• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권9호
• /
• pp.4023-4043
• /
• 2016

Network virtualization has been regarded as a core attribute of the Future Internet. In a network virtualization environment (NVE), multiple heterogeneous virtual networks can coexist on a shared substrate network. Thus, a substrate network failure may affect multiple virtual networks. In this case, it is increasingly critical to provide survivability for the virtual networks against the substrate network failures. Previous research focused on mechanisms that ensure the resilience of the virtual network. However, the resource efficiency is still important to make the mapping scheme practical. In this paper, we study the survivable virtual network embedding mechanisms against substrate link and node failure from the perspective of improving the resource efficiency. For substrate link survivability, we propose a load-balancing and re-configuration strategy to improve the acceptance ratio and bandwidth utilization ratio. For substrate node survivability, we develop a minimum cost heuristic based on a divided network model and a backup resource cost model, which can both satisfy the location constraints of virtual node and increase the sharing degree of the backup resources. Simulations are conducted to evaluate the performance of the solutions. The proposed load balancing and re-configuration strategy for substrate link survivability outperforms other approaches in terms of acceptance ratio and bandwidth utilization ratio. And the proposed minimum cost heuristic for substrate node survivability gets a good performance in term of acceptance ratio.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1305-1317
• /
• 1999

NUMA 구조는 원격 메모리에 대한 접근이 불가피한 구조적 특성 때문에 상호 연결망이 성능을 좌우하는 큰 변수가 된다. 기존에 대중적으로 사용되던 버스는 물리적 확장성 및 대역폭에서 대규모 시스템을 구성하는 데 한계를 보인다. 이를 대체하는 고속의 지점간 링크를 사용한 링 구조는 버스가 가지는 확장성 및 대역폭의 한계라는 단점을 개선하였으나, 많은 클러스터가 연결되는 경우에는 전송 지연시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 스누핑 프로토콜이 적용된 링 구조에서 클러스터 개수 증가에 따른 지연시간 증가의 문제점을 보완하기 위해 계층적 링 구조로의 확장을 제안하고, 이 구조에 효과적인 캐쉬 일관성 프로토콜을 설계하였다. 전역 링과 지역 링을 연결하는 브리지는 캐쉬 프로토콜을 관리하며 이 프로토콜에 의해 지역 링의 부하를 줄일 수 있도록 트랜잭션을 필터링하는 역할도 담당함으로써 시스템의 성능을 향상시킨다. probability-driven 시뮬레이터를 통해 계층적 링 구조가 시스템의 성능 및 링 이용률에 미치는 영향을 알아본다. Abstract Since NUMA architecture has to access remote memory, interconnection network performance determines performance of NUMA architecture. Bus, which has been used as popular interconnection network of NUMA, has a limit to build a large-scale system because of limited physical scalability and bandwidth. Ring interconnection network, composed of high-speed point-to-point link, made up for bus's defects of scalability and bandwidth. But, it also has problem of increasing delay as the number of clusters is increased. In this paper, we propose a hierarchical expansion of snoop-based ring architecture in order to overcome ring's defects of increasing delay. And we also design an efficient cache coherence protocol adopted to this architecture. Bridge, which connects local ring and global ring, maintains cache coherence protocol and does snoop-filtering which reduces local ring and cluster bus utilization. Therefore bridge can improve performance of this system. We analyze effects of hierarchical architecture on the performance of system and utilization of point-to-point links using probability-driven simulator.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2005

본 논문에서는 광버스트 무선교환망에서 버스트가 거쳐 온 홉 수에 따른 우선순위 처리기능을 제공하는 대역예약할당방식을 제안하고 향상된 성능을 분석한다. 기존의 대역예약방식은 버스트간 충돌이 발생되면 홉 수를 고려하지 않고, 상대적으로 짧은 옵셋타임을 가지는 버스트를 폐기시킨다. 결과적으로 많은 홉을 경유한 버스트가 폐기된다면 해당 버스트가 경유한 스위치들에 예약된 대역들이 모두 낭비되기 때문에 적은 홉을 경유한 버스트가 폐기되는 경우보다 망의 전체적인 효율성이 떨어지는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 많은 홉 수를 경유한 버스트에 대해 우선순위를 부여하는 Just Enough Time(JET) with hop count 방식을 사용하여 가급적 대역낭비를 감소시킨다. 제안된 방식에 대한 모의실험을 통해서 기존의 대역예약방식과 제안된 JET with hop count 방식의 블로킹확률과 링크효율을 비교 분석하여 제안된 방식의 성능이 우수함을 보였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.757-763
• /
• 2011

본 논문에서는 무선인지 망에서 2차 사용자가 1차 사용자의 스펙트럼 홀을 점유하여 서비스를 진행 하는 중에 1차 사용자가 다시 나타나 스펙트럼 핸드오프를 해야 할 경우, 2차 사용자 호의 강제 종료율을 줄이는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 1차 사용자가 출현하여 요구하는 채널의 양을 위너예측 모델로 예측하고, 그 예측된 채널의 양을 기초로 2차 사용자가 스펙트럼 핸드오프를 해야 할 경우, 2차 사용자 호의 전용채널을 이용하여 필요한 채널의 양을 미리 예약하여 끊임이 없는 서비스를 제공한다. 시뮬레이션을 통하여 예약을 하지 않고 랜덤하게 채널을 엑세스하는 방법과 제안한 방법의 성능을 2차 사용자의 스펙트럼 핸드오프 호의 강제 종료율과 2차 사용자의 새로운 호의 엑세스를 차단하는 차단율 및 채널이용률에 대해서 비교한다. 그 결과 본 논문에서 제안한 방법이 2차 사용자의 스펙트럼 핸드오프 호의 강제 호 종료율을 줄일 수 있음을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권10호
• /
• pp.83-98
• /
• 2007

이동 무선 환경에서 핸드오버 특히, 이종 망이 중첩된 네트워크 환경에서의 핸드오버는 서로 다른 서비스 특성과 서비스 영역의 영향을 받는다. 핸드오버로 인한 서비스 단절 현상과 서비스 품질 저하를 방지하기 위해서는 서비스 요구 사항(bandwidth, throughput, delay 등)을 지속적으로 유지시킬 수 있는 자원 예약 알고리즘은 필수적인 요소이다. 자원 예약은 이동 단말의 핸드오버 처리 시간과 자원 낭비를 최소화시키기 위해 사전에 미리 진행되어야 하는데, 이는 단말의 위치 정보, 이동 속도 이동 경로, 서비스 요구 사항, 주변 셀 정보 등이 개개의 단말과 서비스에 대한 정확한 예측과 높은 신뢰도를 바탕으로 이루어져야 한다. 본 논문에서는 단말 이동에 따른 셀 변경 확률 및 셀 선정 알고리즘을 기반으로 이동 속도별 서비스 계층을 두어 특정 속도에 대해 핸드오버를 효과적으로 처리하고, 네트워크 오버헤드 및 자원 낭비를 최소화시킬 수 있는 사전 자원 예약 알고리즘을 제안한다. 또한 3개 계층으로 구성된 네트워크 모델 상에서 가상 시나리오에 따라 PMS(Predictive Mobility Support) 및 VCDS(Velocity and Call Duration Support scheme)와의 성능 비교를 통해 제안 알고리즘의 효율성을 살펴본다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.323-332
• /
• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 보장하는 공정 패킷 스케줄링 알고리즘은 타임스탬프 계산시 사용되는 패킷의 기준시각 측면에서 종료시각 방식과 시작시각 방식으로 나된다. 전자는 트래픽 흐름의 속도에 반비례하는 레이턴시 특성으로 인해 트래픽 흐름의 예약속도 조정으로 다양한 지연규격을 지원할 수 있어 대부분의 스케줄러에 적용되고 있으나 과잉예약에 따른 대역폭 손실이 발생한다. 반면 후자는 과잉예약에 따른 대역폭 손실은 없으나 흐름의 수에 종속되는 레이턴시 특성으로 인해 다수의 지연규격을 수용하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 다수 지연규격(multiple delay bounds)을 효과적으로 지원할 수 있는 시작시각 기반 공정 패킷 스케줄러를 제안하고, 제안된 스케줄러의 성능특성을 분석한다. 분석결과 종료시각 기반 스케줄러보다 최대 30% 높은 이용도 특성을 보였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제27권4C호
• /
• pp.342-352
• /
• 2002

본 논문은 IETF에서 DiffServ의 Assured Service를 위하여 제안된 AF PHB의 버퍼 관리 방식들 중 RIO 및 RIO-DC 방식의 성능을 비교 평가하였다. 이를 위하여 Assured Service의 서브 클래스별로 할당하는 대역폭의 비율을 차별화하여 서브 클래스별로 보장하는 최대 지연시간을 상대적으로 차등화 하였다. 또한, 네트워크 토폴로지와 Assured Service의 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 RIO 및 RIO-DC 방식의 변수 값을 설정하였다. 이러한 환경에서, In-profile 트래픽에 대한 수율, 링크 이용률 및 플로간 공평성을 성능의 척도로 하여 제안된 두 방식의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 변수 설정 방안을 적용한 RIO 및 RIO-DC 방식의 Assured Service에 대한 In-profile 트래픽의 수율과 링크 이용률 성능은 동등하나, RIO-DC 방식은 RIO 방식 보다 향상된 플로간 공평성을 보장할 수 있음을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제9C권2호
• /
• pp.297-306
• /
• 2002

멀티미디어 어플리케이션들은 기존의 화일 서버 기법으로는 쉽게 제공하지 못하는 보장된 검색 및 전송률을 요구한다. 본 논문에서는 CM(Continuous Media : 예를 들어 비디오) 서버를 위한 동적 협상 수락 제어(dynamic negotiated admission control)와 자원 스케줄링(resource scheduling) 기법을 제안한다. 이는 두 부분으로 구성되는데, 예약 기반 수락 제어 방법(reserve-baed admission control mechanism)과 동적으로 자원을 할당하는 스케줄러가 그것이다. 정적 스케줄러와 비교할 때, 제안된 기법은 경쟁하는 스트림들에게 이용가능 한 자원들을 효과적으로 공유할 수 있도록 해주며, 전반적인 QoS(Quality of Service)를 향상시키기 위해 자원의 재 할당을 요구하는 스트림들을 위한 스케줄러 초기화 협상(scheduler-initiated negotation)을 통해 높은 이용률을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 기법을 사용하여 동시에 실행시킬 수 있는 클라이언트의 수를 증가시킬 수 있으며 혼잡한 트래픽 상태에서도 좋은 응답 비율과 향상된 자원 이용률을 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제29권6호
• /
• pp.595-612
• /
• 2002

이동 컴퓨팅에서 고 수준의 QoS를 보장하기 위한 가장 중요한 이슈 중의 하나가 셀에서 가용할 수 있는 대역폭의 부족으로 인한 핸드-오프 종료를 감소시키는 것이다. 각 셀은 핸드-오프 호들을 위해 이웃 셀들에게 대역폭 예약을 요청하며, 예약된 대역폭은 신규 호가 아닌 핸드-오프 호들을 위해 사용된다. 핸드-오프 호를 위해 대역폭을 너무 많이 예약한다면 신규 호의 블록킹 확률이 증가하므로, 예약할 대역폭의 크기를 정확히 결정하는 것이 중요하다. 따라서, 이동 컴퓨팅 환경에서 적절한 크기의 대역폭 예약과 호 수락 제어를 통해 QoS 보장하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 멀티미디어 트래픽에게 지속적인 QoS를 보장하기 위해 대역폭 예약과 호 수락 제어 메커니즘을 제안하였다. 본 논문은 적절한 크기의 대역폭 예약을 위해 이동성 그래프와 2-계층 셀 구조를 기반으로 한 적응적 대역폭 예약을 제안한다. 전자는 클라이언트가 다음에 이동할 셀을 예측하는 반면, 후자는 핸드-오프 확률이 높은 클라이언트에게만 적응적 대역폭 예약 메커니즘을 적용한다. 본 논문은 클라이언트의 현재 셀과 PNC(Predicted Next Cell)에 호 수락 테스트를 수행하는 호 수락 제어를 제안하며, 이 메커니즘은 계산 및 네트워크 오버헤드를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제시된 대역폭 예약 및 호 수락 제어 메커니즘의 성능을 평가하기 위해, 신규 호 블록킹률, 핸드-오프 호 종료율, 대역폭 이용율을 측정하였다. 시뮬레이션 결과, 본 논문의 호 수락 제어 메커니즘의 성능이 NR-CAT2, FR-CAT2, AR-CAT2와 같은 기존의 메커니즘들보다 우수함을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제34권4호
• /
• pp.239-245
• /
• 2007

셀룰러/랜 기반의 중첩 네트워크는 유선 네트워크에 비해 상대적으로 제한된 대역폭을 가지는 특성으로 인해 효율적인 대역폭 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 중첩 네트워크상에서 트래픽의 이동을 통한 온라인 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 각 네트워크간 트래픽 부하의 균형을 통해 지역적으로 발생하는, 과부하 현상을 극복하고 높은 대역폭 효율성을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 대역폭 관리를 위해 제안된 기존의 타 기법들과의 비교, 분석을 수행하여 제안된 방법이 다양한 네트워크 트래픽 상황에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.