• 제목/요약/키워드: Binary search on levels

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IP 주소 검색을 위한 트리 레벨을 사용한 이진 검색 구조 (Binary Search on Tree Levels for IP Address Lookup)

  • 문주형;임혜숙
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2B호
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    • pp.71-79
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    • 2006
  • 인터넷 트래픽의 급속한 성장으로 인하여, 인터넷 라우터에서는 보다 빠른 주소 검색을 지원하면서도 매우 큰 라우팅 데이터에 대하여도 잘 동작하는 인터넷 주소 검색 구조를 요구하고 있다. 본 논문에서는 이진 검색에 기초한 인터넷 주소 검색 구조를 심도있게 연구하였다. 기존에 연구되어온 대부분의 이진 검색 구조들은 프리픽스의 값에 따르는 이진 검색을 수행하는 구조로서 프리픽스 개수의 로그 함수에 비례하는 검색 속도를 보인다. 한편 프리픽스 길이에 따르는 이진 검색 구조가 연구되어 검색 성능에 있어서는 매우 우수한 성질을 보이나, 순수한 의미의 이진 검색이 불가능하여, 이진 검색시 접근되는 노드에 특수 목적의 마커를 저장하고, 또한 가장 잘 일치하는 프리픽스를 미리 계산하여 저장하는 방식을 통하여 해결하였다. 이러한 복잡한 선계산은 라우팅 테이블의 구성을 매우 어렵게 할 뿐 아니라, 프리픽스의 부가적 추가를 불가능하게 만드는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 선계산 없이 리프-푸슁만을 통하여 프리픽스 길이에 대하여 이진 검색을 수행하는 매우 효율적인 구조를 제안하고, 제안하는 구조의 성능을 실험한 후, 기존에 연구되어온 다른 이진 검색 구조와 성능을 비교하였다.

IPv6 주소 검색을 위한 블룸 필터를 사용한 레벨에 따른 이진 검색 구조 (Binary Search on Levels Using Bloom filter for IPv6 Address Lookup)

  • 박경혜;임혜숙
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4B호
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    • pp.403-418
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    • 2009
  • IPv6는 32 비트를 갖는 IPv4의 주소 공간 부족 문제를 해결하기 위하여 제안된 새로운 IP주소 체계로서 128비트를 갖는다. 그러므로 IPv6의 라우팅 테이블을 트라이 구조에 저장한다고 가정할 때, IPv4에 비해 매우 많은 레벨이 존재하게 된다. 따라서 IPv6 주소 검색을 위해서는 트라이 레벨에 따른 선형 검색보다 레벨에 따른 이진 검색 구조가 적합하며, 검색 성능이 더 우수하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 IPv6를 위한 트라이 레벨에 따른 새로운 이진 검색 알고리즘을 제안한다 본 논문에서 제안하는 구조는 레벨에 따른 이진 검색의 수행 시 통합 블룸 필터를 사용하여 노드가 존재하지 않는 레벨을 미리 걸러주는 방법을 통하여 외부 메모리 접근 횟수를 줄인다. 실제 라우터에서 사용하는 IPv6 라우팅 데이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 1096개의 엔트리를 갖는 라우팅 테이블에 대하여 평균 $1{\sim}3$의 메모리 접근을 통하여 IPv6 주소 검색이 가능함을 보았다.

블룸 필터를 사용한 길이에 대한 2차원 이진검색 패킷 분류 알고리즘 (Two-Dimensional Binary Search on Length Using Bloom Filter for Packet Classification)

  • 최영주;임혜숙
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4B호
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    • pp.245-257
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    • 2012
  • 패킷 분류는 인터넷 라우터가 수행하는 가장 중요한 기능 중 하나로써 들어오는 모든 패킷을 선 속도로 처리하기를 요구한다. 영역분할을 사용한 사분트라이 구조에 길이 별 이진 검색을 적용한 알고리즘은 2차원 필드를 동시에 검색하면서 검색영역을 반으로 줄여나갈 수 있으므로 매우 효율적인 구조이다. 하지만 트라이의 레벨에 노드가 없는 경우에도 해시 테이블에 접근하는 문제점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 해시 메모리로의 불필요한 접근을 줄이기 위해서 영역분할을 사용한 사분 트라이의 길이별 이진 검색에 블룸 필터를 적용하는 패킷분류 구조를 제안한다. 현재 사용되는 ACL, FW, IPC 룰 타입의 1000, 5000, 10000개의 룰 셋으로 실험한 결과, 블룸 필터를 적용함으로써 검색 성능이 21~33%까지 향상되는 결과를 얻었다.

길이에 대한 2차원 이진검색을 이용한 패킷분류 구조 (Packet Classification Using Two-Dimensional Binary Search on Length)

  • 문주형;임혜숙
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9B호
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    • pp.577-588
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    • 2007
  • 인터넷의 성장은 다양한 응용 프로그램들의 발달을 야기 시켰으며, 그로 인해 모든 패킷을 동일하게 처리하는 현재의 최선지원 서비스 보다 나은 서비스를 제공할 것을 요구하고 있다. 따라서 차세대 인터넷 라우터들은 다양한 레벨의 품질보장 서비스를 제공하여야 한다. 품질보장 서비스를 제공하기 위해서는 모든 입력 패킷을 미리 정의된 룰에 따라 구분하는 패킷 분류가 실시간으로 수행되어야 한다. 패킷분류는 패킷에 포함된 여러 헤더 필드에 대하여 다양한 종류의 검색을 수행하여야 하며, 일치하는 룰들 중에서 가장 높은 우선순위를 갖는 룰을 찾아야 하는 다차원 검색이다. 영역분할을 사용한 사분트라이 구조는 근원지와 목적지 프리픽스를 2차원 트라이 구조로 저장하여 검색을 진행하는 좋은 알고리즘이나, 길이에 대하여 선형검색을 하는 방법이므로 좋은 검색 성능을 보이지 못한다. 본 논문에서는 사분트라이 구조에서 길이에 대하여 이진검색을 진행하는 새로운 패킷분류 알고리즘을 제안한다. 또한 패킷이 여러 개의 룰과 일치하였을 경우 가장 높은 우선순위를 가지는 룰을 선택한다는 특성을 이용하여, 사분트라이를 만드는 과정에서 우선순위를 고려하여 검색 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안한다.

기량수준 동등분할 문제의 상자 채우기 알고리즘 (Bin Packing Algorithm for Equitable Partitioning Problem with Skill Levels)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.209-214
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    • 2020
  • 동등분할 문제(EPP)는 학생이 특정 분야에 대한 경험 유무인 [0/1]이진수 형태를 갖는 경우와 [1,2,3,4,5]와 같은 정수형의 기량 수준을 갖고 있는 문제로 분류된다. 이진수형 EPP에 대해서는 다항시간으로 최적 해를 구하는 알고리즘이 알려져 있다. 반면에, 정수형 기량 수준을 갖는 EPP에 대해서는 다항시간으로 해를 구하는 알고리즘이 존재하지 않아 아직까지는 메타휴리스틱의 일종인 타부탐색법만이 알려져 있는 난제이다. 본 논문은 NP-난제인 정수형 기량 수준을 갖는 EPP에 대해 다항시간으로 해를 찾아가는 규칙을 가진 휴리스틱 탐욕방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 분야의 기량 수준별 빈도수 내림차순으로 그룹 수를 충족하는 하한치(LB)를 구하고, LB 이상인 기량수준을 가진 학생들을 각 그룹 상자에 우선하여 채우고, LB 이하 기량수준을 가진 학생들을 추가로 각 상자에 배분하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 실험 데이터에 적용한 결과 기존의 타부탐색법으로 구한 결과를 개선하는 효과도 얻었다.

Asynchronous Multilevel Search Strategy for Fast Acquisition of AltBOC Signals

  • Kim, Binhee;Kong, Seung-Hyun
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제4권4호
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    • pp.161-171
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    • 2015
  • Alternative binary offset carrier (AltBOC) signals can be approximated by four synchronized direct sequence spread spectrum (DSSS) signals, each pair of which is a quadrature phase shift keyed (QPSK) signal at a different frequency. Therefore, depending on the strength of an incoming AltBOC signal, an acquisition technique can reduce the mean acquisition time (MAT) by searching the four DSSS signals asynchronously; the search for each of the four DSSS signals can start at one of the evenly separated hypotheses on the two-dimensional hypothesis space. And detection sensitivity can be improved by multiple levels when different numbers of search results for the same hypothesis are combined. In this paper, we propose a fast AltBOC acquisition technique that has an asynchronous search strategy and efficiently utilizes the output of the four search results to increase the sensitivity level when sensitivity improvement is needed. We provide a complete theoretical analysis and demonstrate with numerous Monte Carlo simulations that the MAT of the proposed technique is much smaller than conventional AltBOC acquisition techniques.

On Reducing False Positives of a Bloom Filter in Trie-Based Algorithms

  • Mun, Ju Hyoung;Lim, Hyesook
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.163-168
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    • 2015
  • Many IP address lookup approaches employ Bloom filters to obtain a high-speed search performance. Especially, it has been recently studied that the search performance of trie-based algorithms can be significantly improved by adding Bloom filters. In such algorithms, the number of trie accesses can be greatly reduced because Bloom filters can determine whether a node exists in a trie without actually accessing the trie. Bloom filters do not have false negatives but have false positives. False positives can lead to unnecessary trie accesses. The false positive rate must thus be reduced to enhance the performance of lookup algorithms applying Bloom filters. One important characteristic of trie-based algorithms is that all the ancestors of a node are also stored. The proposed algorithm utilizes this characteristic in reducing the false positive rate of a Bloom filter without increasing the size of the memory for the Bloom filter. When a Bloom filter produces a positive result for a node of a trie, we propose to check whether the ancestors of the node are also positives. Because Bloom filters have no false negatives, the negatives of any of the ancestors mean that the positive of the node is false. In other words, we propose to use more Bloom filter queries to reduce the false positive rate of a Bloom filter in trie-based algorithms. Simulation results show that querying one ancestor of a node can reduce the false positive rate by up to 67% with exactly the same architecture and the same memory requirement. The proposed approach can be applied to other trie-based algorithms employing Bloom filters.

Load Balancing in Cloud Computing Using Meta-Heuristic Algorithm

  • Fahim, Youssef;Rahhali, Hamza;Hanine, Mohamed;Benlahmar, El-Habib;Labriji, El-Houssine;Hanoune, Mostafa;Eddaoui, Ahmed
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권3호
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    • pp.569-589
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    • 2018
  • Cloud computing, also known as "country as you go", is used to turn any computer into a dematerialized architecture in which users can access different services. In addition to the daily evolution of stakeholders' number and beneficiaries, the imbalance between the virtual machines of data centers in a cloud environment impacts the performance as it decreases the hardware resources and the software's profitability. Our axis of research is the load balancing between a data center's virtual machines. It is used for reducing the degree of load imbalance between those machines in order to solve the problems caused by this technological evolution and ensure a greater quality of service. Our article focuses on two main phases: the pre-classification of tasks, according to the requested resources; and the classification of tasks into levels ('odd levels' or 'even levels') in ascending order based on the meta-heuristic "Bat-algorithm". The task allocation is based on levels provided by the bat-algorithm and through our mathematical functions, and we will divide our system into a number of virtual machines with nearly equal performance. Otherwise, we suggest different classes of virtual machines, but the condition is that each class should contain machines with similar characteristics compared to the existing binary search scheme.

대단지(大團地) 산림(山林)의 목재생산계획(木材生産計劃) 분석(分析)을 위한 선형계획(線型計劃) 실험전산모델에 관한 연구(硏究) (A Study on Developing An Experimental Model to Solve for Optimal Forest-Level Timber Harvesting Schedules Using Linear Programming)

  • 정주상;박은식
    • 한국산림과학회지
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    • 제82권3호
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    • pp.292-304
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    • 1993
  • 이 연구에서는 대단지 산림자원의 수확벌채계획(收穫伐採計劃) 수립을 위한 선행계획 전산모델의 기초체계를 제시하였다. 모델에서 사용한 선형계획수식화모형은 비감소수확(非減少收穫)에 허용증감율을 적용하여 목표림의 유도, 최소 목재공급의 한계 및 최대 벌채면적의 한계와 같은 산림생산 제약조건들을 포함하고 있다. 이 모델에서는 Model I 및 Model II 기법에 의한 선형계획 수식화가 가능하고, Matrix 출력은 MPS 양식에 의한다. 전산모델 개발에 있어서 선형계획기법에 의한 산림자원 경영분석방법론(經營分析方法論)의 타당성(妥當性)은 문헌고찰에 의해 이미 국내에 소개된 바 있는 감반율법(減反率法) 및 이분검색법(二分檢索法)의 해법특성(解法特性)과의 비교고찰(比較考察)을 통해 검토하였다. 또한 제시된 모델체계의 적용성은 대규모 산림자원 경영계획을 수렵하기 위한 사례분석을 통해 검토하였다. 사례분석을 위한 연구대상지로 서울대학교 남부연습림 백운산지역(약 11,000ha)을 선택하여 위에서 제시된 산림생산(山林生産) 제약인자(制約因子)들을 동시에 만족시킬 수 있는 최적벌채계획(最適伐採計劃)을 수립하고, 목재생산 제약인자들의 강도에 대한 영향력을 분석하였다.

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우리나라 성인의 비누로 손씻기 실천 관련요인 (Related Factors to Handwashing with Soap in Korean Adults)

  • 이윤희;이무식;홍수진;양남영;황혜정;김병희;김현수;김은영;박윤진;임고운;김영택
    • 한국학교ㆍ지역보건교육학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.89-99
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    • 2016
  • Objectives: This cross-sectional study aims to investigate the prevalence and factors relating to handwashing with soap among Korean adults. Methods: Study subjects consist of 755 adults who have been contacted in September 2013 via telephone surveys. The data collected has been analyzed using descriptive statistics, a chi-square test and a logistic regression analysis. A primary purpose is to understand the prevalence of handwashing with soap more than 8 times daily and for 30 seconds per wash among adults. Independent variables include socioeconomic levels, the participants' perception and knowledge of handwashing and their educational experiences relating to handwashing. Results: The overall percentile of people who wash their hands with soap 8 time per day for 30 seconds or more per wash was 16.0%, which is 121 people out of 755 study subjects. In univariate analysis, age, education levels, monthly average income, handwashing habits, perceptions relate to the importance of handwashing, self-assessment of handwashing, environment of public toilet, and the completion of handwashing education shows significant result. Significant differences also appear (p<0.05) in logistic regression analysis on binary variables. There is a strong correlation between daily frequency of handwashing and willingness to wash hands while outside. For example, people who wash their hands very often while outside are 2.24 times (95% C.I. 1.29-3.87) more likely to practice handwashing with soap 8 times per day for 30 seconds or more per wash than those people who only intermittently wash their hands while outside. Furthermore, people with general unwillingness to wash their hands while outside are 4.61 times (95% C.I. 1.22-3.28) less likely to practice handwashing with soap 8 times per day for 30 seconds or more per wash than those with general willingness. Conclusions: This study has been carried out to identify the decision factors in practicing handwashing with soap for Korean adults. In univariate analysis, age, education level, monthly average income, handwashing habits, handwashing self-assessment, public toilet environment, completion of handwashing education and so forth have been identified to be the decision factors. This study result shows that the overall level of cleanliness of public toilet perceives to be poor and it suggests that the environment of public toilet needs to be enhanced. As the handwashing habits and handwashing-self assessment have been identified to be the significant decision factors for handwashing, there search and approach in these factors need to be developed further.