• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.79-85
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• 2006

고성능 라우터, 스위치 및 네트워크 보안 장비에서 패킷 포워딩 기능을 고속으로 수행하기 위해서는 효과적인 패킷 분류 기술이 필수적인데, 최근에는 TCAM과 검색엔진 등, 고속의 컨텐트 기반 검색 하드웨어를 이용하는 방법들이 사용되고 있다. 패킷 분류 시에는 트래픽 차단, 트래픽 모니터링 등의 목적을 위해서 많은 규칙들이 사용될 수 있고, 삽입과 삭제가 시스템 운용 중에 발생할 수 있다. 특히, 고속의 네트워크 환경에서 패킷 포워딩의 성능을 저하시키지 않기 위해서는 동적으로 변화하는 규칙들을 효과적으로 갱신하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 TCAM을 이용한 패킷 분류시 효과적인 갱신이나 재배치를 위해서 순서화된 부분 정렬 알고리즘을 제안하고, 실험을 통하여 TCAM의 이용률이 70$\%$까지 높은 상황에서도 갱신으로 인한 재배치가 거의 일어나지 않도록 하여 재배치로 인한 패킷 처리의 지연을 줄일 수 있다는 결과를 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5B호
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• pp.285-295
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• 2008

인터넷 라우터는 라우팅 테이블로부터 입력 패킷의 목적지 주소에 맞는 다음 홉을 찾아 입력 패킷을 내보내는 패킷 포워딩을 수행하여야 한다. 그러나 링크 기술의 발달과 더불어 인터넷 사용자의 급증으로 인하여 입력되는 패킷과 같은 속도로 패킷을 처리하는데 어려움을 겪고 있다. 따라서 보다 빠른 주소 검색을 제공하기 위한 여러 이진 검색 알고리즘들이 제안되었다. 그러나 기존에 나와 있는 대부분의 이진 검색 알고리듬들의 구조는 불균형 구조로서, 메모리 접근 횟수가 많아 빠른 주소 검색이 어렵다는 단점이 있다. 균형 구조를 갖는 경우에는 프리픽스 복사로 인하여 원래 프리픽스 수보다 노드 수가 늘어나는 단점이 있다. 본 논문에서는 균형 구조를 갖는 새로운 이진 검색 알고리즘을 제안한다. 제안된 구조에서는 디스조인트(disjoint)한 프리픽스들 즉, 이진 트라이(binary trio)에서 리프 노드에 위치한 프리픽스들만으로 이진 검색 트리를 구성하고, 각 노드에 프리픽스의 네스팅(nesting) 관계에 대한 정보를 담는 프리픽스 벡터(prefix vector)를 두도록 하였다. 그러므로 실제 프리픽스의 수 보다 훨씬 적은 수의 노드를 갖는 균형 이진 트리를 형성함으로서, 검색 성능을 매우 향상시킨 새로운 구조이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.137-146
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• 2006

IP 주소 검색 구조는 라우터 시스템에서 고속 네트워크 기술의 중요한 이슈가 되고 있으며 패킷 전달의 성능을 좌우하는 주요한 문제 요소로 지적되고 있다. 본 논문에서는 복수 해슁의 적응적인 적용과 프리픽스 그룹화를 이용하여 효율적인 고속 IP 주소 검색 구조를 제안한다. 여러 라우팅 데이터의 엔트리 분포를 분석하여 프리픽스를 그룹화하고 그룹별로 적용되는 해쉬함수의 개수를 적응적으로 적용하여 해슁에 의한 충돌(collision)을 줄일 수 있었으며 이를 통해 테이블의 수를 최적화하고 메모리 효율을 높일 수 있었다. 또한 제안하는 구조는 단 한 번의 메모리 접근만으로 포워딩 테이블의 구성 및 검색 과정을 수행할 수 있는 고속 구조이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.725-730
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• 2022

NDN(Named Data Networking)은 미래의 인터넷 아키텍처를 실현하기 위한 ICN의 대표 기술이라 할 수 있다. NDN은 특정 데이터를 갖는 호스트 IP 주소가 아닌 데이터 이름 자체로 데이터를 검색한다. Consumer는 요청하고자하는 데이터의 이름을 갖는 Interst 패킷을 NDN 네트워크에 보내고, NDN 네트워크 안에 존재하는 NDN 라우터는 CS, FIB, PIT 세 가지 이름 테이블을 이용해 Interest 패킷을 다음 홉으로 포워딩한다. Producer 혹은 NDN 라우터는 Interest 패킷이 운반한 데이터의 이름에 해당하는 데이터 패킷을 consumer에게 역시 이름 기반 포워딩을 통해 전송한다. 본 논문에서는 ndnSIM 기반 NDN 네트워크를 설계 구현하고 성능 평가를 수행한다. ndnSIM 구조를 분석하고, ndnSIM을 이용해 6-node 혼잡 NDN 네트워크 및 9-node grid NDN 네트워크를 개발한다. 구현한 두 개의 NDN 네트워크에 대해 Interest 패킷 전송율의 증가에 따른 패킷 지연 성능 및 패킷 전송 처리율 성능을 시뮬레이션을 통해 측정한다. NDN 네트워크 안에 혼잡이 패킷 지연 및 전송 처리율에 미치는 영향을 분석하고 이것이 미래에 NDN 네트워크를 구축 개발하고자하는 엔지니어들에게 하나의 사전지식으로 제공되길 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.93-100
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• 2010

본 논문에서는 병렬 TCAM을 기반으로 한 IP 주소 검색 구조에서 프리픽스를 신속하게 삭제하는 기법을 제안한다. 기존의 삭제 기법들은, 프리픽스의 순서 유지와 가용 메모리 공간의 연속성 유지를 위해 한 차례 이상의 메모리 이동을 필요로 하고 있다. 본 기법에서는 삭제 시 TCAM에서 실제 메모리를 이동하지 않고, SRAM으로 구현된 스택을 사용하여 삭제된 프리픽스의 주소를 이 스택에 저장한다. SRAM은 TCAM에 비해 접근시간이 매우 짧기 때문에, 제안된 기법이 신속한 갱신을 수행할 수 있다. 그리고 실제 사용되는 포워딩 테이블과 갱신 내용을 적용한 실험을 통해, 프리픽스 삽입과 삭제에 따른 메모리 접근 시간의 관점에서 제안된 기법의 성능을 평가한다. 또한 상대적으로 매우 작은 크기의 스택을 사용해도 좋은 성능을 나타내고 있음을 실험 결과를 통해 제시한다.