 생성한다.
이때, 쿼럼 관리자(220)는 성능과 비용의 두 단계의 최적화 정책을 적용하여 최종적으로 가용자원쿼럼을 최적화한다. 이렇게 생성된 가용자원쿼럼은 사용자에게 자원테이블로 표시되어 작업을 실행시킬 준비를 가능하게 한다.
도 4는 도 1의 일부 구성요소인 작업 관리자의 작업 스케줄링 및 자원 재구성 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 작업 관리자(230)는 쿼럼 관리자(220)에서 획득한 자원에 사용자의 작업을 할당하고 작업을 감시하며 최종적으로 작업이 완료되는 것을 보장하고 있다.
즉, 작업 관리자(230)의 작업 스케줄러(231)는 쿼럼 관리자(220)로부터 최적화 가용자원쿼럼을 제공받는다. 그러면, 자원 재구성 모듈(233)은 사용자가 작업 테이블로부터 입력한 작업을 할당하여 작업 큐에 등록한다. 이때, 사용자는 작업의 특성(병렬, 분산, 독립) 및 환경(디렉터리, 표준 입출력, 실행시간, 상태 등)을 작업 테이블에 입력한다.
작업 큐는 응용의 특성에 따라서 RSL(Runtime System Library) 생성자(미도시) 혹은 MPICH-G2 호출자(미도시)를 호출하여 작업 디스패쳐(233)에게 GRAM 호출자를 통해 작업 실행을 요구한다.
여기서, MPICH-G2는 글로버스의 자원관리나 시큐리티를 이용하는 미들웨어로 서 MPI(Message-Passing Interface) 응용을 실행시키기 위한 것이다.
작업 감시자(234)는 위에서 실행이 시도된 작업의 상태를 감시하고, 자원 재구성 모듈(233)은 작업 상태를 확인하여 실행 악화나 고장 상태이면 자원의 재구성을 결정한다.
작업 관리자(230)는 작업 실행이 완료되고, 응용 프로그램이 종료되면 최종적으로 사용자에게 작업이 완료되었음을 클라이언트(100)의 작업 테이블에 표시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템에서의 그래픽 사용자 인터페이스를 도시한 것이다.
도 5에 나타나 있듯이, 클라이언트(100)는 사용자 인증을 통해서 서버(200)와 세션 연결을 시도하며 사용자 인증 후에 그리드 자원 사용 권한 인증을 위해 프록시 인증 절차를 거친다.
위에서 인증 절차를 성공적으로 완료하면 사용자는 쿼럼 관리자 사용 모듈(a-1) 과 쿼럼 관리자 비사용 모듈(a-2)을 선택하여 가용자원 발견(Discover)을 시도한다.
이렇게 발견된 가용자원은 자원테이블에 표시되어 사용자에게 보여지고, 자원이 결정되면 사용자는 작업의 관리를 위해서 자원 재구성 정책(b-1)과 자원 재구성 알고리즘(b-2)을 선택하고 작업을 제출하게 된다.
제출된 작업은 제출 작업 확인 부분을 통해서 사용자에게 재확인(confirm)을 받게 되고, 제출된 작업은 작업의 ID를 비롯하여 필요한 파라미터를 작업테이블에 표시된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법은 그리드에서 시간적, 공간적으로 변하는 자원의 상태에 따라서 사용자의 SLA를 만족시켜주는 자원의 집합을 발견할 수 있는 유연한 시스템 및 방법을 제시한다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법은 사용자가 요구하는 자원의 일정수준을 지속적으로 유지시켜 QoS를 최적화할 수 있도록 제작 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 의한 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법은 그리드에서 시간적, 공간적으로 변하는 자원의 상태에 따라서 사용자의 SLA를 만족시켜주는 자원의 집합을 발견할 수 있고, 사용자가 요구하는 자원의 일정 수준을 지속적으로 유지시켜 QoS를 최적화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템 및 그 방법은 작업을 자원에 할당시킨 후에 작업의 지속적인 감시를 통해 작업의 진행 상태를 확인할 수 있고, 자원의 악화나 고장 등에 유연하게 대처할 수 있도록 자원을 재구성함으로써 복잡한 자원 분포 환경에서 사용자에게 신뢰성 있는 작업 실행 환경을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 그리드 컴퓨팅 환경에서 사용자가 필요로 하는 그리드 자원을 발견, 선정, 할당하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법에 있어서,
    (a) 서버는 클라이언트의 세션 연결 시도를 통해 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 인증이 완료되면, 상기 서버는 사용자의 자원에 대한 요구성능 및 그리드 서비스의 요구수준을 서비스 레벨 어그리먼트(Service Level Agreements, SLA)로 정의하고, 상기 SLA, 응용 프로그램 특성, 최적화정책에 따른 가용자원쿼럼을 생성하는 단계;
    (c) 상기 단계(b)에서 생성된 가용자원쿼럼 내에서 획득된 자원을 통해 사용자가 요구한 작업을 스케줄링하여 실행하도록 하는 단계;
    (d) 상기 단계(c)를 통해 실행중인 작업을 감시하여 자원의 악화나 고장 상태가 감지되면 작업의 재실행 또는 자원의 재할당을 결정하고, 상기 자원의 재할당이 결정되면 새로 할당할 자원을 선택하여 자원을 재구성하는 단계; 및
    (e) 상기 단계(c)를 통해 실행중인 작업이 완료되면, 사용자에게 작업완료를 통보하고 작업기록을 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 단계(b)는, (b-1) 상기 SLA와 자원상태 정보를 통해 자원벡터를 생성하는 단계와, (b-2) 상기 SLA를 기반으로 자원획득정책을 결정하여 서비스품질(QoS) 벡터를 생성하는 단계와, (b-3) 상기 자원벡터와 서비스품질 벡터를 이진 맵핑(mapping)하여 자원의 수준을 결정하는 단계와, (b-4) 상기 SLA를 기반으로 결정된 자원획득정책을 적용하여 가용자원쿼럼을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 단계(c)는, (c-1) 상기 가용자원쿼럼 내에서 획득한 자원에 사용자가 입력한 작업을 할당하여 작업 큐에 등록하는 단계와, (c-2) 상기 작업 큐는 응용의 특성에 따라 실행방법을 결정하여 작업실행을 요구하는 단계를 포함하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 SLA를 기반으로 자원획득정책은 SLA, 서비스 클래스, 최적화정책, 서비스품질 정책을 기반으로 하여 결정하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(b-4)는, 상기 SLA를 기반으로 자원획득정책에서 성능과 비용의 최적화정책을 적용하여 최종적으로 가용자원쿼럼을 최적화하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(b-4)는 상기 가용자원쿼럼을 자원테이블에 표시하여 사용자가 볼 수 있도록 하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(c)는, 사용자로부터 상기 작업의 병렬, 분산, 독립 특성, 및 작업의 디렉터리, 표준 입출력, 실행시간, 상태와 같은 환경을 입력받아 그리드 자원에 동적으로 할당하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(e)는, 상기 완료된 작업에 대한 실행결과 데이터 및 로그파일을 전송해주는 후처리 단계를 포함하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 방법.
  10. 그리드 컴퓨팅 환경에서 사용자가 필요로 하는 그리드 자원을 발견, 선정, 할당하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템에 있어서,
    사용자를 위해 웹페이지를 제공하는 그리드 포탈과, 상기 서버와 상호 통신하여 사용자가 요구하는 자원의 특성을 결정하는 SLA 계약자와, 사용자가 요구하는 자원의 특성, 작업의 특성 및 환경을 입력하는 자원테이블 및 작업테이블을 포함하고, 사용자와의 인터페이스 역할을 수행하면서 사용자가 필요로 하는 작업의 특성 및 환경을 입력하며, 자원의 특성을 결정하여 사용자의 요구사항을 전송하는 클라이언트; 및
    상기 클라이언트와 상호 통신하면서 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하고, 사용자의 요구사항을 자원에 대한 요구성능 및 그리드 서비스의 요구수준을 서비스 레벨 어그리먼트(Service Level Agreements, SLA) 형태로 수렴하여 가용자원쿼럼을 생성하며, 상기 가용자원쿼럼 내에 획득된 자원을 통해 사용자의 작업을 계획 및 실행하도록 하는 서버를 포함하되,
    상기 서버는 상기 자원상태 정보를 관리하는 자원상태 저장서버 및 상기 자원상태를 지속적으로 감시하여 자원의 악화나 고장을 감지하는 자원상태 감시서버와 외부 연결되어, 실행중인 작업이 사용자의 요구수준 이하인 경우에 자원상태의 악화 및 고장을 대비하여 자동적으로 작업을 재할당하는 자원 재구성 기능을 수행하며,
    상기 서버는, 상기 클라이언트로부터의 세션 연결을 제어하여 사용자 인증 및 자원 사용 권한 인증을 수행하도록 하는 세션 어드미션 제어자와, 사용자의 SLA에 의해 제약되는 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책을 저장하는 정책 저장소와, 사용자가 필요로 하는 자원의 특성을 결정하는 SLA 계약자와, 사용자의 응용 프로그램 특성을 저장하는 응용 특성 저장소를 포함하며, 상기 클라이언트와 소켓 통신을 수행하여 상기 SLA 기반의 자원획득정책을 결정하기 위한 정보를 제어 및 저장하는 클라이언트 연결모듈;
    상기 자원상태에 대한 정보를 외부에서 수집하는 자원상태 쿼리모듈과, 상기 자원상태 쿼리모듈을 통해 수집한 자원상태 정보와 사용자의 SLA에 의해 제약되는 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책을 통해 가용자원쿼럼에 대한 자원테이블을 생성하는 정책쿼럼생성자를 포함하며, 상기 자원상태 정보를 추출하여 사용자의 요구사항을 만족하는 자원을 결정하는 쿼럼 관리자; 및
    상기 가용자원쿼럼 내에서 획득한 자원에 사용자의 작업을 응용 특성에 따라 할당하는 작업 스케줄러와, 상기 작업 스케줄러에 의해 할당된 작업을 실행시키는 작업 디스패쳐(DISPATCHER)와, 상기 작업 디스패쳐에 의해 실행중인 작업의 실행과정을 지속적으로 감시하는 작업 감시자와, 상기 작업 감시자의 감시결과에 따라 자원 재구성 여부를 결정하고, 상기 자원을 재구성할 경우에 상기 작업 스케줄러를 호출하여 작업 재할당을 시도하는 자원 재구성 모듈을 포함하고, 상기 쿼럼 관리자에서 획득한 자원에 사용자의 작업을 할당하며, 실행중인 작업을 감시하면서 사용자에게 일정한 수준의 작업완료를 보장하는 작업 관리자를 포함하는 것을 특징으로 하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템.
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  17. 제 10 항에 있어서, 상기 쿼럼 관리자는,
    상기 자원상태 정보를 통해 자원벡터를 생성하고, 상기 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책에 의해 서비스품질 벡터를 생성한 후, 상기 자원벡터와 서비스품질 벡터 값의 수준을 이진수로 표현하여 자원의 수준을 결정하여 자원 관리하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 쿼럼 관리자는,
    상기 자원의 요구사항에 의해 결정된 정책에서 성능과 비용의 최적화정책을 적용하여 최종적으로 가용한 최적화 가용자원쿼럼을 생성하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템.
  19. 삭제
  20. 제 10 항에 있어서, 상기 작업 관리자는,
    상기 실행중인 작업이 완료되면 사용자에게 작업완료를 통보하고, 작업실행 결과 데이터 및 로그파일을 전송하는 후처리를 지원하는 정책 쿼럼 기반의 그리드 자원 관리 시스템.
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