Earticle

In this paper, we have studied the notion of atomicity in message-passing distributed programs. The difference between the notion of atomicity in shared memory programs and messagepassing programs has been discussed in detail. Due to the nature of communication in messagepassing programs, the atomicity requirement in shared memory programs (serializability) does not guarantee the same level of atomicity in message-passing programs. We have referred to the atomicity level guaranteed by the serializability requirement in message-passing programs as the weak atomicity. We have defined the requirements that guarantee a level of atomicity in message-passing programs similar to that in shared memory programs. We have referred to it as the strong atomicity requirement. Both of weak and strong atomicity have been formally defined. The notion of atomicity can be employed to significantly reduce the state space to be considered in verification. Moreover, atomicity violations in a run typically indicate the presence of program bugs. Consequently, the concepts presented in this paper can be exploited to reduce the cost of the verification of message-passing distributed programs.

Developing dependable distributed multi-agent programs is not an easy task. Even with extensive testing and debugging, faults cannot be completely removed. However, many distributed multi-agent programs, especially those employed in safety critical environments, should be able to function properly even in the presence of software faults. Monitoring the execution of a distributed multi-agent program, detecting failures, and reacting to these failures at runtime is the appropriate way to tolerate these failures. In this paper, we have designed and implemented a framework for monitoring the execution of distributed multi-agent programs. The proposed framework extends the Java Agent DEvelopment framework (JADE) allowing agent programmers to monitor global states, to detect the occurrence of certain events and to react to these events at runtime. An example of monitoring a distributed multi-agent program has been presented to demonstrate the effectiveness of the proposed framework.

현재 분산 컴퓨팅 환경에서는 객체를 공유하기 위하여 Jini 서비스인 JavaSpace를 이용하여 다양한 응용 프로그램들이 개발되고 있다. 하지만 JavaSpace의 가장 큰 단점은 누구든지 객체를 저장하고, 또 그 객체를 읽거나 가져갈 수 있도록 설계되어있어 보안성이 매우 취약하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 JavaSpace를 보안등급에 따른 접근제어와 SSL SSL 패키지를 이용한 상호인증 모듈을 구현하여 JavaSpace의 새로운 보안모델을 제시하였으며, 개발된 안전한 JavaSpace를 이용하여 이동 에이전트간 통신 패러다임으로 적용하였다.

본 논문에서는 분산 환경 상에서 CFD(Computational Fluid Dynamics) 분석 프로그램을 편리하게 수행할 수 있도록 하는 그리드 시스템 META(Metacomputing Environment using Test-run of Application)의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 그리드 시스템 META는 CFD 프로그램 개발자들이 네트워크에 분산된 계산 자원들을 단일 시스템처럼 사용할 수 있도록 한다. 그리드 컴퓨팅과 관련하여 연구주제로는 고장허용, 자원 선택, 사용자 인터페이스 설계 등이 있다. 본 논문에서는 MPI(Message Passing Interface)로 작성된 SPMD(Single Program, Multiple Data) 구조의 병렬프로그램을 실행시키기 위한 자동 자원 선택방법을 활용하였다. 본 논문에서 제안한 자원 관리기법은 네트워크상의 전송지연시간과 시험수행을 통해 얻어진 핵심루프의 경과시간을 이용한다. 전송지연시간은 병렬 프로그램이 복수의 시스템에 분산되어 수행될 때 수행성능에 큰 영향을 주는 요인이다. CFD 프로그램들의 공통적인 특성 때문에 핵심루프 경과시간은 전체 수행시간을 예측할 수 있는 지표가 된다. 핵심루프는 CFD 프로그램의 전체 수행시간 중 90% 이상을 차지한다.

This paper describes the design and implementation of a grid system META (Metacomputing Environment using Test-run of Application) which facilitates the execution of a CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis program on distributed environment. The grid system META allows the CFD program developers can access the computing resources distributed over the network just like one computer system. The research issues involved in the grid computing include fault-tolerance, computing resource selection, and user-interface design. In this paper, we exploits an automatic resource selection scheme for executing the parallel SPMD (Single Program, Multiple Data) application written in MPI (Message Passing Interface). The proposed resource selection scheme is informed from the network latency time and the elapsed time of the kernel loop attained from test-run. The network latency time highly influences the executional performance when a parallel program is distributed and executed over several systems. The elapsed time of the kernel loop can be used as an estimator of the whole execution time of the CFD program due to a common characteristic of CFD programs. The kernel loop consumes over 90% of the whole execution time of a CFD program.

네트워크 처리속도의 증가로 네트워크 컴퓨팅 환경에서의 작업이 늘고 있다. 플랫폼 독립성이라는 특성을 내세운 자바는 일반적인 이 기종간의 네트워크에서의 프로그래밍 언어로 많이 이용되고 있다. 그리고 이러한 네트워크 컴퓨팅 환경에서 병렬 프로그램 디버깅의 어려움으로 인해 자바 병렬 프로그램을 위한 디버거의 필요성이 요구되고 있다. 기존의 디버거들은 이런 병렬 환경에서의 디버깅을 각 프로세서에 하나의 순차디버거를 붙인 디버깅 환경을 제공한다. 그러나 병렬 프로그램은 순차프로그램과 다른 재실행시의 비결정적인 특성을 가지고 있음으로 일반적인 순차 디버거를 이용한 디버깅은 의미가 없다. 본 논문에서는 자바로 구현된 네트워크 컴퓨터(JaNeC)에서 병렬프로그램을 디버기하기 위하여 재실행 시 실행 순서를 보장하는 자바 디버거를 소개한다.