The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
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A class-based rate limiting method applicable to the network processor

네트워크 프로세서에 적용 가능한 클래스 별 레이트 제한 기법

  • 노진택 (삼성전자) ;
  • 이진선 (아주대학교 정보통신전문대학원) ;
  • 최경희 (아주대학교 정보통신전문대학원) ;
  • 정기현 (아주대학교 전자공학부) ;
  • 임강빈 (순천향대학교 정보보호학과)
  • Published : 2005.10.01
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Abstract

This paper proposes an implementation methodology of the rate limiting method and the class-based bandwidth management for the gigabit-powered network processor, which are used on general purpose or ASIC systems in order to efficiently manage network bandwidth. Implementation and experiments are done on Intel's IXP1200 network processor. The result shows the accuracy of limited bandwidth and settling time of the estimator against the dynamic traffic rate. Through the results, this paper proves the proposed method and implementation properly work as expected.

본 논문은 기존의 범용 시스템 또는 전용 하드웨어 기반의 네트워크 시스템에서 사용하던 레이트 제한(rate limiting) 기법과 클래스 별 대역폭 관리 기법을 기가 비트 트래픽 처리를 위한 네트워크 프로세서에서 구현하기 위한 방안을 제시하고 이를 구현하여 실험하였다 구현과 실험은 인텔사의 IXP1200 네트워크 프로세서에서 이루어졌으며 그 결과로서 의도한 대역폭으로 제한된 트래픽 레이트의 정확도와 변화하는 입력 레이트에 대한 대역폭 제한 알고리즘의 안정화 시간을 보여 주고 있다. 이를 통하여, 네트워크 프로세서에 적합하도록 구현된 클래스 별 레이트 제한 기능이 일반 시스템에서의 토큰버킷 알고리즘의 오차범위 $10\%$에 근접한 성능으로 잘 동작하는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Stefaan De Cnodder, Kenny Pauwels, Omar Elloumi : A Rate Based RED Mechanism, 2000
  2. CISCO systems: Committed Access Rate white paper, 1999
  3. P.F. Chimento: Standard Token Bucket Terminology, 2000
  4. CISCO systems: quality of service solutions configuration guide - Policing and Shaping Overview
  5. M.J.C. Buchli, D. De Vleeschauwer, J. Janssen, G.H. Petit: Policing Aggregates of Voice traffic with the Token Bucket Algorithm https://doi.org/10.1109/ICC.2002.997302
  6. Niraj Shah, Kurt Keutzer. 'Netowkr Processors: Origin of Species, ' Proceedings of ISCIS XVII, The Seven-teenth International Symposium on Computer and Information Sciences, October, 2002
  7. P. Crowley, M. E. Fiuczynski, J. L. Baer, and B. N. Bershad. 'Characterizing processor architectures for programmable network interface,' In Proceeding of the International Conference on Supercomputing, 2000 https://doi.org/10.1145/335231.335237
  8. Takeshi Miei. Mitsuru Maruyama, Tsuyushi Ogura, Naohisa Takahashi, 'Parallelization of IP-Packet Filter Rules,' IEEE, 1997 https://doi.org/10.1109/ICAPP.1997.651506
  9. Nie, X., Gazsi, L., Engel F., Fettweis, G. 'A New Network Processor Architecture for High-Speed Communications.' In Proc. of IEEE Workshop on Signal Processing Systems, Taipei/Taiwan, Oct., 1999 https://doi.org/10.1109/SIPS.1999.822361
  10. Intel IXP1200 Network Processor Family, Hardware Reference Manual, Intel Corp. December, 2001
  11. Intel IXP1200 Network Processor Family, Development Tools user's Guide, Intel, December, 2001
  12. Eun-Chan Park, Chong-Ho Choi, 'Adaptive token bucket algorithm for fair bandwidth allocation in DiffServ networks', Global Telecommunications Conference, Dec., 2003 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2003.1258822
  13. 임강빈, 박준구, 정기현, 최경희, '네트워크 프로세서를 위한 다중 쓰레드 스케줄링' 정보처리학회논문지C, 제11-C권 3호, pp.337-344 2004. 06 https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2004.11C.3.337
  14. 임강빈, 이창희, 김종수, 최경희, 정기현, '클래스 기반의 대역 제한 기법을 통한 이메일 서버의 보호', 대한전자공학회논문지 제41권 TC편 6호, pp.17-24, 2004. 06