• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.17 no.3
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• pp.458-464
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• 2017

A magnetic tunnel junction (MTJ) based ternary content addressable memory (TCAM) is proposed which provides non-volatility. A unit cell of the TCAM has two MTJ's and 4.875 transistors, which allows the realization of TCAM in a small area. The equivalent resistance of parallel connected multiple unit cells is compared with the equivalent resistance of parallel connected multiple reference resistance, which provides the averaging effect of the variations of device characteristics. This averaging effect renders the proposed TCAM to be variation-tolerant. Using 65-nm CMOS model parameters, the operation of the proposed TCAM has been evaluated including the Monte-Carlo simulated variations of the device characteristics, the supply voltage variation, and the temperature variation. With the tunneling magnetoresistance ratio (TMR) of 1.5 and all the variations being included, the error probability of the search operation is found to be smaller than 0.033-%.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.2A
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• pp.79-85
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• 2006

Generally, it is essential that high-speed routers, switches, and network security appliances should have an efficient packet classification scheme in order to achieve the high-speed packet forwarding capability. For the multi-gigabit packet-processing network equipment the high-speed content search hardware such as TCAM and search engine is recently used to support the content-based packet inspection. During the packet classification process, hundreds and thousands of rules are applied to provide the network security policies regarding traffic screening, traffic monitoring, and traffic shaping. In addition, these rules could be dynamically changed during operations of systems if anomaly traffic patterns would vary. Particularly, in the high-speed network, an efficient algorithm that updates and reorganizes the packet classification rules is critical so as not to degrade the performance of the network device. In this paper, we have proposed an efficient update algorithm using a partial-ordering that can relocate the dynamically changing rules at the TCAM. Experimental results should that our algorithm does not need to relocate existing rules feature until 70$\%$ of TCAM utilization.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.15 no.12
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• pp.93-100
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• 2010

In this paper, we propose a technique which makes it faster to delete prefixes in an IP address lookup architecture based on parallel TCAMs. In previous deletion schemes, more than one memory movement is needed for the prefix ordering and keeping the available memory space consecutive. For deletion, our scheme stores the address of the deleted prefix in a stack implemented by SRAM instead of actual movement in TCAM. Since SRAM has very short latency compared to TCAM, the proposed scheme can accomplish fast updating. From the experiment with the real forwarding table and update trace, we evaluate the performance of our scheme in terms of the memory access time for the prefix insertion and deletion. The experiment result also shows good performance with considerably small size of stack.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.04a
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• pp.196-198
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• 2014

최근 차세대 네트워크 패러다임으로 주목받는 소프트웨어 정의 네트워킹 (SDN)에서는 네트워크를 컨트롤 플레인과 데이터 플레인으로 나누고 중앙집중형 제어를 통해 효과적이고 유연한 네트워크 관리를 가능하게 한다. 하지만 잦은 컨트롤 이벤트 발생으로 인한 컨트롤러 및 컨트롤 채널의 부하와 거대한 플로우 엔트리 크기로 인한 스위치 내 TCAM(Temary Content Addressable Memory) 메모리 부족문제 등의 본질적인 문제로 실제 네트워크 적용 시 확장성 문제가 야기된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 연구들은 컨트롤러의 연산능력을 향상시키거나, 컨트롤 이벤트의 발생을 줄이는데 초점이 맞춰져 왔으며, 한정적인 TCAM 공간의 효율적인 사용에 대한 연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 TCAM 자원 활용을 위한 플로우테이블 관리 기법을 제안한다. 제안 기법은 플로우 엔트리의 클러스터링을 통해 플로우 엔트리를 특성에 따라 그룹화하고 사용빈도를 기준으로 분할 및 병합을 수행함으로써 스위치 내의 가용한 플로우 수를 최대화한다.

• Review of KIISC
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• v.15 no.6
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• pp.68-72
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• 2005

최근 초고속 네트워크의 보급에 따른 보안 장비의 성능 요구 사항은 점점 높아가고 있다. 특히 방화벽이나 침입탐지시스템에서 패킷과 보안 정책과의 일치 여부를 고속으로 알기 위해서 TCAM과 같은 하드웨어 기술이 점차 적용되고 있다. TCAM은 메모리 저장된 엔트리 중에서 입력키와 완전히 일치된 값을 찾거나 prefix 형태로 기술된 범위 내에 입력키가 어느 범위에 속하는 지 쉽게 찾을 수 있지만, prefix로 기술되지 않는 범위에 대해서는 하나의 엔트리로 표현하기 어렵다. 이렇듯 TCAM은 고속의 검색 기능을 제공하지만 다른 메모리 소자에 비해 가격이 비싸고 전력 소모가 크기 때문에 저장 공간의 낭비 없이 non-prefix 형태의 범위로 표현할 수 있는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 범위변환 테이블을 이용하여 non-prefix 형태의 범위에 대해서도 prefix 형태의 범위와 동일하게 하나의 엔트리로 기술함으로써 저장 공간을 효율적으로 사용하고 다양한 보안 기능을 구현할 수 있는 가능성을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.575-580
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• 2006

인터넷 네트워크에 존재하는 방화벽(Firewall) 또는 라우터(Router) 장비에서의 패킷 필터 기능은 모든 방화벽 장비의 기본적인 기능이 될 수 있다. 하지만 최근에 등장한 세션기반의 악의적 침입과 바이러스의 출현으로 패킷 필터기는 단순한 정적 패킷 필터 기능이 아닌 상태기반 패킷 필터의 동적 패킷 필터 기능을 요구하게 되었다. 또한 최근에 인터넷 속도가 급증하는 환경변화에 맞추어 방화벽 장비의 TCP 패킷 처리기능은 매우 빠른 처리속도를 요구하고 있다. 이에 우리는 매우 빠른 고속의 TCP 상태기반 패킷 필터 처리를 요구하는 에지(Edge)급 라우터의 방화벽 옵션카드를 만들기 위해 하드웨어 기반의 TCAM(Ternary CAM) 관리를 이용한 TCP 세션 상태기반 (Stateful) 패킷 필터기를 구현하였으며, TCAM 제어와 패킷의 상태기반 검사 등 모든 기능처리는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용한 하드웨어 로직(Logic) 및 상태기(State Machine)로 구현하였다. 그리고 본 논문의 구현방식을 적용한 방화벽 옵션카드는 인-라인(In-line) 모드로 구성될 경우 1GHz 이상의 Wire Speed를 만족하는 처리성능을 보여주었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.1B
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• pp.18-28
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• 2004

Efficient hardware implementation of address lookup is one of the most important design issues of internet routers. Address lookup significantly impacts router performance since routers need to process tens-to-hundred millions of packets per second in real time. In this paper, we propose a practical IP address lookup structure based on the binary tree of prefixes of different lengths. The proposed structure produces multiple balanced trees, and hence it solve the issues due to the unbalanced binary prefix tree of the existing scheme. The proposed structure is implemented using pipelined binary search combined with a small size TCAM. Performance evaluation results show that the proposed architecture requires a 2000-entry TCAM and total 245 kbyte SRAMs to store about 30,000 prefix samples from MAE-WEST router, and an address lookup is achieved by a single memory access. The proposed scheme scales very well with both of large databases and longer addresses as in IPv6.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.13 no.4
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• pp.1922-1940
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• 2019

IP address lookup is a function to determine nexthop for a given destination IP address. It takes an important role in modern routers because of its computation time and increasing Internet traffic. TCAM-based IP lookup approaches can exploit the capability of parallel searching but have a limitation of its size due to latency, power consumption, updatability, and cost. On the other hand, multibit trie-based approaches use SRAM which has relatively low power consumption and cost. They reduce the number of memory accesses required for each lookup, but it still needs several accesses. Moreover, the memory efficiency and updatability are proportional to the number of memory accesses. In this paper, we propose a novel architecture using an Indexed Multibit Trie (IMT) which is based on combined TCAM and SRAM. In the proposed architecture, each lookup takes at most two memory accesses. We present how the IMT is constructed so as to be memory-efficient and fast updatable. Experiment results with real-world forwarding tables show that our scheme achieves good memory efficiency as well as fast updatability.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.29 no.3
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• pp.620-622
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• 2008

A new thiacalix[4]arene diamide (TCAm) has been prepared and its electrochemical property and complexation behavior toward various metal ions have been investigated by voltammetry. p-tert-Butylthiacalix[4]arene diamide (TCAm) exhibited selectivity toward Sr2+ ion over alkali, alkaline earth and transition metal ions while conventional calix[4]arene diamides showed selective binding property with Ca2+ ion. This is probably due to the bigger size of thiacalix[4]arene than those of calix[4]arene.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.547-549
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• 2005

네트워크 관련 기술 발전의 순기능으로 네트워크 고속화, 사용자 증가, 그리고 다양한 응용의 발생 및 적용 등을 생각할 수 있다. 그러나 그 역기능으로 네트워크를 통한 바이러스, 인터넷 원의 전파, 불법적인 시스템 접근 등 다양한 방식의 크래킹 기법들이 늘어나고 있음을 알 수 있다. 본 논문에서는 이런 네트워크를 이용한 공격의 대응 방식 중 하나인 패킷 필터링 기능을 네트워크 프로세서 기반의 10Gb 고속 라우터에 설계 및 구현함으로써 라우터 단에서의 패킷 필터링 기능 제공에 대해 기술하고 있다.