• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.269-272
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• 2001

Since Multi-way Search Tree reduces the number of the memory access by increasing the branch factor, it is considered a method to archive the high-speed IP address lookup. Using the combination of initial 16 bit may and Multi-way Search Tree, it also reduces the search time of If address lookup. Multi-way Search Tree consists of K keys and K＋1 key pointers. This paper shows how the E update of Multi-way Search Tree which consists of the one pointer within a node can be performed. Using the one pointer within a node, it increases the number of keys within a node and reduces the search time of IP lookup. We also describes IP updating methods such as modification, Insertion and Deletion of address entries. Our update scheme performs better than the method which rebuilds the entire IP routing table when IP update processes.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권5호
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• pp.345-353
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• 2003

네트워크 프로세서를 설계하거나, 라우터와 같은 장비를 구현할 때, 가장 성능을 좌우하는 부분이 IP lookup 동작이라 할 수 있다. 어드레스 체계가 간단해지면 IP lookup 동작이 단순화될 수 있어 성능이 좋아질 수 있지만, 네트워크 사용자의 증가로 인하여 효율적인 어드레스 관리가 필요하게 됨으로써 어드레스 체계는 복잡해질 수밖에 없는 상황이 되었다. 따라서 IPv4나 IPv6에서나 마찬가지로 어드레스 체계의 복잡성에 의해 IP lookup 동작이 어렵고 시간이 오래 걸리는 작업이 되는 것은 받아들일 수밖에 없는 현실이 되었다 소프트웨어적으로나 하드웨어적으로 IP lookup 성능을 향상시킬 수 있는 방안들이 연구되어 왔지만, 아직까지 해결책이라고 단정지을 수 있을 만한 연구결과는 나오지 않고 있다. 소프트웨어적인 방법은 메모리 사용량을 줄일 수 있지만 IP lookup시 검색이 느리고, 하드웨어적인 방법은 빠르지만 하드웨어 오버헤드와 메모리 사용량이 크다는 문제가 있다 이에 이 논문은 지금까지의 IP lookup 동작을 향상시키기 위한 연구들을 정리해 보고, 이들의 장단점을 파악하도록 한다. 또한, 대표적인 소프트웨어와 하드웨어 구조를 혼합하고, 병렬적으로 구성하여 성능을 높일 수 있는 새로운 혼합 구조를 제안한다. 성능 평가 결과는 제안된 구조가 lookup 속도를 향상시키면서도, 메모리 사용량도 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.378-389
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• 2006

IP 주소 검색 구조는 IPv6 주소체계의 도래와 함께 더욱 고속 네트워크 기술의 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 차세대 인터넷 라우터를 위한 새로운 글로벌 IPv6 유니캐스트 주소 검색 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 적절한 프리픽스 그룹화를 수행하고 각 그룹별로 가변적으로 복수 해슁을 수행한다. 이를 통해 적절한 개수의 포워딩 테이블에서 해슁의 충돌(collision)을 효율적으로 분산함으로서 오버플로우를 최소화하였으며 포워딩 테이블 구성을 위해 필요한 메모리 크기를 줄였다. 또한 단 한 번의 메모리 접근만으로 포워딩 테이블 구성 및 검색이 가능한 고속 주소 검색 구조이며 추가적 업데이트가 용이한 구조이다. 실제 6bone 테스트 라우팅 CERNET 데이터를 이용하여 균일한 복수 해슁을 이용한 구조와 제안한 구조를 비교, 실험하였으며 동일한 8개의 테이블에서 약 15%의 포워딩 테이블을 위한 메모리 절약과 약 50%의 오버플로우 감소를 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.175-178
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• 2004

This paper describes a new IP address lookup algorithm using a binary search on multiple balanced trees stored in one memory. The proposed scheme has 3 different tables; a range table, a main table, and multiple sub-tables. The range table includes $2^8$ entries of 22 bits wide. Each of the main table and sub-table entries is composed of fields for a prefix, a prefix length, the number of sub-table entries, a sub-table pointer, and a forwarding RAM pointer. Binary searches are performed in the main table and the multiple sub-tables in sequence. Address lookups in our proposed scheme are achieved by memory access times of 11 in average, 1 in minimum, and 24 in maximum using 267 Kbytes of memory for 38.000 prefixes. Hence the forwarding table of the proposed scheme is stored into L2 cache, and the address lookup algorithm is implemented in software running on general purpose processor. Since the proposed scheme only depends on the number of prefixes not the length of prefixes, it is easily scaled to IPv6.

• Journal of Communications and Networks
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• 제3권4호
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• pp.374-382
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• 2001

Nowadays, the commonly used table lookup scheme for IP routing is based on the sc-called classless interdomain routing (CIDR). With CIDR, routers must find out the best matching prefix (BMP) for IP packets forwarding, this complicates the IP lookup. Currently, this process is mainly performed in software and several schemes hale been proposed for hardware implementation. Since the IP lookup performance is a major design issue for the new generation routers, in this article we investigate the properties of the routing table and present a new approach for IP lookups, our approach is not based Gn BMP and significantly reduces the complexity, thus the computation cast of existing schemes can be significantly reduced. We also propose an efficient IP lookup algorithm, with which we improve the binary search on prefixes to 30 millions of packets per second (MPPS) and 5,000 route updates/s under the same experiment setup with an even larger routing table.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권3호
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• pp.47-55
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• 2016

Router main task is to provide routing of Internet Protocol (IP) packets. Routing is achieved with help of the IP lookup. Router stores information about the networks and interfaces in data structures commonly called as routing tables. Comparison of IP from incoming packet with the IPs stored in routing table for the information about route is IP Lookup. IP lookup performs by longest IP prefix matching. The performance of the IP router is based on the speed of prefix matching. IP lookup is a major bottle neck in the performance of Router. Various algorithms and data structures are available for IP lookup. This paper is about reviewing various tree based structure and its performance evaluation.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권11호
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• pp.613-619
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• 2001

IP 주소 검색 문제는 IP 주소에 대해서 매칭되는 길이가 가장 IP 접두사를 라이팅 테이블로부터 찾는 것으로서, 인터넷의 고속화에 장애가 되어 왔다. 본 논문에서는 세그먼트 트리라는 자료 구조를 이용하여 이 문제에 대한 새로운 알고리즘을 제시한다. 본 논문에서는 제시하는 알고리즘은 n개의 접두사가 주어졌을 때 Ο(log n) 시간에 IP 접두사를 검색할 수 있다. 또 기존의 알고리즘에서 문제가 되었던 IP 접두사의 삽입과 삭제 연산을 자료 구조 전체를 다시 만들지 않고 효율적으로 처리한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.137-146
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• 2006

IP 주소 검색 구조는 라우터 시스템에서 고속 네트워크 기술의 중요한 이슈가 되고 있으며 패킷 전달의 성능을 좌우하는 주요한 문제 요소로 지적되고 있다. 본 논문에서는 복수 해슁의 적응적인 적용과 프리픽스 그룹화를 이용하여 효율적인 고속 IP 주소 검색 구조를 제안한다. 여러 라우팅 데이터의 엔트리 분포를 분석하여 프리픽스를 그룹화하고 그룹별로 적용되는 해쉬함수의 개수를 적응적으로 적용하여 해슁에 의한 충돌(collision)을 줄일 수 있었으며 이를 통해 테이블의 수를 최적화하고 메모리 효율을 높일 수 있었다. 또한 제안하는 구조는 단 한 번의 메모리 접근만으로 포워딩 테이블의 구성 및 검색 과정을 수행할 수 있는 고속 구조이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12B호
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• pp.1103-1111
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• 2008

라우터는 입력되는 패킷을 인터넷 주소 검색을 통하여 패킷의 목적지로 향하는 포트로 포워딩하는 역할을 하는데, 입력되는 속도와 같은 속도로 패킷을 포워딩하기 위해서는 매우 빠른 검색을 제공할 필요가 있다. 본 논문에서는 이진 검색을 이용한 IP 주소 검색구조에 대해 연구하였다. 대부분의 이진 검색 알고리즘들은 균형 이진 검색을 진행하지 않아 과도한 메모리 접근을 야기함으로써 검색속도가 느린 단점이 있다. 한편 영역분할을 이용한 이진 검색 알고리즘은 매우 빠른 검색 성능을 보이지만, 메모리 요구량이 크다는 단점이 있다. 본 논문에서는 영역분할 이진 검색에서 불필요한 엔트리와 항목을 삭제함으로써 라우팅 테이블의 크기를 최적화하여 메모리 요구량을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 이러한 최적화를 통하여 프리픽스의 개수와 비슷하거나 적은 수의 엔트리를 갖는 영역분할 이진 검색 라우팅 테이블을 구성할 수 있음을 보였다. 실제 사용되는 다양한 크기의 라우팅 테이블을 이용하여 영역분할 이진 검색의 원래 구조와 최적화된 구조의 검색 성능을 비교하였으며, 다른 여러가지 이진 검색 알고리즘과의 성능을 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7B호
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• pp.647-659
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• 2003

고속 라우터의 인터넷 패킷 처리에서 가장 많은 시간이 걸리는 부분이 IP 패킷 주소 룩업 중 LPM 탐색이다. 기존의 CAM을 이용한 LPM 탐색에서 LPM 탐색율이 높으면서 동시에 복잡도도 높지 않은 방식은 룩업 테이블의 갱신시간이 0(n)으로 오래 걸렸다. 본 논문에서 설계한 파이프라인 룩업 테이블은 고속 LPM 탐색을 위한 구조로서 갱신시간이 0(1)으로 짧으면서도, LPM 탐색율이 높고, 복잡도도 높지 않은 새로운 방식의 파이프라인 구조로, 1bit RAM 셀을 이용한 CAM 배열 구조로 설계하였다. 룩업 테이블은 3단계의 파이프라인으로 구성된다. 단계1 및 단계2의 키 필드 분할 수 및 매칭점의 분포에 따라 파이프라인의 성능이 좌우되며, LPM 탐색율이 달라질 수 있다 설계방식은 RTL에서 하드웨어 기술 언어를 이용해서 수행되었고, 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용해서 게이트 수준에서 기능을 검증하였다.