KR20120036726A - Apparatus and method for controlling computing capacity for multiple computers sharing resources - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상호 컴퓨팅 자원을 공유하는 복수의 컴퓨터의 컴퓨팅 용량을 조절하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축할 수 있는 컴퓨팅 용량 조절 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for adjusting the computing capacity of a plurality of computers sharing mutual computing resources, and more particularly to a method and apparatus for adjusting the computing capacity that can build a cloud computing environment.
최근 많은 공공 및 산업분야에서 클라우드 컴퓨팅(cloud computing)에 대한 이용이 빠르게 증가하리라 예상되고 있다. 클라우드 컴퓨팅이란 서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 컴퓨터들의 자원을 가상화 기술로 통합 제공하는 기술이다. 클라우드 컴퓨팅의 최대 장점은 별도의 자산 투자 없이도 신속하게 컴퓨팅 용량을 조정할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 외부에 특정 서비스를 제공하는 기업의 경우 컴퓨팅 자원에 대한 요구량이 고객 취향의 변화 및 계절적 요소 등으로 수시로 변동할 수 있는데, 이러한 기업에게 클라우드 컴퓨팅 서비스는 매우 효과적인 컴퓨팅 자원 이용 방법이 될 수 있다.Recently, the use of cloud computing is expected to increase rapidly in many public and industrial fields. Cloud computing is a technology that integrates resources of computers in different physical locations into virtualization technology. The biggest advantage of cloud computing is that you can quickly adjust computing capacity without investing in additional assets. For example, a company that provides certain services to the outside world may fluctuate the demand for computing resources from time to time due to changes in customer preferences and seasonal factors. Can be.
그런데 종래 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공 환경은(예를 들어, 아마존(Amazon)의 EC2, 마이크로소프트(Microsoft)의 Azure 등) 하나의 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공자가 여러 사용자에게 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 방식이었다. However, the conventional cloud computing service providing environment (for example, Amazon EC2, Microsoft's Azure, etc.) has been a method in which one cloud computing service provider provides cloud computing services to multiple users.
이러한 방식은 클라우드 컴퓨팅 서비스 사용자가 모든 컴퓨팅 서비스를 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공자에 전적으로 의존하게 되기 때문에, 컴퓨팅 자원의 소유에 익숙한 사용자는 컴퓨팅 자원에 대한 독자적 제어권의 상실, 보안 불안 등을 느끼게 되며 결과적으로 클라우드 컴퓨팅 환경의 확산을 제한하게 한다. This approach allows cloud computing service users to rely entirely on all computing services to cloud computing service providers, so that users who are accustomed to owning computing resources may experience loss of control over computing resources, security anxiety, and so on. It limits the spread of the environment.
또한, 대다수의 기업이나 조직은 각각의 목적에 따라 이미 많은 컴퓨팅 자원을 소유하고 있는데, 이러한 컴퓨팅 자원을 클라우드 컴퓨팅 환경에서도 효율적으로 활용할 수 있는 방법 및 장치가 필요하다.In addition, many enterprises or organizations already own a large amount of computing resources for each purpose, and there is a need for a method and apparatus that can efficiently utilize such computing resources in a cloud computing environment.
한편 컴퓨팅 서비스 제공자에게 전적으로 의존하는 클라우드 컴퓨팅 서비스와는 달리 여러 컴퓨터들이 컴퓨팅 용량을 느슨하게 협력적으로 공유하는 그리드 컴퓨팅 (grid computing)이 있다. 그리드 컴퓨팅 방식은 그리드 컴퓨팅에 참여하는 각 컴퓨팅 자원의 소유자가 자신의 컴퓨팅 자원을 소유하면서도 필요 시 컴퓨팅 자원을 서로 공유할 수 있다. On the other hand, unlike cloud computing services that rely entirely on computing service providers, there is grid computing in which multiple computers loosely share computing capacity. In a grid computing scheme, owners of each computing resource participating in grid computing may own their own computing resources while sharing the computing resources with each other as needed.
그러나 그리드 컴퓨팅 방식의 경우는 컴퓨터 간(또는 컴퓨터 자원 소유자 간)의 느슨한 협력 관계로 한 컴퓨터 자원 소유자가 특정 시점에 얼마만큼의 컴퓨팅 자원을 이용할 수 있는지를 보장받을 수 없으므로 비즈니스적인 요구 사항을 만족시켜야 하는 서비스에 이용하기에는 제한을 가질 수 밖에 없다. However, in the case of grid computing, a loose collaboration between computers (or between computer resource owners) does not guarantee how much computing resources are available to a computer resource owner at a given point in time, thus meeting business requirements. There is no limit to use for the service.
특히 그리드 컴퓨팅의 컴퓨팅 용량 배분은 현재 시점에서 예측되는 작업 요청과 가용한 자원 현황만을 고려하여 컴퓨팅 용량의 배분과 조절을 한다. 그러나, 비즈니스 환경에서의 컴퓨팅 자원 배분의 결정은 컴퓨팅 자원 소유자의 과거의 컴퓨팅 자원 기여도에 따라 미래의 가용 컴퓨팅 용량을 예측할 수 있어야 한다.In particular, the computing capacity allocation of grid computing allocates and adjusts the computing capacity by considering only the work request and the available resource status predicted at the present time. However, the determination of computing resource allocation in a business environment should be able to predict future available computing capacity based on the computing resource owner's past contribution of computing resources.
따라서 그리드 컴퓨팅처럼 각 컴퓨터 조직이 컴퓨팅 자원에 대한 소유권을 확보한 상태에서 협력적으로 컴퓨팅 자원을 공유하면서도 클라우드 컴퓨팅 서비스처럼 특정 시점에 이용할 수 있는 컴퓨팅 자원을 보장할 수 있는 컴퓨팅 자원 조절 방법 및 장치가 필요하다.Therefore, a computing resource control method and apparatus for collaboratively sharing computing resources while ensuring ownership of computing resources, such as grid computing, and ensuring computing resources available at a specific time, such as cloud computing services, are provided. need.
상호 컴퓨팅 자원을 공유하는 복수의 컴퓨터 간에 각 컴퓨터의 컴퓨팅 자원 요구량 및 컴퓨팅 자원 공유 기여량에 기반하여 각 컴퓨터의 가용 컴퓨팅 용량을 조절할 수 있는 컴퓨팅 용량 조절 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present invention provides a method and apparatus for adjusting computing capacity that can adjust available computing capacity of each computer based on the computing resource demand and the computing resource sharing contribution of each computer among a plurality of computers sharing mutual computing resources.
본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨팅 용량 조절 방법은 제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계; 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원을 제2 컴퓨터에게 할당하는 단계; 및 상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원 및 상기 제2 컴퓨터에게 할당한 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 상기 제1 컴퓨터 및 상기 제2 컴퓨터에 대한 계정에 저장하는 단계를 포함한다. Computing capacity adjustment method according to an aspect of the present invention comprises the steps of receiving a computing resource deposit request signal from a first computer; Determining suitability of the computing resource deposit request signal; Allocating the computing resource deposited by the first computer to a second computer if the computing resource deposit request signal is appropriate; And storing information about the computing resources deposited by the first computer and the computing resources allocated to the second computer in an account for the first computer and the second computer.
상기 방법은 상기 제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계; 및 상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터에게 제3 컴퓨터의 컴퓨팅 자원을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method includes receiving a computing resource withdrawal request signal from the first computer; Determining suitability of the computing resource fetch request signal; And if the computing resource withdrawal request signal is appropriate, allocating computing resources of a third computer to the first computer.
상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용 허용을 요구하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. The computing resource withdrawal request signal may include information about the size and time of the computing resource that the first computer requests permission of the other computer to use.
상기 방법은 제1 컴퓨터 및 상기 제3 컴퓨터에 대한 계정에 상기 제1 컴퓨터에 할당된 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include storing information about computing resources allocated to the first computer in accounts for the first computer and the third computer.
상기 제3 컴퓨터는 상기 제2 컴퓨터와 서로 다른 컴퓨터일 수 있고 서로 동일한 컴퓨터일 수도 있다. The third computer may be a different computer from the second computer or may be the same computer.
상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계는 상기 제1 컴퓨터가 이전에 예치한 컴퓨팅 자원 규모를 다른 컴퓨터에게 사용 허용을 요구하는 컴퓨팅 자원의 규모와 비교하여 판단할 수 있다. The determining of the suitability of the computing resource drawing request signal may be determined by comparing the size of the computing resource previously deposited by the first computer with the size of the computing resource requiring permission of the other computer to use it.
상기 방법은 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합하지 않은 경우, 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원 인출 요청 정정을 요청하는 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include transmitting a signal requesting correction of the computing resource withdrawal request to the first computer if the computing resource withdrawal request signal is not appropriate.
또한, 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호가 적합하지 않은 경우, 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원 예치 요청 정정을 요청하는 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include transmitting a signal for requesting correction of the computing resource deposit request to the first computer when the computing resource deposit request signal is not suitable.
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용을 허용하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. The computing resource deposit request signal may include information about the size and time of computing resources that the first computer allows other computers to use.
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용을 허용하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간이 미리 정해진 임계값과 비교하여 판단할 수 있다. The determining of the suitability of the computing resource deposit request signal may be determined by comparing a scale and a time of the computing resource that the first computer allows the other computer to use.
본 발명의 다른 측면에 따른 컴퓨팅 용량 조절 장치는 제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호를 수신하는 요청 처리부; 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단하는 의사 결정부; 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원을 다른 컴퓨터에게 할당하거나 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원을 할당하는 컴퓨팅 자원 가상화 관리부; 및 상기 제1 컴퓨터 및 상기 다른 컴퓨터의 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 관리하는 컴퓨팅 용량 계정 관리부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, an apparatus for adjusting computing capacity may include: a request processing unit configured to receive a computing resource deposit request signal or a computing resource fetch request signal from a first computer; A decision unit determining a suitability of the computing resource deposit request signal or the computing resource fetch request signal; A computing resource virtualization manager configured to allocate the computing resource deposited by the first computer to another computer or to allocate the computing resource to the first computer when the computing resource deposit request signal or the computing resource withdrawal request signal is appropriate; And a computing capacity account manager that manages information about computing resources of the first computer and the other computer.
상기 장치는 제1 컴퓨터 및 상기 다른 컴퓨터에 대한 계정에 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 저장하는 컴퓨팅 용량 계정 데이터 베이스부를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a computing capacity account database unit for storing information about computing resources in accounts for the first computer and the other computer.
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용을 허용하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용 허용을 요구하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. The computing resource deposit request signal may include information about the size and time of computing resources that the first computer allows other computers to use, and the computing resource withdrawal request signal may be used by the first computer for other computers. It may include information about the size and time of computing resources requiring permission.
상기 의사 결정부는 상기 제1 컴퓨터가 이전에 예치한 컴퓨팅 자원 규모를 상기 다른 컴퓨터에게 사용 허용을 요구하는 컴퓨팅 자원의 규모와 비교하여 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단할 수 있다. The decision unit may determine the suitability of the computing resource fetch request signal by comparing the scale of the computing resource previously deposited by the first computer with the scale of the computing resource requiring the other computer to permit use.
상기 의사 결정부는 상기 제1 컴퓨터가 다른 컴퓨터에게 사용을 허용하는 컴퓨팅 자원의 규모, 시간이 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호의 적합성을 판단할 수 있다. The decision determiner may determine suitability of the computing resource deposit request signal by comparing the size and time of a computing resource that the first computer allows other computers to use.
상기 의사 결정부가 상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합하지 않다고 판단한 경우, 상기 요청 처리부가 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원 인출 요청 정정을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. When the decision determiner determines that the computing resource withdrawal request signal is not suitable, the request processing unit may transmit a signal for requesting correction of the computing resource withdrawal request to the first computer.
상기 의사 결정부가 상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호가 적합하지 않다고 판단한 경우, 상기 요청 처리부가 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원 예치 요청 정정을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.When the decision determiner determines that the computing resource deposit request signal is not suitable, the request processor may transmit a signal requesting correction of the computing resource deposit request to the first computer.
컴퓨팅 용량 조절 장치 및 방법을 통하여 협력적 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축할 수 있으며 그 결과, 각 컴퓨터는 컴퓨팅 자원의 소유권을 보유한 가운데에도 컴퓨팅 용량의 변동에 대하여 계획적으로 대처해 나갈 수 있다. 또한, 사용되지 않아서 휘발되어 버리는 각 컴퓨터의 유휴 컴퓨팅 용량을 이용할 수 있어 전체 자원 이용의 효율성이 증대된다.Computing capacity control devices and methods can be used to create collaborative cloud computing environments, and as a result, each computer can cope with fluctuations in computing capacity while retaining ownership of computing resources. In addition, the idle computing capacity of each computer that is unused and volatilized can be utilized, thereby increasing the efficiency of the overall resource usage.
도 1은 컴퓨팅 자원을 독자적으로 보유한 각 컴퓨터의 컴퓨팅 자원 이용 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨팅 용량 조절 방법을 개념적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 용량 조절 장치의 구성을 나타낸다.
도 4는 컴퓨팅 용량 조절 장치에서 컴퓨팅 용량 예치 요청을 처리하는 방법을 나타낸다.
도 5는 컴퓨팅 용량 조절 장치에서 컴퓨팅 용량 인출 요청을 처리하는 방법을 나타낸다.
도 6은 협력적 클라우드 컴퓨팅 환경에서 본 발명의 적용 예를 나타낸다.1 illustrates an example of computing resource usage of each computer having its own computing resource.
2 conceptually illustrates a computing capacity adjustment method in accordance with the present invention.
3 illustrates a configuration of a computing capacity adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of processing a computing capacity deposit request in a computing capacity adjusting device.
5 illustrates a method of processing a computing capacity withdrawal request in a computing capacity adjusting apparatus.
6 illustrates an application of the present invention in a collaborative cloud computing environment.
도 1은 컴퓨팅 자원을 독자적으로 보유한 각 컴퓨터의 컴퓨팅 자원 이용 예를 나타낸다. 1 illustrates an example of computing resource usage of each computer having its own computing resource.
도 1을 참조하면, 컴퓨터 A, B, C는 컴퓨팅 자원을 독자적으로 보유한 컴퓨터들이며, 컴퓨터 A, B, C는 동일한 가용 컴퓨팅 용량(CPU 처리용량, 메모리 용량 등으로 측정될 수 있는 값)을 가지고 있을 수 있다. 그러나, 특정 시간 구간 동안의 컴퓨팅 용량 요구량의 시계열 패턴은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 컴퓨터 A는 상기 특정 시간 구간의 후반부에 컴퓨팅 용량 요구량이 집중되어 보유한 가용 컴퓨팅 용량을 넘어설 수 있다. 컴퓨터 B는 상기 특정 시간 구간의 전반부에 컴퓨팅 용량 요구량이 집중되어 가용 컴퓨팅 용량을 넘어설 수 있다. 컴퓨터 C는 어느 정도 일정한 규모의 컴퓨팅 용량 요구량을 보일 수 있다. Referring to FIG. 1, computers A, B, and C are computers that independently possess computing resources, and computers A, B, and C have the same available computing capacity (measured as CPU processing capacity, memory capacity, etc.). There may be. However, the time series pattern of computing capacity requirements for a particular time period may be different. For example, as shown in FIG. 1, computer A may exceed the available computing capacity held by the computing capacity requirements concentrated in the second half of the specific time interval. Computer B may exceed the available computing capacity by concentrating computing capacity requirements in the first half of the particular time interval. Computer C may exhibit some degree of computing capacity requirements.
이러한 경우, 컴퓨터 C의 경우는 원활한 컴퓨팅 작업을 수행할 수 있으나, 컴퓨터 A와 B의 경우는 특정 시간 즉, 자신의 컴퓨팅 용량에 비해 컴퓨팅 용량 요구량이 더 많은 특정 시간에 컴퓨팅 작업의 심한 지연을 경험하게 된다. In this case, computer C can perform smooth computing tasks, while computers A and B experience severe delays in computing tasks at specific times, that is, at certain times when computing capacity requirements are greater than their computing capacity. Done.
즉, 각 컴퓨터는 경우에 따라 보유한 컴퓨팅 용량을 초과하는 컴퓨팅 용량 요구가 발생할 수 있고 이러한 경우 컴퓨팅 작업에 지연이 발생할 수 있는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 각 컴퓨터가 각자 독자적으로 보유한 컴퓨팅 용량을 증가시키면 되지만, 이는 비용 측면에서 비효율적이며 자원 이용 측면에서도 낭비가 발생한다. In other words, each computer may have a computing capacity demand exceeding a computing capacity in some cases, and in this case, there may be a delay in computing work. To solve this, each computer needs to increase its own computing capacity, but this is inefficient in terms of cost and wasteful in terms of resource usage.
그런데, 컴퓨터 A, B, C의 컴퓨팅 용량 및 컴퓨팅 용량 요구량을 통합하여 운영하는 경우를 가정하면, 컴퓨터 A,B,C의 합쳐진 통합 컴퓨팅 용량 요구량은 하나의 컴퓨터에 대한 컴퓨팅 용량 요구량에 비해 시간적으로 평활화가 이루어질 확률이 증가하고 통합 컴퓨팅 용량에 비해 작은 양이 될 확률이 증가한다. 그러면, 컴퓨터 A, B, C에서 모든 시기에 원활한 컴퓨팅 작업을 보장할 수 있게 될 확률이 증가한다. However, assuming that the computing capacity and computing capacity requirements of computers A, B, and C are integrated and operated, the combined integrated computing capacity requirements of computers A, B, and C are compared to the computing capacity requirements of one computer. The probability of smoothing is increased and the probability of being a small amount compared to unified computing capacity increases. This increases the probability that computers A, B, and C will be able to ensure smooth computing tasks at all times.
도 1에서는 설명의 편의를 위해 3대의 컴퓨터만을 예시하였으나, 보다 많은 컴퓨터의 컴퓨팅 용량 요구량을 합치게 되면 통계적인 ‘대수의 법칙 (the law of large number)’에 의해 통합 컴퓨팅 용량 요구량은 시간 상에서 평활화될 확률이 매우 커진다. In FIG. 1, only three computers are illustrated for convenience of description, but when the computing capacity requirements of more computers are added together, the integrated computing capacity requirements are smoothed in time by a statistical 'the law of large number'. The chances are very high.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨팅 용량 조절 방법을 개념적으로 나타낸다. 2 conceptually illustrates a computing capacity adjustment method in accordance with the present invention.
도 2를 참조하면, 컴퓨터 A는 가용 컴퓨팅 용량에 비해 적은 컴퓨팅 용량이 요구되는 기간 동안은 잉여 컴퓨팅 용량(이를 제어권 전달 컴퓨팅 용량으로 표시)을 다른 컴퓨터에서 이용할 수 있도록 일부 컴퓨팅 용량의 제어권을 임의의 다른 컴퓨터에게 전달하고, 보유한 컴퓨팅 용량을 초과하는 컴퓨팅 용량이 요구되는 기간에서 임의의 다른 컴퓨터의 컴퓨팅 용량(이를 제어권 수신 컴퓨팅 용량으로 표시)에 대한 제어권을 전달받아 이를 이용한다. Referring to FIG. 2, computer A may take control of some computing capacity so that the surplus computing capacity (denoted as control transfer computing capacity) is available to other computers during a period when less computing capacity is required than available computing capacity. It delivers to and takes control of the computing capacity of any other computer (represented as control receiving computing capacity) in a period in which a computing capacity exceeding the held computing capacity is required.
마찬가지로 컴퓨터 B는 컴퓨팅 용량 요구량이 집중되는 기간에 다른 컴퓨터에 대한 컴퓨팅 용량 제어권을 전달받아 이용한다. 또한, 컴퓨터 B는 이용한 컴퓨팅 용량만큼을 컴퓨팅 용량 요구량이 감소되는 기간에서 컴퓨팅 용량 제어권을 넘겨준다. Similarly, computer B receives and takes control of the computing capacity of another computer while the computing capacity requirements are concentrated. In addition, computer B transfers the computing capacity control right in the period in which the computing capacity requirement is reduced by the used computing capacity.
복수의 컴퓨터가 연결된 환경에서 특정 컴퓨터가 컴퓨팅 용량에서 필요한 컴퓨팅 용량을 제외한 잉여 컴퓨팅 용량 중 일부를 다른 컴퓨터가 사용할 수 있는 기간과 용량의 크기를 명시적으로 선언하여 다른 컴퓨터로 하여금 사용할 수 있도록 제어권을 넘겨주는 것을 이하에서 편의상 컴퓨팅 용량의 예치(또는 납부, 이하 동일)라 표현한다. In an environment where multiple computers are connected, control is given to other computers by explicitly declaring how long and how long they can use some of their surplus computing capacity, excluding the computing capacity required by computing capacity. The handing over is referred to hereinafter as depositing (or paying, the same below) computing capacity for convenience.
특정 컴퓨터가 사용할 기간과 컴퓨팅 용량의 크기를 명시적으로 선언한 후 다른 컴퓨터로부터 컴퓨팅 용량의 제어권을 넘겨받는 것을 편의상 컴퓨팅 용량의 인출(또는 대출, 이하 동일)이라 표현한다. After explicitly declaring the amount of computing capacity and the amount of computing capacity that a particular computer will use, the transfer of control of computing capacity from another computer is referred to as the withdrawal (or loan) of computing capacity for convenience.
또한, 특정 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 용량을 양의 값으로 인출한 컴퓨팅 용량을 음의 값으로 하여 합계한 컴퓨팅 용량을 그 컴퓨터의 컴퓨팅 용량의 잔고라 표현한다.In addition, the computing capacity summed up by computing the amount of computing capacity deposited by a specific computer as a negative value is expressed as the balance of the computing capacity of the computer.
컴퓨팅 용량의 사용 및 크기를 명시적으로 선언하여 예치/인출하고 컴퓨팅 용량의 잔고를 관리하는 이유는 각 컴퓨터가 일정 시점에 가용할 수 있는 컴퓨팅 용량을 예측할 수 있도록 함과 동시에 각 컴퓨터의 과거의 컴퓨팅 용량 공유 기여도에 따라 현재의 컴퓨팅 자원 사용량을 결정할 수 있도록 하기 위한 것이다.The reason for explicitly declaring the usage and size of computing capacity to deposit / draw and manage the balance of computing capacity is to allow each computer to predict the available computing capacity at any given time, while at the same time This is to allow the current computing resource usage to be determined according to the capacity sharing contribution.
상술한 컴퓨팅 용량의 예치/인출과 잔고 관리의 과정을 구현하기 위해서는 컴퓨팅 자원을 보유한 컴퓨터들의 예치/인출 요청을 처리하고 각 컴퓨터들에게 컴퓨팅 자원을 가상적으로 배분할 수 있는 컴퓨팅 용량 조절 장치 및 방법이 필요하다. In order to implement the above-described process of depositing / withdrawing the computing capacity and managing the balance, there is a need for a computing capacity adjusting apparatus and method capable of processing the deposit / withdrawal request of computers with computing resources and virtually distributing computing resources to each computer. Do.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 용량 조절 장치의 구성을 나타낸다. 3 illustrates a configuration of a computing capacity adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 컴퓨팅 용량 조절 장치(100)는 요청 처리부(101), 컴퓨팅 자원 가상화 관리부(102), 의사 결정부(110), 컴퓨팅 용량 계정 관리부(104), 컴퓨팅 용량 계정 데이터 베이스(103, data base, DB)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the computing
요청 처리부(101)는 개별 컴퓨터(또는 상기 개별 컴퓨터들에 설치된 자동화된 소프트웨어)로부터 컴퓨팅 용량 예치 또는 인출 요청 신호를 접수하고 그 결과를 컴퓨팅 자원 가상화 관리부(102) 및 의사 결정부(110)에 전달하는 모듈이다. 여기서 상기 개별 컴퓨터는 컴퓨팅 자원 보유자라 칭할 수 있다. The
의사 결정부(110)는 요청 처리부(101)로부터 컴퓨팅 용량 예치 또는 인출 요청 신호를 전달받아 해당 요청을 수행한 컴퓨터에 대한 컴퓨팅 용량의 예치 또는 인출 가능성을 결정하는 모듈이다. The
의사 결정부(110)는 가상화 편성 스케줄러(111), 예치인출 가능성 판단부(112)를 포함할 수 있다. 가상화 편성 스케줄러(111)는 각 컴퓨터의 이미 진행 중이거나 새로 요청된 컴퓨팅 용량 예치 또는 인출 요청을 만족하는 컴퓨팅 자원의 시간대 별 가상화 편성(virtual organization) 대안들을 찾아 최적의 가상화 편성을 결정한다. The
예치인출 가능성 판단부(112)는 컴퓨팅 용량 예치 또는 인출 요청과 컴퓨팅 자원 보유자의 컴퓨팅 용량 계정 잔고를 비교하여 컴퓨팅 용량의 예치 및 인출의 승인 여부를 판단한다. 즉, 각 컴퓨터가 일정 시점에 가용할 수 있는 컴퓨팅 용량은 각 컴퓨터의 과거의 컴퓨팅 용량 공유 기여도에 따라 예치인출 가능성 판단부(112)에 의해 결정될 수 있다.The deposit
컴퓨팅 자원 가상화 관리부(102)는 의사 결정부(110)의 예치 또는 인출 결정에 따라 가상화 OS를 탑재한 서버에게 컴퓨팅 자원을 배분, 조정하는 모듈이다. 여기서, 서버는 가상화 OS에 의하여 사용자 입장에서는 상기 개별 컴퓨터 내 또는 상기 개별 컴퓨터에 연결된 장치로 인식될 수 있으며, 사용자는 상기 서버를 통해 원하는 컴퓨팅 작업을 수행할 수 있다. The computing resource
컴퓨팅 용량 계정 관리부(104)는 컴퓨팅 자원 보유자들의 컴퓨팅 용량 예치, 인출 등에 따른 계정 잔고를 관리하는 모듈이다. 즉, 각 컴퓨팅 자원 보유자들은 고유한 계정을 가질 수 있으며 컴퓨팅 용량 계정 관리부(104)는 각 계정에 대해 컴퓨팅 자원 보유자들이 예치(납부) 또는 인출(대출)한 컴퓨팅 용량을 관리할 수 있다. The computing
컴퓨팅 용량 계정 DB(103)는 컴퓨팅 용량 계정을 저장하는 메모리이다. 컴퓨팅 용량 계정 DB에는 각 컴퓨터에 고유한 ID, 예치 또는 인출한 결과에 따른 컴퓨팅 용량 잔고 등의 정보가 저장될 수 있다.
The computing
도 4는 컴퓨팅 용량 조절 장치에서 컴퓨팅 용량 예치 요청을 처리하는 방법을 나타낸다. 4 illustrates a method of processing a computing capacity deposit request in a computing capacity adjusting device.
도 4를 참조하면, 요청 처리부(101)가 컴퓨팅 용량의 예치 요청 신호를 수신한다(S110). 예치 요청 신호는 컴퓨터의 ID, 예치하는 컴퓨팅 용량의 규모, 예치 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 요청 처리부(101)는 컴퓨팅 용량의 예치 요청 신호를 의사결정부로 전달한다. Referring to FIG. 4, the
의사 결정부(110)는 컴퓨팅 용량 예치 요청의 적정성을 판단한다(S120). 의사 결정부(110)는 예를 들면, 미리 정해진 임계값과 예치하는 컴퓨팅 용량의 정보를 비교하여 그 적정성을 판단할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 A가 예치 요청한 컴퓨팅 용량에서 컴퓨터 A의 메모리에 대한 제어권 사용을 허용하는 예치 시간이 임계값보다 짧거나 예치하는 메모리의 용량이 임계값보다 작은 경우에는 예치 요청을 거절할 수 있다. 상기 경우에, 예치 요청을 허용한다면 빈번한 가상화 편성의 변경이 필요하게 된다. 따라서, 의사결정부(110)의 예치인출 가능성 판단부(112)는 예치 컴퓨팅 용량 규모, 예치 기간을 미리 정해진 임계값과 비교하여 임계값보다 큰 경우에만 예치 요청이 적합한 것으로 판단할 수 있다. 예치 시간이나 컴퓨팅 용량 규모의 허용 임계값은 미리 정해진 값으로 설정될 수도 있고 상황에 따라 변화되는 값으로 정의될 수도 있다. The
예치인출 가능성 판단부(112)가 적합하지 않은 예치 요청으로 판단하면, 요청 처리부(101)는 예치 요청한 컴퓨터로 컴퓨팅 용량 예치 요청 정정 신호를 전송한다(S130).When the deposit withdraw
예치인출 가능성 판단부(112)가 적합한 예치 요청으로 판단하면, 가상화 편성 스케줄러(111)로 예치 요청 신호를 전달하고, 가상화 편성 스케줄러(111)는 예치 요청 컴퓨터의 컴퓨팅 용량을 다른 컴퓨터가 이용할 수 있도록 장래의 가상화 편성 일정계획을 조절한다. 컴퓨팅 자원 가상화 관리부(102)는 서버의 가상 OS를 통해 가상화 편성 일정계획에 따라 각 서버에게 컴퓨팅 자원을 할당함으로써 가상화 편성을 변경, 실행한다(S140).When the deposit
컴퓨팅 용량 계정관리부(104)는 변경된 가상화 편성에 따라 컴퓨팅 용량 계정 잔고를 변경한다(S150). 예를 들어, 컴퓨터 A가 컴퓨팅 용량 M을 예치하고, 컴퓨터 B가 상기 컴퓨팅 용량 M을 대출한 경우 상기 컴퓨터 A, B에 대한 각각의 컴퓨팅 용량 계정에 이러한 정보를 저장, 갱신함으로써 컴퓨팅 용량 계정 잔고를 변경한다.The computing capacity
즉, 특정 컴퓨터의 컴퓨팅 용량 계정에 상기 특정 컴퓨터가 과거에 기여(예치 또는 납부)한 컴퓨팅 용량, 과거에 사용(인출 또는 대출)한 컴퓨팅 용량 등에 대한 정보를 저장, 관리한다. That is, in the computing capacity account of a specific computer, information about the computing capacity that the specific computer has contributed (deposited or paid) in the past, the computing capacity used in the past (withdrawal or loan) is stored and managed.
컴퓨팅 자원에 대한 예치 총량은 시간이 지남에 따라 급격히 증가할 수 있다. 이를 방지하기 위해서 특정 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 용량에 대해서 시간이 무한히 흘러도 특정 값을 초과하지 않도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 A가 컴퓨팅 용량을 C만큼 지속적으로 예치하였다면, 이율 α<1을 적용하되, 시간이 무한히 흘러도 전체 예치한 컴퓨팅 총량은 C/(1-α)를 초과할 수 없도록 할 수 있다. 이는 과거의 가용 컴퓨팅 용량보다 미래의 가용 컴퓨팅 용량에 대한 가치가 훨씬 크다는 의미이다. The total amount of deposit for computing resources can increase rapidly over time. To prevent this, you can set the computing capacity to be deposited by a particular computer so that it does not exceed a certain value even if time passes indefinitely. For example, if computer A continuously deposits computing capacity by C, a rate of α <1 may be applied, but the total amount of computed deposited may not exceed C / (1-α) even if time passes indefinitely. . This means that the value of future available computing capacity is much greater than the available computing capacity of the past.
도 5는 컴퓨팅 용량 조절 장치에서 컴퓨팅 용량 인출 요청을 처리하는 방법을 나타낸다. 5 illustrates a method of processing a computing capacity withdrawal request in a computing capacity adjusting apparatus.
도 5를 참조하면, 요청 처리부(101)가 컴퓨팅 용량 인출 요청 신호를 수신한다(S210). 인출 요청 신호는 각 개별 컴퓨터의 ID, 컴퓨팅 용량 정보, 인출 시간 정보를 포함할 수 있다. 그러면, 요청 처리부(101)는 인출 요청 신호를 의사결정부(110)에 전달한다. Referring to FIG. 5, the
의사결정부(110)의 예치인출 가능성 판단부(112)는 컴퓨팅 용량 계정 관리부(104)에 인출 요청 컴퓨터의 컴퓨팅 용량 계정 잔고를 요청하여 수신하고, 상기 컴퓨팅 용량 계정 잔고가 인출 요청 처리에 충분한지 여부를 판단한다(S220). The deposit
예를 들어, 컴퓨팅 용량 계정 잔고가 부족한 경우, 즉, 컴퓨팅 용량 계정 잔고에 비해 인출 요청 규모가 너무 커 인출 요청이 부적합한 경우에는 컴퓨팅 용량 인출 요청 정정을 요청한다(S250). 즉, 컴퓨팅 용량 인출 규모 또는 인출 시간의 정정 신호를 요청 처리부(101)가 인출 요청한 컴퓨터로 전송한다. For example, when the computing capacity account balance is insufficient, that is, when the withdrawal request is too large compared to the computing capacity account balance, the withdrawal request is inappropriate (S250). That is, the
컴퓨팅 용량 계정 잔고가 충분한 인출 요청에 대해서는 먼저 컴퓨팅 자원의 이중 인출 등을 방지하기 위해 상기 컴퓨터 계정의 컴퓨팅 용량 잔고에 대한 인출 예약을 수행한다(S230). 인출 예약된 컴퓨팅 자원에 대한 정보는 가상화 편성 스케줄러(111)에 전달되어 가상화 편성 일정계획을 조정하게 한다(S240). 컴퓨팅 자원 가상화 관리부(102)는 관련된 서버의 가상 OS를 통해 가상화 편성 일정계획에 따라 컴퓨팅 자원을 할당함으로써 각 서버의 가상화 편성을 변경, 실행한다. 즉, 본 발명은 종래의 기술과 달리, 복수의 컴퓨터가 연결된 환경에서 특정 컴퓨터가 다른 컴퓨터로부터 컴퓨팅 용량을 요청하는 경우, 해당 요청의 적정성은 상기 특정 컴퓨터의 과거의 컴퓨팅 용량 기여도에 기반하여 결정될 수 있다는 차이가 있다.For a withdrawal request with sufficient computing capacity account balance, a withdrawal reservation for the computing capacity balance of the computer account is first performed in order to prevent double withdrawal of computing resources (S230). Information about the withdrawal scheduled computing resources is transmitted to the
컴퓨팅 용량 계정관리부(104)는 변경된 가상화 편성에 따라 컴퓨팅 용량 계정 잔고를 변경한다(S270). The computing capacity
앞서 도 4, 5를 참조하여 설명한 컴퓨팅 용량 조절 방법에서는 컴퓨팅 용량의 예치/인출을 예로 하여 설명하였는데, 컴퓨팅 용량의 대출 처리과정은 컴퓨팅 용량 인출 처리과정과 마찬가지로 수행될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 용량의 대출 요청의 적적성은 상기 요청한 컴퓨터의 과거의 컴퓨팅 용량 기여도에 따라 적정성 여부가 판단되거나, 또는 미리 정해진 컴퓨팅 용량 임계값을 기준으로 판단할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 용량 납부 처리 과정은 컴퓨팅 용량 예치 처리 과정과 마찬가지로 수행될 수 있다. 컴퓨팅 용량 납부 요청의 적정성은 미리 정해진 컴퓨팅 용량 임계값을 기준으로 판단할 수 있다. The computing capacity adjusting method described above with reference to FIGS. 4 and 5 has been described using the deposit / withdraw of computing capacity as an example. The loan processing of the computing capacity may be performed in the same manner as the computing capacity withdrawal processing. For example, the suitability of the loan request for computing capacity may be determined based on a past computing capacity contribution of the requested computer, or may be determined based on a predetermined computing capacity threshold. In addition, the computing capacity payment processing may be performed similarly to the computing capacity deposit processing. The appropriateness of the computing capacity payment request may be determined based on a predetermined computing capacity threshold.
도 6은 협력적 클라우드 컴퓨팅 환경에서 본 발명의 적용 예를 나타낸다. 6 illustrates an application of the present invention in a collaborative cloud computing environment.
도 6을 참조하면, 여러 조직에 소유된 컴퓨팅 자원이 IDC(Internet Data Center) 같은 물리적으로 동일한 공간 또는 컴퓨팅 자원 간의 통신의 혼잡도가 크게 문제되지 않는 분산된 공간에서 하나의 논리적인 서버 팜(servers farm)으로 구성되어 있다. 각 조직의 컴퓨팅 자원은 하나의 컴퓨팅 서버 또는 여러 대의 컴퓨팅 서버 군으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 6, one logical server farm is used in a distributed space where computing resources owned by multiple organizations are physically in the same space, such as an Internet data center (IDC), or in a distributed space where communication complexity between computing resources is not a big problem. ) Each organization's computing resources can consist of one computing server or a group of computing servers.
각 조직의 컴퓨팅 자원은 컴퓨팅 용량 조절 장치에 연결되어 유휴 중인 컴퓨팅 용량에 대한 예치/납부를 요청하거나, 컴퓨팅 용량 요구량에 대한 인출/대출 등을 통하여 가상적인 가용 컴퓨팅 용량을 확대하거나 축소할 수 있다. Computing resources of each organization may be connected to the computing capacity adjusting device to request deposit / pay for idle computing capacity, or to withdraw / loan the computing capacity requirement, thereby expanding or reducing virtually available computing capacity.
본 발명에 따르면, 한 조직의 유휴 컴퓨팅 용량을 특정 기간 동안 명시적으로 예치하여 다른 조직이 이를 사용할 수 있도록 한 후, 예치한 컴퓨팅 용량만큼 특정 시점에 인출하여 활용할 수 있다. 또는 한 조직에 필요한 초과 컴퓨팅 용량을 다른 조직의 컴퓨팅 용량을 명시적으로 대출하여 이용한 후, 특정 기간 동안 대출한 컴퓨팅 용량을 다른 조직의 사용자가 이용할 수 있도록 납부할 수 있다.According to the present invention, an idle computing capacity of one organization may be explicitly deposited for a certain period of time so that another organization may use it, and then the available computing capacity may be withdrawn at a specific time point. Alternatively, the excess computing capacity required by one organization may be explicitly borrowed and used by another organization's computing capacity, and then the computing capacity loaned for a specific period may be made available to users of another organization.
본 발명에 따른 컴퓨팅 용량 조절 방법을 통하여 각 컴퓨터는 컴퓨팅 자원의 소유권을 보유한 가운데에도 컴퓨팅 용량의 변동에 대하여 계획적으로 대처해 나갈 수 있을 뿐 아니라, 사용되지 않아서 휘발되어 버리는 각 조직의 유휴 컴퓨팅 용량을 이용할 수 있어 전체 차원의 자원 이용의 효율성이 증대된다.Through the computing capacity adjusting method according to the present invention, each computer can not only cope with the fluctuation of computing capacity intentionally while possessing the ownership of computing resources, but also use the idle computing capacity of each organization which is volatilized because it is not used. Available, increasing the efficiency of resource utilization across the board.
즉, 신뢰관계에 있는 여러 조직이 협력을 통해 자신의 컴퓨팅 자원에 대한 통제권을 잃지 않으면서도 클라우드 컴퓨팅 환경처럼 필요 시 컴퓨팅 용량의 신속한 확장이 가능하도록 하는 협력적 클라우드 컴퓨팅 환경을 구현할 수 있다. In other words, organizations in a trusted relationship can work together to create a collaborative cloud computing environment that enables rapid expansion of computing capacity when needed, such as a cloud computing environment, without losing control of their computing resources.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention will include all embodiments within the scope of the following claims.
Claims (19)
제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호를 수신하는 단계;
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계;
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원을 제2 컴퓨터에게 할당하는 단계; 및
상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원 및 상기 제2 컴퓨터에게 할당한 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 상기 제1 컴퓨터 및 상기 제2 컴퓨터에 대한 계정에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 자원을 공유하는 복수의 컴퓨터의 컴퓨팅 용량 조절 방법.In the computing capacity adjustment method of a plurality of computers sharing mutual resources,
Receiving a computing resource deposit request signal from a first computer;
Determining suitability of the computing resource deposit request signal;
Allocating the computing resource deposited by the first computer to a second computer if the computing resource deposit request signal is appropriate; And
And storing information about the computing resources deposited by the first computer and the computing resources allocated to the second computer in an account for the first computer and the second computer. How to adjust the computing capacity of a plurality of computers.
상기 제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호를 수신하는 단계;
상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단하는 단계; 및
상기 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터에게 제3 컴퓨터의 컴퓨팅 자원을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 자원을 공유하는 복수의 컴퓨터의 컴퓨팅 용량 조절 방법.The method of claim 1,
Receiving a computing resource withdrawal request signal from the first computer;
Determining suitability of the computing resource fetch request signal; And
And allocating computing resources of a third computer to the first computer if the computing resource withdrawal request signal is appropriate.
제1 컴퓨터로부터 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호를 수신하는 요청 처리부;
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호의 적합성을 판단하는 의사 결정부;
상기 컴퓨팅 자원 예치 요청 신호 또는 컴퓨팅 자원 인출 요청 신호가 적합한 경우, 상기 제1 컴퓨터가 예치한 컴퓨팅 자원을 다른 컴퓨터에게 할당하거나 상기 제1 컴퓨터에게 컴퓨팅 자원을 할당하는 컴퓨팅 자원 가상화 관리부; 및
상기 제1 컴퓨터 및 상기 다른 컴퓨터의 컴퓨팅 자원에 대한 정보를 관리하는 컴퓨팅 용량 계정 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 용량 조절 장치.A computing capacity adjusting device,
A request processor to receive a computing resource deposit request signal or a computing resource withdraw request signal from the first computer;
A decision unit determining a suitability of the computing resource deposit request signal or the computing resource fetch request signal;
A computing resource virtualization manager configured to allocate the computing resource deposited by the first computer to another computer or to allocate the computing resource to the first computer when the computing resource deposit request signal or the computing resource withdrawal request signal is appropriate; And
And a computing capacity account manager configured to manage information about computing resources of the first computer and the other computer.
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US13/268,801 US20120089736A1 (en) | 2010-10-08 | 2011-10-07 | Apparatus and method for controlling computing capacity for multiple computers sharing resources with each other |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014105027A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Intel Corporation | Reservation and execution image writing of native computing devices |
-
2011
- 2011-03-03 KR KR1020110019159A patent/KR20120036726A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014105027A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Intel Corporation | Reservation and execution image writing of native computing devices |
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