• 전기전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.24-34
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• 2001

IP주소룩업(address lookup)은 라우터의 인터넷 패킷 처리에서 가장 많은 시간이 걸리는 부분으로써 인터넷 통신의 성능을 좌우한다. 기존 IP주소룩업에서는 룩업데이블의 느린 갱신속도로 인해 룩업정지(lookup blocking) 또는 시효가 지난 경로(obsolete route)에 의한 부정확한 라우팅이 발생할 수 있다. 따라서 고속의 라우팅에서는 룩업처리율이 높으면서도 갱신시간이 짧은 룩업방법이 절실히 필요하게 되었다. 특히 기존 CAM(content addressable memory, 내용 주소화 메모리)을 이용한 IP주소룩업에서는 룩업처리율이 높으면서 동시에 복잡도도 높지 않은 방식은 룩업테이블의 갱신시간이 O(n)으로 오래 걸렸다. 본 논문에서는 룩업테이블의 갱신시간이 O(1)으로 짧으면서도, 룩업처리율이 높고, 복잡도도 높지 않은 파이프라인 CAM 구조(PICAM)를 이용한 새로운 IP주소룩업 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권4B호
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• pp.298-305
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• 2003

본 논문에서는 ATM 기반 레이블 에지 라우터의 IP 패킷 포워딩 엔진을 위한 고성능 룩업 제어기를 제안하였다. 제안한 룩업 제어기는 IP 패킷에 대한 Best Effort 서비스 뿐만 아니라 MPLS(Multiprotocol Label Switching), VPN(Virtual Private Network), ELL(Emulated Leased Line), RT(Real Time) 서비스 등의 차별화된 서비스들을 제공할 수 있도록 설계하였다. 고속의 IP 주소 검색을 위하여 소프트웨어 기반의 알고리즘 방식을 사용하지 않고 TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 기반의 하드웨어 방식을 적용하였으며, IP 패킷 헤더 처리 및 룩업 제어 기능을 고속으로 수행하기 위하여 룩업 제어 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였다. 룩업 제어기는 사용자의 차별화된 다양한 요구를 수용할 수 있으며, 성능 향상을 위하여 파이프라인 기법으로 처리되도록 설계하였다. 또한 패킷 헤더의 여러 영역을 조합한 비교키에 대한 룩업 기능을 수행하기 위하여 2단계 검색 메카니즘을 가지며, 시뮬레이션을 통하여 제안한 룩업 제어기는 약 16Mpps의 성능을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.987-990
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• 2003

인터넷 회선이 빨라짐에 따라 고속라우터에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 고속 라우팅의 핵심인 포워딩 룩업의 고속화를 위하여 비트맵을 이용한 기존의 룩업 알고리즘의 문제점을 실행-구동 시뮬레이션을 통하여 정확히 진단한 후, 카운티드 테이블을 추가하고, 룩업과정에서 사용되는 트랜스퍼 테이블의 중복된 라우팅 정보를 제거함과 아울러 주소 검색범위를 다원화함으로써 성능을 획기적으로 향상시킨 알고리즘을 소개한다. 이 방법은 기존 알고리즘의 룩업시간을 최소 46%, 최대 18%로 단축시키며, 카운티드 테이블을 간단한 하드웨어로 구현한다면 보다 향상된 성능을 기대찬 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.319-322
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• 2000

본 논문은 MPLS 망과 MPOA 망을 ATM을 이용하여 심리스 연결이 가능한 연동 방안을 제시한다. MPOA의 Shortcut VC와 MPLS의 레이블을 이용한 LSP가 IP 룩업 지연을 최소화하고 심리스 연결을 가능하게 하였지만, 이들을 연동하기 위해서는 연동 노드의 IP 룩업이 필요하므로 종단간의 심리스 연결을 위한 연동 방안이 필요하다. MPLS 망과 MPOA 망의 심리스 연동을 위해 치들의 연동 기능을 이용한 연동 방안과 함께 MPLS의 레이블 값과 ATM VC의 VPI/VCI를 이용하여 LIB에 연동기능을 구성한 심리스 연동 방안들을 제시하고 비교 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권11C호
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• pp.1171-1177
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• 2002

본 논문에서는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 레이블 에지 라우터에서 POS(Packet over SONET) 정합 기능을 가지는 고속의 IP(Internet Protocol) 패킷 포워딩 엔진을 제안하였다. 포워딩 엔진은 POS 물리층으로부터 수신되는 패킷에 대하여 TCAM(Ternary Content Addressable Memory)을 사용하여 고속의 룩업 처리가 가능하도록 하였다. 또한, 고속의 IP 헤더 처리 및 룩업 제어 기능을 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하여 하드웨어적으로 고속의 IP 패킷 포워딩이 가능하도록 하였다. 제안한 포워딩 엔진은 룩업 제어기에 MPLS(Multiprotocol Label Switching) 패킷 처리 기능을 구현함으로써 레이블 에지 라우터 기능도 수행하도록 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권6A호
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• pp.1107-1116
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• 2001

고속 IP 주소 룩업(lookup)은 고속 인터넷 라우터의 성능을 좌우하는 주요 요소이다. LPM(longest prefix matching) 탐색은 IP 주소 룩업에서 가장 시간이 많이 걸리는 부분이다. PICAM은 고속 LPM 탐색을 위한 파이프라인 CAM 구조로서, 기존 CAM(content addressable memory, 내용 주수화 메모리)을 이용한 방법보다 룩업 테이블의 갱신속도가 빠르면서도 LPM 탐색율이 높은 CAM 구조이다. PICAM은 3단계의 파이프라인으로 구성된다. 단계 1 및 단계 2의 키필드분할수 및 매칭점의 분포에 따라 파이프라인의 성능이 좌우되며, LPM 탐색율이 달라질 수 있다. 본 논문에서는 PICAM의 파이프라인 성능모델을 제시하고, 이산사건 시뮬레이션(discrete event simulation)을 수행하여, 최적의 PICAM 구조를 도출하였다. IP version 4인 경우 키필드분할수를 8로 하고, 부하가 많이 걸리는 키필드블록을 중복 설치하는 것이 최적구조이며, IP version 6인 경우 키필드블록의 개수를 16으로 하는 것이 최적구조다.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1277-1280
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• 2003

본 논문은 지니 네트웍 프로토콜을 TCP/IP 기반에서 IEEE 1394로 확장하여 IEEE 1394와 TCP/IP를 동시에 지원하는 홈 네트웍에서의 지니 룩업 서비스 구조 및 방법에 관한 것으로, IEEE 1394 프로토콜 기반 서비스와 TCP 기반 서비스 사이의 상호 연동을 제공할 수 있는 구조를 제공하기 위해 기존의 지니 시스템의 룩업 서비스를 확장하여 홈 엔터테인먼트 네트웍을 쉽게 구성할 수 있도록 한다. 즉, 본 논문에서는 자바 기반 네트웍 미들웨어 구조에 IEEE 1394 네트웍과 TCP/IP 네트웍간 채널링을 수행하는 SLCH를 구현하여 IEEE 1394와 TCP/IP 프로토콜을 모두 지원 가능하도록 함으로써, TCP/IP와 IEEE 1394 사이의 정보 교환을 위해 큐 메카니즘을 사용하여 IEEE 1394 기기도 지니 네트웍에 손쉽게 연결되도록 함으로서, 서로 다른 종류의 네트웍을 지원하는 클라이언트나 서비스 제공자사이의 서비스 이용이 가능하게 되는 이점이 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.616-618
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• 2002

IEEE1394는 디지털 멀티미디어 디바이스를 위한 표준 인터페이스 프로토콜로 집안내의 엔터테인먼트 네트웍을 구성하고 있다. 홈 내의 콘트롤 디바이스와 멀티미디어 디바이스를 통하여 홈 네트웍을 구성하기 위해서는 IEEE1394와 TCP／IP를 모두 지원할 수 있는 구조가 필요하다. 본 논문에서는 IEEE1394 프로토콜 기반 서비스와 TCP 기반 서비스 사이의 상호 연동을 제공할 수 있는 구조를 제공하기 위해서 기존의 지니 시스템의 룩업 서비스를 확장하여 홈 엔터테인먼트 네트웍을 쉽게 구성할 수 있는 구조를 보인 것을 특징으로 한다. 따라서 본 논문에서 제안한 구조는 TCP／IP와 IEEE1394사이의 정보 교환을 위해 큐 메커니즘을 사용하여 IEEE1394 기기도 지니 네트웍에 손쉽게 연결되도록 하였고 이는 TCP／IP를 사용하는 지니 네트웍 기술을 확장함으로써 이루어 졌다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.322-324
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• 2001

초고속 국가망에 적용되는 ACE2000 ATM 교환기는 기존의 ATM 서비스외에도 IP 기반의 인터넷트래픽을 처리하기 위해서 MPLS 기능을 탑재하게 된다 이러한 MPLS 기능을 ATM 교환기에 적용하기 위해서 기존의 ATM 정함 모듈과 동일한 토폴로지를 유지하면서 IP 패킷을 저리할 수 있는 MPLS 정합 모듈과 MPLS프로토콜을 포함한 다양한 제어기능을 수행하는 MPI_S 프로세서 모듈을 추가하게 된다. 본 논문에서는 MPLS 정합 모듈의 전제적인 데이터 저리 구조와 하드웨어 기반의 IP 포워딩/머징 엔진의 구성을 살펴보았다. 특히 IP 포워딩/머징 엔진은 하드웨어 기반의 고속 패킷 처리를 위해서 622Mbps ATM SAR칩과 하드웨어 기반 룩업/포워딩 엔진으로 구성되어 있으며. 4개의 IP 포워딩/머징 엔진을 통해서 2.5G 용량의 MPLS 정합 모듈이 구성된다. 각각의 IP 포워딩/머징 엔진은 622M 트래픽을 처리하며 본 논문에서는 포워딩 엔진의 ATM 인터페이스를 담당하는 622M ATM SAR칩을 중심으로 MPLS 정합 모듈의 전체적인 패킷 처리 구조와 메모리 구조 및 성능을 분석하였다.