An Implementation of Bandwidth Broker Based on COPS for Resource Management in Diffserv Network

차별화 서비스 망에서 COPS 기반 대역 브로커 설계 및 구현

This paper discusses a testbed architecture for implementing scalable service differentiation in the Internet. The differentiated services (DiffServ) testbed architecture is based on a model in which a bandwidth broker (BB) can control network resources, and the ALTQ can reserve resources in a router to guarantee a Quality of Service (QoS) for incoming traffic to the testbed. The reservation and releasemessage for the ALTQ is contingent upon a decision message in the BE. The BB has all the information in advance, which is required for a decision message, in the form of PIB. A signaling protocol between the BB and the routers is the COPS protocol proposed at the IETF. In terms of service differentiation, a user should make an SLA in advance, and reserve required bandwidth through an RAR procedure. The SLA and RAR message between a user and the BB has implemented with the COPS extension which was used between a router and the BB. We evaluates the service differentiation for the video streaming in that the EF class traffic shows superb performance than the BE class traffic where is a network congestion. We also present the differentiated service showing a better packet receiving rate, low packet loss, and low delay for the EF class video service.

본 논문에서는 차별화 서비스를 지원할 수 있는 테스트 베드 개발 연구를 수행한다. 먼저 인터넷 상의 QoS 보장 모델인 차별화 서비스에 대한 기술을 소개한다. 그리고 FreeBSD 상에서 ALTQ 시 스템을 사용한 차별화 서비스 지원 라우터와 대역 브로커를 설계하고 테스트베드 상에서 검증을 수행한다. 차별화 서비스망에서 QoS를 보장받기 위해서 단말은 항상 대역 브로커와 사전에 SLA를 맺어 놓고, 서비스를 시작할 때 대역 브로커에게 RAR 메시지를 전송한다. 그러면, 정책 서버인 대역 브로커는 자신이 가지고 있는 PIB 정보를 기반으로 각 라우터에게 명령을 내린다. 물론 이때 대역 브로커와 각 라우터 사이의 모든 시그널링 메시지는 IETF에서 제안하고 있는 COPS 프로토콜을 이용해서 주고받게 된다. 차별화 서비스가 지 원되는 테스트베드에서 두 클라이언트가 VOD서버에게 접속해서 비디오 서비스를 받을 때 한 사용자는 EF클래스로 서비스를 받고, 다른 하나는 BE 클래스로 서비스를 받고, 망은 적절한 백그라운드 트래픽을 통해 일 정한 혼잡 상태이다. 이 때 실험 결과에서는 각 수신 단말에서의 성능과 중간 라우터에서의 드롭된 패킷 수를 비교하였다. 그 결과 EF 클래스로 서비스 받는 수신 단말은 처음 RAR에 의해서 할당받은 대역내에서 항상 QoS를 보장받고, BE 클래스는 항상 망 상황에 의존해서 망에 혼잡이 발생하지 않을 때에는 성능이 좋지만 조그만 망에 혼잡이 발생해도 성능이 급격히 떨어짐을 볼 수 있었다.