• 제목/요약/키워드: queuing technology

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다양한 네트워크 환경에 자동적으로 적응하는 RED 알고리즘 (A New RED Algorithm Adapting Automatically in Various Network Conditions)

  • 김동춘
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.461-467
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    • 2014
  • AQM은 라우터에서 사용되고 있으며 큐의 순간적 길이나 평균길이를 관찰하여 혼잡을 예측하고 탐지하는 알고리즘이며, 평균 큐길이가 임계 값을 초과하면 혼잡이 발생하였다고 추론하고 라우터로 유입되는 패킷을 미리 폐기시키거나 패킷 전송 노드에게 혼잡을 미리 알림으로써 전송노드에서 전송률을 줄여 혼잡을 피하도록 한다. AQM 알고리즘의 하나인 RED (random early detection)는 패킷을 무작위로 폐기시켜 혼잡제어를 하는 큐 기반의 혼잡 제어기술이다. RED는 TCP의 시간경과 및 큐 지연을 줄이며 링크 활용도를 높이고 버스트한 트래픽이 유입되는 것을 관리하는 기술로써 널리 사용되어지고 있으며 혼잡도의 정도를 큐의 평균 길이로 추정한다. 그러나 파라미터($P_{max}$, $TH_{min}$)값들이 고정되어 있어서 특정한 네트워크 환경에서는 동작을 잘 못한다. 본 논문에서는 네트워크 상태를 지속적으로 감지함으로써 $P_{max}$$TH_{min}$의 값을 네트워크 상태에 적합한 값으로 자동적으로 바꾸어줌으로서 다양한 환경에서도 동작을 잘할 수 있는 확장 RED를 제안한다.

다중큐잉 실시간 트래픽쉐이핑을 적용한 네트워크간 VPN 지원 유무선공유기 시스템 (Wired/Wireless Gateway System Supporting LAN-to-LAN VPN with Multi-Queuing Realtime Traffic Shaping)

  • 양승의;고병오;최종근;정회경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1097-1103
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    • 2015
  • 네트워크간 인프라를 구축하기 위해서는 네트워크 전문가의 지원과 고가의 VPN전용장비가 필요한 이유로 중소규모 기관에 까지 대중화가 되지는 못하는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 저렴한 개방형 유무선공유기 H/W플랫폼에 개방형 네트워크전용 임베디드OS인 OpenWRT플랫폼을 기반으로 OpenVPN, OpenSSH, iproute 를 구현하여 네트워크간 VPN을 지원하도록 구현하였다. 여기에, 다중큐잉 실시간 트래픽쉐이핑 기술을 VPN터널에 적용시켜 회선품질의 변화가 발생하더라도 최적의 네트워크 환경을 유지할 수 있도록 하였다.

HomePNA 2.0 MAC Controller 회로의 설계 및 구현 (Design and Implementation of HomePNA 2.0 MAC Controller Circuit)

  • 김종원;김대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권1A호
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    • pp.1-10
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    • 2006
  • Home Phoneline Networking Alliance(HomePNA) 2.0 기술은 기존의 댁내 전화 선로를 사용하여 홈 네트워크를 구축하는 기술로서, 4-32 Mbps의 고속 데이터 전송 속도를 제공한다. 이러한 HomePNA 2.0의 Medium Access Control(MAC) 프로토콜은 IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection(CSMA/CD) 방식을 사용하면서, Quality of Service(QoS) 알고리즘을 제공하고, 충돌 해결 알고리즘은 Distributed Fair Priority Queuing(DFPQ) 알고리즘을 사용한다. 본 논문은 HomePNA 2.0 MAC 프로토콜의 성능 분석 결과와 HomePNA 2.0 MAC Controller의 요구 사항을 기술하고, 우리가 설계한 HomePNA 2.0 MAC Controller 회로의 구조를 제시하며, HomePNA 2.0 MAC Controller를 구성하는 각 블록의 모의 실험 결과를 제공하고, 우리가 구현한 HomePNA 2.0 Transceiver 칩을 제시한다.

폐쇄된 다중 클래스 시스템에 대한 신속한 성능 시뮬레이션 모델 (Agile Performance Simulation Model for a Closed Multi-class System)

  • 김용수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.11-16
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    • 2009
  • 큐(queuing) 이론은 전화회선 수를 예측하기 위해 1917년 Erlang에 의해 도입된 이후 1960년대 말이 되어서야 Scherr를 필두로 컴퓨터 시스템의 성능 분석에 적용되기 시작하였다. 2000년대 들어 인터넷의 팽창 동 IT기술의 발달로 비즈니스 환경이 속도 중심으로 바뀌면서 시스템 분석가들도 사용자의 IT서비스 만족도를 충족시키기 위해 컴퓨팅 환경 분석 및 예측을 신속히 수행할 필요가 생겼다. 또한 컴퓨터 장비 가격은 급격히 하락하고 성능은 증가하는 상황에서 컴퓨터의 성능을 분석하여 개선하기 보다는 새로운 장비를 도입하여 성능을 향상시키려 함으로서 비용의 낭비는 물론 현 시스템의 용량과 성능도 파악하지 못하고 있다. 그러므로 많은 시간을 요하는 자세하고 정확한 시뮬레이션 모델 보다는 때로는 조악하지만 신속한 모델이 필요할 수도 있다. 본 논문에서는 측정된 성능 데이터를 기초로 Menasce가 제시한 분석적 모델을 검토하고 ARENA를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축하여 검정함으로써 개략적이지만 신속한 성능 분석 및 예측 시뮬레이션 모델을 제시하고자 한다.

MQTT 기반 IoT 네트워크에서 공유 구독을 위한 비용 관리 최적 전송 방식 (Cost-aware Optimal Transmission Scheme for Shared Subscription in MQTT-based IoT Networks)

  • 이선빈;김영훈;김용은;최재윤;경연웅
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.1-8
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    • 2024
  • 기술이 발전함에 따라 Internet of Things(IoT)기술 또한 빠르게 발전하고 있다. IoT 기술에는 Message Queuing Telemetry Transport(MQTT)를 포함한 다양한 프로토콜이 사용되고 있다. MQTT는 경량 메시지 프로토콜로 제한된 대역폭과 전력을 가진 환경에서도 효율적으로 데이터를 전송할 수 있어 IoT 분야에서 de-facto 표준 프로토콜로 고려되고 있다. 본 논문에서는 MQTT 5.0의 기능인 공유구독에서 메시지 전송 방식을 개선한 방식을 제안하고자 한다. 공유구독에서 메시지 전송 방식 중 대중적으로 사용되는 라운드 로빈 방식은 Client의 현재 상태를 고려하지 않는다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 논문에서는 현재 상태를 고려하여 최적의 전송 방식을 선정하는 방법을 제안한다. 이때 Markov decision process(MDP)를 기반으로 모델링을 수행하고, Q-Learning을 이용하여 최적의 전송 방식을 선정하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방식과 기존에 사용되는 방식들을 비교하여 다양한 환경에서 성능 분석을 진행해 제안한 방식이 기존 방식들보다 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인하고, 향후 연구의 방향성을 제시하면서 본 논문을 마무리하고자 한다.

Exploring On-Chip Bus Architectures for Multitask Applications

  • Kim, Sung-Chan;Ha, Soon-Hoi
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제4권4호
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    • pp.286-292
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    • 2004
  • In this paper we present a static performance estimation technique of on-chip bus architectures. The proposed technique requires the static scheduling of function blocks of a task to analyze bus conflicts caused by simultaneous accesses from processing elements to which function blocks are mapped. To apply it to multitask applications, the concurrent execution of the function blocks of different tasks also should be considered. Since tasks are scheduled independently, considering all cases of concurrency in each processing element is impractical. Therefore we make an average estimate on the effects of other tasks with respect to bus request rate and bus access time. The proposed technique was incorporated with our exploration framework for on-chip bus architectures, Its viability and efficiency are validated by a preliminary example.

An Adaptive Proportional Integral Active Queue Management Algorithm based on Self-Similar Traffic Rate Estimation in WSN

  • Liu, Heng;Wang, Yan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권11호
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    • pp.1946-1958
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    • 2011
  • Wireless Sensor Network (WSN) is made up of a number of sensor nodes and base stations. Traffic flow in WSN appears self-similar due to its data delivery process, and this impacts queue length greatly and makes queuing delay worse. Active queue management can be designed to improve QoS performance for WSN. In this paper, we propose self-similar traffic rate estimating algorithm named Power-Law Moving Averaging (PLMA) to regulate packet marking probability. This algorithm improves the availability of the rate estimation algorithm under the self-similar traffic condition. Then, we propose an adaptive Proportional Integral algorithm (SSPI) based on the estimation of the Self-Similar traffic rate by PLMA. Simulation results show that SSPI can achieve lower queue length jitter and smaller setting time than PI.

Evaluating Service System Alternatives via a Computer Simulation-enabled MCDM Framework

  • Deng, Wei-Jaw;Pei, Wen;Tsai, Chih-Hung
    • International Journal of Quality Innovation
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    • 제8권2호
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    • pp.100-114
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    • 2007
  • Decision makers in the service industry must effectively cope with queuing problems, service capacity optimization, service efficiency and service quality problems. This study proposes a computer simulation-enabled MCDM framework that integrates computer simulation analysis, Taguchi method, expert opinion and multiple criteria decision making (MCDM) to assist decision makers in coping with decision problems. In this framework, Taguchi method is adopted to reduce the time required for the simulation experiment. Computer simulation analysis is adopted to obtain useful information for rapid decision-making without interrupting actual production. MCDM is used to select the optimal alternative. The illustrative result is extremely promising.

An Analytical Approach to Evaluation of SSD Effects under MapReduce Workloads

  • Ahn, Sungyong;Park, Sangkyu
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권5호
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    • pp.511-518
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    • 2015
  • As the cost-per-byte of SSDs dramatically decreases, the introduction of SSDs to Hadoop becomes an attractive choice for high performance data processing. In this paper the cost-per-performance of SSD-based Hadoop cluster (SSD-Hadoop) and HDD-based Hadoop cluster (HDD-Hadoop) are evaluated. For this, we propose a MapReduce performance model using queuing network to simulate the execution time of MapReduce job with varying cluster size. To achieve an accurate model, the execution time distribution of MapReduce job is carefully profiled. The developed model can precisely predict the execution time of MapReduce jobs with less than 7% difference for most cases. It is also found that SSD-Hadoop is 20% more cost efficient than HDD-Hadoop because SSD-Hadoop needs a smaller number of nodes than HDD-Hadoop to achieve a comparable performance, according to the results of simulation with varying the number of cluster nodes.

A Performance Analysis of TMN Systems Using Models of Networks of Queues, Jackson's Theorem, and Simulation

  • Hwang, Young-Ha;Chung, Sang-Wook;Lee, Gil-Haeng;Kim, Young-Il
    • ETRI Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.381-390
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    • 2002
  • We analyze the performance of a telecommunications management network (TMN) system using models of networks of queues, Jackson's theorem, and simulation. TMN systems for managing public asynchronous transfer mode (ATM) networks generally have a four-level hierarchical structure consisting of a network management system, a few element management systems (EMSs), and several pairs of agents and ATM switches. We construct a Jackson's queuing network and present formulae to calculate its performance measures: distributions of queue lengths and waiting times, mean message response time, and maximum throughput. We perform a numerical analysis and a simulation analysis and compare the results.

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