• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.400-402
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• 2001

최근 인터넷의 급속한 사용 증가로 인해 전송 링크의 광대역 지원과 멀티미디어 트래픽의 QoS 보장 문제, 향상된 IP 서비스의 제공 문제 해결은 필수적이다. MPLS 기술은 IP의 유연성과 확장성을 제공할 수 있는 패러다임의 하나이다. MPLS 망의 경계에 위치하는 LER은 링크 계층 뿐만 아니라 IP 계층에서도 패킷을 전달해야 한다. 본 논문에서는 하드웨어 포워딩 엔진을 갖는 MPLS LER에서, 포워딩 엔진에서 처리할 수 없는 IP 계층의 패킷에 대해서 처리할 수 있는 방안에 대해서 기술한다. 그러한 방안에 의해서 하드웨어 포워딩 엔진을 장착한 LER의 패킷 전달에 관한 포워딩 엔진의 확장성을 지원하는 방법에 대해서 연구한다. 본 논문에서 제시된 기법은 ATM기반 MPLS LER에 적용되어 구현되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.4-6
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• 2002

본 연구는 포워딩 테이블의 자료구조와 검색 알고리즘을 개선하여 고속 IP주소 검색을 구현하는 소프트웨어 기반의 연구로써 목적지 IP주소에서 검색할 길이를 결정한 후 길이별로 준비된 해시 테이블 검색을 통해 O(1)의 속도로 IP주소 검색을 실시할 수 있다. IP주소 검색은 목적지 IP주소와 다수의 포워딩 테이블 엔트리 중에서 가장 많은 비트가 일치하는 엔트리를 검색하는 과정으로 일반적인 완전일치 검색이 적용되기 어렵다. 본 연구에서는 포워딩 테이블 엔트리로 구성된 트라이를 기반으로 길이별 다중 해시 테이블을 구성하여 평균 O(log$_2$N),N=4 의 속도로 IP주소 검색을 한다. 이때 최악의 검색시간은 4회의 주 메모리 접근시간이며 더 빠른 검색을 위해 본 논문은 각 프리픽스의 첫 8비트를 키로 256개 그룹을 만들고 각 그룹별 최대 프리픽스 길이를 기록한 테이블을 캐쉬에 저장함으로써 길이별 해시 테이블 검색 시 N값을 99.9%의 확률로 3이하로 제한할 수 있다. 이것은 포워딩 테이블의 프리픽스 길이 분포에 의한 결과이며, 99.9%의 확률에서 최악의 검색시간을 3회의 주메모리 접근시간으로 할 수 있다. 주 메모리 접근시간 50㎱를 적용하면 150㎱의 검색속도는512B 패킷을 가정할 때 약 27Gb㎰의 검색속도를 지원할 수 있다.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1297-1300
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• 2002

포워딩 엔진은 외부 인터페이스를 통해서 들어오는 패킷에 대해서 IP 주소를 기반으로 목적지로 향하는 다음 홉을 결정한다. 이러한 고속의 패킷 처리를 위한 포워딩 엔진을 설계함에 있어서 IP 주소 탐색은 중요한 요인이다. 본 논문에서는 검색경로 압축 트라이에 기반한 IP 주소 탐색 알고리즘을 병렬화 하는 기법을 제시한다. 제시된 병렬화를 통해서 IP 주소 탐색의 메모리 접근 횟수글 줄일 수 있으며, 고성능의 패킷 포워딩 엔진에 적용할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.361-363
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• 2001

본 논문은 IPv6 헤더의 플로우 레이블 필드를 이용한 레이블 포워딩 방법을 제안하고 이 방법을 기반으로 리눅스 운영체제에서 멀티캐스팅 라우팅 레몬과 유니 캐스팅 데몬과 구현하여 레이블 포워딩에 의한 유니 캐스트 및 멀티캐스트 전송을 구현하였다. 레이블을 이용한 포워딩은 라우팅 엔트리를 결정하기 위해 If주소 중 가장 많은 부분이 일치되는 엔트리를 찾는 방법(longest prefix match) 을 기본으로 하는 IP주소정색 방법에 비해, 짧은 레이블 값 전체가 일치하는 엔트리를 찾는 방법 (short label exact match)을 원칙으로 하고있어 상대적으로 빠른 속도로 라우팅 테이블을 검색할 수 있으며, 쉽게 QoS를 제공할 수 있는 구조를 제공한다. 실험을 통해 구현된 레이블 포워딩을 이용한 유니캐스트 및 멀티캐스트 전송이 잘 동작함을 확인하였고, 성능비교 실험을 통해 레이불 포워딩이 일반 IP 검색 포워딩 방법보다 더 좋은 성능을 발휘함을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.661-673
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• 2003

모바일 IP 프로토콜에서 핸드오프 동안에 발생하는 패킷 손실 때문에 초래되는 TCP 성능 저하를 방지하기 위해서는 모바일 IP 경로최적화확장의 스무스 핸드오프 방식에서 이전 기지국이 핸드오프 동안 손실되는 패킷들을 버퍼에 저장하고 저장된 패킷들이 이동한 단말에게 전달되어야 한다. 그러나 무선링크가 병목인 일반적인 경우에서 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우에는, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들은 손실되고 또한 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착 특성으로 인해 심화된 혼잡으로 기지국 내 이동단말 플로들의 TCP 전송 성능이 저하되게 된다. 본 논문에서는 기지국 패킷버퍼링방식이 결합된 스무스 핸드오프 방식으로 이동단말이 새로운 서브네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우, 이동단말 플로들의 TCP 성능을 향상시키기 위해 이전 기지국에서 버퍼링된 패킷들에 대한 포워딩 트래픽 관리 방안으로서 패킷포워딩 우선권보장 방안을 제안하였다. 제안하는 패킷포워딩 우선권보장 방안에서는 모바일 IP 프로토콜의 수정 없이 이전 기지국이 핸드오프 동안 저장한 패킷들을 Priority 패킷으로 표기하고, 혼잡한 새로운 기지국에서는 Priority 패킷들을 Priority 큐로서 우선적으로 스케쥴링한다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 패킷 포워딩 우선권 보장 방안이 RED 방식 및 암시적인 패킷 포워딩 우선권 보장 방안보다 이동단말들의 TCP 전송성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권1호
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• pp.57-67
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• 2009

인터넷 라우터에서의 패킷 포워딩은 라우팅 테이블에 저장되어 있는 다양한 길이의 프리픽스들 중, 입력된 패킷의 목적지 주소와 가장 길게 일치하는 프리픽스를 찾아 그 프리픽스가 지정하는 출력 포트로 입력된 패킷을 내 보내주는 일련의 과정을 말한다. 패킷 포워딩 속도의 관건은 IP 주소 검색 성능이라 할 수 있는데, 고속의 IP 주소 검색을 제공하기 위해서는 포워딩 테이블을 저장하기 위한 효율적인 데이타 구조 및 우수한 검색 알고리즘이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이진 검색 트리를 이용한 주소 검색 알고리즘에 주목한다. 기존에 나와 있는 모든 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하지 못하여 효율적이지 못하고, 프리픽스 영역에 대한 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하나 프리픽스 개수보다 많은 수의 포워딩 엔트리를 저장하여 또한 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 효율적인 IP 주소 검색을 위하여 완전 균형 트리 구조를 만들어 이진 검색을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 평가하여 기존의 다른 주소 검색 알고리즘과 비교한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 메모리 요구량의 증가 없이 검색 속도가 매우 향상됨을 보았다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.329-330
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• 2000

기가비트 속도를 지원하는 고속 라우터의 IP 주소 검색은 소프트웨어로 구현할 수 없다는 일부의 믿음과는 달리 소프트웨어만으로도 고속 IP 주소 검색의 구현이 가능하다. 기가비트 라우터의 IP 주소 검색은 최장 프로픽스일치 기법을 사용하여 라우팅 엔트리를 검색하는데, 56Gbps 속도를 지원하기위해서는 평균 513byte의 패킷을 800 nsec 이하의 속도로 처리하여야 한다. 본 논문에서는 범용 펜티엄 프로세서의 캐쉬 크기에 적합한 고속 라우팅을 위한 포워딩 테이블 구조를 제안하였으며, 400 MHz의 페티엄 II 프로세서를 이용한 실험에서 초당 수백만개의 IP 주소 검색을 실현하였다. 제안된 포워딩 테이블은 약 48,000여개의 실제 라우팅 엔트리에 대해 284Kbyte의 매우 작은 크기로 작성되었는데, 이 크기는 펜티엄 프로세서의 L2 케쉬에 저장될 수 있는 작은 크기이다. 제안된 포워딩 테이블을 이용한 평균 검색 시간은 라우팅 테이블 별로 320~530 nsec가 소요되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.307-315
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• 2002

인터넷 사용자의 증가로 전자 메일은 여러 형태의 미디어를 지원하게 되었고, 멀티미디어 데이터를 포함한 전자 메일의 크기는 점점 더 커지고 있다. 더욱이, 이러한 멀티미디어 전자 메일은 모바일 장치들을 포함한 여러 통신 단말을 통해서 이용되어지고 있다. 본 논문의 주된 목적은 메일 서버의 저장 용량과 사용자 처리 측면에서 고성능과 확장성을 제공하는 효과적인 메일 서버를 설계하고 구현하는데 있다. 따라서 본 논문은 외부에서 들어오는 메일 메시지를 IP 주소 포워딩을 이용해 여러 메일 서버 노드로 분산하는 부하분산-노드를 가진 클러스터 기반의 메일 서버 구조를 제안한다.