An Efficient Dynamic Network Status Update Mechanism for QoS Routing

QoS 라우팅을 위한 효율적인 동적 네트워크 상태 정보 갱신 방안

  • Published : 2002.02.01

Abstract

QoS routing is a routing technique for finding feasible path that satisfies QoS requirements required by application programs. Since QoS routing determines such paths in terms of dynamic network state, it satisfies the requirement of applications and increases the utilization of the network. The overhead is, however, generated by routers to exchange the information of the dynamic state of network. In order to reduce this protocol overhead, a timer based update mechanism is proposed in which router checks the change of the network status periodically and network state information is exchanged if the change is greater than a certain value. Using large update period makes, though, routing performance irresponsive to the parameters which determine the update of the network state of the router. In addition to this, large update period may result in inaccurate network state information at routers and cause resource reservation failure. The resource reservation failure generates additional overhead to cancel the resource reservation of the part of the path. In this paper, we propose mechanisms enhancing the existing network state update policy with respect to these two problems. Performance of the proposed schemes are evaluated through a course of simulation.

QoS 라우팅은 멀티미디어 응용 프로그램들이 요구하는 QoS 요구사항을 기반으로 이를 만족시킬 수 있는 적정경로를 찾아내는 라우팅 기법이다. QoS 라우팅은 네트워크의 동적인 상태를 반영하여 경로를 결정하기 때문에 응용의 요구를 만족시킬 뿐 아니라 네트워크의 활용율을 증대시키는 효과가 있다. 그러나, 네트워크의 동적인 상태 정보를 파악하기 위해서는 라우터들이 이러한 정보를 서로 교환하는 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 프로토콜의 오버헤드를 줄이기 위해 주기적으로 네트워크 상태 변화를 점검하여 변화의 정도가 어떤 값 이상일 때만 네트워크 상태 정보를 주고받는 방법이 제안되었다. 그러나 이렇게 주기를 사용하게 되면 주기가 큰 경우에는 라우터의 네트워크 상태 갱신 필요를 판단하는 파라미터의 민감성이 네트워크 상태 갱신에 거의 반영되지 않는다는 문제가 있다. 또한, 부정확한 네트워크 상태 정보에 근거하여 경로를 결정하는 경우 QoS 라우팅에 의해 적정 경로로 선택된 경로에 실제로는 요구된 정도의 자원이 없어서 자원 예약에 실패하게 될 수 있는데, 이렇게 되면 이미 자원 예약이 이루어진 경로의 일부에서 자원 예약을 해제해야 하는 등의 오버헤드가 커지게 된다. 본 논문에서는 이 두 가지 문제에 대한 기존의 네트워크 상태 갱신 정책 개선안을 제시하고 시뮬레이션에 의해 그 성능을 평가하였다.

Keywords

References

  1. E. Crawley, R. Nair, B. Rajagopalan, H. Sandick, 'A Framework for QoS-Based Routing in the Internet,' Internet Draft, 1998
  2. F. Ergun, R. Shinha, L. Zhang, 'QoS Routing with Performance-Dependent Costs,' IEEE INFOCOM, 2000 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832182
  3. Z. Wang, J. Crowcroft, 'Quality of Service Routing for Supporting Multimedia Applications,' IEEE JSAC, 1996
  4. Q. Ma, P. Steenkiste, 'On Path Selection for Traffic with Bandwidth Guarantees,' ICNP, 1997 https://doi.org/10.1109/ICNP.1997.643714
  5. G. Apostolopoulos, R. Guerin, S. Kamat, 'Implementation and Performance Measurements of QoS Routing Extensions to OSFP,' IEEE INFOCOM, 1999
  6. R. Guerin, A. Orda, 'QoS-based Routing in Networks with Inaccurate Information : Theory and algorithms,' IEEE INFOCOM, 1997
  7. R. Guerin, A. Orda, D. Williams,'QoS Routing Mechanisms and OSPF Extensions,' Internet Draft, 1996
  8. G. Apostolopoulos, R. Guerin, S. Kamat, 'Intra-Domain QoS Routing in IP Networks : A Feasibility and Cost/Benefit Analysis,' ACM Journal Network on Transaction, 1999 https://doi.org/10.1109/65.793691
  9. Q. Ma, P. Steenkiste, 'Routing Traffic with Quality-of-Service Guarantees in Integrated Services Networks,' IEEE INFOCOM, 1999
  10. G. Apostolopoulos, R. Guerin, S. Kamat, S. K. Tripathi, 'Quality of Service Based Routing : A Performance Perspective,' ACM SIGCOMM, 1998 https://doi.org/10.1145/285243.285251
  11. 김지혜, 이미정, 'QoS 라우팅에서 새로운 갱신 유발 정책에 따른 성능 개선에 관한 연구,' 한국정보과학회 추계학술대회, 2000
  12. G. Apostolopoulos, R. Guerin, S. kamat, S. K. Tripathi, 'Improving QoS routing Performance Under Inaccurate Link State Information,' ITC16, 1999
  13. G. apostolopoulos, S. K. Tripathi, 'On Reducing the Processing Cost of On-Demand QoS Path Computation,' ICNP, 1997 https://doi.org/10.1109/ICNP.1998.723728
  14. G. apostolopoulos, S. K. Tripathi, 'On the Effectiveness of Path Pre-Computation in Reducing the Processing Cost of On-Demand QoS Path Computation,' in Journal of High Speed Networks, Vol.7, No.2, pp.77-98, 1998
  15. Q. Ma, P. Steenkiste, 'Quality-of-Service Routing for Traffic with Performance Guarantecs,' IFIP, 1997
  16. F. Hao, E. W. Zegura, 'On Scalable QoS Routing : Performance Evaluation of Topology Aggregation,' IEEE INFOCOM, 2000 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832183