• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.271-274
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• 2000

This paper reports a very fast lookup scheme for Optical IP racket forwarding. A LD by derived Pattern Generartor generate a optical IP Packet encapsulated by any header of level1 and level2. A high speed Lookup scheme for a forwarding has been implemented by EEPLD with tiny SRAMs for optical internetworking. With SRAM of a 10㎱ access time and ～400kB , the Lookup scheme has achieved very high speed lookup time about 100㎱ for 2 memory accesses

• 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).

• 한국통신학회논문지
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• 제28권2B호
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• pp.138-143
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• 2003

컴퓨터간의 빠른 데이터 전송을 위해서는 링크 속도와 더불어 라우터에서의 패킷 전달율(forwarding rate) 이 중요하며, 이 중 어드레스 검색(address lookup) 은 패킷 전달 과정 중에서 매우 중요한 부분으로, 주요 시간 지연을 발생시키는 요인이라 할 것이다. 본 논문에서는 고속 라우터에 적합한 효율적인 어드레스 검색 하드웨어 구조를 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안된 구조는 인터넷 어드레스의 프리픽스 길이별로 각각 다른 SRAM을 사용하여 여러 개의 어드레스 검색 테이블을 만들고, 각 테이블에 해슁(hashing)을 적용하여 동시에 어드레스 검색을 수행한 후, 각 테이블에서 일치되어 나온 엔트리 중 가장 길게 프리픽스가 일치하는 엔트리를 고르는 방식이다. 제안된 방식의 성능을 평가하기 위하여 MAE-WEST 라우터 예로 시뮬레이션을 수행하였다. 37000여 개의 라우팅 엔트리를 갖는 테이블 저장을 위해 약 300Kbyte의 메모리를 사용하였을 때, 패킷 당 1.93번의 메모리 접근 횟수를 갖는다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.213-216
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• 2000

In this paper, we propose a new scheme which improves the IP address lookup time. The new scheme is composed of two core technologies, named the prefix alignment and the prefix distance ordering. Now, as the Internet is being used commonly by improving the data transmission capacity, the need for enlarging the bandwidth of the Internet is on the rise. IP address lookup performance problem is an important obstacle in the router executing high speed packet forwarding. This results from the fact that the prefixes routing table is composed of and the traffic being processed in unit time are largely on the increase. The proposed lookup scheme is divided into two parts in technology, the one is the algorithm forming a routing database(routing table), the other is the lookup procedure in the actual packet processing.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권11C호
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• pp.1171-1177
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• 2002

본 논문에서는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 레이블 에지 라우터에서 POS(Packet over SONET) 정합 기능을 가지는 고속의 IP(Internet Protocol) 패킷 포워딩 엔진을 제안하였다. 포워딩 엔진은 POS 물리층으로부터 수신되는 패킷에 대하여 TCAM(Ternary Content Addressable Memory)을 사용하여 고속의 룩업 처리가 가능하도록 하였다. 또한, 고속의 IP 헤더 처리 및 룩업 제어 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하여 하드웨어적으로 고속의 IP 패킷 포워딩이 가능하도록 하였다. 제안한 포워딩 엔진은 룩업 제어기에 MPLS(Multiprotocol Label Switching) 패킷 처리 기능을 구현함으로써 레이블 에지 라우터 기능도 수행하도록 하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권1호
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• pp.57-67
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• 2009

인터넷 라우터에서의 패킷 포워딩은 라우팅 테이블에 저장되어 있는 다양한 길이의 프리픽스들 중, 입력된 패킷의 목적지 주소와 가장 길게 일치하는 프리픽스를 찾아 그 프리픽스가 지정하는 출력 포트로 입력된 패킷을 내 보내주는 일련의 과정을 말한다. 패킷 포워딩 속도의 관건은 IP 주소 검색 성능이라 할 수 있는데, 고속의 IP 주소 검색을 제공하기 위해서는 포워딩 테이블을 저장하기 위한 효율적인 데이타 구조 및 우수한 검색 알고리즘이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이진 검색 트리를 이용한 주소 검색 알고리즘에 주목한다. 기존에 나와 있는 모든 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하지 못하여 효율적이지 못하고, 프리픽스 영역에 대한 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하나 프리픽스 개수보다 많은 수의 포워딩 엔트리를 저장하여 또한 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 효율적인 IP 주소 검색을 위하여 완전 균형 트리 구조를 만들어 이진 검색을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 평가하여 기존의 다른 주소 검색 알고리즘과 비교한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 메모리 요구량의 증가 없이 검색 속도가 매우 향상됨을 보았다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권5호
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• pp.453-462
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• 2003

리우터의 IP 주소검색은 라우터에 도착한 IP 패킷의 목적지 주소를 이용하여 적절한 출력링크를 검색하고 결정하는 것이다. IP 주소검색은 라우터 성능의 병목지점 중의 하나로써 고속 백본망에 필요한 초고속 라우터 개발에 필수적인 부분이다. 본 논문은 보통의 펜티엄 CPU에서 능동적인 트라이(Trie) 압축기법을 이용하여 작은 메모리만으로 기가비트급 IP 주소검색을 실시할 수 있는 동적 트라이 압축(Dynamic Trie Compression) 자료구조를 소개한다. DTC 자료구조는 트라이를 압축하여 포워딩 테이블을 만들 때 테이블의 크기와 검색속도의 상관관계를 고려하여 능동적으로 테이블의 크기를 선태할 수 있다. 또한 트라이를 압축할 때 트라이의 구조를 반영하여 자료구조의 크기를 최소화함으로써 포워딩 테이블에 대한 IP 주소검색이 고속의 SRAM 캐시 검색이 되도록 한다. 실험결과에서 DTC 자료구조는 다양한 라우팅 테이블에 대해 능동적으로 최적의 압축을 제공함으로써 보통의 펜티엄 CPU에서 최대 $12.5{\times}10^5$ LPS(Lookup per second)를 기록하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.50-59
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• 2007

IP 주소 검색은 라우터에서 가장 중요하고 복잡한 기능중 하나이다. 본 논문에서는 고성능 라우터에서 IP 주소 검색의 성능을 향상시키기 위해 LC-trie를 개선하는 기법을 제안한다. TCAM(Ternary Content Addressable Memory)에서 테이블 압축을 위해 이용한 프리픽스 pruning 방법을 LC-trie에 효과적으로 적용한다. 이러한 기법은 메모리 참조 횟수를 감소시키고 검색의 속도를 높일 수 있다. 또한, 실제 사용되는 포워딩 테이블과 트래픽 분포를 사용하여 검색 시간과 메모리 참조 횟수 둥의 관점에서 개선된 기법의 성능을 기존의 LC-trie 기법과 비교 평가한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권5호
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• pp.333-340
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• 2004

인터넷에서 IP 패킷을 목적지로 전달하는 라우터는 목적지의 주소에 따라서 다음 홉을 결정하는 IP 주소를 검색하는 과정을 수행한다. 패킷을 전달하는 과정에서 주소 검색은 고속의 라우터의 설계에 중요한 요인이다. 본 논문에서는 이미 하드웨어로 구현된 간접 IP 주소 검색 칩셋의 변경 없이 고속의 라우터의 설계를 위해서 여러 개의 검색 엔진으로 구성된 병렬 주소 검색 기법을 제안한다. 또한, 라우터 시스템 전체 포워딩 테이블에 존재하는 IP 프리픽스 엔트리를 각각의 검색 엔진에 분할하는 규칙을 제시한다. 본 논문에서 제안한 주소 검색 기법의 성능은 IP 프리픽스에 대한 포워딩 정보를 저장하는데 필요한 메모리의 양과 포워딩 테이블을 구성하기 위해 필요한 메모리 접근 횟수로 평가하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 한 개의 검색 엔진을 사용하였을 때에 비해서 네 개의 검색 엔진을 사용할 경우, 하드웨어 로직의 도움으로 약 35%의 메모리 양의 감소와 80%의 메모리 접근 횟수의 감소를 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.378-389
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• 2006

IP 주소 검색 구조는 IPv6 주소체계의 도래와 함께 더욱 고속 네트워크 기술의 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 차세대 인터넷 라우터를 위한 새로운 글로벌 IPv6 유니캐스트 주소 검색 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 적절한 프리픽스 그룹화를 수행하고 각 그룹별로 가변적으로 복수 해슁을 수행한다. 이를 통해 적절한 개수의 포워딩 테이블에서 해슁의 충돌(collision)을 효율적으로 분산함으로서 오버플로우를 최소화하였으며 포워딩 테이블 구성을 위해 필요한 메모리 크기를 줄였다. 또한 단 한 번의 메모리 접근만으로 포워딩 테이블 구성 및 검색이 가능한 고속 주소 검색 구조이며 추가적 업데이트가 용이한 구조이다. 실제 6bone 테스트 라우팅 CERNET 데이터를 이용하여 균일한 복수 해슁을 이용한 구조와 제안한 구조를 비교, 실험하였으며 동일한 8개의 테이블에서 약 15%의 포워딩 테이블을 위한 메모리 절약과 약 50%의 오버플로우 감소를 확인하였다.