인터넷은 이미 일상생활에 깊게 자리 잡았다 이러한 인터넷의 적용으로 실생활에서 수행하여야만 했던 많은 일들을 인터넷을 통해 수행할 수 있게 되었고, 인터넷의 편리함 때문에 인터넷 사용자 역시 크게 증가하였다. 그러나 인터넷 사용자의 증가와 더불어 인터넷을 통한 각종 침해사고 역시 크게 증가하였다. 침입자 역추적 기술은 여러 경유 시스템을 통해 우회 공격을 시도하는 해커의 실제 위치를 실시간으로 추적하는 기술이다. 따라서, 본 논문에서는 현재 인터넷 환경에 적용 가능한 워터마크 기법을 응용한 TCP 연결 역추적 시스템인 RTS 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안된 역추적 알고리즘의 특징을 분석하여 역추적 구성 요소를 모델링하고, 네트워크 시뮬레이터 도구인 ns-2를 이용하여 모델링 된 역추적 구성 요소를 포함한 가상 네트워크 토폴로지 환경에서 모의 실험한 내용과 그 결과를 분석하였다.

현재 가장 널리 쓰이는 수송계층 프로토콜인 TCP는 패킷 손실의 원인을 망의 혼잡 때문에 일어난다고 가정하고 있으므로 기존의 유선망과 고정 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에 적합하다. 그러나 무선 링크에서의 패킷 손실은 대부분 혼잡에 의해서가 아니라 높은 에러율과 핸드오프에 의해 발생하게 되므로 기존의 TCP를 그대로 사용하게 되면 불필요한 혼잡제어 메커니즘의 호출로 성능의 저하를 가져온다. 현재까지 무선환경에 적합한 TCP를 위한 많은 방안이 제시되고 있다. 이 가운데 SNOOP 기법은 무선링크에서 패킷 손실이 생겼을 경우 송신측에서 재 전송하는 것이 아니라, 지역 재전송에 기반을 두고 있기 때문에 무선 링크의 손실로 인해 유선 링크가 영향을 받는 것이 아니므로 매우 적절한 해결책이다. 하지만 SNOOP은 캐쉬에 재전송할 데이타가 없으면 성능의 저하를 초래하는 것이 단점이다. 본 논문에서는 SNOOP의 단점을 보완하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 패킷손실의 원인을 판별하여 불필요한 혼잡제어 메커니즘의 호출을 줄여 성능을 개선한다.

TCP는 웹브라우징, 이메일, 파일 전송 등에서 사용되는 가장 중요한 인터넷 프로토콜 중의 하나이다. 하지만 TCP는 링크 에러율이 극히 적은 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에 적용되었을 경우 성능 저하 현상을 가져오게 된다. 이러한 문제의 해결을 위해서 많은 연구가 진행되었다. 하지만 기존 연구의 경우 단일 링크 특성을 가지는 무선망(즉, 동질적 무선망)에서의 이동성만을 고려하여 TCP의 성능을 분석하였다. 하지만 차세대 무선/이동 통신망의 경우 여러 다양한 무선망이 혼합된 이질적 무선망이 될 것이다. 따라서 이러한 이질적 무선망에서의 TCP의 성능을 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 이질적 무선망에서의 단말기의 이동성에 따른 TCP 성능을 분석한다. 그 결과 기존의 연구 결과에서는 볼 수 없던 다른 형태의 TCP 성능 저하 현상을 경험할 수 있었는데 이는 이질적 무선망 사이의 수직적 핸드오프로 인한 패킷 손실과 링크 특성(대역폭과 링크 지연 시간)의 급격한 변화로 인해 TCP의 재전송 타이머 등이 새로운 링크 특성에 맞지 않게 설정되기 때문에 발생하는 것이다. 다양한 시뮬레이션 분석 결과 기존의 다양한 TCP 개선 기법으로는 이러한 문제를 완전히 해결할 수 없고 새로운 접근 기법이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

어디서나 접속이 가능한 무선네트워크는 더 이상 미래의 이야기가 아니다. 이미 우리 주변에는 이동 중에 네트워크에 접속할 수 있는 많은 장치들이 있다. 인터넷 프로토콜은 단말의 이동성뿐만 아니라 네트워크의 이동성까지도 지원하도록 확장되고 있다. 그러나 이동 단말과 이동 네트워크들이 중첩되면서 패킷의 전송 경로가 매우 복잡해지는 문제점이 있다. 중첩된 이동 네트워크 환경에서 이동 라우터는 네트워크를 빠져 나가는 패킷에 대해, 대응 단말은 이동 네트워크로 보내는 패킷에 대해 순차적으로 터널링을 하여 직접적인 경로를 형성할 수 있다. 본 논문에서는 순차적인 터널링을 수행하게 함으로써 중첩된 이동 네트워크에서 최적의 경로로 패킷을 전송할 수 있도록 하는 방법을 제시한다. 제시된 방법은 수식과 시뮬레이션을 통하여 성능을 평가하였다.

최근 운송 수단 등에 형성된 네트워크가 하나의 단위로 이동할 때 효율적으로 인터넷 접속을 지속할 수 있도록 하는 네트워크 이동성 지원 방안에 대한 연구가 이루어지고 있다 그런데, 지금까지 제안된 방안들은 이동 네트워크에 속하는 이동 노드의 수가 많아지는 경우 점차 핸드오프에 걸리는 시간이 증가하여 원활한 통신이 불가능하게 되거나, 이동 네트워크가 중첩된 상황에서 비효율적인 경로를 통한 전송을 초래하는 문제를 가지고 있다. 이에 본 논문은 이들 문제점을 해결할 수 있는 확장성 있는 네트워크 이동성 지원 방안인 SNEMOS(Scalable NEtwork Motility Support)를 제안하고 시뮬레이션에 의해 그 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과 핸드오프 지연, 라우팅 경로 길이, 패킷 전달 지연, 데이타 패킷의 헤더 오버헤드 및 시그널링 오버헤드 둥의 측면에서 SNEMOS가 기존의 스킴들에 비해 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

본 논문에서는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제안된 SIP(session initiation protocol)를 사용한 하이브리드(hybrid)형 화상회의 시스템 모델을 설계하고 구현한다 하이브리드형 화상회의 시스템은 모든 신호처리는 서버를 통해 이루어지고, 컨퍼런스 구성은 서버를 중심으로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, UA(user agent)를 중심으로 구성되어질 수 있도록 제안되었다. 그 결과 집중화 모델의 장점으로써 사용자 상태 관리와 라우팅이 용이할 뿐만 아니라, 에드혹(ad-hoc)모델과 단말 혼합모델의 장점인 이동성 지원이 가능하게 되었다. 제안된 모델을 바탕으로 구현된 서버는 신호처리만을 담당하여 서버의 부하가 적어 소규모 컨퍼런스 뿐만 아닌 중규모 혹은 대규모 컨퍼런스에서도 사용가능함을 확인하였고, UA는 풀메쉬(full mesh) 형태의 유니캐스트(unicast)를 사용하여 10명이하의 소규모 컨퍼런스에 적합함을 실험을 통하여 보였다.

클러스터 구조는 고가용도와 고성능 그리고 확장성을 요구하는 웹 서비스나 정보시스템 같은 응용 분야에서 저 비용으로 유용하게 사용 가능하다. 웹 서버 클러스터의 내용 기반 분배는 각각의 웹 서버들 사이에서 지능적으로 사용자 요구를 전달하기 위해 애플리케이션 계층에서 알려진 상세한 데이터를 이용한다. 본 논문에서는 웰 서버 클러스터 시스템을 대상으로 캐시의 적중과 각 서버의 부하 상태를 고려한 효율적인 내용 기반의 부하 분배를 수행하고 사용자의 동적인 문서 요구를 수용할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 특히 제안된 알고리즘은 부하 분배기로 하여금 각 서버에 있는 캐쉬의 내용을 모델링 하기 위한 시도나 웹 문서에 대한 사용자 접근 확률을 계산하기 위한 오버헤드가 없다.

인터넷을 통해 웹이 보편화되면서 폭발적으로 증가하는 사용자의 서비스 요구를 수용하는 것은 점점 더 어려운 문제가 되고 있다. 사용자의 증가를 예측할 수 없는 상황에서 매번 고성능의 시스템을 구입하는 것은 좋은 해결책이 될 수 없다 즉, 필요할 때에 시스템을 적절히, 간단하게 확장할 수 있는 방법이 있어야 한다. 웹 클러스터링 시스템은 이러한 요구를 수용할 수 있는 기술로서 주목받고 있다. 본 논문은 웹 클러스터링 시스템 연구에서 두 가지 점에서 기여를 하고 있다. 우선, FreeBSD상에서 구현되었던 Layer-7 스위치 기법 기반의 웹 클러스터링 시스템을, 많은 사용자에 의해 선호되고 있는 Linux 운영체제에 구현하였다. 이 두 운영체제 사이에는 상당한 차이가 있으며 본 논문에서는 Linux상의 구현에 대해 상세히 언급한다. 두번째는 Zipf-like한 웹 요청의 특성을 반영하여 각 요청에 따라 자원을 클러스터 상에서 효과적으로 할당할 수 있는 DS (Dual Scheduling) 부하 분산 기법을 제안하였다. 실험을 통해 이기법이 시스템 성능을 향상시키는 사실을 보인다.

편재형 공간에서 사용자는 자유롭게 이동하면서 VOD(Video On Demand) 서비스를 제공받기원한다. 그러나 기존의 VOD 시스템은 사용자의 위치에 종속적이기 때문에 한 세션이 종료될 때까지 서버는 한 클라이언트에게만 데이타를 전송한다. 그래서 만일 사용자가 이동한다면 이전 세션을 종료시키고 새로운 클라이언트에서 다시 세션을 연결해야 한다 그러나 위치 인식 VOD 시스템은 세션의 연결과 종료를 자동으로 수행함으로써 사용자 이동성을 지원한다. 즉, 사용자의 위치 이동을 자동으로 인식하고 사용자 근처의 클라이언트로 데이타 전송 흐름을 바꾸어 연속적으로 서비스를 제공한다. 본 연구는 편재형 공간에서 이동 중인 사용자에게 연속적인 서비스를 제공하기 위하석 위치 인식 VOD 서비스 구조와 세션 핸드오프 기법을 제안하고 자바(Java)와 지니(Jini)를 기반으로 위치 인식 VOD 프로토타입 시스템을 구현한다. 그리고 실험에서 제안된 핸드오프 기법이 다른 기법에 비해 적은 핸드오프 시간을 가짐을 보인다.

인터넷과 PC의 발달은 정보의 분산과 공유를 가속화하여, 사용자 스스로 컴퓨터 자원과 서비스를 개인의 컴퓨터 사이에 서로 공유하는 P2P (Peer-to-Peer) 컴퓨팅이 등장하였다. 대부분의 P2P 시스템에서 가장 중요한 기능은 효율적으로 데이타를 위치시키고 (location) 탐색하는 것이다. 지금까지 개발된 P2P 시스템은 피어의 성능을 똑같은 것으로 가정한다. 이는 알고리즘의 분석이 쉽기 때문에 학문의 관점에서는 유용하지만, 실제로는 모든 피어가 비슷한 기능을 가지는 것이 아니다. 본 논문에서는 기존의 P2P 시스템에서 무시하고 있는 피어의 컴퓨팅 능력을 고려한 P2P 프로토콜을 제안하고, 또한 제안한 프로토콜의 응용 분야와 활용 가능성을 제시한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 메시지의 피어 사이의 라운드 시간과 메시지의 평균 홉 (Hop) 수를 측정하여 프로토콜의 성능을 검증하고, 마지막으로 수식으로 성능을 분석한다. 간 논문에서 제안한 P2P 프로토콜의 이즘을 Magic Square 라고 한다. 마방진에서 각각의 숫자는 특별한 의미가 없지만, 그 수를 적절히 배치한 마방진은 어느 방향에서 보아도 같은 합을 가진다. 본 논문에서 제안하는 ,Magic Square도 카 피어가 가지는 정도는 의미가 없더라도 전체 시스템에서는 의미론 가지고, 어떤 피어에서 질의를 하더라도 비슷한 성능이 나을 수 있도록 설계하였다.

이동 애드혹 네트워크(Mobile Ad-Hoc Network)는 기지국에 의존하지 않으면서 다중 홉 기반의 무선 통신을 제공한다. 또, 현재 동적인 주소할당을 위해 주로 사용되는 DHCP나 메시지를 전달을 위해 라우터를 사용하지 않고 통신에 참가하는 노드가 라우터 역할을 제공함으로써 네트워크를 구성한다. 이동 애드혹 네트워크를 위해서 현재 여러 라우팅 프로토콜이 제안되었지만, 이들은 모두 근원지에서 목적지까지의 최적화 또는 최단 경로를 찾기 위한 라우팅 프로토콜만을 기술하고 있으며 네트워크 형성 이전에 노드의 설정이 되어 있다고 가정하고 있다. 이를 보완하기 위해서 MANETConf[1] 및 예언 주소 할당 알고리즘[2] 등이 제안되고 있다. 특히 [1]에서는 단일 계층 구조에서의 노드 주소 할당 및 중복성 회피를 위한 방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 [1]에서 제안하는 방안을 수정 및 보완함으로써 이동 애드혹 네트워크에 참가하는 노드가 보다 효율적으로 주소를 설정할 수 있는 노드 설정 프로토콜을 제안한다. 특히, 새로이 제안되는 방안은 새로운 노드가 네트워크에 진입했을 때 교환하는 메시지 수를 줄임으로써 네트워크 내의 오버헤드를 현저하게 줄였다. 또, 2 계층 네트워크 구조를 기반으로 하기 때문에 주소 중복성 문제를 용이하게 해결한다.

블루투스(Bluetooth)는 휴대폰을 중심으로 하여 다양한 디지털 기기 사이의 무선 인터페이스를 제공할 수 있는 기술로 가능성을 인정받아 왔다. 특히 블루투스에서 지원되는 스캐터넷(Scattemet)이라는 네트워크의 형태는 PAN(Personal Area Network)과 같은 동적인 Ad-hoc 네트워크 환경에서 블루투스가 지원되기 위해서는 필수적인 요소이다. 하지만 기존의 블루투스 스캐터넷 관련 연구들은 노드들이 수시로 추가 혹은 이탈하는 동적인 네트워크 환경을 거의 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 동적인 네트워크 상황을 고려하여 블루투스 스캐터넷 내부에서 노드가 이탈하였을 경우 이를 재형성하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 본 알고리즘은 다양한 스캐터넷 형태와 무관하게 적용될 수 있는 범용 알고리즘이며, Inquiry 과정이 생략된 채 Page 과정만으로 빠르게 네트워크가 복구되는 특성을 지닌다. 또 노드의 형태에 따라 복구 마스터/슬레이브를 지정하여 작성되는 복구 노드 벡터(Recovery Node Vector)에 따라 동작한다. 또 본 논문에 제시한 알고리즘은 상용 하드웨어에 적용이 가능한 구체적인 알고리즘으로, 실제 상용 하드웨어 실험을 통해 그 성능을 평가하고 발생되는 문제점을 수정하였다. 실험을 통해 제안한 알고리즘의 재형성 지연 시간은 Inquiry 과정이 포함된 경우의 23~60% 정도로 단축된 결과를 얻었고, 97% 이상의 복구 성공률을 보였다.