본 논문은 테스트 환경의 재구축에 의한 번거로움을 제거하고 손쉽게 테스트 환경을 재구성할 수 있는 리눅스 기반의 테스트 베드인 Network Traffic Control Test-bed(NTCT)를 구현하고 이를 활용한 실험 결과를 보인다. 본 논문에서 제시하는 NTCT는 원하는 사용자가 지정하는 네트워크 트래픽을 발생시키는 NS2 연동 트래픽 발생기와, 네트워크의 대역폭을 관리하여 실제 네트워크 상황과 유사한 환경을 유지시키는 트래픽 제어기, 그리고 성능 평가를 위한 실시간 네트워크 모니터로 구성되어 있다. 본 논문에서는 제시하는 NTCT를 이용하여 네트워크 성능을 평가하는 예제를 포함한다.

P2P 시스템은 시스템에 참여하는 노드들의 자원을 공유하는 분산 시스템으로 여기에 참여하는 노드들은 서버와 클라이언트의 역할을 모두 수행한다. 현재 분산 해쉬 테이블(Distributed Hash Table)을 기반으로 한 체계적이고 구조화된 P2P 시스템들인 CAN, Chord, Pastry, Tapestry 등이 제안되었으나 이 시스템들은 물리적 거리를 고려하지 않아서 안정적인 성능을 보장하기 어렵다는 약점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 우리는 TP2P시스템을 제안한다. 이 시스템은 스스로 조직을 관리하는 계층적 오버레이 네트워크 시스템으로 자원 탐색을 위해 Chord의 라우팅 메커니즘을 사용한다. 이 시스템은 물리적인 거리가 매우 가까운 노드플로 구성된 서브넷과 모든 노드들로 구성된 글로벌 네트워크로 이루어진 시스템이다. 각 서브넷에서 한 노드가 어떤 자원을 탐색하면 그 자원을 서브넷 안에 저장하기 때문에 Chord 시스템에 비해 물리적인 지연이 줄어들 가능성이 높다. 또 자원을 탐색할 때 각 노드들이 가지고 있는 Global-nodeID 정보를 이용함으로써 물리적 지연이 줄어드는 것은 물론이고 탐색 흡수도 25%정도 감소한다.

가용대역폭(Available Bandwidth) 측정 기법을 이용한 기존 스트리밍 프로토콜들(Streaming Protocol)은 가용대역폭을 측정하는 것에 있어서 정확성이 떨어지는 문제와 측정 속도가 느리다는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 가용대역폭 측정방법에 대한 연구가 가지고 있는 한계점을 극복하기 위해서 새로운 가용대역폭 측정 기법인 NABO(New Available Bandwidth measurement based on One-Way Delay)를 제안한다. NABO는 OWD(One-Way Delay)에 포함되어 있는 경쟁 트래픽이 없을 때의 전송 지연시간을 추출해 내고, 그 이후에 OWD에 반영하는 전송 지연시간을 제외한 경쟁트래픽에 의한 가변적인 지연을 측정함으로써 경쟁트래픽의 양을 측정한다. 이를 통해서 병목링크의 고정대역폭에서 경쟁트래픽의 대역폭을 제외한 가용대역폭을 정확하고 빠르게 산출한다. NABO의 성능을 검증하기 위한 실험 결과, 제안한 NABO가 다양한 네트워크 환경에서 스트리밍 서비스(Streaming Service)의 요구사항을 효율적으로 만족시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

Mobile IPv6(MIPv6)는 이동 호스트(mobile node: MN)가 인터넷의 연결 지점을 변경하더라도 임의의 호스트(correspondent node: CN)와 계속 통신을 유지할 수 있도록 하는 기술이다. 기존의 MIPv6 프로토콜에서는 핸드오버 기간 동안 CN이 MN으로 전송하는 트래픽은 손실된다. 이를 방지하기 위하여 HMIPv6 및 FMIPv6와 같은 여러 메커니즘들이 제안되었다. 그렇지만, 이들 메커니즘도 역시 패킷 손실이나 패킷의 순서 어긋남으로 인한 상위 계층의 성능 저하 문제가 발생한다. 본 논문에서는 패킷 손실과 순서 어긋남 문제를 해결할 수 있는 I-FHM1IPv6 를 제안한다. I-FHMIPv6에서는 홈 에이전트(home agent: HA) 또는 CN에게 MN의 바인딩 캐쉬 엔트리가 갱신된다는 것을 알려주는 Flush 메시지를 새로 정의했다. 이 메시지를 수신한 MN은 이전의 경로를 통한 패킷 전송이 종료된다는 것을 알 수 있으며, 이를 통하여 패킷의 순서 어긋남 문제를 해결할 수 있다. 또한 제안된 알고리즘은 효율적으로 FMIPv6 와 HMIIPv6 를 통합함으로써 패킷 손실을 최소화할 수 있다. 모의실험을 통해 제안된 알고리즘의 성능을 분석하였으며, I-FHMIIPv6의 성능이 기존 FMIPv6나 HMIIPv6보다 우수함을 알 수 있었다.

전송-수신 쌍들을 연결하는 많은 수의 경로들로 이루어진 멀티캐스트 트리에서 네트워크 구성요소의 실패는 멀티캐스트 트리의 일부를 손상시킬 수 있다. 그러나 하나의 구성요소의 실패를 복구하기 위해 전체 멀티캐스트 트리를 다시 만드는 것은, 실패의 영향을 받지 않은 경로를 사용하는 그룹 멤버들까지도 서비스의 중단을 겪어야 하기 때문에 바람직하지 않다. 본 논문은 QoS 멀티캐스트 트리에서 재구성해야 할 영역을 줄이면서 재구성의 성공 가능성을 최대화하는 계획된 재구성(Pre-Planned Reconfiguration: PPR) 정책을 제안한다. PPR 방식은 멀티캐스트 트리의 전송-수신 쌍을 연결하는 각 경로에 재구성 경로를 미리 만들고, 이들 경로에 필요한 자원을 미리 예약해 둔다. 이를 위해 우리는 기존 멀티캐스트 트리의 변화를 최소화하며 손상되지 않은 부분들의 서비스를 최대한 유지하는 재구성 경로의 라우팅 방법을 고안하였으며, 효율적 자원 공유 방법을 사용하여 재구성 경로들을 위해 예약된(실패가 일어나지 않을 경우 사용되지 않는) 자원의 양을 줄인다. PPR 방식은 실패 복구를 위해 여러 멀티캐스트 세션들이 동시에 엄청난 경쟁을 하는 것을 막을 수 있다. 시물레이션을 통해 최단경로 라우팅을 사용하는 전송자 중심 멀티캐스트 트리와 공유 멀티 캐스트 트리에서 각각 성능을 평가한 결과 PPR 방식은 적당한 오버헤드내에서 모든 그룹 멤버들에게 성공적인 재구성을 제공한다. 또한 PPR 방식은 그룹 멤버쉽이 동적으로 변화할 때에도 잘 적응한다.

OSI 참조 모델에 따라 각 계층에 여러 개의 이동성 지원 프로토콜들이 제안 되어 왔다. 각 프로토콜이 작동하는 계층의 특징은 핸드오버 지연시간에 영향을 끼친다. 본 논문은 MN의 이동 패턴에 따른 각 계층에서 작동하는 대표적인 프로토콜들(MIPv6, mSCTP, SIP)의 핸드오버 성능을 비교 분석한다. 성능 분석을 위해 Markovian 모델에 기반한 서브넷 모델과 한 세션 동안 MN의 이동 모델을 사용하였다. 분석 결과 DAD도 핸드오버에 중요한 요인이지만 프로토콜간의 차이는 보안과 움직임을 감지하기 위한 시간, 메시지의 처리 시간 등에 의해 유발됐음을 알 수 있었다.