• 한국통신학회논문지
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• 제38B권4호
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• pp.266-278
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• 2013

본 논문은 인터넷과 같은 다중제공자(multi-provider) 네트워크 환경 하에서 패킷 플로우를 효과적으로 제어하기 위한 SDN(Software Defined Networking) 기반의 정책 제어기를 소개한다. 제안된 정책 제어기는 네트워크 가시성 정보를 이용해 가상링크 및 가상포트 등을 직관적으로 제어함으로써 효과적인 서비스 오버레이 네트워킹(service overlay networking) 환경을 실현한다. 또한, 논리적으로 구분된 다수의 주문형 가상망을 신속히 구성하고 동적으로 관리함으로써 응용에 최적화된 네트워킹 환경을 사용자에게 제공한다. 본 논문에서는 정책 제어기의 구조 및 특징을 소개한 후, 멀티캐스트를 위한 두 가지 서비스 응용을 예시한다. 또한, 해당 응용들을 이용한 네트워크 서비스의 구성 시간을 성능 평가함으로써 정책 제어기의 적용 가능성을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1106-1127
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• 2012

Service oriented architecture (SOA) lends itself to model the application components to coarse-grained services in such a way that the composition of different services could be feasible. Service composition fulfills numerous service requirements by constructing composite applications with various services. As it is the case in many real-world applications, different users have diverse QoS demands issuing for composite applications. In this paper, we present a service composition framework for a typical service overlay network (SON) considering both multiple QoS constraints and load balancing factors. Moreover, a service selection algorithm based on niching technique and particle swarm optimization (PSO) is proposed for the service composition problem. It supports optimization problems with multiple constraints and objective functions, whether linear or nonlinear. Simulation results show that the proposed algorithm results in an acceptable level of efficiency regarding the service composition objective under different circumstances.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.443-461
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• 2014

Overlay routing has emerged as a promising approach to improve reliability and efficiency of the Internet. For one-hop overlay source routing, when a given primary path suffers from the link failure or performance degradation, the source can reroute the traffic to the destination via a strategically placed relay node. However, the over-heavy traffic passing through the same relay node may cause frequent package loss and delay jitter, which can degrade the throughput and utilization of the network. To overcome this problem, we propose a Load-Balanced One-hop Overlay Multipath Routing algorithm (LB-OOMR), in which the traffic is first split at the source edge nodes and then transmitted along multiple one-hop overlay paths. In order to determine an optimal split ratio for the traffic, we formulate the problem as a linear programming (LP) formulation, whose goal is to minimize the worse-case network congestion ratio. Since it is difficult to solve this LP problem in practical time, a heuristic algorithm is introduced to select the relay nodes for constructing the disjoint one-hop overlay paths, which greatly reduces the computational complexity of the LP algorithm. Simulations based on a real ISP network and a synthetic Internet topology show that our proposed algorithm can reduce the network congestion ratio dramatically, and achieve high-quality overlay routing service.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.1911-1930
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• 2017

Overlay routing has emerged as a promising approach to improve reliability and efficiency of the Internet. The key to overlay routing is the placement and maintenance of the overlay infrastructure, especially, the selection and placement of key relay nodes. Spurred by the observation that a few relay nodes with high betweenness centrality can provide more optimal routes for a large number of node pairs, we propose a resilient routing overlay network construction method by introducing Super-Relay nodes. In detail, we present the K-Minimum Spanning Tree with Super-Relay nodes algorithm (SR-KMST), in which we focus on the selection and connection of Super-Relay nodes to optimize the routing quality in a resilient and scalable manner. For the simultaneous path failures between the default physical path and the overlay backup path, we also address the selection of recovery path. The objective is to select a proper one-hop recovery path with minimum cost in path probing and measurement. Simulations based on a real ISP network and a synthetic Internet topology show that our approach can provide high-quality overlay routing service, while achieving good robustness.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.232-239
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• 2009

Emerging social networking services provide a new paradigm for human-to-human communication. However, these services are centralized and managed by single service provider. In this paper, we propose MicroPost, a decentralized event notification service architecture for social applications based on publish/subscribe model. In our design space, event brokers are structured as an overlay network which provides the substrate of distributed peer-to-peer lookup service for storing and retrieving subscriptions with hashed keys. Event clients interact with event brokers to publish or subscribe social messages over the wide-area network. Using XML standards, we present an efficient algorithm to forward events for rendezvous-based matching in this paper. In our design space, the cost of routing is O(${\omega}log_kN$), where N is the number of event brokers, ${\omega}$ is the number of meta-data obtained from event messages, and k is a constant, which is selected by our design, to divide the identifier space and to conquer the lookup of given key. Consequently, what we achieved is an asynchronous social messaging service architecture which is decentralized, efficient, scalable, and flexible.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2286-2309
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• 2016

Overlay networks have been widely deployed upon the Internet by Service Providers (SPs) to provide improved network services. However, the interaction between each overlay and traffic engineering (TE) as well as the interaction among co-existing overlays may occur. In this paper, we adopt both non-cooperative and cooperative game theory to analyze these interactions, which are collectively called hybrid interaction. Firstly, we model a situation of the hybrid interaction as an n+1-player non-cooperative game, in which overlays and TE are of equal status, and prove the existence of Nash equilibrium (NE) for this game. Secondly, we model another situation of the hybrid interaction as a 1-leader-n-follower Stackelberg-Nash game, in which TE is the leader and co-existing overlays are followers, and prove that the cost at Stackelberg-Nash equilibrium (SNE) is at least as good as that at NE for TE. Thirdly, we propose a cooperative coalition mechanism based on Shapley value to overcome the inherent inefficiency of NE and SNE, in which players can improve their performance and form stable coalitions. Finally, we apply distinct genetic algorithms (GA) to calculate the values for NE, SNE and the assigned cost for each player in each coalition, respectively. Analytical results are confirmed by the simulation on complex network topologies.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권4호
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• pp.239-245
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• 2007

셀룰러/랜 기반의 중첩 네트워크는 유선 네트워크에 비해 상대적으로 제한된 대역폭을 가지는 특성으로 인해 효율적인 대역폭 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 중첩 네트워크상에서 트래픽의 이동을 통한 온라인 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 각 네트워크간 트래픽 부하의 균형을 통해 지역적으로 발생하는, 과부하 현상을 극복하고 높은 대역폭 효율성을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 대역폭 관리를 위해 제안된 기존의 타 기법들과의 비교, 분석을 수행하여 제안된 방법이 다양한 네트워크 트래픽 상황에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권6호
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• pp.643-658
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• 2004

최근 산업 및 연구 단체에서 이동 애드혹 망에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지의 연구들은 하위 계층에 초점을 맞추고 있었던 것에 반해, 본 논문에서는 이틀 연구의 결과로 형성된 이동 애드혹망을 실제로 이용하기 위한 응용의 하나로 효율적인 서비스 검색 방법을 제시한다. 통신 오버헤드 측면에서 서비스 검색을 효율적으로 하기 위하여 피어 투 피어(P2P) 오버레이 네트위크에서 사용되는 분산 해쉬 테이블 시스템을 이용한다. 그러나 오버레이 네트워크는 물리적 네트워크 토폴로지와 독립적이기 때문에 기존의 유선망에서 사용되던 토폴로지 기반 메커니즘들은 노드들의 이동이 잦아 물리적 토폴로지가 수시로 바뀌는 이동 애드혹 망에 부적합하다. 본 논문에서는 오버레이 네트워크에서 라우팅의 비효율성을 극복하기 위한 근접성 기반 오버레이 네트워크 라우팅 기법을 제안한다. 근접성 기반 오버레이 네트워크 라우팅 기법에서, 각 노드는 1홉 브로드캐스팅을 통해 물리적으로 가까운 노드의 정보를 모으고, 이론 이용하여 논리적으로 목적지에 가까운 노드론 선택하여 메시지를 전송한다. 이러한 방식으로 메시지를 전송할 경우, 분산 해쉬 테이블 시스템과 같이 낮은 오버헤드를 유지하면서 플러딩 기반 기법과 비슷한 정도로 물리적인 홉 수를 줄일 수 있고, 노드들의 이동성이 있는 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다는 것을 ns-2 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권7호
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• pp.8-17
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• 2010

유비쿼터스홈은 댁내 뿐 아니라 휴대폰, 노트북 및 사무실 PC 등 댁외 개인기기를 포함하는 논리적인 영역을 포함한다. 이러한 기기 간에는 NAT, 방화벽 등 기기 간 네트워킹을 제한하는 요소가 존재한다. 또한 댁내에는 IP, IEEE1394, PLC, 블루투스, ZigBee, UWB, IrDA 등 물리적 전송 특성 및 프로토콜이 상이하여 상호 연동이 불가한 이종 네트워크 내에 다양한 기기가 공존하고 있다. 사용자가 원하는 서비스를 제공하기 위하여 각 기기 간 서비스 및 자원의 자유로운 조합이 필수적인 유비쿼터스홈 환경에서는 댁내외 이종 기기 간 자유로운 서비스 연동이 필수적으로 보장되어야 한다. 본 논문에서는 유비쿼터스홈에서 기기 간 seamless 통신을 제공하는 가상 오버레이 네트워크를 기반으로 댁내외 이종 기기 간 서비스의 자유로운 광고, 검색 및 엑세스를 제공하는 네트워킹 모델을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권4호
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• pp.384-392
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• 2004

이동 단말의 짧은 개발 주기에 따라 장치 및 적용 표준이 다양화됨으로써, 무선 컨텐츠 제공자가 효과적인 컨텐츠 서비스를 체공하는데 많은 장애 요소가 되고 있다. 이러한 문제점들을 효과적으로 개선하기 위하여 공용의 원본 컨텐츠를 이동 단말에 전달되는 과정에서 동적으로 단말에 최적화시킬 수 있는 서비스 플랫폼이 이상적인 대안이 될 수 있다. 그러므로, 본 논문에서는 동적으로 네트워크 프로토콜을 설치하기 위한 기술인 액티브 네트워크 메커니즘을 이용하여, 컨텐츠 서비스를 효과적으로 지원하기 위한 무선 컨텐츠 적응형 네트워크(Mobile Contents Adaptation Network ： MobiCAN)를 제안한다. MobiCAN은 액티브 네트워크 메커니즘을 적용한 오버레이 네트워크 기술이며, MobiCAN 노드와 이를 관리하기 위한 오버레이 관리 프로토콜로 구성된다. MobiCAN 노드는 효과적인 서비스 설치, 실행 및 유지 보수 기능을 제공하고, 서비스 개발이 용이하도록 서비스 계층화 및 커스트마이즈 기능을 제공한다. 특히, 마이크로 서비스는 노드의 기본적인 동작 단위이며 서비스 계층화 기능과 규격화된 인터페이스 함수를 제공한다. 그리고, 이러한 오버레이 네트워크를 제어 및 관리하기 위하여 OMPs를 제안한다. 이 프로토콜은 노드 정보 동기화를 위한 NISP, 오버레이 정보 질의를 위한 NIQP 및 노드 설정 및 오버레이 관리를 위한 NCMP로 구성된다. 그리고 마지막으로, MobiCAN의 실용성을 검증하기 위하여 구현된 동적 컨텐츠 최적화 프록시(Dynamic Contents Customization proxy ： DCCP) 서비스에 대하여 소개한다.