• ETRI Journal
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• 제40권2호
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• pp.227-236
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• 2018

Ultra-dense small cell networks (UD-SCNs) have been identified as a promising scheme for next-generation wireless networks capable of meeting the ever-increasing demand for higher transmission rates and better quality of service. However, UD-SCNs will inevitably suffer from severe interference among the small cell base stations, which will lower their spectral efficiency. In this paper, we propose a software-defined networking (SDN)-based hierarchical agglomerative clustering (SDN-HAC) framework, which leverages SDN to centrally control all sub-channels in the network, and decides on cluster merging using a similarity criterion based on a suitability function. We evaluate the proposed algorithm through simulation. The obtained results show that the proposed algorithm performs well and improves system payoff by 18.19% and 436.34% when compared with the traditional network architecture algorithms and non-cooperative scenarios, respectively.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.421-423
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• 2012

새로운 네트워크 아이디어를 검증하기 위해서는 실질적인 대규모 트래픽 상황에서 실험을 거쳐야 한다. 하지만 기존의 네트워크 구조는 네트워크 벤더들에 의해서 제어부분이 개방되지 않은 장치들로 구성 되어 있기 때문에 검증과정에 있어서 어려움을 겪는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 소프트웨어 정의 네트워킹(Software Defined Networking: SDN) 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존의 SDN 연구들은 플로우 테이블에 국한한 제한된 인터페이스만을 정의하고 있고 이러한 이유로 여러 SDN간이나 일반적인 네트워크들까지 통합하여 제어할 수 있는 슈퍼 컨트롤러에 대한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 최근 SDN 분야에서 활발히 연구되고 있는 오픈플로우(OpenFlow)를 바탕으로 소프트웨어 정의 네트워킹의 기능 확장을 위한 슈퍼 컨트롤러 설계를 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.733-750
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• 2019

Software Defined Networking (SDN) is a new network paradigm, allowing administrators to manage networks through central controllers by separating control plane from data plane. So, one or more controllers must locate outside switches. However, this separation may cause delay problems between controllers and switches. In this paper, we therefore propose a Priority-based Scheduling policy for OpenFlow (PSO) to reduce the delay of some significant traffic. Our PSO is based on packet prioritization mechanisms in both OpenFlow switches and controllers. In addition, we have prototyped and experimented on PSO using a network simulator (ns-3). From the experimental results, PSO has demonstrated low delay for targeted traffic in the out-of-brand control network. The targeted traffic can acquire forwarding rules with lower delay under network congestion in control links (with normalized load > 0.8), comparing to traditional OpenFlow. Furthermore, PSO is helpful in the in-band control network to prioritize OpenFlow messages over data packets.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권2호
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• pp.67-78
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• 2024

Software-Defined Networking (SDN) is a new emerging networking paradigm that has adopted a logically centralized architecture to increase overall network performance agility and programmability. Combining network virtualization with SDN will guarantees for combined advantages of improved flexibility and network performance. Combining SDN with hypervisors divides the network physical resources into several logical transparent and isolated virtual SDN network (vSDN), where each has its virtual controller. However, SDN hypervisors bring several advantages as well as several challenges to its network operators as for the virtual appliances, their efficient placement, assurance of network performance is mandatory, and their dynamic instantiation with their migration. In this article, we provide a brief and concise review of network virtualization along with its implementation in the SDN network. SDN hypervisors types are discussed, and taxonomy is provided to demonstrate the importance of hypervisors in SDN. A comparison of SDN hypervisors is performed to elaborate on the vital hypervisor software along with their features, and different challenges are discussed faced by the SDN network. A framework is proposed to add combined functionalities of hypervisors to create a more effective and efficient virtual system. The purpose of the framework is to increase network performance through proper configuration of resources, software, control plane isolation functions with defined rules and policies.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2735-2751
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• 2020

The emergence of Software Defined Networking (SDN) overcomes the limitations of traditional networking architectures. There are some advantages in SDN which are centralized global network view, programmability, and separation of the data plane and control plane. Due to the limitation of data plane storage capacity in SDN, it is necessary to process the redundancy rules of switch. In this paper, we propose a method for active detection and processing of redundant rules. We use the result generated by the customized probe package to detect redundant rules. And by checking the forwarding behavior of probe packets in the data plane, the redundancy rules are further processed. Furthermore, in order to quickly check the dynamic networks, we propose an incremental algorithms for rapidly evolve the network strategies. We conduct simulation experiments on Matlab to verify the feasibility of the algorithm. The influence of some parameters on the result are discussed.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제12권3호
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• pp.511-524
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• 2016

The Virtual Local Area Network (VLAN) has been used for a long time in campus and enterprise networks as the most popular network virtualization solution. Due to the benefits and advantages achieved by using VLAN, network operators and administrators have been using it for constructing their networks up until now and have even extended it to manage the networking in a cloud computing system. However, their configuration is a complex, tedious, time-consuming, and error-prone process. Since Software Defined Networking (SDN) features the centralized network management and network programmability, it is a promising solution for handling the aforementioned challenges in VLAN management. In this paper, we first introduce a new architecture for campus and enterprise networks by leveraging SDN and OpenFlow. Next, we have designed and implemented an application for easily managing and flexibly troubleshooting the VLANs in this architecture. This application supports both static VLAN and dynamic VLAN configurations. In addition, we discuss the hybrid-mode operation where the packet processing is involved by both the OpenFlow control plane and the traditional control plane. By deploying a real test-bed prototype, we illustrate how our system works and then evaluate the network latency in dynamic VLAN operation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.34-41
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• 2017

무선 매시 네트워크는 무선 노드 간에는 다중 홉 라우팅을 통해 통신을 하며 인터넷과 연결된 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결되는 네트워크이다. 이러한 네트워크는 부분적으로 기존 무선 접근 네트워크의 유선 백본 역할을 수행할 수 있어서, 다양한 응용이 가능한 확장 가능한 네트워크이다. 본 논문에서는 무선 매시 네트워크 환경에서 소프트웨어 정의 네트워킹 기술을 이용하여 QoS를 지원하는 기법을 설계한다. 제안 기법에서는 무선 매시 라우터의 자원 제약적인 상황을 고려하여 비용 효율적이고 상황 적응적인 QoS 지원 기법을 설계한다. 제안 기법은 QoS 지원 기법을 차별 서비스와 통합 서비스로 구분하여 설계하고, 소프트웨어 정의 네트워킹 기술인 오픈플로우 프로토콜을 이용하여 MPLS 기법과 RSVP를 통해 각각의 상황에 적합한 모델을 제시한다. 제안 기법의 타당성 검증을 위해 다양한 QoS 메트릭들에 대한 성능 평가 모델을 제시하였으며 제안 기법이 제시하는 QoS 지원 기법이 비용 효율적으로 동작하는 지를 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.379-386
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• 2014

최근 네트워크가 점점 복잡해짐에 따라 많은 수의 미들박스를 동적으로 유연하게 관리할 필요성이 증가하고 있으며, 미들박스 설정이 사업자의 정책과 다르게 잘못 설정되는 경우가 빈번하기 때문에 미들박스를 효율적으로 관리할 수 있는 기법이 절실한 상황이다. 이러한 미들박스 관리의 어려움은 SDN (Software Defined Networking)의 중앙 집중화된 컨트롤러 구조와 유연한 프로그래밍 능력을 통해 해결할 수 있다. 즉, 네트워크 상황에 맞춰 동적으로 미들박스 정책을 적용하고, 데이터/컨트롤 평면의 분리를 통해 기존 미들박스 구조는 그대로 유지한 채 새로운 컨트롤 평면을 추가하는 것이 가능하다. 또한 클라우드와 분산 네트워크 기능 가상화 (NFV : Network Function Virtualization) 기술을 통해 보다 유연하게 미들박스를 관리하는 방안도 가능하다. 본 논문에서는 유선망과 무선망이 통합된 네트워크에서 SDN 기반의 미들박스 관리 기법과 클라우드 기반의 미들박스 관리 방안에 대해 알아보고 향후 연구 이슈에 대해서 살펴본다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5179-5202
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• 2018

Transmission Control Protocol (TCP) is the most widely used protocol in the cloud data centers today. However, cloud data centers using TCP experience many issues as TCP was designed based on the assumption that it would primarily be used in Wide Area Networks (WANs). One of the major issues with TCP in the cloud data centers is the Incast issue. This issue arises because of the many-to-one communication pattern that commonly exists in the modern cloud data centers. In many-to-one communication pattern, multiple senders simultaneously send data to a single receiver. This causes packet loss at the switch buffer which results in TCP throughput collapse that leads to high Flow Completion Time (FCT). Recently, Software-Defined Networking (SDN) has been used by many researchers to mitigate the Incast issue. In this paper, a detailed survey of various SDN based solutions to the Incast issue is carried out. In this survey, various SDN based solutions are classified into four categories i.e. TCP Receive Window based solutions, Tuning TCP Parameters based solutions, Quick Recovery based solutions and Application Layer based solutions. All the solutions are critically evaluated in terms of their principles, advantages, and shortcomings. Another important feature of this survey is to compare various SDN based solutions with respect to different performance metrics e.g. maximum number of concurrent senders supported, calculation of delay at the controller etc. These performance metrics are important for deployment of any SDN based solution in modern cloud data centers. In addition, future research directions are also discussed in this survey that can be explored to design and develop better SDN based solutions to the Incast issue.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.80-88
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• 2019

소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)은 네트워크 장치의 데이터 기능과 제어기능을 분리한 미래 네트워킹 기술이다. 네트워크 장치들이 하나의 컨트롤러에 의해 중앙 제어되는 SDN의 구조는 대규모의 네트워크로의 확장성을 보장하기가 쉽지 않다. 선행연구들은 다수의 컨트롤러를 배치하는 수평적 확장성에 초점을 두어왔다. 이 연구들은 제어 평면과 응용 평면을 하나의 컨트롤러로 추상화하고 있다. 보편적인 SDN 아키텍처의 계층은 데이터 평면, 제어 평면, 응용 평면으로 나뉘는데 응용평면과 제어평면은 논리적으로 분리되어 있음에도 두 평면을 하나의 컨트롤러로 간주하였다. 따라서 본 논문에서는 대기행령 이론을 바탕으로 제어 평면과 응용 평면을 분리하여 반영한 트래픽 성능 분석 모델을 제안한다. 이 모델을 사용하면 복잡한 시뮬레이션 대신 간단하게 컨트롤러 배치 문제 등과 같은 확장성 문제에 활용할 수 있다.