• 한국통신학회논문지
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• 제38B권4호
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• pp.266-278
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• 2013

본 논문은 인터넷과 같은 다중제공자(multi-provider) 네트워크 환경 하에서 패킷 플로우를 효과적으로 제어하기 위한 SDN(Software Defined Networking) 기반의 정책 제어기를 소개한다. 제안된 정책 제어기는 네트워크 가시성 정보를 이용해 가상링크 및 가상포트 등을 직관적으로 제어함으로써 효과적인 서비스 오버레이 네트워킹(service overlay networking) 환경을 실현한다. 또한, 논리적으로 구분된 다수의 주문형 가상망을 신속히 구성하고 동적으로 관리함으로써 응용에 최적화된 네트워킹 환경을 사용자에게 제공한다. 본 논문에서는 정책 제어기의 구조 및 특징을 소개한 후, 멀티캐스트를 위한 두 가지 서비스 응용을 예시한다. 또한, 해당 응용들을 이용한 네트워크 서비스의 구성 시간을 성능 평가함으로써 정책 제어기의 적용 가능성을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2848-2869
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• 2017

Mobile Wireless Sensor Networks (MWSN) are usually constrained in energy supply, which makes energy efficiency a key factor to extend the network lifetime. The management of the network topology has been widely used as a mechanism to enhance the lifetime of wireless sensor networks (WSN), and this work presents an alternative to this. Software Defined Networking (SDN) is a well-known technology in data center applications that separates the data and control planes during the network management. This paper proposes a solution based on SDN that optimizes the energy use in MWSN. The network intelligence is placed in a controller that can be accessed through different controller gateways within a MWSN. This network intelligence runs a Topology Control (TC) mechanism to build a backbone of coordinator nodes. Therefore, nodes only need to perform forwarding tasks, they reduce message retransmissions and CPU usage. This results in an improvement of the network lifetime. The performance of the proposed solution is evaluated and compared with a distributed approach using the OMNeT++ simulation framework. Results show that the network lifetime increases when 2 or more controller gateways are used.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.559-566
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• 2016

Software defined network (SDN) can effectively improve the performance of traffic engineering and will be widely used in backbone networks. Therefore, new energy-saving schemes must take SDN into consideration; this action is extremely important owing to the rapidly increasing energy consumption in telecom and Internet service provider (ISP) networks. Meanwhile, the introduction of SDN in current networks must be incremental in most cases, for technical and economic reasons. During this period, operators must manage hybrid networks in which SDN and traditional protocols coexist. In this study, we investigate the energy-efficient traffic engineering problem in hybrid SDN/Internet protocol (IP) networks. First, we formulate the mathematical optimization model considering the SDN/IP hybrid routing mode. The problem is NP-hard; therefore, we propose a fast heuristic algorithm named hybrid energy-aware traffic engineering (HEATE) as a solution. In our proposed HEATE algorithm, the IP routers perform shortest-path routing by using distributed open shortest path first (OSPF) link weight optimization. The SDNs perform multipath routing with traffic-flow splitting managed by the global SDN controller. The HEATE algorithm determines the optimal setting for the OSPF link weight and the splitting ratio of SDNs. Thus, the traffic flow is aggregated onto partial links, and the underutilized links can be turned off to save energy. Based on computer simulation results, we demonstrate that our algorithm achieves a significant improvement in energy efficiency in hybrid SDN/IP networks.

• 한국빅데이터학회지
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• 제8권2호
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• pp.141-148
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• 2023

인공위성과 IoT를 연결하는 연구가 활발히 진행됨에 따라 통합된 네트워크를 구축되고, 얻어진 빅데이터들은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 하지만 통합 네트워크 생태계는 제한된 대기 시간과 낮은 필요 전력 및 다양한 이기종 장치들의 구성 등으로 인해 심각한 보안 문제를 겪고 있다. 이를 해결하기 위해 SDN(Software Defined Networking)을 활용한 위성-IoT 네트워크를 구축하는 연구가 진행되었다. 하지만 기존 SDN에서 발생하는 보안 문제들이 여전히 존재하기 때문에 본 논문에서는 블록체인 기반 SDN 환경을 구현하여 추가적인 문제점을 해결하고자 한다. 블록체인 기반의 SDN 분산 컨트롤러를 운용하고, 블록체인 인증시스템을 통해 IoT 단말 및 노드들을 검증하도록 구현하였다. 본 논문에서는 우리가 개발한 구현의 계획을 제안하고, 향후 연구로 인공지능과의 융합과 위성-IoT 기기에서 얻을 수 있는 빅데이터들을 활용할 수 있는 방안을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권8호
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• pp.3435-3454
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• 2016

Device-to-device (D2D) communication is a potential solution to the incessant increase in data traffic on cellular networks. The greatest problem is how to control the interference between D2D users and cellular mobile users, and between D2D users themselves. This paper proposes a solution for this issue by putting the full control privilege in cellular network using the software-defined networking (SDN) concept. A software virtual switch called Open vSwitch and several components are integrated into mobile devices for data forwarding and radio resource mapping, whereas the control functions are executed in the cellular network via a SDN controller. This allows the network to assign radio resources for D2D communication directly, thus reducing interference. This solution also brings out many benefits, including resource efficiency, energy saving, topology flexibility, etc. The advantages and disadvantages of this architecture are analyzed by both a mathematical method and a simple implementation. The result shows that implementation of this solution in the next generation of cellular networks is feasible.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.209-210
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• 2016

최근 SDN (Software-Defined Networks)에 대한 관심이 증가함에 따라 개인, 학교, 연구소에서 쉽고 간편하게 가상의 네트워크를 구성하고 SDN 기반 네트워크를 테스트를 수행할 수 있는 Mininet이 많이 활용되고 있다. 또한, 여러 SDN 컨트롤러 중에서 ONOS 컨트롤러는 OpenSource로 공개되어 GUI를 이용해 네트워크의 전반적인 토폴로지와 Flow 관리를 쉽게 할 수 있는 성숙된 컨트롤러로 인식되고 있다. 본 논문에서는 Mininet과 ONOS 컨트롤러를 이용하여 SDN 네트워크를 구성하고, 노드가 각 스위치를 이동하여 다닐 때에도 통신이 올바르게 유지되도록 컨트롤하는 시나리오를 구현하고 그 실험 결과를 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.612-622
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• 2017

오래 지속되는 플로우인 엘리펀트 플로우는 데이터 센터에서 많은 대역폭을 소비해서, 지연에 민감하고 짧은 시간 흐르는 플로우인 마이스 플로우의 흐름을 방해하게 된다. 이는 마이스 플로우에 대해 적지않은 지연을 발생시켜서, 결과적으로 그 네트워크에서 동작하고 있는 응용의 성능을 저하시키게 된다. 그러므로 데이터 센터 네트워크는 이를 분류하고 시각화 해내어 실시간으로 QoS 프로비져닝을 제공할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 다음에 대해 논한다. (1) SDN에서 sflow를 이용한 엘리펀트 플로우의 실시간 검출 및 시각화를 위한 프레임워크 제시. 이는 시각화된 토폴로지에서 스위치를 더블클릭 하므로써 스위치를 통과하는 엘리펀트 플로우를 점검할 수 있게 한다. (2) SDN 제어기에 의해서 정의되고 관리되는 QoS를 보장하는 접근 및 OpenFlow에 의해 제공되는 규격. 본 논문에서는 SDN 네트워크내에서 rate-limiting (traffic-shaping) 분류 기법을 사용하는 것을 주로 논의한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.807-816
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• 2021

4차 산업혁명 기술로 네트워크 트래픽은 공급의 증가, 수요의 증가, 트래픽 패턴의 복잡도 증가의 특징으로 유통되는 Data가 늘고 있다. 이런 방대한 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 H/W와 S/W가 분리된 개념인 SDN이 차세대 네트워크로 주목받고 있다. S/W Opensource로 구현된 SDN의 Controll Layer, Infrastructure Layer 컨트롤러를 이용하여 경직된 Vendor 종속성의 문제를 탈피하여 유연한 정책을 적용할 수 있는 장점으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 SDN을 이용하여 네트워크 계층의 패킷 구조를 통해 그룹화하고 Packet Delay, Transmission Rate 등을 분석하여 효율적인 부하분산 기법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.817-824
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• 2021

기존 네트워크 체계의 한계점을 극복하기 위해 등장한 SDN(Software Defined Networking) 기술은 네트워크 장비에서의 HW와 SW의 분리를 통해 기존 체계의 경직성을 해소한다. 이러한 SDN의 특성은 하드웨어 중심의 네트워크 장비를 벗어나 폭넓은 확장성을 제공하며, 다양한 규모의 데이터센터에서의 유연한 부하분산정책을 제공해준다. 그동안 이러한 SDN의 장점을 데이터센터에 적용한 연구들이 다수 진행되어왔으며 효과를 보여줬다. 기존 연구들에서 주되게 사용된 방식은 서버의 부하를 주기적으로 확인하여 이를 기반으로 부하분산을 수행하는 방식이었다. 이 방식에서는 서버의 수가 많고 서버 로드 확인 주기가 짧을수록 트래픽이 증가한다. 본 논문에서는 이러한 제한사항을 해소하기 위해 서버에서 특정 수준의 부하 발생 시 이를 컨트롤러로 보고하는 방식을 통해 불필요한 트래픽을 없애고 서버들의 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 새로운 부하분산 기법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1039-1046
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• 2022

코로나-19 판데믹 이후 언택트 문화의 확산과 다양한 유형의 데이터를 생성하는 4차 산업 혁명으로 이전과는 비교되지 않을 정도로 많은 데이터가 생성되었다. 이는 보다 높은 데이터 처리율을 요구하게 되었고, 벤더와 하드웨어를 중심으로 하는 기존 네트워크 체계의 한계를 조금씩 드러나게 하였다. 최근 이런 한계점을 극복할 수 있는 사용자와 소프트웨어 중심의 SDN이 주목받고 있다. 또한, SDN을 기반으로 한 부하분산 기법은 방대하고 다양한 데이터를 생성하고 처리하는 데이터 센터의 서버 클러스터의 부하분산 영역에 효율을 높여줄 것으로 보인다. 본 논문은 기존 SDN 부하분산 연구들과 달리 모니터링 기법을 통한 주기적인 확인 아닌 이벤트 발생에 따라 컨트롤러가 서버의 상태를 확인하고, 부하율에 따른 가중치를 부여하여 사용자의 요청을 할당하는 부하분산 기법을 제안하고 있다. 소기 실험결과 제안기법이 대조기법과 비교하여 3%가량 균등한 부하분산 효과를 보여 소기의 성과를 보였기에 규모가 크고 패킷의 흐름이 많은 데이터 센터의 서버 클러스터에서의 좀 더 효과적일 것으로 기대된다.