DEVSim++ is a C++ based, object-oriented modeling/simulation environment which realizes the hierarchical, modular DEVS formalism for discrete event systems specification. The paper describes a methodology for performance modeling and analysis of an ATM-based network system within the DEVSim++ environment. The methodology develops performance models for the system using the DEVS framework and implement the models in C++. Performance indices measured are the length of queues located at connection of the system and cell waiting times with respect to QoS grades for a network bandwidth of 155 Mbps.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제4권4호
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pp.452-474
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2010
Formidable growth of Internet technologies has revealed challenging issues about its scale and performance evaluation. Modeling and simulation play a central role in the evaluation of the behavior and performance of the large-scale network systems. Large numbers of nodes affect simulation performance, simulation execution time and scalability in a weighty manner. Most of the existing simulators have numerous problems such as size, lack of system theoretic approach and complexity of modeled network. In this work, a scalable discrete-event modeling approach is described for studying networks' scalability and performance traits. Key fundamental attributes of Internet and its protocols are incorporated into a set of simulation models developed using the Discrete Event System Specification (DEVS) approach. Large-scale network models are simulated and evaluated to show the benefits of the developed network models and approaches.
본 연구에서는 대용량의 데이터를 고속으로 입출력할 수 있는 데이터 저장 시스템 이 가져야할 요구사항을 분석하고, 그것을 만족하는 시스템을 설계하였다. 본 논문에서는 우선 고속 대용량, 랜덤 억세스의 조건을 만족시키기 위해 여러 대의 하드 디스크를 병렬로 연결하여 입력되는 데이터들을 나누어 저장하도록 하였다. 그러나 하드 디스크의 성능은 디 스크 아암의 탐색동작에 의해 크게 영향을 받으므로 실시간 요구 조건을 만족시키기 위해선 단순히 디스크의 수를 늘이는 것 외에 디스크 아암의 탐색 동작을 효율적으로 제어할 수 있 는 방법이 필요하다. 그래서 본 논문에서 설계된 시스템에서는 시스템을 MCU(Master Control Unit), DDU(Data Distribution Unit), SCU(Slave Control Unit), DSU(Data Storage Unit)의 4부분으로 나누고, 각 디스크의 디스크 아암 탐색 동작을 독립된 SCU에서 제어하 도록 하였다. 설계된 내용이 주어진 요구사항들을 만족하는 것을 확인하기 위해, 본 논문에 서는 이산사건 시스템을 기술하는 수학적인 언어인 DEVS 형식론을 이용하여 제안된 시스 템을 기술하고 시뮬레이션하였다. 그리고 시뮬레이션되는 과정에서 생산되는 사건들의 궤적 을 분석하였다. 분석결과 제안된 시스템은 앞에서 제시한 여러 요구사항들을 잘 수용함을 보았다.
With the growing usage of the networks, the world-wide Internet has become the main means to exchange data and carry out transactions. It has also become the main means to attack hosts. To solve the security problems which occur in the network such as Internet, we import software products of network security elements like an IDS (Intrusion Detection System) and a firewall. In this paper, we have designed and constructed the general simulation environment of network security model composed of multiple IDSes and a firewall which coordinate by CNP (Contract Net Protocol) for the effective detection of the intrusion. The CNP, the methodology for efficient integration of computer systems on heterogeneous environment such as distributed systems, is essentially a collection of agents, which cooperate to resolve a problem. Command console in the CNP is a manager who controls the execution of agents or a contractee, who performs intrusion detection. In the network security model, each model of simulation environment is hierarchically designed by DEVS(Discrete Event system Specification) formalism. The purpose of this simulation is that the application of rete pattern-matching algorithm speeds up the inference cycle phases of the intrusion detection expert system and we evaluate the characteristics and performance of CNP architecture with rete pattern-matching algorithm.
With the growing usage of the networks, the world-wide Internet has become the main means to exchange data and carry out transactions. It has also become the main means to attack hosts. To solve the security problems which occur in the network such as Internet, we import software products of network security elements like an IDS (Intrusion Detection System) and a firewall. In this paper, we have designed and constructed the General Simulation Environment of Network Security model composed of multiple IDSes and a firewall which coordinate by CNP (Contract Net Protocol) for the effective detection of the intrusion. The CNP, the methodology for efficient integration of computer systems on heterogeneous environment such as distributed systems, is essentially a collection of agents, which cooperate to resolve a problem. Command console in the CNP is a manager who controls tie execution of agents or a contractee, who performs intrusion detection. In the Network Security model, each model of simulation environment is hierarchically designed by DEVS (Discrete EVent system Specification) formalism. The purpose of this simulation is to evaluate the characteristics and performance of CNP architecture with rete pattern matching algorithm and the application of rete pattern matching algorithm for the speeding up the inference cycle phases of the intrusion detection expert system.
모델링 및 시뮬레이션은 목표 시스템의 동작 검증, 성능 분석, 운용 최적화, 예측을 위해 사용되는 기술이다. 이 기술의 대표적인 이산사건 시스템 명세(DEVS)는 모델들을 엄격한 형식론으로 정의하고 모델 간의 구조를 계층화한다. 이 DEVS 모델들의 원자 모델은 목표와 다른 의도로 동작하게 될 경우 시뮬레이션은 잘못된 의사결정으로 이어질 수 있다. 그럼에도 대부분 DEVS 시스템은 모델 테스트의 부재 또는 수동 테스트 환경으로 제공하여 개발자가 모델을 검증하는 데 오랜 시간이 소비된다. 본 논문에서는 파이썬 기반 DEVS에서 정확하고 빠른 원자 모델의 검증을 위해 스크립트 기반 테스트 시스템을 제안한다. 제안 테스트 시스템은 기존 방식인 수동 테스트와 새로운 방식인 스크립트 기반 테스트를 둘 다 사용한다. 우리 시스템의 실험 결과, 제안 테스트 방식은 스크립트를 10번 연속 실행 시 24ms 이내에 실행되었다. 그리하여 제안 시스템은 스크립트 기반 테스트를 사용해서 빠른 원자 모델 검증 시간을 보장하고, 테스트 스크립트의 재사용성을 향상한다.
공개키 기반 구조 (PKI; Public Key Infrastructure)에 필수적인 요소인 인증서의 상태 검증에 있어서 인증서 상태 검증 서버인 OCSP (Online Certificate Status Protocol) 서버는 실시간 상태 검증을 제공한다. 그러나 서버와 클라이언트의 메시지 인증을 위해 전자 서명을 수행해야 하며, 이때 사용되는 공개 암호 연산 과정의 복잡성은 동시에 많은 클라이언트의 요청이 발생할 경우에 응답 시간을 크게 지연시킨다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 인증서 상태 검증 서버의 시뮬레이션 모델을 DEVS (Disvrete EVent system Specification) 방법론을 이용하여 설계하였다. 이 모델은 인증서의 상태 검증을 요청하는 영역에 위치하여 해쉬함수를 적용한 인증을 수행하도록 구성되었으며, 시뮬레이션 결과는 제시한 방법이 인증서 상태 검증 속도를 증대시켜 결과적으로 사용자의 응답 시간이 감소되는 것을 보여준다.
다양한 무기체계 중 대표적인 지상 무기체계인 전차는 각국의 핵심 전력 중 하나로, 전차의 운용 개념과 효과도 분석을 통해 과학적 분석 기반의 비용 효과적인 연구개발을 할 수 있다. 이를 위하여 교전 시뮬레이션 기술이 활용될 수 있는데, 전차 무기체계를 모델링함에 있어 전차의 기동, 통신 등과 같은 물리적인 요소뿐만 아니라, 운용교리를 반영한 효과분석을 위하여 전차장 등의 의사결정을 모델링하는 논리 모델도 중요하다. 이 논문에서는 무기체계 통합시뮬레이션 소프트웨어(AddSIM)에서 제공하는 무기체계 모델의 표준 아키텍처인 기본체계모델(Base System Model, BSM)에 맞추어 전차 교전 시뮬레이션에 필요한 전차 BSM 설계방법에 대하여 논한다. 특히 논리 모델을 인간 의사결정 모델에 근거하여 세분화하였으며, DEVS 형식론이라는 수학적 형식론에 기반한 정형적인 모델링 방법으로 모델링하였다. 그 결과 전차 BSM을 계층적이고 모듈화된 형태로 제안하였다. 제안하는 방법은 향후 우리 군의 전차 운용 개념 연구와 전차의 효과분석 등에 활용될 것으로 기대된다.
항공용 SIL은 항공전자시스템의 통합 및 검증에 사용되는 통합시험환경이다. 최근에는 항공전자시스템의 요구도 검증을 시스템 통합 측면에서부터 충분히 고려하기 위하여 항공용 SIL 분야의 개발 참여를 비행체 요구분석 단계부터로 앞당기고 있으며, 비행체의 체계종합 일정에 영향을 주지 않도록 항공용 SIL의 개발 비용 및 기간을 최소화하기 위한 노력을 꾸준히 진행하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 항전체계 검증에 사용되는 항공용 SIL의 모델링 방법 표준화를 통한 개발기간/비용 단축 및 유지보수성 증대를 위하여 항공용 SIL에 적용 가능한 모델링 형식론 기반의 항공용 시뮬레이션 모델 프레임워크(ASMF)를 제안한다.
본 논문은 VoIP의 주요 보안 위협인 스팸에 대응하기 위한 목적으로 VoIP 스팸 탐지 기술의 성능평가를 위한 시뮬레이션 모델을 설계하고 있다. 성능평가 시뮬레이션 모델은 입력 데이터를 제공하는 기능과 출력 데이터를 분석하는 기능을 갖는다. 본 논문에서는 VoIP스팸 탐지 기술의 성능평가 입력 데이터를 위하여 VoIP 발신자 특성을 고려하여 네 종류의 Caller 모델을 개발하였고, 각 caller 모델은 결정된 패턴 내에서 call을 생성하게 된다. 성능평가는 SPIT (Spam over Internet Telephony) Level 결정 알고리즘을 대상으로 수행하고, 성능평가의 지표 도출을 통해 평가 알고리즘의 성능 지수를 산정한다. 성능평가 모델은 DEVS 형식론 기반으로 설계하였으며 DEVSJAVA$^{TM}$를 이용한 모델링 및 시뮬레이션을 통해 설계된 모델을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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