마하데프 사티아나라얀

Mahadev Satyanarayanan
마하데프 사티아나라얀 (사티아)
Satyaphoto.jpg
태어난1953
모교카네기 멜론 대학(박사), IIT 마드라스(M.테크, B.테크.)
로 알려져 있다.앤드루 파일 시스템
코다 파일 시스템
모바일 컴퓨팅
에지 컴퓨팅
수상ACM 소프트웨어 시스템상
ACM SIGOPS 명예의 전당상
ACM SGIMOBILE 시간 테스트 어워드
ACM 펠로우
IEEE 펠로우
과학 경력
필드Edge Computing, 모바일 컴퓨팅, 사물 인터넷, 분산 파일 시스템
기관카네기 멜론 대학교
논문네트워크 파일 시스템에 대한 스토리지 시스템 및 애플리케이션 모델링 방법론 (1983)
박사학위 자문위원윌리엄 울프, 조지 G. 로버트슨
웹사이트https://www.cs.cmu.edu/~사티아/

마하데프 사티아나야난(Satya)은 실험용 컴퓨터 과학자로 ACM과[1] IEEE[2] 펠로, 카네기 멜론 대학(CMU)의 카네기 그룹 컴퓨터 과학 교수다.[3]

그의 업적은 에지 컴퓨팅, 분산형 시스템, 모바일 컴퓨팅, 퍼베이시브 컴퓨팅, 사물 인터넷의 많은 발전으로 인정받고 있다. 그의 연구 초점은 클라우드에서 모바일 에지까지 컴퓨팅 시스템의 성능, 확장성, 가용성 및 신뢰성에 관한 것이다.

앤드류 파일 시스템(AFS)에 대한 그의 작품은 엔지니어링이 뛰어나고 임팩트가 오래 지속되는 것으로 2016년 권위 있는 ACM 소프트웨어 시스템상, 2008년 ACM SIGOPS 명예의 전당상을 수상하며 인정을 받았다. 코다 파일 시스템에서의 단절된 운영에 관한 그의 연구는 2015년 ACM SIGOPS 명예의 전당 상을, 2016년 제1회 ACM SIGMOBILE Test-of-Time 상을 받았다.

그는 Edge Computing[4] 및 HotMobile 워크샵에 관한 IEEE/ACM 심포지엄의 창립 프로그램 의장,[5] IEEE 퍼베이시브 컴퓨팅의 창립 편집장,[6] 모바일 및 퍼베이시브 컴퓨팅에 관한 합성 시리즈 창립 영역 편집장을 역임했다.[7] 또 2014년 EMC가[8] 인수한 인텔리서치 피츠버그의 창립 이사 겸 마지노틱스사의 고문을 맡았다.[9]

인도 공과대학에서 학사, 석사 학위를 받았고, 1975년과 1977년에는 마드라스, 1983년에는 CMU에서 컴퓨터 과학 박사 학위를 받았다.

앤드루 파일 시스템

Satya는 현대 클라우드 기반 스토리지 시스템의 기술적 선구자인 Andrew File System(AFS)의 주요 설계자 겸 구현자였다. AFS는 1986년부터 CMU에 수천 명의 사용자 규모로 지속적으로 배치되어 왔다. 1983년 CMU를 위한 캠퍼스 전체의 IT 인프라 통합이라는 개념에서, AFS는 AFS-1, AFS-2, AFS-3 버전을 통해 진화했다. 1989년 중반 Transarc Corporation에 의해 AFS-3가 상용화되었고 그 진화는 CMU 외부에서 계속되었다. Transarc는 IBM에 인수되었고, AFS는 수년간 IBM 제품이 되었다.[10] 2000년에 IBM은 오픈 소스 커뮤니티에 오픈 소스로 코드를 공개하였다.AFS [11]오픈 출시 이후AFS, 이 시스템은 전 세계 많은 기업에서 계속 사용되고 있다. 학술 및 연구실 커뮤니티에서는 OpenAFS가 미국의 30개 이상의 사이트(CMU, MIT, 스탠포드 포함)와 유럽, 뉴질랜드, 한국의 수십 개 사이트에서 사용되고 있다. 많은 글로벌 기업들이 Open을 사용해 왔다.모건스탠리, 골드만삭스, 퀄컴, IBM, 유나이티드항공, 화이저, 히타치, 인포프린트, 픽티지 등 AFS.

30년 이상 동안, AFS는 비정형 데이터에 대한 분산 데이터 스토리지 시스템의 학술 연구 및 상업적 실무에 중요한 영향을 끼쳤다. 네이티브 파일 시스템 에뮬레이션, 확장 가능한 파일 캐싱, 액세스 제어 기반 보안 및 확장 가능한 시스템 관리에 대한 접근방식은 엔터프라이즈 규모의 정보 공유에서 지속적인 가치를 지닌 것으로 입증되었다. AFS의 생성과 진화에서 초기에 발견되고 검증된 설계 원칙은 마이크로소프트 DFS, 구글 파일 시스템, Lustre 파일 시스템, Ceph, NetApp ONTAP을 포함한 거의 모든 현대 상업용 분산 파일 시스템에 영향을 미쳤다. 또한, AFS는 설립자들이 AFS를 MIT의 프로젝트 아테나의 일부로 사용한 DropBox의 창조에 영감을 주었다.[12] 분산 환경을 위한 클라우드 소싱 네트워크 연결 스토리지를 제공하는 사티아(Satya)가 조언하는 스타트업 매지매틱스(Maginatics)의 창설에 영감을 주기도 했다. NFS v4 네트워크 파일 시스템 프로토콜 표준은 AFS의 교훈에 의해 광범위하게 알려져 있다. 2016년 AFS는 권위 있는 ACM 소프트웨어 시스템 상을 수상했다.[13] 앞서 ACM은 ACM SIGOPS 명예의 전당에 그것에 관한 주요 논문을 제출함으로써 AFS의 중요성을 인식했다. 1985년과 1987년의 AFS 논문은 또한 운영체제 원칙에 관한 ACM 심포지엄에서 우수 논문상을 받았다.

코다 파일 시스템

1987년에 사티야는 AFS와 같은 시스템의 근본적인 단점을 해결하기 위해 코다 파일 시스템에 대한 작업을 시작했다.[14][15] CMU에서 AFS 구축에 대한 광범위한 직접 경험은 사용자가 서버 및 네트워크 장애에 의해 심각한 영향을 받는다는 것을 보여주었다. 이러한 취약성은 단순한 가상이 아니라 실제로 실제 배치에서의 삶의 사실이다. 일단 사용자가 서버에서 캐시된 파일에 심각하게 의존하게 되면, 서버나 네트워크 장애는 이러한 파일들을 접근 불가능하게 만들고 클라이언트는 장애 기간 동안 장애를 겪게 된다. 충분히 큰 시스템에서는 서버 및 네트워크 세그먼트의 계획되지 않은 정전은 실질적으로 피할 수 없다. 오늘날 클라우드 컴퓨팅에 대한 열광적인 수용은 중앙집중화된 자원에 대한 의존도가 높아짐에 따라 이러한 우려의 많은 부분을 다시 불러일으키고 있다, 코다 프로젝트의 목표는 AFS의 많은 장점을 보존하면서 실패에 대한 취약성을 줄이는 것이었다. 30년 이상 동안 코다에 대한 연구는 무선 및 유선 네트워크를 통한 모바일 및 정적 사용자의 공유 정보에 대한 장애 복구, 확장성 및 보안 읽기-쓰기 액세스를 위한 새로운 통찰력과 메커니즘을 창출하는 데 큰 성과가 있는 것으로 입증되었다. 코다는 서버 복제를 클라이언트 캐싱과 결합하여 우수한 성능과 고가용성을 달성할 수 있는 방법을 보여주는 최초의 시스템이었다. 코다는 클라이언트의 캐시된 상태를 네트워크와 서버 장애를 가리기 위해 사용하는 "연결되지 않은 운영" 개념을 발명했다. 코다는 또한 낮은 대역폭, 높은 지연 시간 또는 잦은 고장으로 네트워크를 통해 대역폭 적응력이 약하게 연결된 작동을 시연했다. 코다의 낙관적 복제,[16] 가용성을 위한 거래 일관성이라는 것이 도입되었을 때 논란이 되었다. 오늘날, 모바일 환경을 위한 모든 데이터 스토리지 시스템의 표준 관행이다. 코다는 또한 고대 캐싱의 완전한 투명성과 대역폭에 도전하는 네트워크에서 좋은 사용자 경험을 달성하는 데 필요한 사용자 가시성의 균형을 맞추는 반투명 캐싱의 개념을 개척했다.[17] 사재기, 재통합 및 애플리케이션별 충돌 해결이라는 코다 개념은 오늘날 거의 모든 모바일 장치의 클라우드 동기화 기능에서 찾을 수 있다. 코다의 주요 아이디어는 마이크로소프트에 의해 윈도 2000의 인텔리미러[18] 컴포넌트와 아웃룩의 캐시된 Exchange 모드 2003에 통합되었다.[19] 코다 관련 논문은 1991년과[14] 1993년 ACM 운영체제 원칙 심포지엄에서 우수 논문상을 받았다. 1999년 코다는 리눅스월드 에디터 초이스 어워드를 받았다. 2002년 서사시 "코다의 진화"[20]는 그 진화와 그로부터 배운 교훈을 추적한다. 이후 코다의 오랜 임팩트는 2015년[21] ACM SIGOPS 명예의 전당 시상, 2016년 제1회 ACM SIGMOBILE Test-of-Time Award로 인정받았다.[22]

오디세이: 모바일 애플리케이션을 위한 애플리케이션 인식 적응

1990년대 중반 사티야는 미래의 모바일 애플리케이션을 지원하기 위해 운영 체제를 어떻게 확장해야 하는지를 탐구하기 위해 오디세이 프로젝트를 시작했다. 코다가 애플리케이션-투명하게 모빌리티를 지원하는 반면, 오디세이는 모빌리티에 대한 애플리케이션 인식 접근의 공간을 탐구했다. 무선 네트워크 대역폭과 에너지(즉, 배터리 수명)는 모바일 애플리케이션이 직면한 주요 자원 과제 중 두 가지였다. Odyssey는 애플리케이션 인식 적응의 개념을 발명했고 어떻게 Unix 운영체제에 대한 시스템 호출 인터페이스가 비디오 전송과 음성 인식과 같은 새로운 종류의 모바일 애플리케이션을 지원하도록 확장될 수 있는지를 보여주었다. Odyssey는 운영 체제와 개별 애플리케이션 간의 협력적 파트너십을 구상했다. 이 파트너십에서, 운영 체제는 무선 네트워크 대역폭과 에너지와 같은 부족한 자원을 감시, 제어 및 할당하는 한편, 개별 애플리케이션은 현재의 자원 조건 하에서 달성 가능한 최상의 사용자 경험을 제공하기 위해 운영 체제와 협상하고 응용 프로그램 동작을 수정한다.s. 1997년과[23] 1999년[24] Odyssey 논문은 운영체제 원리에 관한 ACM 심포지엄에서 응용 프로그램 인식 적응과 에너지 인식 적응에 관한 것으로 높은 영향력이 있는 것으로 입증되었다. 이 작품에서 나온 다중 충실도 알고리즘과 예측 자원 관리의 개념도 영향력이 있는 것으로 입증됐다.

Aura: IoT용 클라우드 오프로드

1990년대 후반 사티야는 CMU 교수 동료인 데이비드 갈란, 라지 레디, 피터 스텐키스트, 댄 시우어렉, 아심 스마일매직과 협력하여 아우라 프로젝트를 시작했다. 이러한 노력에 의해 해결된 과제는 컴퓨팅 자원이 그렇듯이 인간의 관심이 무어의 법칙으로부터 이익을 얻지 못한다는 것을 인식하면서 모바일 및 퍼베이시브 컴퓨팅 환경에서 인간의 산만함을 줄이는 것이었습니다. 이것은 바로 보이지 않는 컴퓨팅의 개념으로 연결되는데, 이것은 이상적인 기술을 사라지는 것으로서 마크 와이것은 마크 와이저의 이상적 기술의 특성화와 유사하다. 아우라 비전은 사이버 포경화, 위치 인식 컴퓨팅, 에너지 인식, 작업 수준 적응과 같은 분야에서 모바일 및 퍼베이시브 컴퓨팅 분야의 연구 동인이라는 것이 입증되었다. 특히 1997년 논문 '모바일 컴퓨팅을 위한 애자일 애플리케이션 인식 적응'[23]은 모바일 기기가 처리된 센서 데이터를 클라우드 서비스로 전송해 무선 네트워크를 통해 추가 분석을 하는 '클라우드 오프로드'를 개척했다. 이 사상의 현대적인 화신은 시리를 이용한 음성인식이다. 구체적으로는 사용자의 스피치를 마이크에 포착해 사전 처리한 후, 스피치를 텍스트로 변환하는 클라우드 서비스로 전송한다. 사티야는 IoT 관련 연구를 계속하고 있다. 그는 "Cloud Offload의 간략한 역사: Odyssey에서 Cyber Foraging까지 이르는 개인적인 여정"에서 초기 작업에서 오늘날의 클라우드 기반 모바일 및 IoT 시스템으로의 진화 경로를 소급해서 설명했다.[25]

지금까지 아우라 비전과 IoT 구현 경험을 되새기며 사티야는 2001년 '퍼베이시브 컴퓨팅: 비전과 과제."[26] 구글 스콜라(Google Scholar)에 따르면, 이것은 그가 가장 널리 인용한 작품임이 증명되었고, 매년 100건 이상의 인용구를 계속해서 받고 있다. 이 논문에서 논의된 개념은 오늘날 인기 있는 사물인터넷(IoT) 비전에 직접적인 영감을 주었다. 2018년 이 비전지는 ACM SGIMOBILE Test-of-Time Award에서 인정받았다.

ISR(인터넷 일시 중단/재개): 가상 데스크톱

인텔이 새롭게 사용할 수VT 가상 머신(VM)기술에 2001년 구축하는 ISR[27].는 대신 파일의, 피동형 안전로(운영 체제와 모든 애플리케이션을 포함하여)구름으로부터 온-디맨드 cach을 통해 완벽한 충실하게 배달되어 올 전체 컴퓨터 사용 환경을 가능하게 하cloud-sourced VMs에 대한AFS-like 능력을 나타냅니다.ing 인터넷의 가장자리에 ISR 개념을 소개하는 2002년 6월 논문은 '제로 파운드 노트북'으로 광역 핸즈프리 모바일 컴퓨팅의 개념을 가장 먼저 명확히 밝힌 논문이었다. ISR 개념은 모바일 컴퓨팅 연구 커뮤니티에서 높은 영향력을 발휘하는 것으로 입증되어 산업계와 학계에 관련 연구 활동을 전개하고 있다. CMU에서 ISR의 일련의 구현(ISR-1, ISR-2, ISR-3, OpenISR) 및 관련 구축은 이 영역의 구현 트레이드오프를 조사하여 이 기술의 실제 실행 가능성을 입증했다. ISR 프로젝트는 Citrix XenDesktop 및 일반적으로 VDI(Virtual Desktop Infrastructure)로 알려진 Microsoft 원격 데스크톱 서비스와 같은 상용 소프트웨어에 영감을 주었다. 그 후 VDI 산업은 10억 달러 규모의 산업이 되었다.[28]

올리브: 소프트웨어 아카이빙에 대한 실행 충실도

ISR에 대한 연구는 컴퓨터 과학과 디지털 도서관 커뮤니티의 협력인 올리브 프로젝트에 영감을 주었다.[29] 디지털 아카이빙의 주요 과제 중 하나는 수십 년(그리고 결국 수세기)의 기간에 걸쳐 실행 가능한 컨텐츠를 보존하고 정확하게 재생산하는 능력이다. 이 문제는 산업계에서도 유사점이 있다. 예를 들어, 태양계 가장자리에 있는 NASA 우주 탐사선은 목적지에 도착하는 데 30년이 걸릴 수 있다; 그렇게 오랜 기간 동안 소프트웨어를 유지하려면 탐사선의 탑재된 소프트웨어 환경의 정밀한 재조성이 필요하다. Olive는 전체 소프트웨어 환경을 VM(선택적으로 지금 바로 사용할 수 있는 하드웨어용 소프트웨어 에뮬레이터 포함)에 캡슐화함으로써 소프트웨어의 정밀한 실행 동작을 보존하고 동적으로 재생산한다. 올리브 시제품은 1980년대 초반의 신뢰할 수 있는 소프트웨어 아카이빙을 입증했다. 올리브에 의해 소개된 실행 충실도의 개념은 디지털 보관에 큰 영향을 미치는 것으로 입증되었다.

다이아몬드: 고차원 데이터에 대한 색인화되지 않은 검색

Diamond 프로젝트는[30] priori에 태그를 붙이거나 인덱싱하지 않은 사진, 비디오, 의료 영상과 같은 복잡한 데이터의 상호 작용적인 검색을 탐구했다. 이러한 비정형 및 고차원 데이터의 경우 전체 텍스트 인덱싱의 고전적 접근법은 실행 가능하지 않다. 즉, 사람이 작성한 텍스트와 1차원 이미지 데이터는 인덱싱에 앞서 기능 추출 단계를 필요로 한다. 불행히도, 주어진 검색을 위해 추출할 기능은 선험적으로 알려져 있지 않다. 인터랙티브 시행착오를 통해서만, 그의 진행과정을 안내하는 부분적인 결과와 함께, 사용자는 특정 검색을 위한 최적의 기능 선택으로 수렴할 수 있다. 이러한 검색 워크플로우를 지원하기 위해 OpenDiamond 플랫폼은 사용자 제어, 피쳐 추출 및 개체별 인덱싱 계산 및 결과 캐슁을 파이프라인으로 하는 폐기 기반 검색을 위한 스토리지 아키텍처를 제공했다. 2010년 논문에 문서화된 바와 같이, Diamond 검색에 의해 생성된 I/O 워크로드는 Hadoop과 같은 잘 이해되는 인덱싱 워크로드와 크게 다르며, 스토리지 서브시스템에 중요한 영향을 미친다. 다이아몬드의 독특한 검색 능력은 의학 및 제약 연구 커뮤니티에 상당한 관심을 끌었다. 이들 커뮤니티의 연구진은 방사선학(양쪽 암 검진), 병리학 및 피부과(멜라노마 진단), 약물 발견(안분석 검출), 두개골 유전학(클리프 립 증후군 유전자 검사) 등의 분야에 다이아몬드 기반 응용 프로그램을 만드는 데 협력했다. 다이아몬드 및 관련 소프트웨어에 대한 연구는 CMU의 사티아 연구 그룹과 피츠버그 대학의 보건 과학 사이의 광범위한 협력을 촉진했다. 병리학자와의 협업은 디지털[31] 병리학을 위한 공급업체 중립적인 오픈 소스 라이브러리의 설계 및 구현으로 이어졌다. OpenSlide는 현재 미국 국립보건원과 히스토위즈 같은 기업에서 자금을 지원하는 미국의 많은 연구 사이트를 포함하여 전 세계 많은 학술 및 산업 기관에서 사용되고 있다.

Elijah: Edge Computing

Satya는 2009년 논문 "The Case for VM-based Cloudlet for VM-based in Mobile Computing"과 그에 따른 프로젝트 Elijah에서의 연구 노력으로 에지 컴퓨팅을 개척했다.[32] 본 논문은 현재 엣지 컴퓨팅의 창시 선언으로 널리 인정받고 있으며, 사상과 행동을 형성하는 데 큰 영향을 미친 것으로 입증되었다. 마이크로소프트의 빅터 바엘, 인텔의 로이 원(현 구글), AT&T의 라몬 카세레스(현 구글), 랭커스터 대학의 나이젤 데이비스 등과 긴밀히 협력하여 작성되었다. 본 논문은 네트워크 가장자리에 위치한 소규모 데이터 센터인 cloudlet의 개념을 소개했다. 모바일 기기와 클라우드 사이의 새로운 컴퓨팅 계층으로서, 이들은 강력한 컴퓨팅 리소스와 일반적으로 단 한 번의 무선 홉만으로 모바일 기기에 대한 뛰어난 연결성을 가지고 있다. 모바일 사용자와 센서에 대한 짧은 대기 시간과 높은 대역폭은 컴퓨팅 오프로드에 이상적인 위치를 제공한다. 논문의 기원과 클로들렛 개념에 대한 자세한 설명은 2014년 회고전 "클라우드 오프로드의 간략한 역사: Odyssey Through Cyber Foraging to Cloudlets"에 설명되어 있다.

엣지 컴퓨팅은 이제 산업계와 학계에서 가장 뜨거운 화두 중 하나가 되었다. 특히 상당량의 실시간 센서 데이터를 집중적으로 처리해야 하는 모바일 및 IoT 활용 사례와 관련이 있다. VR/AR, 공장 자동화 및 자율주행차와 같은 도메인의 많은 애플리케이션에서 이러한 워크플로우가 나타난다. 예를 들어 오큘러스 리프트와 HTC 바이브와 같은 고품질 상용 VR 헤드셋은 GPU가 장착된 데스크톱에 테더링을 필요로 한다.[33] 그러한 구속은 사용자 경험에 부정적인 영향을 미친다. 반면에, 세터링되지 않은 장치는 가상 환경의 품질을 희생시킨다. 기본적으로 이러한 대기 시간에 민감하고 리소스가 많이 소모되며 대역폭을 많이 사용하는 애플리케이션은 컴퓨팅 성능이 부족하여 모바일 장치에서만 실행할 수 없으며, 네트워크 대기 시간이 길어 클라우드에서 실행할 수도 없다. 오직 에지 컴퓨팅만이 이 교착상태를 타개할 수 있다.

VM 통합[34] 및 VM 핸드오프의[35] 개념은 Elijah에서 구상 및 시연되었으며, 이는 Cloudlet 소프트웨어 인프라의 OpenStack++[36] 참조 구현으로 이어졌다. 오픈엣지 컴퓨팅 이니셔티브는 에지 컴퓨팅을 위한 오픈 에코시스템을 구축하기 위해 CMU와 긴밀히 협력하는 기업들을 모아놓은 것이다.[37]

가브리엘: 웨어러블 인지 지원

사티야는 2004년 인간이 주변 컴퓨팅 서버에 의해 기능이 증폭되는 웨어러블 기기로부터 일상 업무에 대한 유용한 실시간 안내를 받는 세상을 상상한 사고 작품 「증강 인식」을 집필했다. 10년 후, 엣지 컴퓨팅의 출현과 구글 글래스, 마이크로소프트 홀롤렌스와 같은 웨어러블 기기의 상용화 가능성과 함께, 이러한 비전을 실현하기 위한 전제조건이 마련되었다. 사티야는 증강현실(AR)의 외관과 느낌을 인공지능(AI)과 연관된 알고리즘과 결합한 이 새로운 장르의 어플리케이션을 탐구하기 위해 프로젝트 가브리엘을[38] 시작했다. 2014년 논문 '웨어러블 인지기조'는 가브리엘 플랫폼이 그러한 응용을 위한 것이라고 설명한다. 가브리엘 플랫폼에 많은 애플리케이션(예: 이케아 테이블 램프를[39] 조립하는 애플리케이션)이 구축되어 있으며, 이 애플리케이션들의 비디오도 이곳에서 볼 수 있다. 이 애플리케이션에서 사용자는 1인칭 시점의 행동과 주변 환경을 지속적으로 포착하는 머리 장착형 스마트 안경을 착용한다. 실시간으로 영상 스트림이 클로들트(cloudlet)로 전송돼 분석돼 조립 상태를 파악한다. 그런 다음 후속 절차를 시연하거나 오류를 경고하고 수정하기 위해 시청각 지침이 생성된다. 2016년 CBS는 가브리엘 프로젝트를 60분 동안 인공지능에 관한 특별판에서 취재했다.[40][41]

참조

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