• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
• /
• pp.505-508
• /
• 2000

We discuss simulation results concerning the performance of the TCP protocol when running over high-speed HFC networks. Hybrid Fiber Coaxial are likely to provide fast and cost effective sup-port to a variety of applications including Video on demand, interactive computer games, and internet-type applications such as Webbrowsing, ftp, and telephony. Since most of these applications, use TCP as the transport later protocol, the key to their success largely depends on the effectiveness of the TCP protocol. In all simulation scenarios the TCP traffic is maxed with some background traffic whose level is taken as a variable parameter. Both the background traffic and TCP traffic are either unshaped, or shaped according to the GCRA algorithm. The effect of the background traffic on the TCP protocol performance is discussed varying the buffering capacity with nodes as well as the peak bit rate that each TCP connection is allowed to use.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권5B호
• /
• pp.465-475
• /
• 2004

Transport Control Protocol (TCP)은 소프트웨어로 구현되어 네트워크로 입출력되는 데이터를 처리하는 역할을 한다. 네트워크 기술의 향상으로 CPU에서 수행되는 TCP의 처리가 새로운 병목점으로 등장하고 있다. 또한 iSCSI와 같은 Storage Area Network (SAN) 에서도 TCP의 고속 처리가 전체 시스템의 성능을 결정하는 주요 관건이 되고 있다. 이러한 TCP를 하드웨어로 구현할 경우, 엔드 시스템에서의 CPU의 부하를 줄이고, 고속의 데이터 처리가 가능하여진다. 본 논문에서는TCP의 고속 처리를 위한 전용 하드웨어 엔진에 관하여 다룬다. TCP 하드웨어 는 TCP Connection을 담당하는 블럭과 Receive flow 를 위한 Rx TCP 블럭, Transmit Flow를 위한 Tx TCP 블럭으로 구성된다. TCP Connection 볼럭은 TCP connection 상태를 관리하는 기능을 수행한다. Rx TCP 블록은 네트워크로부터 패킷을 받아 헤더와 데이터 처리를 담당하는데, 헤더 정보를 parsing 하여 전달하고, 데이터를 순서에 맞게 조립하는 역할도 담당한다. Tx TCP 블럭은 CPU로부터 온 데이터를 패킷을 만들어 네트워크로 전송하는 기능, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 재전송 기능1 Transmit Window 의 관리와 Sequence Number를 생성, 관리하는 기능을 담당한다. TCP 하드웨어 엔진을 검증하기 위한 여러 가지 Testcase들이 수행되었으며, 구현된 TCP 전용 하드웨어 엔진을 0.18 마이크론 기술을 사용하여 Synthesis 한 결과, 입출력 데이터를 저장하기 위한 버퍼를 제외하곡 51K 게이트가 소요됨을 보았다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.119-129
• /
• 2011

본 논문은 인터넷 서버의 정상적인 TCP 연결을 방해하는 형태의 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격으로부터 서버를 보호하고 원활한 서비스를 제공하기 위한 DDoS 공격 차단 방법에 관한 것이다. 즉, 유효한 TCP 연결만을 전달해주는 기능을 가진 네트워크 인터페이스 카드에서의 고속 TCP 연동 로직(NIC_Cookie)에 대하여 기술한다. NIC_Cookie의 장점은 플러딩 공격 상태에서도 실시간으로 공격 패킷을 차단하고 정상적인 패킷만이 메인 CPU로 전달될 수 있도록 하기 때문에, 서버의 CPU 성능과 외부 네트워크의 구성 등에 영향을 받지 않는다는 것이다. 또한, 패킷 단위로 공격 TCP 세션에 대하여 실시간 차단 대응을 하기 때문에 정상적인 연결 시도에 대하여 잘못된 대응을 할 가능성이 없다. 이와 더불어, NCI_Cookie 로직 추가로 발생하는 지연시간은 패킷 길이와 상관없이 $7{\times}10^{-6}$초 이하의 성능을 보장하며, 본 논문에서는 구현된 NIC_Cookie가 일반적인 플러딩 공격을 실시간으로 방어하면서 그 성능을 보장함을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.185-190
• /
• 2022

We propose a high speed data communication method for motor drive systems with fast control cycle in order to collect state variables of motor control without degrading control performance. Ethernet is chosen for communication device, and multi-core DSP architecture is exploited for communication processing load distribution. The communication program including network protocol stack and motor control program are assigned to two separate cores, and data between two cores are exchanged using interrupt-based inter-process communication mechanism, which enables to achieve a high-speed communication performance without degrading the motor control performance. The performance of developed communication method is demonstrated by real experiments using TCP, UDP and Raw Socket protocols in an experimental setup consisting of TI's TMS320F28388D motor control card and MS Windows PC.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제31권2호
• /
• pp.188-195
• /
• 2004

본 논문에서는 적응변조코딩(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 사용하는 CDMA 무선 통신 시스템에서의 TCP 성능을 분석한다. AMC를 사용하는 무선 채널은 패킷 손실 확률이 매우 낮고 대역폭이 시간에 따라 크게 변하는 특성을 갖는다. 무선채널 대역폭의 큰 변화 때문에 전송계층 프로토콜로 TCP를 사용하는 경우, TCP에서 timeout이 자주 발생하게 되어 결과적으로 시스템의 처리량(throughput)이 크게 떨어진다. 논문의 분석은 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 부분에서는 서버에서 전송되는 TCP 패킷들을 여러 집단으로 나누어 ‘패킷 그룹’이라 정의하고 각각의 패킷 그룹들이 AMC를 사용하는 무선 채널에서 전송되는 시간의 분포를 구하였다. 두 번째 부분에서는 첫 번째 부분의 결과를 토대로 embedded Markov chain을 이용해 TCP timer와 무선 전송을 모델링 하였다. 이 논문의 결과는 AMC를 사용하는 고속 순방향 데이타 전송 시스템인 HSDPA, 1xEV-DO, 1xEV-DV등의 설계와 운영에 지침이 될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권11호
• /
• pp.15-22
• /
• 2016

위성통신에서는 긴 전송 지연 시간과 지상망 대비 상대적으로 높은 데이터의 손실로 전송 속도가 저하된다. 본 논문에서는 XOR 코딩 기법과 전송 지연시간에 의한 전송성능 감소를 줄인 Hybla TCP의 장점들을 결합한 연결 분할 방식의 Hybrid TCP PEP 기법을 제안한다. 테스트베드를 구축하여 전송속도를 실험한 결과, 제안한 기법을 적용 시 채널의 에러율이 높은 환경에서 파일 전송속도가 10% 이상 향상되었다. 따라서, XOR 코딩 기법과 TCP Hybla를 결합한 Hybrid TCP를 연결 분할 방식 PEP에 적용 시 위성 통신에서 전송 속도 향상에 크게 기여할 것으로 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제6권11S호
• /
• pp.3390-3398
• /
• 1999

To achieve high-speed communication and to improve QoS characteristics, ATM is now being used as underlying transfer mechanism of Internet protocols, or TCP/IP. When TCP uses the ABR service in ATM networks, the ABR service control is important to improve the performance of TCP/IP traffic as long as there is no interaction between ABR rate control and TCP flow control. In such environment, the interoperability of EFCI and ER switches becomes unavoidable in order to more effectively control ABR traffic in ATM network. In this paper, we use the model of mixed EFCI-ER environment and discuss the performance issues, e.g., the fairness of bandwidth allocation, drop rate, throughput by using various ER switch algorithms. Among various ERSwitch algorithms, we present one algorithm that have a less network topology and allocate the fair share of VC bandwidth by simulation results.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1271-1274
• /
• 2005

Fast long-distance network 에서 기존 TCP 의 혼잡 제어 (congestion control) 알고리즘은 대역폭을 효과적 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 대역폭을 효과적으로 사용하기 위해서 TCP 혼잡 제어를 수정한 다양한 프로토콜들이 제안되었다. 이러한 프로토콜들은 디자인 시 주로 bandwidth scalability, TCP friendliness, 그리고 RTT fairness 와 같은 세 가지의 특성을 고려하고 있다. 하지만 제안된 프로토콜들은 어떤 것도 trade-off 관계로 있는 이 세 가지 특성을 동시에 만족시키지 못한다. 본 논문에서는 혼잡 제어 알고리즘의 증가 규칙 (increase rule)에 RTT 를 직접 반영함으로써 위 세가지 요구사항을 동시에 만족시키는 EIMD (Exponential Increase/ Multiplicative Decrease)라고 하는 새로운 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다. EIMD 는 패킷 손실이 없는 한, 지수적으로 윈도우를 증가시켜 효과적으로 대역폭을 사용하면서도, 패킷손실 직전의 윈도우 크기, $W_{max}$ 에 반비례하게 윈도우를 증가시킴으로써 fair share 에 빠르게 수렴할 수 있다는 특성을 갖는다. 모의실험을 통해 제안된 프로토콜이 fast long-distance network 에서 위 4 가지 특성들을 모두 만족하는지 검증한다

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제14권4호
• /
• pp.369-377
• /
• 2008

최근 이더넷 기술은 기가비트급의 대역폭을 넘어서 10 기가비트급으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크 환경에서는 호스트 CPU가 운영체제내의 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 호스트 CPU에 많은 부하를 야기하며, 그 결과 실제 수행되어야 할 사용자 응용 프로그램에 충분한 컴퓨팅 파워를 제공하지 못한다. 이러한 문제점의 해결을 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하도록 하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TOE를 위한 고성능의 경량 TCP/IP를 구현하였으며, 이를 임베디드 시스템에 실제 적용하여 검증 및 실험을 수행하였다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기존 TCP/IP의 기본적인 기능들인 흐름제어, 혼잡제어, 재전송, 지연 ACK, Out-of-Order 패킷처리 등을 지원한다. 또한 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기가비트 이더넷 MAC에서 하드웨어적으로 지원하는 TCP segmentation offload(TSO), Checksum offload(CSO), 인터럽트 coalescing 기능 둥을 이용하도록 구현하였다. 그리고 데이타를 전송할 때, 호스트 사용자 메모리에서 네트워크 어댑터의 메모리로 데이타를 복사하는 부하를 제거하였다. 또한 재전송해야 할 경우를 대비해 전송한 데이타에 대한 복사본을 네트워크 어댑터의 메모리에 저장하는 방법을 개선하여 지연시간 및 대역폭 성능을 향상시켰다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP를 이용한 소프트웨어 기반 TOE는 6% 이하의 호스트 CPU 사용률과 453Mbps의 최대 대역폭을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.15-23
• /
• 2007

무선 랜(IEEE 802,11)은 신뢰적인 데이터 전송을 위해 기존 TCP를 사용하고 무선 신호의 단절, 간섭, 감쇠 영향으로 인하여 혼잡하지 않은 상태에서 의도하지 않은 패킷손실을 유발한다. 무선 랜에서의 TCP는 패킷손실을 혼잡으로 판단하고, 혼잡제어 알고리즘을 작동하므로 전반적인 전송률이 감소된다. 본 논문은 무선 랜에서의 전송률 증가를 위해 유선 네트워크 고속전송 기법인 TCP 버퍼튜닝을 적용하여 TCP 버퍼크기와 전송률과의 상관관계를 분석한다. 분석을 통해 버퍼크기 증가에 관계없이 더 이상의 전송률이 증가되지 않는 특정 버퍼 한계점을 찾고, 이를 우리는 최대버퍼한계(Maximum Buffer Threshold, MBT)라 정의한다. 최대버퍼한계를 산출하기 위해 실제 연주를 통해 음악파일을 생성한 후 이를 이용하여 실험을 한다. 최대 버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝은 운영체제 기본 버퍼크기에서의 무선 전송률과 비교하여 송수신간 RTT가 5ms 구간에서 20.3%, RTT 10ms에서 21.4%, RTT 20ms에서 45.4% 전송률이 향상된다. 또한 특정 RTT 구간에서 최대 전송률을 97%의 정확도로 예측하고, 최대버퍼한계 이상으로 TCP 버퍼크기를 설정하는 것은 전송률 증가에 영향이 없음을 확인한다.