본 연구는 각종 신규 서어비스의 수용시 최적 통신망 구축에 필요한 관련 트래픽 정보를 제공할 목적으로 작성하였다. 따라서 각종 신규 서어비스의 트래픽 속성을 분석하여 효율적인 전화망간 접속 방법 설계 및 중계 효율을 향상시키며, 망 운용관리를 용이하게 수행하는데 필요한 관련 트래픽 정보를 제공하는데 본 연구의 중점을 두었다.
RTP (real-time transport protocol)는 인터넷상에서 실시간 멀티미디어 트래픽을 전송하기 위한 유력한 프로토콜로서 간주되고 있다. 망내에서 실시간 멀티미디어 트래픽을 제어하고 관리하기 위하여는 망 관리자가 망을 통하여 전달되는 실시간 멀티미디어 트래픽들을 감시하고 분석해내는 것이 필요하지만, 기존의 트래픽 분석 도구들은 RTP 패킷들을 비실시간 뿐만 아니라 실시간으로도 정확히 분류, 분석해 내지 못하고 있다. 본 논문에서는 인터넷에서 RTP를 사용하는 실시간 멀티미디어 트래픽을 실시간으로 분류해 내기 위한 방법을 제안한다. 한국전산원의 국제망 연동을 위한 게이트웨이 라우터에서 직접 수집한 데이터를 사용하여, 제안 방법의 정확성과 신속성을 보였다.
멀티미디어 데이터 전송이 가능한 초고속 통신망의 발달로 음성을 위주로 서비스하던 과거와는 다른 self-similar 특성을 갖는 데이터 트래픽이 발생된다는 것이 알려지고 있다. 이러한 트래픽은 전통적인 네트워크 해석 방법인 포와송 트래픽 모델과는 상당히 차이가 난다는 것이 여러 트래픽의 측정 결과 나타나고 있다. 본 논문에서는 공유 메모리를 갖는 CS(Complete Sharing), DT(Dynamic Threshold), PO(Push-Out) 그리고, SMXQ(Sharing with Maximum Queue)와 같은 다양한 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치의 버퍼 관리 기법을 이용하여 입력포트에 self-similar 성질을 갖는 트래픽이 들어올 때 출력포트에서의 self-similarity와 셀 손실률 그리고, 이용률 등을 분석한다.
네트워크 기반의 응용 서비스들이 다양하게 개발되고 업무 전산화로 인한 분산 컴퓨팅 환경이 확대됨에 따라 네트워크 트래픽은 증가 일로에 있다. 특히, 많은 트래픽이 집중되는 백본망에서는 제한된 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 효과적인 트래픽 관리 방법이 요구되고 있다. 이를 위해서는 우선적으로 네트워크 트래픽의 총 양에 의한 정량적이고 단순 평면적인 정보가 아닌 네트워크 트래픽을 정밀 분석하고 특성을 파악할 수 있는 방법이 필요하며 또한 어느 한 순간의 데이터나 일괄처리 방식에 의한 분석이 아닌 실시간으로 장기적인 트래픽 측정 및 분석이 필요하다. 본 논문은 트래픽 측정방법 및 특성과 한국전력 백본망을 대상으로 네트워크 트래픽의 발원지로부터 목적지까지의 트래픽을 플로우별로 수집, 분석학 수 있는 트래픽 측정 및 분석 시스템에 대하여 기술하였다. 본 시스템은 백본망 전체의 트래픽을 지속적이며 실시간으로 이용자별, 시간대별, 프로토콜별, 응용 서비스별로 정보 추출이 가능하며 그래픽 환경과 웹 기반의 사용자 환경을 제공한다.
최근 급격한 인터넷의 발전으로 효율적인 네트워크관리를 위해 응용 트래픽 데이터 분석의 중요성이 강조되고 있다. 네트워크 관리를 위해 관리자는 트래픽 데이터를 각각 어떠한 응용에서 발생 하였는지 탐지할 수 있어야 한다. 응용을 탐지하기 위한 방법들 중 하나인 통계정보 트래픽 분류방법을 사용하여 트래픽을 분류할 수 있지만, 이러한 통계정보를 그대로 사용하여 분류하기에는 트래픽 수집지점에서 발생하는 패킷 역전, 재전송에 의한 패킷 중복과 같은 문제점들이 있다. 본 논문에서는 응용에서 발생된 트래픽의 탐지 및 분석률 향상을 위해 패킷 역전 문제와 재전송에 의한 패킷 중복 문제를 탐지하고 개선하는 방법론을 제안하였다. 이렇게 제안한 개선 방법론을 실제 트래픽 분석 시스템에 적용시킴으로써 응용별 바이트 기준 최대 4%의 탐지 및 분석률 향상을 보였다. 이는 제안한 방법론이 실제 트래픽 망에 부담을 줄 수 있는 heavy 플로우의 분석에 기여함을 확인하였다.
본 논문에서는 If네트워크에서 사용하고 있는 기존 자원관리 메커니즘의 기능을 보완하여 멀티미디어 서비스의 QoS를 최적화시킬 수 있는 확장된 자원관리 메커니즘을 제안하였다. 제안된 자원관리 메커니즘은 사용자 트래픽의 발생분포를 통계적으로 분석하여 자원의 효율적 이용 및 관리가 가능하도록 트래픽 모니터 장치, 트래픽 스케쥴러, 대역폭 할당 장치, 류 제어기 및 트래픽 분류기 등으로 구성되었다. 제안된 자원관리 메커니즘의 타당성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였고, 이를 통해 그 가용성을 입증하였다.
본 논문에서는 소규모 실습실을 대상으로 웹기반의 네트워크 트래픽 모니터링 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 네트워크 관리자로 하여금 네트워클 분석하여 네트워크와 시스템의 운영 및 관리, 확장. 그리고 디자인을 지원할 수 있다. 전체 시스템은 네트워크 정보를 수집하고 분석하며, 네트워크 트래픽의 실시간 분석을 지원하는 분석 서버와 서버로부터 수신된 결과를 분석하여 사용자에게 그래픽적인 데이터로 보여주는 웹기반 사용자 인터페이스인 클라이언트 시스템으로 구성된다. 제안된 시스템은 웹기반 기술인 자바로 구현되었으며 다양한 분석 기능 및 활용방안을 제공함으로써 관리자로 하여금 실습실에 대한 효율적인 관리 활동을 지원할 수 있도록 한다.
최근 업무 전산화로 인한 분산 컴퓨팅 환경이 확대되고 네트워크 기반의 응용 서비스들이 다양하게 개발됨에 따라 네트워크 트래픽은 증가 일로에 있으며 어느 호스트에서 어떤 형태의 트래픽이 얼마만큼 유발되는지를 알아내는 일은 한정된 네트워크 자원을 효율적으로 활용하는데 매우 중요한 일이 되었다. 하지만, 현재의 네트워크관리시스템들은 트래픽 모니터링에 따른 통계값 제공 등의 단순 평면적인 정보만을 제공할 뿐, 네트워크를 정밀 분석하고 그에 따른 대책을 마련하기에는 미약하다. 따라서 효율적인 네트워크 자원 활용을 위하여 네트워크 트래픽을 자세히 분석하며, 네트워크 계층별, 지역별, 호스트별 및 응용 서비스 별로 트래픽을 측정 및 분석할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. 본 논문은 한국전력데이터통신망을 대상으로 네트워크 트래픽의 발원지로부터 목적지까지의 백본 및 LAN 구간에서의 트래픽을 플로우별로 수집, 분석할 수 있는 트래픽 분석 시스템을 설계 및 구현하였다본 시스템은 트래픽 측정을 위해 백본에서는 Netflow 기능을 이용하며, LAN 구간에서는 패킷 캡처 방식의 Probe를 이용한다. 이때 기존의 패킷 캡처 방식의 기능을 개선하여 이를 플로우화 함으로써 LAN구간에서도 동일한 인터페이스를 통하여 네트워크 트래픽을 분석할 수 있게 하였다.
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.
네트워크의 보안문제는 트래픽의 증가요인의 하나로 작용한다. 본 논문에서 키 분배와 인증 문제를 해결하면서 트래픽을 증가를 억제할 수 있는 키 관리 시스템을 제안하였다. 인터넷의 도메인 방식을 이용한 제안된 키 관리 시스템은, 기존의 키 관리 시스템인 중앙 집중형 키 관리 및 분산형 키 관리 시스템의 문제점을 개선할 수 있을 뿐 아니라 이들 시스템과 혼용하여 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 키의 인증기관은 각각의 도메인에 존재하는 키 분배 센터 내에 분산시켜 상위 도메인으로부터 인증을 받게 되므로 인증 수준을 다중으로 할 수 있으며 단일화 된 인증기관의 위험을 해결할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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