Earticle

본 논문에서는 HLS(Http Live Streaming) 및 MPEG-DASH(MPD) 기반의 스트리밍 기술과 ActiveMQ 메시 지 큐를 결합한 온라인 교육 플랫폼을 설계 구현하였다. Ngnix와 Tomcat 서버 클러스터링을 통해 고가용성 스트 리밍 환경을 제공하고, ActiveMQ의 영속적 큐(Persistent Queue)를 활용해 데이터 유실을 방지하였다. 이기종 오픈소스 데이터베이스(MySQL, MariaDB, PostgreSQL)간 실시간 동기화 아키텍처를 제안하여 정합성을 확보 하였다. 성능 평가는 Apache JMeter 5.6.2를 사용해 10,000명 동시 접속 시나리오를 5회 반복 측정하였으며, 응답시간(85±3ms), 데이터 유실률(0.01%), CPU 사용률(58±4%), 메모리 사용률(62±5%), 처리량(1,240 req/s), 평균 지연(latency, 68ms) 등을 정량화하였다. 또한 Red5 Pro, Wowza Streaming Engine, Kaltura등 상용 솔루션과의 성능·비용 비교를 통해 본 시스템의 경제적·기술적 우수성을 입증하였다. 특히 스트리밍 품질 사용자 경 험(QoE) 지표인 Startup Delay(1.2s), Buffering Ratio(0.8%), ABR 성공률(98.5%)을 추가 측정하였다. 본 연구는 기존 E-learning 대비 비동기 과제 처리 구조, 이기종 DB 실시간 동기화 프레임워크, 교육적 성과 연계 가 능성이라는 세 가지 차별점을 갖는다.

This paper presents the design and implementation of an online education platform that combines HLS(HTTP Live Streaming) and MPEG-DASH(MPD)-based streaming technologies with an ActiveMQ message queue. We provide a high-availability streaming environment through Nginx and Tomcat server clustering, and prevent data loss by utilizing ActiveMQ's persistent queue functionality. We propose a real-time synchronization architecture among heterogeneous open-source databases(MySQL, MariaDB, PostgreSQL) to ensure data consistency. Performance evaluation was conducted using Apache JMeter 5.6.2, with a scenario of 10,000 concurrent users repeated five times, quantifying response time(85±3ms), data loss rate(0.01%), CPU utilization(58±4%), memory utilization(62±5%), throughput(1,240 req/s), and average latency(68ms). Furthermore, through performance and cost comparisons with commercial solutions such as Red5 Pro, Wowza Streaming Engine, and Kaltura, we demonstrate the economic and technical superiority of our system. In particular, we additionally measured Quality of Experience(QoE) indicators for streaming, including Startup Delay(1.2s), Buffering Ratio(0.8%), and ABR success rate(98.5%). This research distinguishes itself from existing E-learning systems through three key differentiators: an asynchronous task processing structure, a real-time synchronization framework for heterogeneous databases, and the potential to link with educational outcomes.

마이크로서비스 아키텍쳐(Microservice Architecture)는 실시간 실감 미디어 방송시스템과 같이 대규모 분산 시스템에 적합한 서비스 아키텍쳐의 하나이다. 스케일-아웃(Scale-Out)기법 과 같은 수평적 성능 확장이 쉽기 때문에 최근 넷플릭스나 트위터와 같은 서비스 플랫폼 업체들이 앞다투어 이와 같은 시스템을 도입하고 있다. 또한 마이크로 서비스 아키텍쳐는 기존의 REST와 같은 웹 API에서 처리하기 어려운 영상처리나 실시간 데이터 분석 등을 비동기 기반의 프로세싱를 이용하여 처리 가능하게 하고 있다. 본 논문은 IoT 센서 데이터 분석이나 대용량 실감미디어를 실 시간으로 편집하는 클라우드 기반 영상편집과 같은 다수의 이벤트들이 스트림으로 발생하며 플랫폼 내에서 비동기로 처리하는 상황에서 이벤트의 처리 순서가 보장되지 않음을 실험으로 증명하고 이에 알맞은 비동기 기반 마이크로서비 스에 적용 가능한 이벤트 스트림 처리 프레임워크를 제안한다.

Micro-service Architecture is a service architecture optimized for large-scale distributed systems such as real-time realistic broadcasting systems, so that are fiercely adopted by Global leading service platform vendors such as Netflix and Twitter due to the merit of horizontal performance scalability enabling the scale-out technique. In addition, micro-service architecture makes it possible to execute image processing and real-time data analysis using an asynchronous-based processing that are difficult to handle in Web API such as REST. In this paper, an event stream processing framework applicable to asynchronous based micro services is proposed in the sense that the accountability of event processing order is not guaranteed in the events such as IoT sensor data analysis or cloud-based image editing because these are the situations where the real-time media editing generates multiple event streams and asynchronous processes in the platform.

Big data management is becoming an increasingly important issue in both industry and academia of information science community today. One of the important categories of big data generated from software systems is log data. Log data is generally used for better services in various service providers and can also be used to improve system reliability. In this paper, we propose a novel big data management architecture specialized for log data. The proposed architecture provides a scalable log management system that consists of client and server side modules for efficient handling of log data. To support large and simultaneous log data from multiple clients, we adopt the Hadoop infrastructure in the server-side file system for storing and managing log data efficiently. We implement the proposed architecture to support various client environments and validate the efficiency through measurement studies. The results show that the proposed architecture performs better than the existing logging architecture by 42.8% on average. All components of the proposed architecture are implemented based on open source software and the developed prototypes are now publicly available.

Prompt development of Information Technology has demanded a paradigm shift in financial information system services. The new financial information system must secure the stability of information service and the reliability of data transfer. As the combination of finance and technology, Fin Tech appeared on the scene. For various combinations, Open Application Programming Interface technology must be supported, and functional features of the 3Ps (Petency, Perceive, and Protect) must be met. Therefore, we imported MQSPT (Message Queue Safe Proper Time) to secure data transfer quality feature, designing, implementing, and experimenting Open API Fin Tech architecture to satisfy functional features of 3Ps

최근 정보화의 급성장과 더불어 데이터베이스의 이용이 급속히 증가하고 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경이 도입되면서 데이터베이스는 단순히 데이터를 저장하는 기능뿐만 아니라 실시간 데이터를 감시하여 사용자에게 전달하는 부가 기능이 요구되고 있다. 이를 위해 데이터의 변화를 이벤트화하는 트리거 기능을 데이터베이스 관리 시스템이 제공해 주고 있으나, 트리거는 외부 응용과 상호작용하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 확장 저장프로시저를 이용하여 원격 데이터베이스의 이벤트를 실시간적으로 감시하고 이를 표준 인터페이스로 분산 서버에서 받아 다수의 다른 응용에게 전달하는 실시간 데이터 분산 서비스 모델을 제시하고, 이 모델을 이용하여 데이터베이스에서 발생하는 이벤트를 실시간으로 감시하고, 이벤트 데이터를 XML 메시지 형태로 서버에 전달하여 다수의 응용 서비스에게 데이터를 메시지로 제공하는 실시간 데이터 분산 시스템을 설계한다. 실시간 데이터 분산 시스템은 데이터베이스 테이블의 이벤트를 트리거를 이용하여 감지하고 데이터를 필터링하여 등록된 응용 서비스로 분산 처리한다. 이를 통하여 센서 네트워크와 같이 다양한 원천으로부터 생성되는 실시간 데이터를 지속적으로 감시하여, 신속하게 다양한 응용 서비스에 제공할 수 있다.

Recently the use of database is increasing quickly with the rapid growth of information industry. It needs not only the delivering and monitoring function of real-time data but also the storing function of data in ubiquitous computing environments. To support these function we use the trigger function of database management system, but this function has the difficulty problem of interaction of outside application programs. Accordingly this paper present a delivering method of event data message using the expansion storing procedure for solving this problem. And we design the real-time data distributing system using the proposed method for monitoring of the database table and delivering of data to users. This system is aware of the event of database tables and provides the filtering function and the distributing function according to the registrated application services. Consequently, we monitor a real-time data that collected from sensor network, it will be able to provide various ubiquitous application services with the real-time data quickly.

본교에서 강의실, 회의실 등 공용공간을 사용하기 위해서는 사용자가 수기로 양식을 작성하여 제출하고 담당자가 처리해야 한다. 이 방식은 사용자가 사용하고자 하는 공간의 예약 현황을 확인할 수 없고, 사용신청 과정에서 직접 담당자를 찾아가야 한다는 불편함이 따른다. 본 연구에서는 이러한 불편함을 개선하기 위하여 마이크로 서비스 아키텍처 기반의 공간 예약 웹서비스를 구현한다.

본 논문에서는 워크플로우 시스템의 엔진 컴포넌트들 간에 이루어지는 내부 통신 메커니즘에 대해 기술한다. 워크플로우 엔진의 내부 통신 메커니즘을 구현하는 방법은 동기적 매커니즘과 비동기적 메커니즘으로 나뉘어진다. 본 논문에서 제안하고 있는 e-Chautauqua 워크플로우 관리 시스템에서는 비동기적 메커니즘을 토대로 하여 엔진 컴포넌트들의 내부 통신 처리를 구현한다. 이러한 엔진 내부 통신의 성능 향상을 위해 비동기 메시징 방식을 기반으로 하는 EJB 메시지 빈(Message-Driven Bean)을 사용하여 설계한다. 또한 엔진 컴포넌트들 간의 내부 통신시에 사용되는 송수신 메시지를 구조적인 유연성과 확장성을 지닌 XML로 설계함으로서 엔진 컴포넌트들간의 내부 통신을 보다 효율적으로 이루어지도록 설계한다.

MQTT 프로토콜은 저전력 대비 고성능으로 모바일 디바이스의 실시간 메시지 전송 시스템에 사용한다. 실시간 메시지 시스템을 구축하기 위해서는 신뢰적인 메시지 전송과 메시지간 순서 보장이 반드시 이루어져야 한다. 기존 연구에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 2 레벨을 이용하여 메시지 순서를 보장하는 신뢰적인 메시지 시스템을 설계 및 구현하였으나, QoS 1 레벨보다 성능이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 1 레벨을 사용하고, Publish Queue를 이용하여 순서 보장과 함께 성능 향상을 고려한 메시지 전송 기법을 제안한다.

MQTT 프로토콜은 저전력 대비 고성능으로 모바일 디바이스의 실시간 메시지 전송 시스템에 사용한다. 실시간 메시지 시스템을 구축하기 위해서는 신뢰적인 메시지 전송과 메시지간 순서 보장이 반드시 이루어져야 한다. 기존 연구에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 2 레벨을 이용하여 메시지 순서를 보장하는 신뢰적인 메시지 시스템을 설계 및 구현하였으나, QoS 1 레벨보다 성능이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 프로토콜의 QoS 1 레벨을 사용하고, Publish Queue를 이용하여 순서 보장과 함께 성능 향상을 고려한 메시지 전송 기법을 제안한다.