이동 Ad-hoc 네트워크는 기존의 인프라스트럭쳐 네트워크가 없이 이동 노드들이 자율적으로 다수의 홉을 통해 통신하는 네트워크다. 이동 Ad-hoc 네트워크의 이동 노드는 스스로 호스트나 라우터가 되며 능동적인 연결 설정이 가능하고 네트워크의 참여 또는 이탈이 자유롭고 베터리로 운영되어 에너지원의 공급이 제한되고 무선 망 특성에 따른 잦은 환경 변화에 의해 네트워크의 토폴로지가 자주 변하는 특성을 가진다. 이러한 Ad-hoc 네트워크의 특성 때문에 기존의 고정적인 유선 망 관리에 비해 Ad-hoc 네트워크에서의 망 관리는 더 힘들고 어려운 연구분야다. 특히, 기존의 중앙 집중식 망 관리와 같은 구조는 Ad-hoc 네트워크의 특성에 적합하지 않다. 이 논문에서는 Ad-hoc 네트워크의 특성에 맞는 자동적이고 적응력 있는 지적 망 관리 구조를 제시한다. 제시한 관리 구조는 JMX(Java Management Extensions)와 Mobile Agent 프레임웍을 이용한 분산 망 관리 구조이다.
Ad-hoc 무선망은 고정된 유선망을 가지지 않고 이동 노드들로만 구성된 망이다. 여러 가지 이동 노드에 대한 이동 제약이 없고, 유선망이나 기지국 같은 기반 구조를 필요를 하지 않기 때문에 여러 환경에 적용이 가능하다. 그러나 라우터들 사이의 이동성과 다른 연결 요소들의 가변적인 요소는 잠재적으로 속도감 있고 예측 불가능하게 변하는 망을 가져올 수 있다. 이에 따른 패킷의 손실이 무선 네트워크에서 자주 발생하게 된다. 최근 몇 년 동안 Ad-hoc망에서 사용되는 라우팅 프로토콜의 각각에 대한 성능을 분석하는 연구가 있었지만, Ad-hoc 무선망에서 특정한 프로토콜의 TCP 버전별 비교 분석에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 무선 네트워크가 가지는 단점을 보완하고 트래픽 성능을 향상시키기 위한 한 방편으로, Ad-hoc 라우팅 알고리즘인 DSR 프로토콜을 이용하여 TCP Tahoe, Sack, Reno 버전별로 토폴로지의 크기의 변화와 이동 노드의 이동 속도의 변화에 따라 트래픽의 성능을 모의 실험하여 비교 분석하였다.
이동 ad-hoc 네트워크(mobile ad-hoc network : MANET)는 유선 기반 망 흑은 액세스 포인트 없이 이동 단말기들로 구성된 망이다. 기존의 기반망을 사용하지 않으므로 유선 기반망이 구축되어 있지 않은 곳이나 유선 기반망이 파괴된 지역에 사용한다. 그러나 HANET에서는 노출된 매체와 동적인 토폴로지, 중앙의 감시와 관리 결여, 자원의 제약성 등과 같은 이유로 인해 유선망보다 더욱 않은 보안 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이동 ad hoc 네트워크에서 노드의 신분 보장을 제공하기 위하여 기밀성에 중점을 둔 공개키 기반 구조에서의 노드 간 인증 기법을 제안한다.
이동 Ad-hoc 무선망은 고정 라우터나 호스트, 무선 기지국에 관계없이 순수하게 무선기반의 인프라 구조로 구성된 망이다. 기존의 무선망 인프라는 기반 구축 비용이 많이 들고 기반구조가 파괴되었을 때 서비스 제공이 불가능한 단점이 있다. Ad-hoc 무선망은 이러한 단점을 보안하기 위해 라우팅 알고리즘을 구현하여 기존의 통신망보다 Ad-hoc 무선망을 이용하면 지진으로 인한 유.무선망의 통화단절 등을 막을 수 있고, 이동전화 품질서비스, 저렴한 가격, 떨어져 있는 동일 사업장내에서 무료 통화가 가능하여 이동통신 사업자에게 통신료를 지불할 필요가 없다. 본고에서는 이를 실현화 시킬 수 있는 알고리즘 개발과 시험을 통한 결과를 제시하고자 한다.
유선망과 기지국을 가지고 있지 않는 이동 노드들로만 구성된 Ad-Hoc 무선망에서는 잦은 호스트의 이동과 토폴로지 변화에 의해 패킷의 손실이 자주 발생한다. 이러한 환경 하에서 요구되는 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜에 초점을 둔 많은 연구에서 인터넷 트래픽 성능 분석에 대한 연구가 미진하다. 따라서, 본 논문에서는 AODV 라우팅 프로토콜을 사용하여 Ad-Hoc 무선망의 트래픽을 모의 실험하였으며, 시뮬레이션 평가 요소인 Ad-Hoc 무선망의 크기, 이동하는 노드의 이동 속도를 변화시켜 인터넷 트래픽인 TCP/Reno와 TCP/Sack 성능을 모의 실험을 통해 분석하였다. 모의 실험 결과 TCP/Reno가 TCP/Sack보다 노드의 이동 속도나 노드 수에 다소 민감하다는 것을 알 수 있었다.
ad-hoc 망에서 라우팅 프로토콜의 부하균등(load balancing)은 이동성과 전송 지연사이의 trade-off로 인하여 성능 관점에서 중요한 이슈가 되어왔다. 부하균등을 고려한 SLAP(Simple Load-balancing Ad-hoc routing Protocol)이 제안되었으나 혼잡이 발생하거나 망의 토폴로지가 변화하였을 때 유연하게 대처하지 못한다. 본 논문에서는 ad-hoc 망에서 트래픽 혼잡 제어와 망의 이동성에 적응하기 위하여 동적인 임계치를 사용하는 부하균등 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 성능은 GloMoSim으로 시뮬레이션을 수행하여 AODV, DSR, SLAP과 지연, 패킷 전송률 등을 비교하여 평가하였다.
인터넷의 급속한 성장으로 무선망 사용에 대한 요구가 다양해 졌으며, 시간과 공간의 제한을 받지 않는 새로운 차원의 인터넷 기술인 Ad-hoc망이 필요하게 되었다. Ad-hoc망은 기지국 중심의 통신을 하지 않으며, 망에 포함된 각 이동 노드들이 서로 중계국 역할을 하여 통신한다. 최근 몇 년 동안 Ad-hoc망에서의 다양한 라우팅 프로토콜 및 무선 네트워크의 보안, 인증 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있지만, 무선인터넷 및 Ad-hoc망에서의 보안, 인증은 미비한 실정이다. 본 논문에서는 USIM 카드에 인증 및 키일치 기술 적용 가능성을 고려한 자바카드와 Ad-hoc망의 DSR 라우팅 프로토콜을 이용하여 이동노드간의 안전한 인증 메커니즘을 제안하였다.
최근 무선 환경에서의 이동 노드들간의 라우팅을 지원하는 이동 Ad-Hoc 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이동 Ad-hoc 네트워크는 기반 시설이 존재하지 않거나 설치가 용이하지 않은 지역에서 고정된 기반망의 도움없이 이동 노드들간에 자율적으로 구성되는 망이다. 본 논문에서는 이동 Ad-Hoc 네트워크의 기술현황을 살펴보고 현재 논의되고 있는 주요 기술 이슈에 대해 알아보았다. 특히 Ad-Hoc 네트워크는 무선의 특성상 보안에 취약하므로, 보안성을 지원하기 위한 기술들을 중점으로 살펴보았다. Ad-Hoc 네트워크의 보안 기술로는 ARAN, SAR, Ariadne, SEAD 등이 있다.
Ad-hoc 네트워크는 노드가 자유롭게 이동하면서 네트워크를 구성하며, 어떠한 고정된 AP(Access Point)의 도움 없이 자신들의 연결만을 통해 통신망을 제공한다. Ad-hoc 네트워크에서는 기존 인터넷 망에서 존재하는 공격이 가능하다. 이런 공격에 대응하기 위하여 기존 유선망에서의 IP기반 역추적 기술을 바탕으로 ad-hoc 네트워크에서의 역추적 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 ad-hoc 네트워크 및 기존 유선망에서의 IP기반 역추적 기술들에 대하여 알아 본 후, 최근 발표된 ad-hoc 네트워크기반의 역추적 대표적인 기술들의 기법들에 대해 살펴본다.
Ad-hoc 무선망은 통신을 지원하는 베이스 스테이션과 같은 기반 구조를 가지지 않는 이동 노드들로만 구성된 망이다. 그러므로 노드의 이동으로 인해 Ad-hoc 무선망의 토폴로지가 자주 변하며, 이에 따른 패킷의 손실이 발생한다. 본 논문에서는 대표적인 On-Demand Ad-hoc 라우팅 알고리즘인 DSR 프로토콜을 사용하는 Ad-hoc 무선망에 TCP Tahoe, Sack, Reno 버전을 각각 적용하여, 망의 크기의 변화와 이동 노드의 속도의 변화에 따라 트래픽의 성능을 모의 실험하여 비교 분석하였다 모의 실험 결과로, TCP Reno가 TCP Tahoe와 Sack 버전 보다 높은 처리율을 보였으며, 노드의 이동 속도와 망의 크기에 민감하지 않으므로 성능이 상대적으로 안정적이라는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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