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

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.653-661
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• 2012

High-availability seamless redundancy (HSR) is a redundancy protocol for Ethernet networks that provides two frame copies for each frame sent. Each copy will pass through separate physical paths, pursuing zero fault recovery time. This means that even in the case of a node or a link failure, there is no stoppage of network operations whatsoever. HSR is a potential candidate for the communications of a smart grid, but its main drawback is the unnecessary traffic created due to the duplicated copies of each sent frame, which are generated and circulated inside the network. This downside will degrade network performance and might cause network congestion or even stoppage. In this paper, we present two approaches to solve the above-mentioned problem. The first approach is called quick removing (QR), and is suited to ring or connected ring topologies. The idea is to remove the duplicated frame copies from the network when all the nodes have received one copy of the sent frame and begin to receive the second copy. Therefore, the forwarding of those frame copies until they reach the source node, as occurs in standard HSR, is not needed in QR. Our example shows a traffic reduction of 37.5%compared to the standard HSR protocol. The second approach is called the virtual ring (VRing), which divides any closed-loop HSR network into several VRings. Each VRing will circulate the traffic of a corresponding group of nodes within it. Therefore, the traffic in that group will not affect any of the other network links or nodes, which results in an enhancement of traffic performance. For our sample network, the VRing approach shows a network traffic reduction in the range of 67.7 to 48.4%in a healthy network case and 89.7 to 44.8%in a faulty network case, compared to standard HSR.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.33-40
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• 2014

Ethernet 기반 차량 네트워크 구성 시 신뢰성은 요구조건 중 하나이다. 이를 위해 차량 네트워크 구조에 High-availability Seamless Redundancy (HSR) protocol (IEC 62439-3 clause 5)를 사용할 수 있다. HSR 프로토콜은 프레임을 전송할 때 서로 다른 경로에 각각의 복제된 프레임들을 제공한다. 이는 전송 오류로 인해 하나의 경로에서 프레임을 전송받지 못하더라도 목적지 노드는 다른 경로를 통해 적어도 하나의 프레임을 받을 수 있어 네트워크의 고장 발생 시에도 네트워크의 중단이 없음을 의미한다. 고장 발생 시에도 목적지 노드는 Zero-recovery time으로 하나의 프레임을 받을 수 있기 때문에 표준 Ethernet 과는 달리 보낸 프레임의 손실시 네트워크를 재구성하는 시간이 필요 없다. 하지만 HSR 프로토콜은 복제 전송하는 프레임으로 인해 불필요한 트래픽을 발생시키는 단점이 있다. 이에 HSR 프로토콜의 성능을 향상시키기 위해 QR, VRing, RURT, DVP와 같은 방법들이 이미 제안되었다. 본 논문에서는 차량 네트워크에 HSR 프로토콜을 적용한 3가지 구조를 제안하였고 여기에 트래픽 향상을 위해 QR, VRing을 적용하였으며 이 구조들의 트래픽 성능을 측정 및 비교하였다. QR과 VRing을 적용할 때 표준 HSR 프로토콜에 비해 48-75%의 트래픽 감소를 보여주었다. 이는 차량에서 신뢰성 향상을 위해 HSR 프로토콜은 Ethernet을 대신하여 사용할 수 있음을 의미한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권12호
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• pp.4725-4747
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• 2020

Software defined networking (SDN) is considered to be one of the most promising paradigms in the future. To solve the scalability and performance problem that a single and centralized controller suffers from, the distributed multi-controller architecture is adopted, thus forms multi-domain SDN. In a multi-domain SDN network, it is of great importance to ensure a reliable control plane. In this paper, we focus on the reliability problem of multi-domain SDN against controller failure from perspectives of backup controller deployment and controller replication. We firstly propose a placement algorithm for backup controllers, which considers both the reliability and the cost factors. Then a controller replication mechanism based on shared data storage is proposed to solve the inconsistency between the active and standby controllers. We also propose a shared data storage layout method that considers both reliability and performance. Besides, a fault recovery and repair process is designed based on the controller backup and shared data storage mechanism. Simulations show that our approach can recover and repair controller failure. Evaluation results also show that the proposed backup controller placement approach is more effective than other methods.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5879-5884
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• 2013

국내의 전력계통은 급격한 산업화와 급속적인 경제발전으로 산업시설 및 대도시 인구 밀집지역의 전력수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 전력 사용량의 증가는 각종 전력설비들의 증설을 필요로 하고 있지만 도심지의 경우는 제한된 공간에 설비 증설의 공간확보에도 큰 어려움을 겪고 있다. 또한, 국내 154[kV]나 345[kV]의 송전계통의 구조는 송전거리가 짧고, 전력공급 신뢰성과 안정도 향상을 위해 서로 네트워크화 되어있다. 이러한 구조는 전력계통 사고발생시 임피던스 감소를 야기시키고 단락사고에 의한 사고 전류의 크기를 점점 증가시키고 있다. 이와 같은 기존방식의 문제들을 효과적으로 해결하기 위한 방안으로 고안된 것이 초전도 한류기이다. 초전도 한류기는 사고 전류에 대한 빠른 동작 및 회복시간과 별도의 사고 감지장치를 불필요하며 신개념의 보호기기이며 환경 친화적인 장점 때문에 국 내외적으로 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다 본 논문에서는 결선방법에 따라 초기사고전류특성, 전류제한특성, 사고각, 인덕턴스 변화에 따른 전류제한 특성을 다각적인 방법으로 분석하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.39-44
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• 2006

Before applying HTS power cable to the real utility. system analysis should be carried out by some simulation tools . Hereby the electrical power system analysis is very important for practical use of HTS devices. Nowadays PSCAD/EMTDC simulation tool is one of the most popular and useful analysis tool for the electrical power system analysis. Unfortunately the model component for HTS power cable is not provided in the PSCAD/EMTDC simulation tool In this paper. the EMTDC model component for HTS power cable has been developed considering critical current, critical temperature and recovery time constant that depend on the sorts of HTS wire. The numerical model of HTS Power cable in PSCAD/EMTDC was designed by using the real experimented data obtained from the real HTS 1G wire test. The utility application analysis of HTS power cable was also performed using the developed model component and the parameters of the real utility network in this study. The author's got good results. The developed model component for HTS power cable could be variously used when the power system includes HTS power cable, especially it will be readily analyzed by PSCAD/EMTDC in order to obtain the data for the level of fault current power flow, and power losses, and so on.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권1호
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• pp.227-247
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• 2018

For intermittently connected wireless sensor networks deployed in hash environments, sensor nodes may fail due to internal or external reasons at any time. In the process of data collection and recovery, we need to speed up as much as possible so that all the sensory data can be restored by accessing as few survivors as possible. In this paper a novel redundant data storage algorithm based on minimum spanning tree and quasi-randomized matrix-QRNCDS is proposed. QRNCDS disseminates k source data packets to n sensor nodes in the network (n>k) according to the minimum spanning tree traversal mechanism. Every node stores only one encoded data packet in its storage which is the XOR result of the received source data packets in accordance with the quasi-randomized matrix theory. The algorithm adopts the minimum spanning tree traversal rule to reduce the complexity of the traversal message of the source packets. In order to solve the problem that some source packets cannot be restored if the random matrix is not full column rank, the semi-randomized network coding method is used in QRNCDS. Each source node only needs to store its own source data packet, and the storage nodes choose to receive or not. In the decoding phase, Gaussian Elimination and Belief Propagation are combined to improve the probability and efficiency of data decoding. As a result, part of the source data can be recovered in the case of semi-random matrix without full column rank. The simulation results show that QRNCDS has lower energy consumption, higher data collection efficiency, higher decoding efficiency, smaller data storage redundancy and larger network fault tolerance.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.77-84
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• 2003

이동 에이전트는 네트워크에서 사용자를 대신하여 특정 작업을 수행하면서, 자율적으로 한 노드에서 다른 노드로 이주할 수 있는 프로그램이다. 본 연구에서는 이동 에이전트가 여러 노드들을 이주하면서 실행하다가 비정상적인 종료 상황이 발생했을 때 이전 사이트에 저장한 이동 에이전트의 체크포인트를 이용해서 이동 에이전트를 안전하게 복원하고 실행을 재개할 수 있는 기법을 제안한다. 체크포인트의 보안을 위해 이동 에이전트의 공개키를 이용하여 체크 포인트를 암호화하여 저장하고, 복원 시에는 홈 플랫폼에서 이동 에이전트의 비밀키를 이용해서 이동 에이전트를 복원한다. 홈 플랫폼이 이동 에이전트를 복원하기 위해서 체크포인트를 수신하였을 때 이 체크포인트가 올바른 체크포인트인지 확인하기 위해서 메시지 다이제스트를 이용하며, 이동 에이전트가 체크포인트를 만들 때 생성한 메시지 다이제스트와 복원 시에 만든 메시지 다이제스트를 비교함으로써 홈 플랫폼은 수신한 이동 에이전트의 체크포인트의 정확성을 확인할 수 있게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.955-962
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• 2008

멀티캐스트 기법은 큰 규모의 팽 서비스에서 비용을 줄이기 위한 방법 중에 하나다. 그러나 멀티캐스트 시스템에서 한정된 서버와 네트워크의 대역폭을 고려하여 VCR 기능을 구현하는 것은 복잡한 문제들을 내포하고 있어 이에 대한 해법이 필요하다. 따라서 본 연구는 P2Patching을 개선한 논문으로 P2P 환경에서 레벨 그룹을 구성하여 이종 대역폭을 가진 피어들 간에 협력하여 VCR 기능을 지원하는 레벨그룹 스트리밍 기법(LGST : Level Group Streaming Technique)을 제안한다. 이 기법은 서버의 수용성을 향상시키고 네트워크의 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있다. 그리고 본 제안 기법의 평가를 위하여 P2Patching과 비교하여 스트림 전송 토플러지 성능 및 스트리밍 질을 실험하였다. 이 실험은 서비스 요청 거부율과 대역폭 감소에 따른 서비스 질에 대한 평가에서는 본 LGST가 P2Patching보다 $11{\sim}18%$ 정도의 성능 향상을 보여주었고, 결함확률에 따른 복원지연 실험과 VCR 기능 수행 주기에 따른 영향에서는 미세한 수치에서의 성능 향상을 보여 주었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권6호
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• pp.918-926
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• 1995

본 논문에서는 QoS(Quality of Service)의 관리와 특히 이와 관련된 ATM망의 관리를 위한 시스템 관리에 관하여 연구한다. QoS 관리는 감시 기능으로 고려된다. 따라서 자원 제어, 성능 관리를 위한 OAM(Operation and Maintenance) 기능, 그리고 감시 기능을 가지고 있는 제어와 정보 측면의 관리 모델을 설정한다. 특히, "QoSAlarm"으로 표현된 QoS격하(degradation)의 지시로 야기되는 보고된 성능정보의 효율적인 처리에 촛점을 둔다. 이러한 관리 활동을 수행하기 위하여 관리자는 QoS등급에 근거한 우선 순위 개념을 사용하여 제안된 방법으로 QoS 격하의 문제 보고를 처리할 수 있다. 이러한 상황하에서 장애와 성능 문제를 가진 피관리 객체를 위하여 미리 설정되고 제한된 시간 안에 회복 활동을 수행하는 것이 가능하다.