• 한국통신학회논문지
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• 제27권11C호
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• pp.1171-1177
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• 2002

본 논문에서는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 레이블 에지 라우터에서 POS(Packet over SONET) 정합 기능을 가지는 고속의 IP(Internet Protocol) 패킷 포워딩 엔진을 제안하였다. 포워딩 엔진은 POS 물리층으로부터 수신되는 패킷에 대하여 TCAM(Ternary Content Addressable Memory)을 사용하여 고속의 룩업 처리가 가능하도록 하였다. 또한, 고속의 IP 헤더 처리 및 룩업 제어 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하여 하드웨어적으로 고속의 IP 패킷 포워딩이 가능하도록 하였다. 제안한 포워딩 엔진은 룩업 제어기에 MPLS(Multiprotocol Label Switching) 패킷 처리 기능을 구현함으로써 레이블 에지 라우터 기능도 수행하도록 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.4-6
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• 2002

본 연구는 포워딩 테이블의 자료구조와 검색 알고리즘을 개선하여 고속 IP주소 검색을 구현하는 소프트웨어 기반의 연구로써 목적지 IP주소에서 검색할 길이를 결정한 후 길이별로 준비된 해시 테이블 검색을 통해 O(1)의 속도로 IP주소 검색을 실시할 수 있다. IP주소 검색은 목적지 IP주소와 다수의 포워딩 테이블 엔트리 중에서 가장 많은 비트가 일치하는 엔트리를 검색하는 과정으로 일반적인 완전일치 검색이 적용되기 어렵다. 본 연구에서는 포워딩 테이블 엔트리로 구성된 트라이를 기반으로 길이별 다중 해시 테이블을 구성하여 평균 O(log$_2$N),N=4 의 속도로 IP주소 검색을 한다. 이때 최악의 검색시간은 4회의 주 메모리 접근시간이며 더 빠른 검색을 위해 본 논문은 각 프리픽스의 첫 8비트를 키로 256개 그룹을 만들고 각 그룹별 최대 프리픽스 길이를 기록한 테이블을 캐쉬에 저장함으로써 길이별 해시 테이블 검색 시 N값을 99.9%의 확률로 3이하로 제한할 수 있다. 이것은 포워딩 테이블의 프리픽스 길이 분포에 의한 결과이며, 99.9%의 확률에서 최악의 검색시간을 3회의 주메모리 접근시간으로 할 수 있다. 주 메모리 접근시간 50㎱를 적용하면 150㎱의 검색속도는512B 패킷을 가정할 때 약 27Gb㎰의 검색속도를 지원할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.610-612
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• 2002

현재 인터넷은 IPv4주소 고갈로 인해 종래의 클래스(class)별 주소의 분배와 사용을 지양하고 클래스 없는 CIDR(Classless InterDomain Routing)〔1〕방식을 채택하고 있다. 본 논문에서는 라우터의 개발 및 성능에 영향을 미치는 라우팅 엔트리의 분포와 특성을 다음의 세가지 관점에서 분석하였다. 그리고 분석에 사용된 데이터는 백본용 라우터의 라우팅 테이블이다. 첫째, 현재 인터넷에서 CIDR 방식에 따른 서브넷팅(Subnetting)과 슈퍼넷팅(Supernetting)〔2〕〔3〕정도를 분석하였으며 둘째, 현재 포워딩 테이블(Forwarding Table)내의 불필요한 포워딩 엔트리(Forwarding Entry)들이 차지하는 구성비를 조사하였다. 마지막으로는 멀티홈밍(Multi-homing)이 포워딩 테이블의 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 조사에 의하면 MAE-East와 MAE-West〔4〕와 같은 백본(Backbon) 라우터의 경우에 A클래스는 8에서 26비트까지, B클래스는 14비트에서 27비트까지 그리고 C클래스는 17비트에서32비트까지 서브넷팅과 슈퍼넷팅이 되어있다. 또한 불필요한 포워딩 엔트리는 전체 엔트리의약 1%를 차지하고 있으며, 멀티홈밍 엔트리는 약 5%를 차지하는 것으로 확인되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.634-636
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• 2002

인터넷 트래픽의 증가에 따라 초고속 대용량의 패킷을 처리할 수 있는 라우터 기술이 요구되고 있다. 이를 위해 라우터 분야에 있어서의 기술 흐름은 하드웨어 기술을 기반으로 한 고속의 룩업 및 포워딩 기술을 라우터 분야에 적용하는 것이 필요하다. 그러나, 하드웨어 기반 라우터 기술은 다양한 서비스의 요구 및 변화되는 서비스 유형에 유연성 있게 대처할 수 없는 단점을 갖고 있다 따라서, ASIC을 기반으로 한 하드웨어 기술에 프로세서 기반의 소프트웨어 기술이 통합되어 네트워크 프로세서라는 새로운 기술이 라우터 기술분야에 등장하여 적용하고 있다. 현재 상용 네트워크 프로세서는 여러 회사들이 출시하고 있는 실정이지만 본 논문에서는 IBM사의 2.5G급 처리용량을 갖는 네트워크 프로세서를 선정하여 고속 포워딩 엔진 보드를 설계하는 내용에 대하여 언급하려 한다. 본 고에서 언급하는 포워딩 엔진은 기가비트 인터넷, POS 가입자 보드뿐 아니라 EPON 가입자 보드도 수용할 수 있도록 다양한 인터페이스를 제공할 수 있도록 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1297-1300
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• 2002

포워딩 엔진은 외부 인터페이스를 통해서 들어오는 패킷에 대해서 IP 주소를 기반으로 목적지로 향하는 다음 홉을 결정한다. 이러한 고속의 패킷 처리를 위한 포워딩 엔진을 설계함에 있어서 IP 주소 탐색은 중요한 요인이다. 본 논문에서는 검색경로 압축 트라이에 기반한 IP 주소 탐색 알고리즘을 병렬화 하는 기법을 제시한다. 제시된 병렬화를 통해서 IP 주소 탐색의 메모리 접근 횟수글 줄일 수 있으며, 고성능의 패킷 포워딩 엔진에 적용할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.397-399
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• 2014

DTN(Delay/Disruption Tolerant Networks)은 노드의 불규칙적인 움직임으로 인한 연결단절과 불안정한 연결 상태를 극복하기 위해 효율적인 포워딩 전략이 필요하다. 제시하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향 등의 상황정보를 활용하며 이를 통해 이후의 이동성을 예측하여 포워딩할 중계노드를 선택하기 위한 방법을 고려한다. 본 논문에서는 중계노드들의 상관관계를 분석하여 안정된 경로를 제공하기 위해 노드의 상황정보를 예측하는 EPCM(Efficient Prediction-based Context-awareness Matrix) 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 상황 매트릭스라는 상황 분석 도구를 사용하여 시간에 따라 상황정보를 저장하고, 변화의 추이를 분석하여 노드의 속도, 방향 등의 정보를 예측하는데 활용된다. EPCM 알고리즘은 예측된 상황정보를 활용하여 노드 간 미래의 연결성을 분석하고 중계노드를 선택함으로써 안정된 포워딩 경로를 제공할 수 있고, 불필요한 포워딩으로 인한 자원 낭비를 방지할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 시뮬레이션 해본 결과 예측된 상황정보의 값이 실제의 값에 대하여 약 2%내의 오차율을 나타내어 예측의 정확도를 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권1호
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• pp.55-64
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• 2002

최선형 서비스만을 지원하고 있는 현재 라우터들의 인터넷 속도 개선을 위하여 MPLS ATM 시스템이 제안되었다. 하지만 MPLS ATM 시스템도 다양한 응용을 사용하는 인터넷 사용자들을 충분히 만족시키지는 못한다. 따라서 서비스 클래스에 따라 서비스 처리를 구별하는 차별화 서비스 지원이 요구된다. 본 논문에서는 MPLS ATM시스템에 차별화 서비스를 지원하기 위하여 각 FEC에 서비스 클래스별로 설정된 LSP를 제어하는 방법과 응용 범주에 따라 차별화 서비스를 정하는 응용 기반 마킹 알고리즘을 이용한 포워딩 절차를 제안한다. 그리고 기존의 MPLS ATM 시스템의 변경을 최소화하여 구현할 수 있는 응용 기반 포워딩 엔진을 설계하고 우선 순위가 높은 응용 법주에 대해 제안한 포워딩 알고리즘이 기존 포워딩 알고리즘 보다 성능이 우수함을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.661-673
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• 2003

모바일 IP 프로토콜에서 핸드오프 동안에 발생하는 패킷 손실 때문에 초래되는 TCP 성능 저하를 방지하기 위해서는 모바일 IP 경로최적화확장의 스무스 핸드오프 방식에서 이전 기지국이 핸드오프 동안 손실되는 패킷들을 버퍼에 저장하고 저장된 패킷들이 이동한 단말에게 전달되어야 한다. 그러나 무선링크가 병목인 일반적인 경우에서 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우에는, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들은 손실되고 또한 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착 특성으로 인해 심화된 혼잡으로 기지국 내 이동단말 플로들의 TCP 전송 성능이 저하되게 된다. 본 논문에서는 기지국 패킷버퍼링방식이 결합된 스무스 핸드오프 방식으로 이동단말이 새로운 서브네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우, 이동단말 플로들의 TCP 성능을 향상시키기 위해 이전 기지국에서 버퍼링된 패킷들에 대한 포워딩 트래픽 관리 방안으로서 패킷포워딩 우선권보장 방안을 제안하였다. 제안하는 패킷포워딩 우선권보장 방안에서는 모바일 IP 프로토콜의 수정 없이 이전 기지국이 핸드오프 동안 저장한 패킷들을 Priority 패킷으로 표기하고, 혼잡한 새로운 기지국에서는 Priority 패킷들을 Priority 큐로서 우선적으로 스케쥴링한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 패킷 포워딩 우선권 보장 방안이 RED 방식 및 암시적인 패킷 포워딩 우선권 보장 방안보다 이동단말들의 TCP 전송성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.307-315
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• 2002

인터넷 사용자의 증가로 전자 메일은 여러 형태의 미디어를 지원하게 되었고, 멀티미디어 데이터를 포함한 전자 메일의 크기는 점점 더 커지고 있다. 더욱이, 이러한 멀티미디어 전자 메일은 모바일 장치들을 포함한 여러 통신 단말을 통해서 이용되어지고 있다. 본 논문의 주된 목적은 메일 서버의 저장 용량과 사용자 처리 측면에서 고성능과 확장성을 제공하는 효과적인 메일 서버를 설계하고 구현하는데 있다. 따라서 본 논문은 외부에서 들어오는 메일 메시지를 IP 주소 포워딩을 이용해 여러 메일 서버 노드로 분산하는 부하분산-노드를 가진 클러스터 기반의 메일 서버 구조를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2828-2835
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• 2015

본 논문에서는 다양한 다중화 모형과 논스톱 포워딩 기능이 네트워크 서비스의 가용도에 미치는 영향을 비교 분석한다. 다중화 모형 중 no redundancy, 2N redundancy, N-way redundancy, N-way active redundancy 모형에 대한 확률적 리워드 네트(Stochastic Reward Net, SRN) 모델을 설계하고, 각각의 모형에 대해 논스톱 포워딩 기능을 추가한 SRN 모델을 설계한다. 확률적 페트리 네트 패키지(Stochastic Petri Net Package, SPNP)를 활용하여 설계한 SRN 모델의 가용도를 구한다.