인터넷 이용자의 폭발적인 증가와 기술의 발전, 그리고 여러 대의 PC 를 보유하는 가정의 확산 및 인터넷 정보가전 기기의 등장으로 인한 정보화 사회의 도래는 네트워크의 디지털화와 광대역화로의 변혁을 필수적으로 요구하고 있다. 정보망의 디지털화는 초기 기간망(Backbone Network)으로부터 시작하여 지금은 액세스망에서 급속한 발전을 이루고 있으며, 이러한 추세는 이제 흠 네트워크로 확산되고 있다. 따라서 정보통신 서비스 특성도 유선과 무선의 통합, 방송과 통신의 결합, 멀티미디어 서비스의 전개와 같은 패러다임 변화를 수용하는 유무선 통합 구조로 발전되어 갈 것이 분명하다. 이러한 이용 마인드 확산에 따라 댁내에서도 사무실과 동일한 통신서비스 이용 환경을 갖추고자 하는 것이 바로 홈 네트워크(Home Network)의 출발점이다. 지금은 유선 이 기술이 사업성이 있어 많이 보급되어 있지만 결국 무선과의 통합구조로 갈 것이므로 무선 기술에 대한 많은 연구가 진행되어야 할 것이다. 그래서 지금 연구되고 있는 무선 홈 네트워크 기술인 Bluetooth 와 IrDA 를 비교 분석하여 앞으로의 홈 네트워크 기술이 어떻게 발전할 것인가를 알아보도록 하겠다.
본 논문은 계층 구조적이고 모듈화 된 모델링 및 시뮬레이션 프레임워크를 이용한 네트워크 보안 모델링과 사이버 공격에 대한 시뮬레이션 기법의 연구를 주목적으로 한다. 단순한 네트워크 모델에서의 원인-결과 모델을 대상으로 시뮬레이션 하는 기존의 접근방법과는 달리, 복잡한 네트워크 보안 모델과 모델 기반의 사이버 공격에 대한 시뮬레이션 기법은 아직까지 시도된 바가 없는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 첫째, System Entity Structure/Model Base(SES/MB)을 통하여 계층 구조적, 모듈화, 객체지향적 설계를 하였고 둘째, 해킹 행위의 상세분석을 위해 취약성을 고려한 명령어 수준의 네트워크 보안 모델링 및 시뮬레이션 방법론을 제안하였다. 마지막으로, 사이버 공격 시나리오를 이용한 사례연구를 통하여 타당성을 검증하였다.
지능형 홈 네트워크 서비스의 일반적 보급화로 사용자의 필요와 욕구에 밀착한 개인화 서비스를 위한 사용자의 프로파일 및 다양한 상태 정보, 센서 및 기타 환경정보를 통한 동적 상황인지가 가능토록 하는 상황인지(context-aware) 서비스에 대한 필요성이 증대되고 있다. 사용자 행위 학습에 따른 지능적 자동 제어 시스템 구축에서 먼저 고려해야 할 사항은 사용자 행위 학습에 따른 지능적 자동 제어에 대한 기준을 마련하는 것이다. 홈 네트워크 내의 정보가전기기들 환경에 대한 정보를 지속적으로 수집하고 학습 알고리즘을 통하여 분석하며, 분석되어진 정보를 바탕으로 사용자의 성향을 파악하는 것을 주요인으로 간주해야 할 것이다. 이에 따라 본 논문에서는 사용자 능동적 행위에 따른 지능형 홈 제어 시스템을 제안하였다. 또한 지속적인 모니터링을 통하여 사용자의 성향이 파악되면 상황에 따른 최적의 환경을 제공할 수 있도록 홈 네트워크 제어 시스템을 구축하는 것으로 목적으로 하였다. 사용자의 행동 패턴을 분석하고 이를 기반으로 지능적인 서비스를 제공함으로써 사용자 중심의 능동적 서비스 효과들을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.
최근 차량 네트워크를 통한 각종 서비스가 주목 받고 있으며 그 중 안전 서비스나 안전 서비스 어플리케이션 등의 테스트와 테스트를 위한 테스트베드에 대한 필요성이 생기고 있다. 본 논문은 네트워크 시뮬레이터와 교통 시뮬레이터 간의 연동을 통하여 실제 차량 통신 환경과 유사한 시나리오를 시뮬레이션 할 수 있도록 구현 하였다. 네트워크 시뮬레이터에서는 실제 차량의 이동성을 충분히 반영하기가 어렵고 대단위의 시나리오를 생성하기 어렵기 때문에 네트워크 시뮬레이터에 차량 이동성 정보 생성을 위하여 교통 시뮬레이터에서 생성 된 정보를 사용 할 수 있도록 하였다. 이러한 서로 다른 시뮬레이터간의 연동은 동기화의 문제가 존재하게 되는데 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 각기 다른 세 가지의 동기화 방식을 연구 하였다.
최근 무선 인터넷의 발달 및 스마트 디바이스의 등장 등의 이유로 다양한 분야의 네트워크 기반 서비스가 등장하고 있다. 폭발적으로 증가하는 네트워크 서비스를 신뢰적이며 효율적으로 운영하기 위한 기술로 미래 네트워크 기술의 하나인 SDN이 주목받고 있다. 하지만 SDN은 기존 네트워크의 보안 취약성인 IP주소를 타깃으로 하는 공격에 대한 취약점을 보완하지 못하고 있다. 이에 본 논문은 SDN망에서 기존 Control Layer외에 Security Layer를 추가함으로서 네트워크 위협사항에 능동적으로 대처가 가능하고 해당 구조의 기반 위에 검색가능 암호화 기법을 사용하여 IP주소를 은닉화하는 기법을 제안하고자 한다.
최근 지능형 선박(Smart Ship)에 탑재되는 정보화 장비의 종류 및 수량이 증가하고 있는 조선 산업계 동향에도 불구하고, 이들 장비를 효율적으로 통합하고 제어할 수 있는 선박의 백본 네트워크에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 지능형 선박의 특수성을 고려한 백본 네트워크로, 네트워크 생존성과 트래픽 효율성 측면에서 최적 성능을 나타내는 선박 통신시스템(SAN : Ship Area Network)을 설계하고자 한다. 이를 위해 지능형 선박에 설치되는 이중화 네트워크 토폴로지 및 이를 효율적으로 운용하는 통신 프로토콜에 대한 연구를 수행하였다. 또한 제안한 선박 통신 시스템의 최적 성능을 그래프 이론, 시뮬레이션, 그리고 구현 명세 등을 포함한 체계적이고 실증적인 분석을 통해 검증하였다.
근래의 초해상화 (super-resolution, SR) 연구는 네트워크를 깊고, 넓게 만들어 성능을 높이는데 주를 이뤘다. 그러나 동시에 높은 연산량과 메모리 소비량이 증가하는 문제가 발생하기 때문에 이를 실제로 하드웨어로 구현하기에는 어려운 문제가 존재한다. 그렇기에 우리는 네트워크 최적화를 통해 성능 감소를 최소화하면서 파라미터 수를 줄이는 네트워크 SqueezeSR을 설계하였다. 또한 지식 증류(Knowledge Distillation, KD)를 이용해 추가적인 파라미터 수 증가 없이 성능을 높일 수 있는 학습 방법을 제안한다. 또한 KD 시 teacher network의 성능이 보다 student network에 잘 전달되도록 feature map 간의 비교를 통해 학습 효율을 높일 수 있었다. 결과적으로 우리는 KD 기법을 통해 추가적인 파라미터 수 증가 없이 성능을 높여 다른 SR네트워크 대비 더 빠르고 성능 감소를 최소화한 네트워크를 제안한다.
네트워크 망 관리를 위해 사용되는 SNMP(Simple Network Management Protocol)는 다양한 네트워크장비에 대해 표준화된 정보를 제공한다. 네트워크의 고속화, 대형화로 인해 관리를 위한 정보 수집 트래픽이 증가하고 정보 수집 시간 지연 문제가 발생한다. 본 논문에서는 기존의 SNMP를 이용한 정보수집 방법의 문제점을 파악하여 네트워크 관리를 위한 트래픽량을 줄이고, Polling 소비 시간을 최소화하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 관리 대상 시스템의 각 링크의 트래픽 변화 유무를 예측하여 불필요한 수집을 줄이는 방법이다. 관리 대상 시스템이 많고, 주기적으로 관리 정보를 수집하는 경우 제안한 알고리즘이 효율적으로 사용될 것으로 기대된다. Enterprise 네트워크 형태의 학교 Campus NMS에 적용하여 알고리즘의 타당성을 증명하였다.
홈 네트워크에서 다양한 응용(application) 트래픽(traffic) 간의 차등화 된 서비스를 제공하기 위해서 트래픽 변화에 따라 적응적으로 우선순위(priority)를 재할당하는 알고리즘을 제안하고, FPGA를 이용하여 구현하였다. 제안된 구조는 QoS를 위한 부가적인 시그널링 프로토콜이 없이도 네트워크 트래픽 조절이 가능하도록 설계되었고, 또한 홈 네트워크 트래픽을 그 특징에 따라 제어 데이터 트래픽, 일반 인터넷이나 데이터 트래픽, 그리고 멀티미디어 데이터 트래픽으로 분류하고 이를 네트워크 트래픽 상황에 적응적으로 차등화 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통하여 제시한 알고리즘의 성능을 검증하고 FPGA구현을 통하여 실현가능성을 제시하였다.
NFV는 다양한 네트워크 기능(NF: Network Function)들을 전용 네트워크 장비내의 하드웨어 장비로부터 분리하여 고성능 범용 서버에 구현함으로써 소프트웨어적으로 네트워크 서비스가 제어 및 관리 되도록 하는 기술을 말한다. 따라서 NFV에서는 네트워크 기능들의 표준화된 가상화 지원 여부가 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 그러나 NFV를 도입하여 상용 서비스를 제공하기까지는 성능, 안정성 보장, 멀티 벤더 환경 지원, 완벽한 상호호환성 보장, 기존의 가상 및 비가상 자원간 연동 등 해결해야 할 많은 기술 이슈를 남겨놓고 있는 실정이다. 이를 위해 본 논문에서는 OSM R2를 기반으로 첨단연구망 종단간 네트워크 가상화 서비스를 제공하기 위한 방안을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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