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

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.234-236
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• 2004

Transmission control protocol(TCP) is protocol used in internet. TCP is seldom transmission error and is protocol based on wire environment. TCP uses 3 way handshake ways, data transmission control through windows size, data transmission control through reception confirmation, sliding window for packet delivery. In this study, designed TCP packet ion module for analyze the TCP segments & correct information about TCP. TCP capture in internet using designed TCP module and analysed TCP segments composition. Through this, could analyze the correct information of protocol in network.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권1호
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• pp.121-128
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• 2005

기존 TCP 기술은 송${\cdot}$수신측에 각각 고정된 크기의 버퍼를 할당하기 때문에 높은 대역폭(High-Bandwidth) 및 큰 전송지연(High Delay)을 가진 통신에는 적합하지 못하다. 따라서 종단간의 TCP 처리량을 개선하기 위해 통신망 상황에 따라 자동으로 TCP 버퍼를 조절하려는 시도가 있어왔다. ATBT(Automatic TCP Buffer Tuning)에서 송신측은 현재의 혼잡 제어 윈도우(CWND)의 값에 따라 송신 버퍼 크기를 조절하고 수신측은 운영체제가 정해ens 최대 크기의 TCP 버퍼 값으로 수신 버퍼 크기를 고정한다. DRS(Dynamic Right Sizing) 에서는 이전에 수신한 TCP 데이터의 두 배를 현재 송신할 TCP 데이터라고 예측함으써, TCP 수신측은 단순히 이에 따라 수신 버퍼 크기를 동적으로 변화시킨다. 그렇지만 TCP 세그먼트의 손실 가능성으로 인해 정확히 두 배로 버퍼 크기를 변화시킬 필요는 없다. 따라서 우리가 제안한 패킷 손실률에 기반한 효율적인 TCP 버퍼 조절 알고리즘(TBT-PLR:TCP Buffer Tuning Algorithm based on Packet Loss Ratio)은 TCP 송신측에는 ATBT 방법을 TCP 수신측에는 TBT-PLR 방법을 적용하였다. 실제 TCP 성능을 테스트하기 위해서 리눅스 커널 2.4.18을 수정하여 구현하였으며 기존의 고정된 크기의 TCP 버퍼를 가진 경우와 버퍼 크기가 동적으로 변하는 TBT-PLR을 적용한 경우를 비교하였다. 결과적으로, TCP 연결들간의 균형있는 메모리 사용으로 인해 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12B호
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• pp.1052-1062
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• 2004

지금의 high-speed TCP 프로토콜은 공정성과 TCP friendliness에 심각한 문제가 있으며, 이는 high-speed TCP의 도입에 있어 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 high-speed TCP의 버스터한 특성을 줄여 TCP friendliness와 공평성 향상시키는 방안으로 high-speed TCP에 pacing 적용을 제시하고 성능 분석을 수행하였다. Pacing은 TCP 송신원의 수정만으로 적용 가능하며 TCP 혼잡 제어 방식과는 독립적으로 동작하기 때문에 도입이 쉽다는 장점을 가진다. 시뮬레이션 결과 제안된 방안은 high-speed TCP의 버스터한 특성을 효과적으로 줄이고 성능 저하 없이 기존의 high-speed TCP에 비해 향상된 TCP friendliness와 RTT에 따른 공정성을 제공함을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권2호
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• pp.235-244
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• 2004

TCP Vegas 버전은 현재 인터넷에서 가장 많이 사용되고 있는 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 높은 성능과 안정된 서비스를 제공한다. 그러나 TCP vegas는 다른 버전의 TCP와 병목 링크를 공유하여 사용하게 되면 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 상대적으로 낮은 성능을 나타낸다. 이는 각 버전의 TCP가 수행하는 혼잡제어 알고리즘의 차이에서 기인하는 것으로 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 링크의 대역폭에 따른 TCP의 최대 성능을 유지할 수 있는 최소한의 윈도우 크기를 분석하고 중간 라우터의 큐에서 각 TCP 연결에 적절한 윈도우 크기를 할당하기 위한 패킷 폐기 정책을 수행함으로써 TCP의 성능을 유지하면서 공정성을 개선할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능평가는 각 TCP 연결에 의하여 종단 시스템간에 전송된 데이터 바이트 수를 기준으로 측정하였으며, 그 결과 제안한 알고리즘은 높은 TCP 성능을 유지하면서 공정성이 개선됨을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.125-132
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• 2007

무선 네트워크에서 네트워크 혼잡과 bit-error-rate(BER)에 의한 패킷 손실을 구분하는 기법과 현재 가용 대역폭을 예측하여 전송량을 조절하는 기법은 무선 TCP의 성능을 크게 향상시킨다. 네트워크 혼잡과 BER에 의한 패킷 손실을 명시적으로 구분하는 TCP New Jersey는 현재까지 제안된 무선 TCP 기법 중 가장 높은 성능을 보이지만 무선 링크 에러율이 높아지면 전송률이 크게 떨어지는 문제와 가용 대역폭 예측 알고리즘이 백그라운드 트래픽 패턴에 의존적인 문제가 있다. 또한 패킷 손실을 감지하여 패킷 손실의 원인을 판별하는 기법으로 원인을 구분하여 감소된 전송량을 회복하는 기법이 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 TCP New Jersey의 문제점을 보완한 TCP NJ+를 제안한다. TCP NJ+는 향상된 전송량 회복 기법으로 BER에 의한 일반적인 패킷 손실뿐만 아니라 retransmission timeout이 발생하여도 보다 높은 전송률을 보장한다. 제안된 TCP NJ+는 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 성능평가 한 결과 5%의 높은 무선 링크 에러율을 갖는 네트워크에서는 TCP New Jersey에 비해 19%, TCP Westwood에 비해 57%의 성능향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권5호
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• pp.355-368
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• 2006

본 논문은 IEEE 802.11 기반 무선랜 환경에서 TCP 성능을 향상시키기 위한 새로운 분할 TCP 기법을 소개한다. IEEE 802.11 기반 무선랜 환경에서는 유선 환경과는 달리 TCP 데이타 흐름(flow)이 많은 데이타를 보내려고 시도하지 않기 때문에 TCP 데이타 흐름 성능 저하의 주요한 원인이 된다. 본 논문에서는 이런 문제를 완화하여 TCP 데이타 흐름의 성능을 향상시키기 위한 TAS (TCP-Aware Sub-layer) 기법을 제안한다. TAS 기법은 하나의 TCP 데이타 흐름을 AP 등의 분할 지점을 기점으로 두 개의 TCP 데이타 흐름으로 나누는 기존의 분할 연결(split-connection) 기법을 확장한 개념이다. TAS를 기반으로 동작하는 무선 노드는 실제로 TCP ACK을 수신하는 것이 아니라, 수신된 MAC ACK을 이용하여 TCP ACK을 에뮬레이션한다. NS2 모의 실험을 통하여 제안된 기법인 TAS 기법의 성능을 기존 TCP 기법, I-TCP (Indirect TCP) 기법의 성능과 비교하였으며 모의 실험 결과는 TAS 기법이 다른 기법들에 비하여 시간당 처리량과 자원 할당의 형평성 측면에서 더 좋은 성능을 보인다는 것을 증명한다. 또한 절전 모드의 경우, 전송 지연 시간도 줄일 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권3A호
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• pp.221-231
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• 2006

애드혹 네트워크에서의 종단 응용프로그램간의 신뢰성 있는 데이터 전송과 인터넷과의 자연스러운 접속을 가능하기 위해서는 기존외 유선 인터넷에서 사용되고 있는 TCP의 수용이 바람직하다. 따라서 최근의 연구에서 애드혹 네트워크에 가장 적합한 TCP의 변이종을 찾기 위해 다양한 경로설정 프로토콜 상에서 TCP의 성능평가가 이루어져왔다. 하지만 OLSR상에서의 TCP의 성능평가는 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 IETF에서 표준화가 된 AODV와 OLSR상에서 현재 유선망에 가장 널리 사용되고 있는 TCP-Reno와 과거의 연구에서 TCP-Reno 보다 우수한 성능을 보인 TCP-Vegas의 성능을 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 비교 분석하였다. 실험결과 어떠한 경로설정 프로토콜을 선택하느냐에 따라 TCP의 성능이 큰 차이를 보였다. 그리고 측정된 RTT를 기반으로 하여 전송률을 조절하는 TCP-Vegas를 경로가 빈번하게 변경되는 애드혹 네트워크에 적용할 경우 부정확한 Base RTT로 인해 TCP-Vegas의 성능감소를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 경로가 변경되었을 시 새로이 Base RTT를 측정하는 방법을 제안하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권6호
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• pp.865-874
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• 2002

HTTP(HyperText Transfer Protocol)는 월드 와이드 웹 분산 시스템이 객체를 인출하기 위해 사용하는 전송 프로토콜이다. HTTP는 연결 지향 프로토콜이므로 트랜스포트계층에서 TCP(Transmission control Protocol)를 사용한다. 그러나 HTTP는 TCP와의 상호운용이 좋은 편이 아닌 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 TCP의 성능에 영향을 주는 요인들을 살펴보고, HTTP 접근을 위해 TCP의 slow-start 오버헤드 및 연결에 소요되는 트랜잭션 시간과 TCP의 성능 향상 대안중의 하나인 T-TCP(Transaction TCP)의 트랜잭션 시간을 검토한다. 평균 대기 시간과 평균 반환 시간은 사용자의 서비스 품질을 만족시키기 위한 중요한 파라메터들이다. TCP와 T-TCP 트랜잭션 시간이 주어지는 경우 그러한 파라메터들의 계산 공식이 유도되었다. 실험 및 계산 경험을 통해 제안된 공식이 잘 작동됨을 확인하였고, 대역폭의 확장이 필요한 환경에 적용될 수 있으며 T-TCP의 시간 특성이 TCP 보다 우수함을 확인하였다. 아울러, 평균 대기 시간과 평균 반환 시간을 줄이기 위해 대역폭을 조합하여 서버를 분산하는 방법이 제시되었다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1600-1610
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• 2015

오늘날 네트워크는 HBDP (High Bandwidth Delay Product) 특징을 가지고 있으며, 기존 TCP는 혼잡 윈도우 크기의 느린 증가와 패킷 손실 시 급격한 감소로 인하여 HBDP 네트워크에 적합하지 못하다. 기존 TCP의 문제를 해결하기 위해 새로운 혼잡 제어 기법에 관한 많은 연구들이 진행되었다. C-TCP (Compound-TCP)는 손실기반 TCP와 지연기반 TCP를 결합한 하이브리드 TCP이다. C-TCP의 목적은 빠른 대역폭 점유, 조기 혼잡예측에 의한 혼잡 방지와 공정성 보장이다. 하지만 C-TCP는 혼잡 정도를 고려하지 않는 지연 윈도우 감소율을 적용하기 때문에 성능의 저하를 초래한다. 제안하는 기법은 네트워크의 혼잡 상태에 따라 적응적으로 지연 윈도우의 증감률을 조절함으로써 C-TCP의 대역폭 점유 효율과 공정성을 개선한다. 실험 결과를 통해 HBDP 네트워크에서 제안하는 기법이 기존 C-TCP보다 향상된 성능을 보임을 확인하였다.