그래프 클러스터링 알고리즘을 이용한 임무 기반 서비스 코디네이션 기법

Abstract

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.