그래프 클러스터링 알고리즘을 이용한 임무 기반 서비스 코디네이션 기법 (Mission-oriented Service Coordination by using Graph Clustering Algorithm)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 / 40권 / 9호 / 502 ~ 510페이지
· 저자명 : 신상복, 구형민, 고인영

초록

군 임무 환경에서 사용되는 탐지 및 공격 무기체계와 같은 자원의 수가 증가함에 따라 자원을 임무 요구사항에 맞게 효율적으로 활용하기 위하여, 자원의 기능 및 능력을 서비스로 표현하고 동적으로 조합될 수 있도록 하는 서비스 기반 임무 계획 기법들이 제안되었다. 이를 위해서 서비스들을 관리하고 요청에 따라 동적으로 할당해 줄 수 있도록 하는 서비스 코디네이션 기법에 대한 연구가 중요시 되고 있다. 기존에 주로 연구된 중앙 집중형 서비스 코디네이션 기법은 임무 수행을 위한 서비스 및 과업의 수가 증가함에 따라 단일 노드에 부하가 집중됨으로써 병목(Bottleneck) 현상이 발생할 수 있고, 고장이 발생하면 시스템 전체가 동작하지 않는 치명적 오류의 지점이 될 수 있다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크를 통해 연결된 다수의 노드들에 의해 서비스의 처리가 가능하도록 하는 분산 서비스 코디네이션 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 군의 전술 임무 환경에서 서비스 기반 임무 계획을 위한 분산 서비스 코디네이션 기법을 소개하고, 분산 서비스 코디네이션에 따라 발생할 수 있는 게이트웨이 간 통신 오버헤드를 최소화하기 위하여 클러스터링 알고리즘을 활용한 자원 할당 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 그리디(Greedy) 및 랜덤 할당(Random Allocation) 알고리즘에 비해 게이트웨이 외부 서비스 참조 횟수 및 통신 오버헤드를 10～20% 더 줄일 수 있었다.

영어초록

As the amount of avaliable resources of detecting and attacking enemies is increased in the defense domain, the approaches of servicizing the weaponry resources and making them dynamically composed together to support mission plans have been developed. The core part of these approaches includes the service management, representation of the functionalities and capabilities of weaponry resources, and dynamic service reconfiguration based on changes in mission requirements and/or mission environments. Distributed service coordination is an essential issue in dynamic service reconfiguration because services should be managed at runtime and assigned to appropriate resources dynamically in a mission environment. The centralized service coordination approaches have the single point failure problem and may cause the centralized server to become a bottleneck as the number of requests increases. To overcome these limitations, we propose a mission-oriented and distributed service coordination approach that supports a collaborative execution of services based on connected resource-nodes in a tactical network. We developed a dynamic resource allocation algorithm for minimizing the communication overhead between gateways based on the graph clustering algorithm. We showed the effectiveness of the proposed approach by performing a simulation. The result shows that the communication overhead can be reduced by 10 to 20% in comparison to the greedy and random allocation algorithms.

참고자료

· 없음