• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권3호
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• pp.335-344
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• 2001

최근 인터넷 환경이 반도체, 광통신 그리고 차세대 인터넷 기술의 발달로 고성능화 되어가고 있다. 따라서 고성능 인터넷을 위한 TCP의 성능 향상 연구가 매우 중요해졌다. 그러나 기존 TCP는 수신위도 버퍼의 물리적 크기에 의하여 최대 전송 성능과 대역폭 탐색 기능이 제한을 받는 구조적인 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 수신 호스트에 가상 윈도 개념을 도입하였다. 이는 송신 호스트가 RTT 동안 균일하게 세그먼트를 분산시켜서 패킷을 전송할 때 세그먼트 간격 시간 동안 수신 호스트의 처리 능력을 가상윈도로 나타내는 것이다. 따라서 가상 윈도의 크기는 수신 호스트의 성능에 비례하기 때문에 수신 호스트가 고성능일 경우 TCP의 전송 능력 성능이 더 높아질 수 있다. 초고속 인터넷일 경우 제안 알고리즘이 기존 TCP보다 전송능력에 있어 1.5∼5배 개선되는 것을 네트워크 시뮬레이션인 NS2를 이용하여 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.87-93
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• 2012

본 논문에서는 TCP/COF의 불량패턴 검출 알고리즘을 제안하고 실시간 검사 시스템을 구현하였다. TCP/COF는 마이크로미터 단위의 패턴 굵기를 갖는 관계로 검사를 위해서는 작업자가 고성능 현미경을 보며 전수 검사 해야 하는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 작업자로 하여금 모니터를 보면서 검사시스템이 검출해내는 불량에 대해서 검사할 수 있는 시스템을 제안하였다. 검사 알고리즘은 기준 영상과 검사 영상간의 패턴 비교 방법에 의해 수행된다. TCP/COF의 특성에 맞는 고성능 카메라 및 조명시스템을 구현하기 위하여 카메라의 종류와 조명의 형태 및 광원에 따른 다양한 실험을 수행하였다. 실험결과 구현된 검사 시스템은 TCP/COF 필름의 불량 위치를 작업자에게 정확하게 알려줌을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권4호
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• pp.369-377
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• 2008

최근 이더넷 기술은 기가비트급의 대역폭을 넘어서 10 기가비트급으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크 환경에서는 호스트 CPU가 운영체제내의 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 호스트 CPU에 많은 부하를 야기하며, 그 결과 실제 수행되어야 할 사용자 응용 프로그램에 충분한 컴퓨팅 파워를 제공하지 못한다. 이러한 문제점의 해결을 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하도록 하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TOE를 위한 고성능의 경량 TCP/IP를 구현하였으며, 이를 임베디드 시스템에 실제 적용하여 검증 및 실험을 수행하였다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기존 TCP/IP의 기본적인 기능들인 흐름제어, 혼잡제어, 재전송, 지연 ACK, Out-of-Order 패킷처리 등을 지원한다. 또한 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기가비트 이더넷 MAC에서 하드웨어적으로 지원하는 TCP segmentation offload(TSO), Checksum offload(CSO), 인터럽트 coalescing 기능 둥을 이용하도록 구현하였다. 그리고 데이타를 전송할 때, 호스트 사용자 메모리에서 네트워크 어댑터의 메모리로 데이타를 복사하는 부하를 제거하였다. 또한 재전송해야 할 경우를 대비해 전송한 데이타에 대한 복사본을 네트워크 어댑터의 메모리에 저장하는 방법을 개선하여 지연시간 및 대역폭 성능을 향상시켰다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP를 이용한 소프트웨어 기반 TOE는 6% 이하의 호스트 CPU 사용률과 453Mbps의 최대 대역폭을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.874-876
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• 2001

클러스터링(clustering)은 병렬 처리를 위한 기술로 비교적 값이 싼 컴퓨터들을 네트웍으로 연결하여 전체가 하나의 고성능 수퍼 컴퓨터처럼 동작하게 하는 기술이다. 이 클러스터 시스템의 성능을 최대한 활용하기 위해서는 디스크 입출력에 생기는 병목현상을 해결하여야 하는데, 그 해결책의 하나로 병렬파일시스템을 들 수 있다. 기존의 병렬파일시스템은 TCP/IP기반의 소켓으로 메시지를 주고받았다 그러나 TCP/IP는 프로토콜 오버헤드가 크고 처리 속도가 느리다. 본 논문에서는 이런 오버헤드를 줄이기 위해 도입된 Lightweight 메시징 기법인 VIA(Virtual Interface Architecture)를 이용하여 병렬파일시스템을 구현하기 위한 구체적인 방안을 제시하고 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.77-86
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• 2009

대용량 연구자원과 실시간 데이터 전달을 필요로 하는 대용량 어플리케이션은 현재의 인터넷 환경보다 더 안정적이고 성능이 우수한 네트워킹 환경을 요구하고 있다. 최근의 글로벌 연구망에서는 이러한 어플리케이션의 요구를 충족하기 위해 람다 네트워킹 기술과 자원할당 시스템의 활용에 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 성능과 안정성이 우수한 람다네트워킹의 장점을 반영하기 위해 기존 DRS(Dynamic Right-Sizing) 모델을 수정하였다. 아울러, 융합형 NRPS(Network Resource Provisioning System) 모델에 본 논문의 수정된 DRS 모델을 적용한 고성능 람다 네트워크의 설계방안을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권6호
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• pp.296-305
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• 2005

기존의 컴퓨터 시스템에서는 인터넷의 대표적인 프로토콜인 TCP/IP가 호스트 CPU에서 처리되는데, 이는 호스트 CPU에 많은 부하(load)를 발생시켜 전체 시스템의 성능을 저하시키는 문제를 야기한다. 최근 이러한 문제점을 해결하는 방안으로서 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 Linux 운영체제에 내장된 TCP/IP 프로토콜 스택의 구조를 분석하고, 통신을 수행할 때 프로토콜 스택의 각 함수에서 소모되는 시간을 측정하여 호스트 CPU에 부하를 발생시키는 주 요인을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 CPU에 많은 부하를 발생시키는 기능은 하드웨어로 구현하고 나머지 기능들은 소프트웨어로 구현하는 Hybrid TOE 구조를 제안한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권2호
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• pp.197-212
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• 2002

지난 20년 동안 인터넷의 핵심 기술로서 Transmission Control of Protocol(TCP)는 데이터 전송 기능을 성공적으로 수행한 것으로 평가된다. 신뢰성 있는 데이터 전송을 수행하기 위해서 TCP는 양방향이 동일한 특성을 갖는 유선통신망을 가정하고 있고, 특히 패킷 손실의 원인을 네트워크의 혼잡(congestion)으로 가정하여 slow start, congestion avoidance, fast retransmit, fast recovery 알고리즘을 적용하고 있다. 그러나 무선이동통신망과 위성통신망에서는 패킷 손실이 링크 자체의 에러 또는 핸드오프에 의한 순간적인 접속단전에 의해서 발생되고, ADSL과 같은 비대칭형 통신망은 양방향이 다른 링크 특성을 갖는다. 따라서 다양한 통신망의 링크 특성에 따라 TCP의 기능은 수정되거나 새롭게 구현되어야 한다. 본 논문에서는 유무선 링크와 위성 링크에서의 기존 TCP 문제를 분석하고, IETF Performance Implication of Link Characteristics(PILC) WG[2]에서 권고한 TCP 표준 메커니즘을 분석하고, 이에 대한 성능을 Network Simulator 2(NS-2)를 이용하여 분석한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.352-354
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• 2001

오늘날 우리는 맡은 발전을 거듭한 지능망 서비스를 일상 생활에서 직간접적으로 접하고 있으며. 서비스가 다양화 되고 그 품질이 중요시 되면서 TCAP(Transaction Capability Application Part)의 높은 성능과 안정성에 대한 요구가 증대되어 왔다. 본 논문에서 제시하는 고성능 무중단 TCAP 모델은 원격지에 위치한 다중 TCU(Transaction Capability User)에게 TCP/IP 소켓을 제공하고 폴링(Polling)을 수행하여 TCU상태를 효과적으로 관리하며, 네트워크 장애나 하위 스택 프로세스 문제로 서비스가 지속될 수 없는 경우 이중화 메커니즘을 적용하여 서비스의 중단을 최소화 한다. TCU 어플리케이션 개발자를 위해 이중화에 대한 고려 엄이 TCAP 메시지론 사용할 수 있도록 API를 제공 하여 실제 서비스 적용에 범용성과 편리성을 제공한다. 기존에 개발되어 사용되고 있는 TCAP보다 메시지 처리 및 전송 효율을 높이기 위한 프로세스 구조와 무중단 서비스 제공을 위한 이중화 모델을 설계하고 구현하였다. 설계 및 구현 내용을 검증하기 위해 ITU-T에서 권고하는 적합성 시험을 실시하고, 테스트 베드를 구축 해 성능 시험을 수행 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.119-129
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• 2011

본 논문은 인터넷 서버의 정상적인 TCP 연결을 방해하는 형태의 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격으로부터 서버를 보호하고 원활한 서비스를 제공하기 위한 DDoS 공격 차단 방법에 관한 것이다. 즉, 유효한 TCP 연결만을 전달해주는 기능을 가진 네트워크 인터페이스 카드에서의 고속 TCP 연동 로직(NIC_Cookie)에 대하여 기술한다. NIC_Cookie의 장점은 플러딩 공격 상태에서도 실시간으로 공격 패킷을 차단하고 정상적인 패킷만이 메인 CPU로 전달될 수 있도록 하기 때문에, 서버의 CPU 성능과 외부 네트워크의 구성 등에 영향을 받지 않는다는 것이다. 또한, 패킷 단위로 공격 TCP 세션에 대하여 실시간 차단 대응을 하기 때문에 정상적인 연결 시도에 대하여 잘못된 대응을 할 가능성이 없다. 이와 더불어, NCI_Cookie 로직 추가로 발생하는 지연시간은 패킷 길이와 상관없이 $7{\times}10^{-6}$초 이하의 성능을 보장하며, 본 논문에서는 구현된 NIC_Cookie가 일반적인 플러딩 공격을 실시간으로 방어하면서 그 성능을 보장함을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.628-630
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• 2002

기가급 이상의 고속 인터넷 접속이 필수적인 고성능 리눅스 서버 시스템에 사용되는 네트워크 프로토콜의 성능향상을 위하여, 기존의 소프트웨어 성능향상 기술과 고속 패킷 처리 전용의 네트워크 프로세서를 활용하여 고속 네트워크 프로토콜을 설계 및 구현하였다. 네트워크 정합 장치로는 인텔의 IXP1200 네트워크 프로세서가 탑재된 네트워크 카드를 사용하였고, 리눅스 커널의 TCP／UDP／IP 네트워크 프로토콜 스택 중 계층 3 IP 프로토콜 이하를 네트워크 프로세서가 처리하게 함으로써 커널의 오버헤드를 줄이고, 고속의 프로토콜 처리가 가능하게 되었다.