멀티미디어 인터넷 망에서 호 라우팅은 번호나 이름을 라우팅 주소로 번역하며 라우팅 주소는 연결 설정을 위해 사용된다. 트래픽 엔지니어링 기능은 트래픽 관리(Traffic Management), 용량 관리(Capacity Management), 그리고 네트워크 계획(Network Planning) 등을 포함한다. 본 논문에서는 트래픽 엔지니어링의 기능 중 트래픽 관리 기능에서 호 라우팅(Call Routing)과 연결/베어러-패스라우팅을 위한 기본 기능을 제시한다.
본 논문에서는 먼저 Forwarding 방식의 라우팅 프로토콜인 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)와 네트웍에서의 Traffic Engineering(TE)에 대한 개괄적인 설명과 함께, MPLS 네트웍 내에서의 트래픽 엔지니어링에 대해 기술한다. 그리고 MPLS 도메인 양 끝단에서 단일 경로의 패킷에 대한 MPLS 헤더의 레이블 번호를 이용한 동일한 패킷인지에 대한 확인 방안과 MPLS 도메인 내에서 Loss Detection 메커니즘을 이용한 효율적인 트래픽 엔지니어링방안을 제안한다. 향후 본 연구 방안을 적용하게 되면, 차등 서비스(Differentiated Services, Diffserv)를 제공하는 네트웍 환경의 핵심 망과 Mobile IP 기반의 무선 네트웍 환경에서 유선 네트웍의 Quality of Service(QoS)를 향상시킬 수 있을 것이다.
차세대 인터넷 망에서는 QoS(Quality Of Service)를 보장할수있는 서비스가 제공되어야 한다. 따라서 급속히 증가하는 데이터 트래픽을 지원할 수 있고 안정적인 인프라를 유지하기 위해 트래픽 엔지니어링을 지원할 수 있는 MPLS와 QoS 기술을 MPLS 트래픽 엔지니어링 환경에 적용하려 한다. 본 논문에서는 기존 MPLS 트래픽 엔지니어링의 단점을 보완하고 QoS 기술을 적용하여 보다 안정된 인프라를 구축하기 위해 트래픽 대역폭 변화에 따른 분석을 통해 기존의 프로토콜과 비교하여 향상된 확장 RSVP 프로토콜을 제시하고져 한다.
현재 사용되고 있는 라우팅 프로토콜들은 정적인 인자를 사용하여 최단 거리 경로를 설정하기 때문에 혼잡(Congestion)이 자주 발생 할 뿐 아니라 최단 거리 경로를 설정하는 이들 라우팅 프로토콜로는 혼잡상황을 해결하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서 트래픽 엔지니어링 기법이 등장하게 되었다. 트랙픽 엔지니어링을 위해서는 네트워크의 동적인 상태를 반영하는 정보를 저장하는 트래픽 엔지니어링 데이터베이스가 필요하다. 현대 NS-2에는 프래픽 엔지니어링에 필요한 정보를 제공하고, 네트워크의 상태에 따라 동적으로 경로를 설정하는 라우팅 프로토콜이 구현되어 있지 않다. 본 논문에서는 NS-2에 구현되어 있는 rtProtoLS라는 Link-State Protocol을 수정하여 플러딩(Flooding) 하는 정보에 동적인 인자의 하나인 가용 대역폭을 정보를 실어서 트래픽 엔지니어링 데이터베이스에 제공 할 수 있도록 하고, 가용 대역폭 정보를 기반으로 하여 동적으로 새로운 경로를 계산 할 수 있는 기능을 추가한 QoS를 고려한 Link-State Protocol(QLS)을 구현하였다. 그리고 본 논문에서는 기존의 라우팅 기법 중 거리 백터 프로토콜(Distance Vector Protocol) 라우팅과 QLS 라우팅의 성능을 Throughput 측면에서 비교, 분석했다.
BGP는 인터넷에서 망사업자 및 대규모 네트워크에서 네트워크간에 라우팅 정보를 교환하는 라우팅 프로토콜이다. 라우터가 end-to-end 트래픽에 대해 트래픽 엔지니어링을 위한 정책을 설정할 때 neighbor AS 이외의 AS들에게는 원하는 정책이 영향을 미치지 않기 때문에 원하는 트래픽 엔지니어링을 할 수 없는 한계가 있다. 본 논문에서는 global 정책의 설정을 통해 원하는 트래픽 엔지니어링의 특성을 반영시킬 수 있도록 함으로써 BGP에서 End-to-End간 트래픽 엔지니어링을 위한 라우팅이 실현될 수 있도록 하는 확장된 BGP 라우팅 알고리즘을 제안한다. 새로운 BGP 라우팅 알고리즘은 전통적인 BGP 라우팅 테이블의 구조적인 변경을 하지 않고 새로운 메시지 형식을 추가하지 않으며 기존의 UPDATE message를 이용하여 global 정책 설정을 하게 한다. 또한 새로운 BGP 라우터가 전통적인 BGP 라우팅 알고리즘으로 동작하는 BGP 라우터들과 함께 망을 구성하고 있는 경우에도 확장성 문제를 야기하지 않는다. 새로운 BGP 알고리즘과 전통적인 BGP 알고리즘의 성능을 비교하기 위해 패킷 loss와 평균 delay를 시뮬레이션을 통해 비교 분석하여 그 결과를 확인하였다.
인터넷 사용자 수가 급격히 증가하고 사용자들의 요구도 다양해짐에 따라 네트워크 자원의 물리적 증가뿐만 아니라 자원의 제한이라는 상태에서 더 적은 자원으로 만족할 만한 서비스를 제공할 수 있는 트래픽 엔지니어링 기술이 부각되고 있다. 트래픽 엔지니어링은 자원의 효율성을 최적화 하는 동시에 네트워크의 성능을 최적화 시킬 수 있는 기술로 비용이 많이 드는 대규모 망일수록 중요한 기술이기 때문에 네트워크 관련 사업자들에게 필수 요구사항이 되었다. 본 논문에서는 MPLS 망에서 트래픽 엔지니어링 기술의 하나인 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 경로 재설정 방법에 대해 연구하였다. 최우선순위를 가진 트래픽에 대하여 1+1 경로 재설정 방법을 사용하여 전송 중 일어날 수 있는 에러 발생 시 지연시간을 최대한 줄였다.
인터넷 사용자 수가 급격히 증가되고 사용자들의 요구도 다양해짐에 따라 네트워크 자원의 물리적 증가뿐만 아니라 자원의 제한이라는 상태에서 더 적은 자원으로 만족할 만한 서비스를 제공할 수 있는 트래픽 엔지니어링 기술이 부각되고 있다. 트래픽 엔지니어링은 자원의 효율성을 최적화하는 동시에 네트워크의 성능을 최적화시킬 수 있는 기술로 비용이 많이 드는 대규모 망일수록 중요한 기술이기 때문에 네트워크 관련 사업자들에게 필수 요구사항이 되었다. 본 논문에서는 트래픽 엔지니어링 기술의 하나로 MPLS 망에서 경로에 이상이 발생하였을 때 빠른 데이터 전송 복구를 위한 경로 재설정 방법을 제안하였다. 전송 전 대체 경로를 미리 지정하고 주 경로와 대체 경로에 우선순위를 두어 대체 경로를 다른 트래픽에서도 사용할 수 있게 하여 자원 이용률을 높이고 재전송에 따른 지연 시간도 줄였다.
본 논문은 관리 정책과 트래픽 엔지니어링을 기반으로 네트워크를 관리하는 통합 네트워크 관리 시스템의 구조에 관한 것이다. 본 논문에서는 제안하고 있는 방식은 네트워크 관리 정책을 단순히 네트워크 인프라에 적용하는 것이 아니라 네트워크 정책에 따라 실시간 트래픽 엔지니어링 기능을 병행하여 네트워크 자원을 최대한으로 사용하고 사용자에게 양질의 서비스를 제공하기 위한 정책 기반 네트워크 관리 시스템 구조를 제시하였다. 정책기반 서버, 트래픽 엔지니어링 서버, 그리고 네트워크 관리 서버간의 효과적인 인터페이스 및 연동 방식 또한 본 논문에서 기술하고 있다. 본 논문에서 제안한 정책 기반 네트워크 관리 시스템을 통하여 네트워크 관리자는 네트워크의 문제를 실시간으로 파악하고 이를 해결하기 위해 실제 네트워크 인프라를 어떻게 변경해야 하는지에 대한 해답을 효과적으로 도출할 수 있게 된다.
브로드 밴드 네트웍과 모바일 네트웍을 통한 멀티미디어 컨텐츠의 전송이 늘어남에 따라 Qos의 보장과 트래픽 엔지니어링을 위해 멀티미디어 스트리밍 트래픽의 Qos 요구사항을 예측하고 적용하려는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문은 오브젝트 기술에 기반한 MPEG-4 컨텐츠의 트래픽을 패킷 레벨에서 측정하고 기에 기반하여 MPEG-4 스트리밍 시스템의 구성요소가 트래픽에 미치는 영향을 고찰해 본다. 또한 기존 멀티미디어 트래픽 모델링 방식의 한계를 규명하여 보다 정확한 트래픽 성격을 표현할 수 있는 모델링 방식을 제안한다.
현재 네트워크 사용자 특히 인터넷 사용자 증가 속도는 가히 기하급수적이라 할 수 있다. 더불어 질 높은 서비스에 대한 요구가 제기되고 있는데 이것은 필연적으로 트래픽의 폭증을 가져오고 있다. 따라서 네트워크 트래픽의 효율적 분석 관리는 과거에 비해 더욱 중요한 사항으로 대두되고 있다. SES를 이용한 네트워크 분석은 네트워크 관리자들에게 쉽고, 효율적으로 트래픽데이터를 접근이 가능하다. 따라서 본 연구의 목적은 대용량의 네트워크 트래픽 데이터 효과적으로 처리하기 위해 최적화된 네트워크 트래픽 시스템을 구현하기 위하여 데이터 엔지니어링 방법론인 SES를 이용하여 네트워크 패킷의 정보 구조를 설계한후 DEVS를 이용하여 분석하는 시스템을 구현하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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