ITU-T G.1000 표준에서는 통신 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 다음과 같은 4 가지 관점에서 정의하고 있다: (1) 고객의 QoS 요구사항, (2) 서비스 제공자가 약속한 QoS, (3) 서비스 제공자가 제공한 QoS, (4) 고객이 인지한 QoS. 그러나 G.1000은 프로세스 표준이 아니므로 위 4 관점에서 QoS는 서비스 관리 프로세스 표준에 포함되어 구현되어야 한다. 본 연구에서는 위 4 개의 QoS를 프로세스 관리 표준인 ISO/IEC 20000 의 어떤 프로세스에서 구현해야 하는지를 제시한다. 본 연구에 따라 IT 서비스 관리 프로세스를 구현하는 기업은 ITU 의 QoS 요구사항을 자동적으로 실행하는 것이 된다. 또한 본 연구 결과는 IT 서비스의 심사모형 국제표준 작성에서 QoS 반영을 위한 기초 자료로 사용될 수 있다.
차등 서비스 모델은 개별적인 플로우들 보다는 집합적인 트래픽 클래스들을 지원하므로 IP 망 내의 다양한 패킷 클래스들에 대하여 다양한 QoS를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 차등 서비스 모델은 완전한 QoS 관리 프레임워크와 그의 구현 모델을 제공하지는 못한다. 차등 서비스 망에서의 QoS 보장 서비스를 제공하기 위해서는 망 및 서비스 관리의 지원이 필수적으로 필요하다. 따라서, 본 논문은 차등 서비스를 지원하기 위하여 EJB 기반 QoS 관리 시스템을 제안하고 구현한다. 구현되는 QoS 관리 시스템은 상위 레벨 QoS 정책들은 유효한 XML 문서로 표현되며 하위 레벨 QoS 정책들인 EJB 기반 정책 서버 내의 EJB 빈들로 사상된다. 하위 레벨 QoS 정책들은 SNMP 차등 서비스 MIB를 통해 차등 서비스 라우터들로 분배되고 감시된다.
인터넷 QoS를 제공하기 위하여, IETF는 통합 서비스(IntServ)와 차별화 서비스(DiffServ)라는 두 가지 모델을 제안하였다. RSVP에 기반하여 각 패킷 흐름마다 자원 예약과 접근 제어를 수행하는 IntServ와 달리 DiffServ는 개개의 패킷 흐름 대신에 집합적인 패킷 흐름을 지원함으로써 다양한 패킷클래스들에 대하여 차등적인 QoS를 제공할 수 있다. 그러나 DiffServ구조가사용자들의 동적인 QoS변경 요구를 수용하기 위해서는 각 패킷 클래스에 대하여 동적인 QoS를 설정할 수 있는 관리 시스템이 요구된다 따라서 본 논문은 DiffServ 네트워크의 QoS를 효율적으로 관리하고 동적으로 구성하기 위한 정책 기반 QoS 관리 시스템을 설계하고 구현하였다. 또한 테스트베드로 구축된 리눅스 기반 DiffServ 네트워크 상에서의 실험을 통해 구현된 QoS관리 시스템의 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 VoIP(Voice over Internet Protocol) 시스템에서 종단간 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 시스템 구조와 제어 방법을 설계하고 구현하였다. VoIP 시스템의 하부망은 Intserv over Diffserv 구조를 적용하였고 망 차원의 QoS 보장을 위해 수락제어 기법을 이용하여 자원을 관리하도록 하였다. UA(User Agent)는 호 설정을 위하여 QoS 절차가 포함된 SIP를 사용하고 하부망 QoS 구조에 독립적으로 동작할 수 있도록 모듈화 하였다. 구현된 시스템은 실험을 통하여 QoS 제어된 VoIP 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 인터넷 QoS(Quality of Service)보장을 위하여 제안된 Diff-Serv(Differentiated Service)모델을 구현하고, QoS 를 보장하지 않는 BE(Best Effort)서비스와 우선 순위가 높은 패킷을 처리하여 QoS 를 보장하는 EF(Expedited Forwarding) 서비스의 차이를 통하여 Diff-Serv 망의 우수성을 입증하고자 한다. Diff-Serv 망은 BB(Bandwidth Broker)와 에지라우터 그리고 다수의 코어라우터로 구성된다. BB 로부터 라우터에 QoS Policy를 전송하기 위하여 COPS(Common Open Policy Service) 프로토콜을 구현하였으며, 사용자와 BB 사이의 SLAT/RAR(Service Level Agreement/Resource Allocation Request)를 처리하기 위하여 Admission Control 이라는 명명한 자체 프로토콜을 개발하였다. 구현된 Diff-Serv 망에서 QoS 보장 테스트를 위하여 19.2Mbps 대역폭이 요구되는 HDTV 스트리밍 서비스를 이용하여 인위적으로 Background Traffic 을 발생시켰을 때, BE 서비스만을 지원하는 망에서는 현저하게 서비스의 질이 떨어지는 반면에 Diff-Serv 망에서는 QoS가 보장됨을 알 수 있었다.
인터넷의 확산과 발전으로 인한 서비스의 증가로 안정되고 고품질의 서비스를 위한 네트워크의 QoS 확보와 보장이 중요한 이슈로 대두되고 있다. 특히 VoIP와 같은 실시간 통신이 보장되어야 하고, 통화 품질이 수익 모델과 직결하는 서비스 및 장비에서는 QoS 지원이 매우 중요하다. 본 논문에서는 실시간 임베디드 리눅스 기술과 리눅스 커널에서 제공하는 라우팅 및 QoS 알고리즘을 적응하여 QoS 지원형 VoIP 게이트웨이를 설계 구현하고 성능을 측정 실험한다.
TPS(Triple Play Service)를 통한 IP-TV,인터넷, 전화 등이 통합되는 추세에서, IPv6 상용네트워크가 수 년 안에 구축될 필연성을 공감하고 있다. 그러나 [1] 현재 IP-TV 서비스에서 Delay, Jitter,전송장애등 QoS에 대한 사용자 불만이 계속 발생하고 있다. 또한 현재 서비스중지 (DoS : Denial of Service)를 유발하는 [2] 인터넷 침해 사고가 월 평균 2157건 이상 발생하는 등, Security Issue의 증가 문제가 지속 되고 있다. IPv4/IPv6 듀얼 스택 멀티 캐스트 네트워크를 구현하여, 라우팅, 멀티캐스트(PIM-SM), QoS, Security 이슈에 대한, 최적의 방안을 도출하여, 라우팅 구현시 IPv6 라우팅 프로토클 간에 재분배(Redistribution) 장애 해결책, IPv6 특성에 따른 멀티캐스트 그룹주소 지정시의 장애대책을 제시하였고, QoS 에서는 기존의 QoS 정책의 문제점과 IPv6의 고유한 패킷 구조의 장점을 활용한 Adaptive QoS 방법을 제시하고, IPv6 멀티캐스트 서비스 중지 공격 유형을 정의하여, 최적화된 IPv6 멀티캐스트 구성 모델을 제시 하였다. 결론적으로 구현된 시스템에서 IPv6 패킷 분석을 통해서 최적화된 경로 통신 및 차별화된 IPv6 패킷의 QoS 방안을 제시하였으며, 서비스 중지공격을 대응하는 Security 보장성을 갖고 있음을 검증하여, 향후 상용화된 IPv4/IPv6 네트워크 구현을 위한 최적화 방안을 제시 하였다.
본 논문에서는 인터넷 차별화 서비스 상에서 종단간 QoS 보장을 위한 DiffServ 라우터와 대역 브로커를 개발하였다. 본 논문에서는 EF PHB(Expedited Forwarding Per Hop Behavior)를 이용한 종단간 프리미엄 서비스 지원을 고려하였다. 라우터와 대역 브로커의 개발은 PC 기반의 FreeBSD 4.6을 플랫폼으로 이루어 졌다. 라우터는 동적인 라우터 자원 제어를 관리하는 QoS 데몬, COPS-PR(Common Open Policy Service Policy Provisioning) 클라이언트, 모니터링 모듈, 그리고 COPS 메시지 단위의 rollback 지원 모듈을 구현하였다. 대역 브로커는 COPS를 기반으로 인트라/인터 도메인간 신호 프로토콜과 SLS(Service Level Specification) 및 자원 관리 모듈을 구현하였다. 그리고 테스트 배드 상에서 구현물의 동작 검증 및 성능 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 테스트를 위해 윈도우에서 동작하는 별도의 인터도메인 프로토콜 클라이언트를 구현하였다. 실험 결과 구현된 라우터 및 대역 브로커를 사용하여 종단간의 QoS를 제공할 수 있음을 보였다.
현재의 인터넷 전화는 가변적인 대역폭과 패킷손실, 지연으로 인하여 일반 전화만큼의 통화품질을 제공하지 못하고 있다. 더욱이 비디오를 포함하는 화상전화에서 QoS를 보장하기는 더욱 어렵다. 본 논문에서는 가변적인 네트웍 변화에 적응적으로 대처할 수 있는 응용 수준의 QoS 제어 기법들을 고찰하고 화상전화에 적합한 오류제어 기법과 혼잡제어 기법을 설명한다. 또한, 이러한 기법들을 기반으로 적응적 QoS를 지원하는 인터넷 화상전화를 설계 및 구현한다. 실험 결과, 구현된 화상전화는 음성과 화상 데이터의 패킷 손실을 크게 줄일 수 있었고 경쟁하는 다른 TCP 플로우들을 고려해서 전송률을 조절하였다.
웹 서버에서의 서비스 품질을 지원하기 위하여 Web QoS를 보장하는 계층을 서버에 추가하는 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 방법은 웹 서버의 자원을 소비하며, QoS를 보장하도록 웹 서버를 수정하여야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 웹 서버를 그대로 이용하면서 이러한 단점들을 보완하는 웹 서비스 연결 요청을 조정하는 별도의 커넥션 매니저를 설계하고 구현하여 웹 QoS에 대한 효용성을 점검 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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