Earticle

교육부에서 대학이 수업시간 준수와 학생의 출결관리를 엄격하게 관리하는지 여부를 평가하는 항목이 추가됨에 따라서 대학에서는 전자출결시스템을 활용하는 사례가 늘고 있다. 전자출결시스템을 활용하면 실시간으로 출결관리와 기록관리가 가능해진다. 본 논문에서는 기존 전자출결시스템이 가지는 문제점인 부정행위방지에 대한 해결방법을 제시 하고자 한다. 본 논문에서는 자동, 수정으로 전자출결이 가능하다. 수동으로 전자출결을 진행하면 교수 스마트폰의 BLE 비콘 서비스를 활성화한 후 푸시메시지 서비스를 이용하여 학생의 전자출결 애플리케이션을 자동으로 실행시킨다. 학생 이 출석체크 버튼을 눌러 비콘이 검색되면 출결을 처리한다. 자동으로 처리하는 경우 학생이 개입하지 않아도 자동으로 비콘을 검색하고 출결을 처리한다. 제안 시스템은 학생이 인지하지 못하는 상황에서도 자동으로 출결을 처리하며, 불특 정 주기로 출결을 재확인 할 수 있기 때문에 부정출결을 방지할 수 있는 장점을 가진다.

As the Ministry of Education adds an item to evaluate whether a university strictly manages class time compliance and student attendance, the number of cases in which universities use electronic attendance systems is increasing. If you use the electronic attendance system, you can manage attendance and record management in real time. In this paper, I would like to suggest a solution to the prevention of cheating, which is a problem with the existing electronic attendance system. In this paper, automatic attendance is possible by automatic or correction. If the electronic attendance is performed manually, the BLE beacon service of the professor's smartphone is activated, and then the student's electronic attendance application is automatically executed using the push message service. When the student clicks the attendance check button and the beacon is found, attendance is processed. In the case of automatic processing, the beacon is automatically searched and attendance is handled even if the student is not involved. The proposed system automatically handles attendance even when the student does not recognize it, and has the advantage of preventing illegal attendance because it can reconfirm attendance at unspecified intervals.

다양한 분산 소프트웨어 컴포넌트들의 정보 교환을 위해 비동기, 다대다 메시지 교환이 가능한 브로커 구조가 보편적으로 사용되고 있다. 특별히 많은 사용자 및 메시지를 지원하기 위해 높은 확장성의 분산 메시지 브로커가 제안되었다. 브로커의 가용성 및 장애 극복 능력을 향상시키기 위해 메시지 레플리카를 사용하여 액티브-스탠바이 혹은 액티브-액티브 구조를 사용하게 된다. 그러나, 액티브-스탠바이의 경우 낮은 가용성의 문제, 그리고 액티브-액티브의 경우 동기화 오버헤드가 전체 성능을 낮추는 문제를 가진다. 본 논문에서는 장애 상황의 극복이 가능하면서도 분산 메시지 브로커의 가용성을 향상시키기 위해 메시지 레플리카를 액티브-액티브 구조로 구성하여 분산 브로커의 요청 부하를 분산시키는 기법을 제안하였다. 스탠바이 레플리카들이 액티브 레플리카로부터 요청을 전달받아 나누어 처리함으로써 브로커를 구성하는 노드 수의 증가 없이 요청 부하를 분산시킬 수 있었다. 이때 메시지 동기화 과정은 분산 코디네이터를 이용, 분산 락을 구현함으로써 모든 액티브 레플리카들이 한 때에 동기화를 진행하도록 하였고 각 액티브 레플리가 동기화를 할 때보다 추가적인 오버헤드를 적게 하였다. 본 제안의 성능을 평가하기 위해 제안 기법과 기존의 액티브-스탠바이 기법을 기반으로 브로커 프로토타입을 구현하고 메시지의 생산, 소비 및 전체 생산-소비 구간 처리 성능을 측정 비교하였고, 분산 락으로 인한 오버헤드 수식을 제시하였다. 실험 결과에서 본 제안 기법이 더 높은 확장성과 메시지 처리성능을 보임을 확인하였다.

A loosely coupled message broker system is a popular method for integrating distributed software components. Especially, a distributed broker structure with multiple brokers with active-standby or active-active message replicas are used to enhance availability as well as message processing performance. However, there are problems in both active-standby and active-active replica structure. The active-standby has relatively low processing performance and The active-active structure requires a high synchronization overhead. In this paper, we propose an active-active structure of replicas to increase the availability of the brokers without compromising its high fault-tolerancy. In the proposed structure, standby replicas process the requests of the active replicas so that load balancing is achieved without additional brokers, while the distributed coordinators are used for the synchronization process to decrease the overhead. We formulated the overhead incurred when synchronizing messages among replicas, and the formulation was used to support the experiment results. From the experiment, we observed that replicas of the active-active structure show better performance than the active stand-by structure with increasing number of users.

다양한 분산 소프트웨어 컴포넌트들의 정보 교환을 위해 비동기, 다대다 메시지 교환이 가능한 브로커 구조가 보편적으로 사용되고 있다. 특별히 많은 사용자 및 메시지를 지원하기 위해 높은 확장성의 분산 메시지 브로커가 제안되었다. 브로커의 가용성 및 장애 극복 능력을 향상시키기 위해 메시지 레플리카를 사용하여 액티브-스탠바이 혹은 액티브-액티브 구조를 사용하게 된다. 그러나, 액티브-스탠바이의 경우 낮은 가용성의 문제, 그리고 액티브-액티브의 경우 동기화 오버헤드가 전체 성능을 낮추는 문제를 가진다. 본 논문에서는 장애 상황의 극복이 가능하면서도 분산 메시지 브로커의 가용성을 향상시키기 위해 메시지 레플리카를 액티브-액티브 구조로 구성하여 분산 브로커의 요청 부하를 분산시키는 기법을 제안하였다. 스탠바이 레플리카들이 액티브 레플리카로부터 요청을 전달받아 나누어 처리함으로써 브로커를 구성하는 노드 수의 증가 없이 요청 부하를 분산시킬 수 있었다. 이때 메시지 동기화 과정은 분산 코디네이터를 이용, 분산 락을 구현함으로써 모든 액티브 레플리카들이 한 때에 동기화를 진행하도록 하였고 각 액티브 레플리가 동기화를 할 때보다 추가적인 오버헤드를 적게 하였다. 본 제안의 성능을 평가하기 위해 제안 기법과 기존의 액티브-스탠바이 기법을 기반으로 브로커 프로토타입을 구현하고 메시지의 생산, 소비 및 전체 생산-소비 구간 처리 성능을 측정 비교하였고, 분산 락으로 인한 오버헤드 수식을 제시하였다. 실험 결과에서 본 제안 기법이 더 높은 확장성과 메시지 처리성능을 보임을 확인하였다.

A loosely coupled message broker system is a popular method for integrating distributed software components. Especially, a distributed broker structure with multiple brokers with active-standby or active-active message replicas are used to enhance availability as well as message processing performance. However, there are problems in both active-standby and active-active replica structure. The active-standby has relatively low processing performance and The active-active structure requires a high synchronization overhead. In this paper, we propose an active-active structure of replicas to increase the availability of the brokers without compromising its high fault-tolerancy. In the proposed structure, standby replicas process the requests of the active replicas so that load balancing is achieved without additional brokers, while the distributed coordinators are used for the synchronization process to decrease the overhead. We formulated the overhead incurred when synchronizing messages among replicas, and the formulation was used to support the experiment results. From the experiment, we observed that replicas of the active-active structure show better performance than the active stand-by structure with increasing number of users.