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HPC(High Performance Computing) 및 e-Science 지원을 위한 향상된 통신 및 부하 분산, 자체 적응 능력을 가진 고성능 클러스터 설계
Design of a high-performance adaptive computing cluster with self-learning, enhanced communication and load distribution for e-science and engineering applications

  • 사업명

    특정기초연구지원사업

  • 과제명

    HPC(High Performance Computing) 및 e-Science 지원을 위한 향상된 통신 및 부하 분산, 자체 적응 능력을 가진 고성능 클러스터 설계

  • 주관연구기관

    고려대학교
    Korea University

  • 연구책임자

    김동승

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2009-04

  • 과제시작년도

    2007

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000013085

  • 과제고유번호

    1355050409

  • 키워드

    고성능 컴퓨팅.클러스터.컴퓨터 보안.병렬 알고리즘.프로세서간 통신.정렬.시그니쳐 생성.부하균등화.high performance computing.cluster computer.computer security.parallel algorithm.high speed communication.sort.signature.load balancing.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    In this research project we design the architecture and develop related application algorithms to support the high-performance co...

    In this research project we design the architecture and develop related application algorithms to support the high-performance computing in the era of PetaFLOPS (1015 floating point operations per second) supercomputers and e-science infrastructure in the world. It will provide high degree of scalable expansion, fast internode communication, and intelligent server clustering to maximize the use of the computing resources. Those applications run with high efficiency since the imbalanced load allocation by static task partition at compile time is corrected by employing dynamic load distribution at run time.


    이 연구는 고성능 컴퓨팅(high performance computing)과 e-Science를 지원할 대형 클러스터 서버를 개발을 목표로 한다. 수천 노드 이상의 대규모 클러스터를 구축하기 위해서 상호 연결망의 토폴로지 구조를 계...

    이 연구는 고성능 컴퓨팅(high performance computing)과 e-Science를 지원할 대형 클러스터 서버를 개발을 목표로 한다. 수천 노드 이상의 대규모 클러스터를 구축하기 위해서 상호 연결망의 토폴로지 구조를 계층화하고, 네트웍 하드웨어장비의 발전과 병행해서 집단 통신함수를 재설계하여 소프트웨어적으로도 통신속도를 향상시키고, 사용자 폭주 등의 악조건에서도 스스로 작업량이나 수요의 변동에 따라 지능적으로 노드간의 부하 분산을 행하고, 가동중 일부의 고장 등으로 인한 토폴로지 재구성 기능이 갖춰진 서버를 구성하도록 한다. 즉, 대규모 시스템으로의 확장능력과 통신속도 향상, 지능적 작업분산 능력을 보유한 고도 연산 클러스터를 구축하는 것을 목표로 한다. 구체적 연구내용은 다음과 같다.
    - 초병렬 클러스터 실현을 위한 계층적인 서버 네트워킹 구조 설계
    - 노드간 집단통신 속도 향상을 위한 그룹통신 알고리즘 개발
    - 고도 병렬연산이 필요한 주요 알고리즘의 실행, 최적화 연구
    - 접속자의 진위여부 확인 및 불법 침입에 대한 보안기능 설치
    - 클러스터 내부 노드간의 분할, 병합을 조절하는 지능적 적응적 클러스터링
    - 대규모 데이터 처리용 클러스터 알고리즘 연구


  • 목차(Contents) 

    1. 최종보고서...1
    2. 목차...2
    3. Ⅰ. 연구계획 요약문...3
    4. 한글요약문...3
    5. Ⅱ. 연구결과 요약문...4
    6. 한글요약문...4
    7. SUMMARY...5
    8. Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
    9. 1. 연구개발과제의개요...6
    10. 2. 국내외 기...
    1. 최종보고서...1
    2. 목차...2
    3. Ⅰ. 연구계획 요약문...3
    4. 한글요약문...3
    5. Ⅱ. 연구결과 요약문...4
    6. 한글요약문...4
    7. SUMMARY...5
    8. Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
    9. 1. 연구개발과제의개요...6
    10. 2. 국내외 기술개발 현황...7
    11. 3. 연구수행 내용 및 결과...15
    12. 3.1. 향상된 통신 : 보안 접속 알고리즘, 유해 트래픽 탐지 및 분석...15
    13. 3.2. 향상된 부하 분산 : 접속 사용자의 요구 사항에 따른 분산 방식, 노드 확장을 반영한 작업 분할 및 처리알고리즘...16
    14. 3.3. 자체 적응 능력 : 학습 기능을 통한 지능화된 적응적 클러스터, 학습 알고리즘 훈련 및 적응...24
    15. 3.4. Block Lanczos 암호학 해석 알고리즘 - 고도연산 응용프로그램 구현, 최적화...25
    16. 3.5. 부동소수 정렬의 고속화: 정수변환을 통한 연산...30
    17. 3.6. 에라토스테네스 체 알고리즘에 의한 병렬 소수 발생기...39
    18. 3.7. 대규모 초병렬 컴퓨터 설계 구조...43
    19. 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...44
    20. 4-1 목표달성도...44
    21. 4-2 관련분야에의 기여도...44
    22. 5. 연구결과의 활용계획...45
    23. 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보...46
    24. 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적...46
    25. 8. 참고문헌...47
    26. 9. 연구성과...49
    27. 10. 기타사항...52
    28. 대표연구성과...53
  • 참고문헌

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