트래픽의 증가는 전체 네트워크 성능에 크게 영향을 미치며 네트워크 성능의 유지 및 향상을 위해서는 트래픽 관리가 필수적이다. 본 논문에서는 네트워크 트래픽을 분석하여 시계열 모형에 의해 트래픽을 예측하고 예측된 결과가 대역폭에 비해 크다면 트래픽 폭주임을 가정하고 라우팅 경로의 비용을 증가하여 트래픽을 분산되도록 한다. 즉, 라우팅 혼잡의 발생을 예측하여 라우팅 혼잡을 미리 해소하는 방안을 제안한다. 예측 모형은 실제 네트워크 망에서 트래픽을 수집하여 모형의 확률적 오차를 최소화하는 모형을 추출한다. 확률적 오차를 최소화하는 시계열 모형을 얻기 위해서는 정상성 가정에 대한 적합성을 판단하는데, 정상성 가정은 자기상관함수와 편자기상관함수를 통해 얻을 수 있다. 실험을 통하여 추출된 예측 모형이 라우팅 경로의 비용을 조정함으로써 트래픽이 분산되도록 한다. 그 결과, 트래픽 예측 라우팅이 혼잡 발생을 미연에 방지하여 네트워크 성능을 향상시킬 수 있는 방안이라는 것을 보인다.

스테이트풀 인스펙션을 수행하는 기기에서는 패킷 플로우에 대한 정보를 유지해야 한다. 이러한 기기는 네트워크 공격 패킷에 대하여도 패킷 플로우 정보를 유지하게 되어 네트워크 공격 하에서 과도한 메모리가 요구되고 이로 인하여 메모리 오버플로우나 성능 저하가 일어난다. 따라서 이 논문은 스테이트풀 패킷 인스펙션 시 공격에 의해 생성되는 불필요한 미완성 엔트리를 제거하기 위해 사용할 수 있는 플로우 엔트리 타임아웃 값에 대한 가이드라인을 제시한다. 대부분의 인터넷 트래픽과 상당수의 네트워크 공격이 TCP 프로토콜을 사용하기 때문에 RFC2988의 TCP 재전송 시간 계산 규약에 기초를 둔 실제 인터넷 트레이스에 대한 분석을 통해 가이드라인을 도출한다. 구체적으로, 미완성 TCP 연결 설정 상태에서 (R+T) 초 이상 경과한 엔트리는 제거하여야하며, 이 때 R은 SYN 재전송 허용 회수에 따라 0,3,9를 선택하고 T는 $1\leqq{T}\leqq{2}$ 에서 부가적인 왕복 지연 허용치에 따라 선택하여야 함을 보인다.

성형(Star) VPN(Virtual Private Network) 구조에서는 통신하는 두 CPE(Customer Premise Equipment) VPN GW(Gateway) 간 발생하는 트래픽이 항상 Center VPN GW를 거쳐서 전송되므로 비효율적인 트래픽 전송이 이루어진다. 또한 Center VPN GW에서의 패킷 프로세싱으로 인한 과부하도 발생한다. 이를 해결하기 방안으로 IPSec(IP Security)의 IKE(Internet Key Exchange) 메커니즘을 이용하여 통신하는 두 CPE VPN GW 간 직접터널을 설립할 수 있으나 이 경우에는 터널 설립 및 관리가 복잡하고 오버헤드가 크다 이에 본 논문에서는 통신하는 CPE VPN SW 간에 자동적으로 직접터널을 설립할 수 있게 하는 SVOT(Star VPN On-demand Tunnel) 방안을 제안한다. SVOT 방안에서는 CPE YPN GW가 트래픽 모니터링 정보를 기반으로 직접터널을 설립할 것인지를 판단한다 CPE VPN GW는 Center VPN GW로부터 터널 설립에 필요한 제반정보들을 제공받아 상대 CPE VPN GW와 직접터널을 설립한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안에 대하여 성능을 조사하였고, 이와 함께 기본적으로 Center VPN GW를 통하여 모든 트래픽이 전송되는 성형 VPN 구조, 모든 CPE VPN GW간 풀-메시(Full-mesh)로 터널 연결 정보를 유지하고 있는 풀-rll시 VPN 구조와 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 SVOT 방안이 기본적인 성형 VPN 구조에 비해 확장성과 트래픽 전송효율성, Center VPN GW의 과부하를 방지하는 측면에서 우수한 성능을 보이면서 종단간 지연 및 처리율에 있어서는 풀-메시 VPN 구조와 거의 비슷한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

해쉬체인은 계산속도가 빠른 해쉬함수를 이용하여 체인을 구성하는 구조이다. 이 구조를 이용하여 화폐를 만들면 해쉬연산만으로 화폐의 유효성을 확인할 수 있어 지금까지 주로 적은 금액이 빈번하게 교환되는 실명 거래 환경에서 응용되었다. 그러나, 소액지불과 같은 다양한 암호학 응용에 사용되고 있는 해쉬체인 기반 시스템들은 익명성으로 인하여 지불비용이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 이 논문에서는 지불비용이 증가하지 않도록 인출되는 과정에서 한번의 은닉서명으로 사용자의 익명성을 보장하며, 시스템에 사용하는 인증서의 역할을 세션키로 대체하여 효율성을 향상시킨 새로운 해쉬체인 기반 소액지불시스템을 제안한다.

고속 네트워크의 등장으로 관리 영역을 초월한 계산 자원의 공유가 가능한 그리드 컴퓨팅 개념이 등장하게 되었다. 그리드 컴퓨팅 환경에 포함된 각 자원들은 이질적이기 때문에 고성능을 얻기 위해서는 효과적인 자원 발견 및 자원 선택이 중요하다. 본 논문에서는 그리드 컴퓨팅에서 다양하고 이질적인 자원들을 각 응용 프로그램에서 효율적으로 이용할 수 있도록, 각 참여자들에게 순위를 부여하고 각 작업(Task)에 적절한 자원을 할당하여 전반적인 시스템 성능을 극대화시키는 메커니즘을 제안하였다. 각 참여자의 순위는 초기에 각 참여자별 자원의 시스템 사양(예:CPU 속도, RAM 크기)등 정적 요소를 고려하여 결정되며, 추후에는 각 참여자들이 작업을 마친 후 제공되는 반환 값의 정확도, 응답시간과 같은 요소를 고려하여 동적으로 수행될 수 있도록 하였다. 이러한 순위에 따른 작업 재분배 메커니즘은 전체적인 시스템 성능을 향상시키고 정확도를 높인다.

현재의 표준 스트리밍 전송은 주로 UDP를 기반으로 동작하고 있으며, 혼잡 제어 메커니즘이 없는 UDP의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡 상황을 심화시킬수 있다는 단점을 가진다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 1990년대 이후로 혼잡 제어 메커니즘을 적용한 스트리밍 전송기법에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다 하지만 이러한 연구들은 네트워크 안정화만을 추구한 나머지 사용자 관점에서 스트리밍 응용 프로그램의 특성을 간과하는 문제점을 가진다. 또한 스트리밍 서비스에 큰 영향을 미치는 네트워크 지연에 대한 고려가 없다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 스트리밍 전송기법의 한계를 극복하기 위해서 사용자 관점의 요구사항과 네트워크 관점의 요구사항을 동시에 고려한 hybrid 형태의 BEST(Buffer-driven Efficient STreaming) 전송기법을 제안한다. 사용자 관점에서 버퍼상태나, 네트워크 관점에서 네트워크상태만을 고려하는 기존의 기법들에 비해서 제안하는 BEST는 두 관점의 요구사항을 동시에 고려하여 성능 개선을 시도하였다. 그러므로 BEST는 네트워크 상태에 적합하도록 전송률을 조절함으로써 네트워크의 안정성을 향상시킬뿐만 아니라, 수신단 버퍼의 underflow나 overflow를 효과적으로 예방하여 끊김없이 부드러운 재생을 제공한다. 또한 높은 지연을 가지는 네트워크 환경을 고려하여 설계하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 BEST 전송기법이 높은 지연을 가지는 네트워크 환경에서 네트워크 관점과 사용자 관점의 요구사항을 모두 만족시킬수 있음을 확인할 수 있었다.

인터넷에서 단대단 (end-to-end) 가용대역폭 측정은 분산된 응용 서비스, 단대단 QoS 보장 등에 유용하게 이용할 수 있다. 일반적으로 단대단 가용대역폭 측정에는 단일-홉 갭 모델에 기반한 패킷 트레인 (packet train) 전송을 통한 측정이 많이 사용되고 있다. 하지만 패킷 트레인의 출력 간격은 네트워크 망 구성과 경쟁 트래픽에 의해서 영향을 받으므로, 이 때 발생한 오차에 의해서 가용대역폭 측정에도 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 기존의 방법들이 가지고 있는 연이은 (bach-to-back) 패킷 트레인을 전송하여 링크의 고정대역폭을 측정에 의한 부정확성을 해결하기 위해서 패킷 트레인의 초기 갭에 영향을 받지 않는 가용대역폭 측정 알고리즘을 제안한다 또한 빠른 측정을 위해서 패킷 트레인 전송 시 적절한 초기 간격을 예측하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 검증하기 위해서 다양한 망구조에서 실험을 통해서 기존의 기법들과 비교하였다.

글로벌 로밍환경 구축을 위해 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems)와 WLAN(Wireless Local Area Network)의 각각의 장단점을 보완하여 통합한 인터네트워킹에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 UMTS와 WLAN의 인터네트워킹 방식은 크게 loosely-coupled 방식과 장기적 접근을 요구하는 tightly-coupled 방식으로 나눌 수 있다. Loosely-coupled 방식은 MIPv6(Mobile IP version 6)의 HA/AR(Home Agent/Access Router)를 사용하여 핸드오버(handover, HO)를 구현하는 방식이다. Loosely-coupled 방식은 IWU(Inter Woriking Unit)을 통해 직접적으로 두 망이 연결되어 있는 tightly-coupled 방식에 비해 독립적 확장이 가능하고 비교적 구현이 쉬우나 핸드오버의 지연으로 인한 패킷 손실과 서비스 끊김 등의 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위하여 HMIPv6(Hierarchical MIPv6)를 사용하여 UMTS와 WLAN의 인터네트지킹에 대한 핸드오버 프로시저를 제안한다. 총 핸드오버 시간을 구하고 시뮬레이션을 통해 제안된 HMIPv6를 사용한 방식이 기존의 MIPv6를 사용한 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.

네트워크 내의 이동 노드 (Mobile Node: MN)들의 수가 점차 증가함에 따라 IP 이동성 관리로 인한 시그널링 트래픽은 급증하게 될 것이며, 이러한 현상은 전반적인 네트워크의 성능을 크게 좌우할 수도 있을 것이다. 본 논문에서는 대표적인 IPv6 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6 (MIPv6)와 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)의 시그널링 부하에 대한 분석을 위하여, 연속 시간 마코프 체인 모델과 계층적 네트워크 모델을 사용하는 새로운 분석적 접근 방법을 제안한다. 본 논문은 동일한 네트워크 구조 하에서 MIPv6와 HMIPv6가 각각 적용되었을 경우, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용들을 분석적 모델링에 기반하여 각각 유도해 낸다. 또한, MN의 이동성 및 트래픽과 관련된 다양한 파라미터들의 변화가 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 살펴본다. 본 논문에서 제안된 분석적 모델링을 통하여, MN의 평균 이동 속도가 빠를수록, 바인딩 라이프타임이 큰 값으로 설정될수록, 그리고 평균 패킷 도착율이 적을수록, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 HMIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용은 MIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 되며, 이와 반대되는 상황 하에서는 MIPv6 하에서의 총 시그널링 비용이 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 됨을 알 수 있었다.

본 논문은 무선 센서 네트워크에 있어서 궤도 기반 매취메이킹 서비스를 위한 질의 이탈 및 이의 방지에 관한 것이다. 이러한 문제는 정보 구독 궤도를 따라 전파되는 질의가 정보 발간 궤도와 기하학적으로는 겹침에도 불구하고 정보를 획득하지 못할 때 발생한다 이에 따라 질의를 재 제출하거나 새로운 구독 궤도를 시작함으로 인한 시간 지연이 초래되어 최악에는, 궤도내의 루핑이나 네트워크 전체로의 메시지 범람을 야기한다. 이 문제를 정형적으로 다루고 그 해결책을 제시한다. 먼저, 노드들이 존재하는 영역을 논리적으로 작은 그리드들로 분할하고, 그리드 기반 멀티캐스트 다음-흡 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 궤도 설정을 직선형태로 유지하도록 시도함은 물론 수신 노드들의 분포 및 틈새 없는 그리드 단위의 멀티캐스트를 고려한다 이러한 알고리즘에 의거하여 정보 발간 및 구독을 시행하는 경우 질의 이탈이 궁극적으로 방지됨을 증명한다. 제안 알고리즘이 탐욕적 송출과 같은 비 그리드 기반 알고리즘과 GAE와 같은 고정 크기의 그리드 접근법 보다 이웃 노드들의 전력을 더 적게 소모함을 알 수 있다.

무선 컴퓨팅 환경에서 데이타 방송 기법은 다수의 클라이언트에게 데이타를 전송하는 유용한 기법이다. 일반적으로 낮은 대역폭을 갖는 데이타 방송 시스템에서 캐싱은 대역폭에 대한 클라이언트들의 경쟁을 줄임으로써 응답 시간을 향상시키기 위해 도입된다. 본 논문에서는, 클라이언트가 유지하는 정보를 이용하는 기존 연구와 달리 서버가 유지하는 클라이언트의 데이타 요구에 관한 정보를 이용하는 캐싱 전략들을 제시하고 제안한 전략들의 성능을 시뮬레이션을 통하여 평가한다. 성능 평가에 따르면, 서버에서 유지하는 인기도와 대기 시간 정보를 함께 고려하는 전략이 다른 전략들보다 전반적으로 좋은 성능을 보여 주고 있다.

인터넷은 그 급속한 성장과 더불어 점차 더 나은 서비스를 제공할 것을 요구받게 되었다. 이에 따라 차세대 인터넷 라우터들에서의 지능적인 패킷 분류 기능은 필수 불가결한 것으로 여겨지고 있다. 패킷 분류란 미리 정의된 classifier에 의거하여 입력된 패킷에 매치하는 가장 순위가 높은 룰을 찾는 과정이다. 기존에 나와있는 많은 패킷 분류 검색 구조들이 출발지, 목적지 프리픽스 필드에 기반하여 룰을 추려내는 접근 방법을 사용하고 있다. 그러나 대부분의 검색 구조들은 출발지, 목적지 프리픽스 검색을 위하여 트라이 구조에 바탕을 둔 순차적인 일차원 검색을 따르고 있으며, 매우 큰 메모리를 요구한다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 메모리를 매우 효율적으로 사용하면서도 출발지-목적지 프리픽스 쌍에 기반한 이차원 패킷 분류 구조를 제안하고자 한다. 코드워드로 구성된 이진 프리픽스 트리를 구성함으로써, 출발지 프리픽스 검색과 목적지 프리픽스 검색이 하나의 이진 트리를 통해 동시에 가능하도록 하였다. 또한 본 논문에서 제안하는 구조인 이차원 이진 프리픽스 트리는 트리 구조 내부에 비어있는 노드를 포함하고 있지 않으므로 트라이 구조가 가지고 있는 메모리의 비효율성 문제를 완전히 제거하였다.