RDMA를 활용한 전파천문 관측 데이터 전송에 관한 연구
A Study on Transmission of Radio Astronomy Observation Data using RDMA
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초록
전파천문관측으로 얻은 데이터량은 정보통신기술 발전으로 기하 급수적으로 늘어나고 있다. 특히 광대역 관측이 증가되어 관측 데이터를 저장하는 스토리지와 이를 전송하고 처리하는 기술도 매우 발전하고 있다. 관측 데이터를 처리하는 데이터 센터(상관센터)에서는 대용량 스토리지를 구축하고 데이터를 손실없이 관측국으로부터 전송하고 데이터 상관처리를 수행한 후 관측자에게 제공하는 서비스를 수행하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 GPU 상관기 개발을 위한 사전 연구로서 각 관측국과 상관센터를 연결하는 KISTI KREONET 연구망에서 RDMA 기술을 이용하여 데이터의 손실없이 송수신하는 소프트웨어를 설계하고 개발하였다. 본 연구에서 개발한 대용량 전파천문 데이터 송수신 소프트웨어는 RDMA의 서버와 클라이언트로 구성되며 표준 패키지를 활용하였다. 설계 구현한 소프트웨어의 유효성을 확인하기 위해 천문연에서 운영중인 KVN의 각 전파천문대(탐라, 울산, 연세)와 대전상관센터 사이의 10Gbps KREONET 연구망에서 데이터 송수신 시험을 수행하였으며, 탐라, 울산, 연세에서 대전상관센터의 평균 전송속도는 각각 8.3Gbps, 8.5Gbps, 7.7Gbps를 나타내어 10Gbps 연구망의 네트워크 자원을 최대한 활용하여 전송되고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 개발한 RDMA를 이용한 데이터 송수신 소프트웨어는 대용량 전파천문 데이터를 손실없이 데이터 센터로 전송할 수 있으며, 향후 원격 상관처리를 위한 GPU 상관기에도 활용될 것으로 기대된다.
Abstract
The amount of data obtained from radio astronomy observations are exponentially increasing due to the development of information and communication technology. Especially, as wideband observations of radio astronomy increase, the storage for observed data and technology for transmitting and processing are also advancing greatly. The data center (correlation center) that processes observed data has to prepare the large-capacity storage, transmit data from the station without loss, conducts data correlation processing, and then provides it to observers. Therefore, in this study the RDMA-based data transmission software without loss is proposed and developed in KISTI KREONET network, which is connected between each station and correlation center as the preliminary research for GPU correlator development. The proposed and developed radio astronomy large-capacity data transmission software utilizes the standard RDMA package such as server and client functions. In order to confirm the performance and effectiveness of the proposed and developed software, the data transmission experiments are performed between KVN each station and Daejeon correlation center with 10Gbps KREONET, then average 8.3, 8.5, 7.7Gbps data rates for Tamna, Ulsan, Yonsei are obtained, and the proposed and developed software is well operated and makes the most use of the KREONET resources, which are confirmed. As a result, the RDMA-based large-capacity data transmission software is able to transmit the observed data to data center without loss. In the future, it is expected that it will also be used in GPU correlator for remote correlation processing.
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