• 전기전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.24-34
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• 2001

IP주소룩업(address lookup)은 라우터의 인터넷 패킷 처리에서 가장 많은 시간이 걸리는 부분으로써 인터넷 통신의 성능을 좌우한다. 기존 IP주소룩업에서는 룩업데이블의 느린 갱신속도로 인해 룩업정지(lookup blocking) 또는 시효가 지난 경로(obsolete route)에 의한 부정확한 라우팅이 발생할 수 있다. 따라서 고속의 라우팅에서는 룩업처리율이 높으면서도 갱신시간이 짧은 룩업방법이 절실히 필요하게 되었다. 특히 기존 CAM(content addressable memory, 내용 주소화 메모리)을 이용한 IP주소룩업에서는 룩업처리율이 높으면서 동시에 복잡도도 높지 않은 방식은 룩업테이블의 갱신시간이 O(n)으로 오래 걸렸다. 본 논문에서는 룩업테이블의 갱신시간이 O(1)으로 짧으면서도, 룩업처리율이 높고, 복잡도도 높지 않은 파이프라인 CAM 구조(PICAM)를 이용한 새로운 IP주소룩업 방법을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.127-132
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• 2019

본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅에 의한 농수산물의 생장관리에 필요한 정보시스템을 설계하고 구축하였다. 그러기 위하여 여러 센서 시스템을 설치하고 IP Cam을 개발하여 모니터링을 구축하였다. 이러한 모니터링에 의한 농수산물의 생육조건을 직접 제어하고 관리하는 데이터베이스에 의해 IT 기술에 의한 환경관리시스템을 구축할 수 있었다. 이를 위하여 생육조건을 취합하고 실시간으로 데이터를 획득할 수 있는 여러 센서를 설치하였으며 IP Cam을 세부분으로 나누어 설계하고 제작하였으며 농수산용으로 적용함으로써 토양수분, 온도조절, 환경정보 등 각종정보를 모니터링하여 최적의 생육환경조건을 마련할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권6A호
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• pp.1107-1116
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• 2001

고속 IP 주소 룩업(lookup)은 고속 인터넷 라우터의 성능을 좌우하는 주요 요소이다. LPM(longest prefix matching) 탐색은 IP 주소 룩업에서 가장 시간이 많이 걸리는 부분이다. PICAM은 고속 LPM 탐색을 위한 파이프라인 CAM 구조로서, 기존 CAM(content addressable memory, 내용 주수화 메모리)을 이용한 방법보다 룩업 테이블의 갱신속도가 빠르면서도 LPM 탐색율이 높은 CAM 구조이다. PICAM은 3단계의 파이프라인으로 구성된다. 단계 1 및 단계 2의 키필드분할수 및 매칭점의 분포에 따라 파이프라인의 성능이 좌우되며, LPM 탐색율이 달라질 수 있다. 본 논문에서는 PICAM의 파이프라인 성능모델을 제시하고, 이산사건 시뮬레이션(discrete event simulation)을 수행하여, 최적의 PICAM 구조를 도출하였다. IP version 4인 경우 키필드분할수를 8로 하고, 부하가 많이 걸리는 키필드블록을 중복 설치하는 것이 최적구조이며, IP version 6인 경우 키필드블록의 개수를 16으로 하는 것이 최적구조다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12C호
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• pp.199-207
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• 2001

이 논문에서는 수신측에 도달하는 VoIP 패킷들을 쉐이핑하고 또 버퍼링하기 위하여 CAM형의 제어기를 사용하는 기술로 적응식 쉐이핑 제어기를 제안한다. 패킷간 도탁 시간 간격의 변이를 없애기 위하여, 지연 균등화 방법에 입각한 전통적인 jitter buffer는 요구되는 버퍼크기가 너무 커지고 이에 기인한 지나친 지연으로 오디오 질이 나빠지는 원인이다. 그러나, 이 논문에서 제안한 방법을 사용하면, 도착시간 간격 변이를 없애기 위한 쉐이핑에 의해 야기된 지연은 동적으로 Ip 네크웍에서 존재하는jitter 수준의 정도에 따라 증가 또는 감소한다. 이것은 네트웍의 지연시간 변이 상황에 적응하여 동작하게 되는데, 네트웍에 지연시간 변이현상이 심하지 않으면 쉐이핑 제어기에서의 지연시간이 작아진다는 것을 의미한다. 또 CAM형으로 동작하기 때문에 쉐이핑 과정이 빨리 이루어지고 이는 수신측에서의 VoIP 패킷 처리 시간을 최대한 단축시켜 준다. 마지막으로 쉐이핑 제어기에서의 평균 TALKratio와 jitter buffer 엔트리 수에 대한 패킷 손실과 지연 성능이 관계를 분석한다. 놀랍게도, 제안한 쉐이핑 제어기를 사용할 때의 평균 지연이 약 10msec라는 것을 확인하였다. 이 성능은 수신측에서 60msec 강제지연을 강요하는 지연시간 균등화 방법보다 훨씬 더 좋은 성능을 보여주는 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7B호
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• pp.647-659
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• 2003

고속 라우터의 인터넷 패킷 처리에서 가장 많은 시간이 걸리는 부분이 IP 패킷 주소 룩업 중 LPM 탐색이다. 기존의 CAM을 이용한 LPM 탐색에서 LPM 탐색율이 높으면서 동시에 복잡도도 높지 않은 방식은 룩업 테이블의 갱신시간이 0(n)으로 오래 걸렸다. 본 논문에서 설계한 파이프라인 룩업 테이블은 고속 LPM 탐색을 위한 구조로서 갱신시간이 0(1)으로 짧으면서도, LPM 탐색율이 높고, 복잡도도 높지 않은 새로운 방식의 파이프라인 구조로, 1bit RAM 셀을 이용한 CAM 배열 구조로 설계하였다. 룩업 테이블은 3단계의 파이프라인으로 구성된다. 단계1 및 단계2의 키 필드 분할 수 및 매칭점의 분포에 따라 파이프라인의 성능이 좌우되며, LPM 탐색율이 달라질 수 있다 설계방식은 RTL에서 하드웨어 기술 언어를 이용해서 수행되었고, 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용해서 게이트 수준에서 기능을 검증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.57-63
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• 2012

최근, 초고속 인터넷망의 발전으로 실시간으로 화상회의 시스템 구축이 가능하게 되었다. 아직도 SD 급의 소프트웨어 코덱을 사용한 화상시스템이 존재하며 모바일 시스템을 이용한 양 방향 시스템이 있지만 대부분 화상시스템으로 영상만 주고받는 실정이다. 본 연구에서는 HD 웹-캠을 사용하여 양 방향 실시간 방송교육 시스템을 구축하고 모바일 시스템에서도 동시에 청취 가능한 시스템을 개발했다. 이를 위해 H.264 표준 영상 압축 기술을 이용한 고대역 압축 기술을 적용하였고, 스마트폰 방송을 위한 스트리밍 서버를 개발하여 적용했다. 영상공유, 문서, 웹-공유가 실시간으로 가능하게 되었다. 또한, WiFi 존에서 사용되는 사설 IP를 언제 어디서나 사용 가능하게 공인 IP로 변환 가능한 기술인 IP 터널링 기술을 적용했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권5호
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• pp.345-353
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• 2003

네트워크 프로세서를 설계하거나, 라우터와 같은 장비를 구현할 때, 가장 성능을 좌우하는 부분이 IP lookup 동작이라 할 수 있다. 어드레스 체계가 간단해지면 IP lookup 동작이 단순화될 수 있어 성능이 좋아질 수 있지만, 네트워크 사용자의 증가로 인하여 효율적인 어드레스 관리가 필요하게 됨으로써 어드레스 체계는 복잡해질 수밖에 없는 상황이 되었다. 따라서 IPv4나 IPv6에서나 마찬가지로 어드레스 체계의 복잡성에 의해 IP lookup 동작이 어렵고 시간이 오래 걸리는 작업이 되는 것은 받아들일 수밖에 없는 현실이 되었다 소프트웨어적으로나 하드웨어적으로 IP lookup 성능을 향상시킬 수 있는 방안들이 연구되어 왔지만, 아직까지 해결책이라고 단정지을 수 있을 만한 연구결과는 나오지 않고 있다. 소프트웨어적인 방법은 메모리 사용량을 줄일 수 있지만 IP lookup시 검색이 느리고, 하드웨어적인 방법은 빠르지만 하드웨어 오버헤드와 메모리 사용량이 크다는 문제가 있다 이에 이 논문은 지금까지의 IP lookup 동작을 향상시키기 위한 연구들을 정리해 보고, 이들의 장단점을 파악하도록 한다. 또한, 대표적인 소프트웨어와 하드웨어 구조를 혼합하고, 병렬적으로 구성하여 성능을 높일 수 있는 새로운 혼합 구조를 제안한다. 성능 평가 결과는 제안된 구조가 lookup 속도를 향상시키면서도, 메모리 사용량도 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.533-536
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• 2000

In this paper, we proposed high performance packet forwarding engine for asynchronous transfer mode(ATM) based gigabit routers. The forwarding engine is based on ATM switch and accommodates four 622Mbps ports. The forwarding engine has been designed to be able to process the Intemet protocol(IP) packet at 2.5Gbps using the pipelined If header processing and lookup control mechanism. For high performance packet forwarding, we used content addressable memory(CAM) based routing coprocessor operating in hardware and implemented the pipelined lookup control function into a field programmable gate array(FPGA). The pipelined packet header processing mechanism enhanced the forwarding performance of the If packets ingressed from four different 622Mbps ports. Moreover, the If lookup controller designed to have the performance up to 12.5Mpps. The proposed forwarding engine is also designed to support differentiated services(DS) and multiprotocol label switching(MPLS).

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.51-54
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• 1991

금성사는 뉴미디어 서비스, 컴퓨터와 종합정보 통신망의 결합 등 2000년대 신시장에 대한 적극적인 도전과 국내시장 개방에 대한 대처는 물론 주요 고기능 시스템을 운영할 수 있는 첨단 소프트웨어의 자체개발력 구축을 통한 국제 경쟁력을 강화하기 위하여 국산 워크스테이션을 개발하게 되었다. 썬사의 스팍스테이션 1과 100% 호환성을 갖는 MIRACLEstation 20은 스팍 RISC칩을 장착했고 운영체제는 썬 OS4.1, 또한 스팍스테이션에서 운용되는 모든 소프트웨어를 수정없이 사용할 수 있어 CAD/CAM/CAE, 금융, Software Engineering, Simulation, 국방, GIS 등의 분야에 3,300여종의 소프트웨어가 지원되는 워크스테이션이다. 이 제품은 207MB 하드디스크 1개와 1.44MB 플로피디스크 1개를 내장했고, 이더넷, TCP/IP, ONC/NFS를 기본 사양으로 LAN 및 WAN 환경에서 동기종 뿐만 아니라 타기종과 인터페이스를 용이하게 함으로써 워크스테이션의 필수요건인 네트워킹을 완벽하게 구현한다. 특히 국내 최초의 양산에 성공한 썬 클론 제품으로서 가격대비 성능면에서 뛰어난 제품이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.91-97
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• 2006

네트워크 대역폭 증가에 따라 다양한 서비스의 등장과 함께 네트워크 위협이 꾸준히 증가하고 있다. 고성능 네트워크 보안의 실현을 위해, TCAM 등의 하드웨어를 통한 고속 네트워크에서의 빠른 패킷 분류 방법이 일반적으로 사용된다. 이러한 디바이스는 상대적으로 가격이 비싸고 용량이 충분치 않기 때문에 효율적으로 사용하기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 침입탐지시스템인 Snort의 규칙집합을 이용하여 고속의 패킷 분류에 적합한 디바이스인 TCAM을 통한 효율적인 패킷 분류방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 값비싼 TCAM의 효율적인 사용을 위하여, TCAM을 분할함으로써 규칙상의 IP 주소와 포트의 중복 필드를 없애고 부정(negation), 범위(range) 규칙을 최소의 엔트리로 표현하도록 한다. 또한 포트번호 조합으로 TCAM 분할을 줄여 용량상의 이점은 유지하고, TCAM 검색횟수를 줄인다. 시뮬레이션을 통해 TCAM용량을 최대 98$\%$까지 줄이면서 대용량의 규칙을 사용하는 고속 패킷 분류에도 성능저하를 줄일 수 있음을 보인다.