As computing and network capability increases, large-scale distributed services becomes popular where nodes are widely spread over Internet and the number of participants may scale to millions of nodes. Owing to fully decentralized architecture without central servers, they can obtain the ad-vantages of high scalability and robustness. In contrast, since participating nodes are volatile, that is frequently turned off, complicated recovery mechanism is needed. Also, it is difficult to develop them because they requires all middleware functions. For mitigating these difficulties, I proposed common self-organizing infrastructure helping these services. Each infrastructure node is provided by and belongs to individual organization. The key point is that infrastructure nodes are self-organized into adaptive hierarchical ring (AHR) overlay. In AHR overlay, each infrastructure node belongs to a ring and inter-rings are formed for interaction between rings. With the change of environment like the number of nodes, AHR overlay is reconstructed by ring division and merging for restricting the round trip time of rings within a desired de-lay bound. AHR overlay not only helps self-organizing configuration but also provides information broadcast channel where fresh information of each organization are broadcasted. It enables fast service and resource discovery in local infrastructure node. The self-organizing infrastructure provides another common service, scheduling proxy, for improving the inefficient scheduling of distributed computing. A scheduling proxy enables adaptive-grained scheduling between a master and workers by scheduling work units between them. It reduces the turnaround time of work unit and the waste of CPU time by timeout without increasing the performance cost of contention at the master.
컴퓨팅과 네트워크 능력이 증가함에 따라 대규모 분산서비스들이 많이 연구 및 개발되고 있다. 이러한 서비스들에서는 노드들의 개수가 수백만에 이르며 인터넷 전영역에 걸쳐 분포되어 있다. 또한 중앙서버없는 완전 분산화된 구조를 가지기 때문에 높은 확장성과 견고성을 가진다. 반면에, 참가하는 노드들의 자원이 불안정하고 서비스의 개발이 어렵다는 단점을 안고 있다. 이러한 어려움을 극복하고 서비스들을 도와주기 위해 본 논문에서는 자기 조직화하는 공통 인프라스트럭쳐를 제안하고 있다. 각 인프라스트럭쳐 노드들은 개개의 기관에서 설치되고 관리된다. 여기서 핵심은 이러한 노드들이 서로 자기 조직화하여 적응성 높은 계층구조의 링 오버레이(AHR overlay)를 형성하게 된다는 것이다. 각 노드들은 AHR overlay의 ring과 inter-ring을 형성하는 기본 요소가 된다. AHR overlay는 시스템 환경의 변화에 적응하여 그 구조를 재구성한다. 이러한 재구성으로 인해 메시지가 링을 일주하는데 걸리는 시간을 지정된 범위로 한정시킬 수가 있다. 이것을 통해 자기 조직화하는 구조와 더불어 각 기관의 최신 정보를 퍼뜨릴 수 있는 information broadcast channel을 제공할 수 있게 된다. 이러한 기반구조하에 기본적인 인프라스트럭쳐 서비스로서 서비스와 자원 발견 기능을 제공한다. 이것은 원하는 서비스와 자원을 로컬 인프라스트럭쳐 노드를 통해 빠르고 효율적으로 찾을 수 있게 한다. 따라서 대규모 분산서비스의 개발과 사용에 있어서 기본이 되는 부분을 공통서비스에 의해 이용할 수 있게 된다. 또 다른 인프라스트럭쳐 서비스로서 분산 컴퓨팅의 비효율적인 스케쥴링의 문제점을 해결하기 위해 스케쥴링 프록시의 기능을 제공한다. 기본 분산 컴퓨팅이 서버의 부하 집중을 줄이기 위해 큰 단위의 작업 스케쥴링을 이용하는데 이것은 작업처리시간을 길게하고 타임아웃에 의한 컴퓨팅 시간을 낭비하는 단점을 안고 있다. 스케쥴링 프록시는 인프라스트럭쳐 노드가 중간에서 서버와 클라이언트 사이의 스케쥴링을 조율하여 줌으로써 이러한 문제를 해결해 준다.
