• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제30권2호
• /
• pp.282-292
• /
• 2003

본 논문은 IPv4와 IPv6을 지원하는 라우터에서 기가비트의 속도로 포워딩 검색을 수행하는 효율적인 포워딩 테이블 구조를 제안한다. 포워딩 검색은 최장 프리픽스 일치검색, LPM(Longest Prefix Matching)의 복잡도가 포워딩 테이블 및 주소크기에 따라 증가하여 라우터 성능의 병목지점으로 알려져 있다. 포워딩 검색의 고속화를 위해 본 논문에서는 빈번한 메모리 접근을 최소화할 수 있는 BMT(Bit-Map Trie) 자료구조를 소개한다. BMT 포워딩 검색은 필요한 모든 검색연산이 캐쉬에 저장된 소형 인덱스 테이블에서만 발생한다. 포워딩 테이블의 트라이로부터 소형 인덱스 테이블을 구축하기 위해서 BMT는 차일드(child) 노드 포인터와 포워딩 테이블 엔트리에 대한 포인터를 각각 한 비트로 표현하는 비트-맵을 구성한다. 또한 IPv6와 같이 주소길이가 증가하면 트라이의 깊이가 깊어져서 전통적인 트라이 검색속도가 느려지는 문제점을 해결하기 위해서 BMT에서는 검색을 시작할 적절한 트라이의 레벨을 결정하는 이진검색 알고리즘을 사용한다. 실험 결과 BMT는 IPv4 백본 라우팅 테이블을 펜티엄-II 프로세서의 L2 캐쉬 크기인 512KB 보다 작게 압축하였으며, 최대 250ns/패킷의 검색속도를 제공하여 기존의 알려진 가장 빠른 최장 검색 알고리즘의 성능과 같은 속도를 실현하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.618-636
• /
• 1997

DQDB(Distributed Queue Dual Bus) protocol, the IEEE 802.6 standard protocol for metropolitan area networks, does not fully take advantage of the capabilities of dual bus architecture. Although fairness in bandwidth distribution among nodes is improved when using so called the bandwidth balancing mechanism, the protocol requires a considerable amount of time to adjust to changes in the network load. Additionally, the bandwidth balancing mechanism leaves a portion of the available bandwidth unused. In a high-speed backbone network, each node may act as a bridge/ router which connects several LANs as well as hosts. However, Because the existence of high speed LANs becomes commonplace, the congestionmay occur on a node because of the limitation on access rate to the backbone network and on available buffer spaces. to release the congestion, it is desirable to install some congestion control algorithm in the node. In this paper, we propose an efficient congestion control mechanism and fair and waster-free MAC protocol for dual bus network. In this protocol, all the buffers in the network can be shared in such a way that the transmission rate of each node can be set proportional to its load. In other words, a heavily loaded node obtains a larger bandwidth to send the sements so tht the congestion can be avoided while the uncongested nodes slow down their transmission rate and store the incoming segments into thier buffers. this implies that the buffers on the network can be shared dynamically. Simulation results show that the proposed probotol significantly reduces the segment queueing delay of a heavily loaded node and segment loss rate when compared with original DQDB. And it enables an attractive high throughput in the backbone network. Because in the proposed protocol, each node does not send a requet by the segment but send a request one time in the meaning of having segments, the frequency of sending requests is very low in the proposed protocol. so the proposed protocol signigificantly reduces the segment queuing dely. and In the proposed protocol, each node uses bandwidth in proportion to its load. so In case of limitation of available buffer spaces, the proposed protocol reduces segment loss rate of a heavily loaded node. Bandwidth balancing DQDB requires the wastage of bandwidth to be fair bandwidth allocation. But the proposed DQDB MAC protocol enables fair bandwidth without wasting bandwidth by using bandwidth one after another among active nodes.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제28권2호
• /
• pp.262-276
• /
• 2001

최근들어 특별한 하드웨어나 새 프로토콜의 도움없이 고속 라우터의 포워딩 검색을 지원하는 포워딩 테이블에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 소프트웨어를 기반으로 일반적인 펜티엄 프로세서에서 기가비트급 포워딩 검색을 지원할 수 있는 새포워딩 테이블 자료구조를 제시한다. 포워딩 검색은 테이블의 크기에 비례해서 복잡도가 증가하는 라우터 성능의 병목지점으로 알려져 있다. 기존의 소프트웨어를 기반으로 하는 포워딩 검색 연구들은 포워딩 테이블 자료구조로 패트리샤 트라이와 그 변형을 이용하거나 프리픽스 길이를 키로 해서 함수를 구성하는 방법등을 사용하여 왔다. 본 논문에서 제안된 포워딩 테이블 자료구조는 라우팅 테이블의 프리픽스를 완전이진 트라이로 구성한후 트라이의 구조와 각 노드별로 링크 되어있는 라우팅 테이블 포인터 정보를 비트열로 표현하여 포워딩테이블을 구성한다. 트라이의 구조와 라우팅 프리픽스 포인터 정보는 배열이나 링크드-리스트로 표현하면 대량의 저장공간을 필요로하지만 제안된 자료구조에서는 각 정보가 하나의 비트로 표현되므로 작은 저장공간으로 충분하며 또한 트라이를 중간 레벨에서부터 검색할 수 있는 방법을 라우팅 테이블을 펜티엄 프로세서의 L2 캐쉬에 저장할 수 있는 작은 크기로 압축하고 검색경로를 단축함으로써 일반적인 펜티엄 프로세서를 이용하여 고속의 포워딩 엔진을 구현할 수 있음을 보여준다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해서 실제 라우팅 테이블을 대상으로 실험한 결과 초당 5.7백만 번의 라우팅검색성능을 기록하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.549-557
• /
• 2017

ICMP(Internet Control Message Protocol)는 TCP/IP 프로토콜 스택 중의 주요 프로토콜로, 오류 보고 기능을 지원하지 않는 IP의 단점을 보완하는 프로토콜이다. 데이터 전송 과정에서 문제가 발생하면 라우터 또는 수신 호스트는 오류 원인을 포함한 ICMP 메시지를 송신 호스트에게 전송한다. 하지만 이러한 과정에서 공격자가 위조된 ICMP 메시지를 호스트들에게 전송함으로써 호스트 간 통신을 비정상적으로 종료시킬 수 있다. 또는 대량의 메시지를 빠른 속도로 피해자 호스트에게 전송하여 피해자 호스트의 시스템을 마비시키기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 여러 유형의 ICMP 공격들을 방지할 수 있는 아웃바운드 트래픽 컨트롤러(outbound traffic controller)를 설계 및 구현하였다. 각 경우에 따라 다른 방법으로 공격 메시지의 전송을 방지함으로서 다양한 네트워크 공격을 예방 할 수 있다. 또한 불필요한 네트워크 트래픽의 발생을 방지 할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2020

최근 4년 간 발생한 해양사고 통계자료(중앙해양안전심판원, 2018)에 의하면 충돌사고의 대부분이 어선을 포함한 소형선에서 발생하고 있으며 경계소홀, 항행법규 미준수 등의 인적 요인이 충돌사고의 주요 원인이 되고 있다. 이에 따라 사고 예방을 위해 교육, 훈련을 확대 강화하고 있지만 소형선에 대한 사고는 여전히 일어나고 있는 실정이며 인적 요인으로 유발되는 사고를 줄이고자 기술적 방안이 지속적으로 개발되고 있다. 본 연구에서도 상대적으로 고속인 소형선에 송·수신 주기가 빠른 WAVE 통신기술을 적용하여 충돌 회피시스템 구성하므로 인적 요인으로 인해 발생하는 사고를 감소시키고자 하였다. 그에 따라 통신 범위의 적정성 판단하고 회피동작 시간과 범위를 설정하였으며 그 것을 토대로 제어 알고리즘 고안 하였다. 그리고 통신단말기-제어기-조타장치를 구성하고 충돌회피 모의 시뮬레이션을 수행하므로 경보신호 발생 시 회피동작의 정상 구현을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.1780-1784
• /
• 2015

현재의 IP 라우팅은 Layer 3 라우팅 정보를 이용하여 Forwarding시 Destination Address만을 참조하며 Destination-Based Routing Lookup은 모든 Hop에서 필요하다. 따라서 모든 라우터는 Full Internet 라우팅 정보, 약 12만 여개의 라우트 정보를 필요로 할 수 있으며 라우터는 이러한 폭주에 따라 트래픽 부하를 분산 할 수 있는 환경 구성이 필요하다. 본 연구에서는 인터넷 기존망의 고유 특징인 Best Effect 환경에서 대용량 멀티미디어 데이터 전송의 QoS 보장과 하드웨어적 고속 스위칭을 위해 Labeling을 이용하여 packet을 forwarding하는 환경 구성이 필요하다. 데이터 전송을 고성능화하기 위해서 라벨링망의 여러 단계의 정책보다는 프로세스 등 자원 효율화와 단순화 정책이 효과적인지 연구를 통해 알아보며 그 방안으로 일명 lock-up 라벨링망 Header Format으로 고정시켜 단순화된 정책으로 보다 QoS에 효과적인 정책을 적용하는 방법을 고찰한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권5B호
• /
• pp.413-420
• /
• 2006

HMIPv6는 MAP(Mobility Anchor Point)라고 불리는 프로토콜 요소를 도입하여 로컬 핸드오버 시 MN(Mobile Node)에 대한 전송 지연과 외부 네트워크로의 시그널링 로드를 줄이는데 그 의미를 가지고 있다. 하지만 로컬지역의 핸드오버가 아닌 메크로 핸드오버의 경우 기존의 MIPv6의 핸드오버를 그대로 이용하고 있기 때문에 패킷손실과 전송 지연에 대한 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 계층적인 구조에서 매크로 핸드오버 발생 시 CN와 MN 사이의 거리, NAR(New Access Router)와 MN 사이의 거리를 계산하여 기준값을 생성하고 그에 맞는 버퍼링 핸드오버를 선택하는 메커니즘을 제안한다. 또한 그러한 핸드오버에 알맞은 무선망에서의 성능개선을 위해 F-SNOOP을 도입한다. 무선망은 패스로스, 페이딩, 잡음, 간섭 등의 이유로 높은 에러율의 특성을 갖고 있어 혼잡과 무관하게 많은 패킷 손실이 발생하고 있다. TCP는 이를 혼잡으로 여겨 혼잡제어를 하여 패킷 전송율이 낮아지는데 F-SNOOP은 SNOOP 프로토콜을 기반으로 핸드오프 시 혼잡제어지연 기법인 Freeze-TCP의 ZWA(Zero Window Advertisement) 메시지를 이용하여 무선망의 TCP의 성능을 향상시킨다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.459-461
• /
• 2022

Network-on-Chip (NoC) 이 오프칩 네트워크 기반의 기존 병렬처리 시스템과 가장 크게 다른 점은 데이터 패킷 라우팅을 중앙 제어 방식(Centralized control scheme)으로 수행한다는 점이다. 이러한 환경에서 Best-effort 패킷 라우팅 문제는 데이터 패킷이 해당 코어에 도달 및 처리되는 시간을 Cost 로 하는 실시간 최소화 할당 문제(Assignment problem)가 된다. 본 논문에서는 할당 문제의 선형 대수 방정식에 대한 대표적인 연산 복잡도 저감 알고리즘인 헝가리안 알고리즘을 하드웨어 가속기 형태로 구현하였다. TSMC 0.18um 표준 셀라이브러리를 이용하여 논리 합성한 결과 헝가리안 알고리즘의 연산과정을 그대로 구현한 하드웨어 회로보다 Cost 분포에 대한 Case 분석을 통하여 구현한 것이 면적은 약 16%, Propagation delay는 약 52% 감소한 것으로 나타났다.