• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
• /
• pp.1295-1298
• /
• 2005

기존 TCP Reno 의 혼잡 제어는 트래픽에 수동적으로 동작하는 방법으로서 혼잡이 이미 발생한 상태에서 동작하게 되므로 발생 시점의 라우터 버퍼는 이미 최대치에 도달해 있게 된다. 따라서 이후에 도착하는 모든 패킷은 폐기되므로 이 패킷들을 전송한 모든 송신원은 거의 동시에 윈도우 크기를 줄이는 Slow-start 단계에 들어가게 되어 일시적으로 링크 사용률이 떨어지는 전역 동기화(global synchronization)가 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 네트워크의 혼잡이 발생하기 전에 능동적으로 대처하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 새로운 RTT 계산 알고리즘인 순방향/역방향 전송지연 알고리즘을 이용하여 네트워크의 혼잡을 미리 예측하고 네트워크 혼잡에 능동적으로 대처할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 리눅스(Linux) 커널(Kernel)의 TCP Reno 의 흐름제어 및 혼잡제어를 수정하여 네트워크 혼잡에 능동적으로 대처 할 수 있는 새로운 TCP Reno 를 설계, 구현하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제9권8호
• /
• pp.73-83
• /
• 2009

현재 인터넷에서 사용 중인 연결지향형 트랜스포트 계층 프로토콜은 TCP이다. TCP는 단일 경로 상에서 단일 스트림을 이용하여 통신하기 때문에, 경로상의 링크가 다운되는 경우 통신 불가능이라는 결함을 지니고 있다. 새로운 트랜스포트 계층 프로토콜인 SCTP는 두 개 이상의 경로를 제공하는 멀티호밍(multi-homing) 특성을 갖고 있기 때문에 1차 경로 상의 링크가 다운되는 경우 TCP와 달리 대체 경로를 이용하여 통신이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 링크다운 환경에서 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 SCTP의 멀티호밍 효과를 측정하고 분석하였다. 특히 SCTP는 TCP처럼 싱글호밍으로도 사용될 수 있기 때문에 $SCTP_{single-homing}$과 $SCTP_{multi-homing}$으로 구분하였다. 시뮬레이션에서는, 링크다운 시간, 대역폭, 그리고 RTT(Round Trip Time)를 변화시키면서 TCP와 SCTP의 처리율과 대역폭 이용률을 측정하였다. 링크다운 시간에 따른 비교 결과, $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 평균적으로 18% 우수한 것으로 확인되었다. RTT와 대역폭에 따른 결과는 $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 각각 27%와 9% 우수한 것으보 판명되었다. $SCTP_{single-homing}$과 TCP 사이에는 별다른 성능 차이가 없었다. 종합적으로는 링크다운 환경에서 $SCTP_{multi-homing}$의 성능이 TCP보다 평균 18% 우수하였다. 이 결과는 실제 인터넷 경로 상에서 링크 다운이 발생되는 경우 TCP에 대한 SCTP의 멀티호밍 효과를 추정하기 위한 벤치마크로 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권8B호
• /
• pp.699-706
• /
• 2008

본 논문에서는 다양한 망 환경에서 SCTP 및 TCP 프로토콜의 전송처리율(throughput) 성능을 비교 분석한다. 실험을 위해 리눅스 테스트베드를 구축하고 성능측정 변수로써 MSS(Maximum Segment Size), 전송지연, 패킷 손실률을 고려하였다. 또한, SCTP 세션의 스트림(stream) 수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 동일한 망 환경에서 SCTP는 TCP에 비해 $20%{\sim}50%$ 정도의 높은 처리율을 제공하는데 이는 SCTP의 고유특성인 청크번들링(chunk bundling), 2 MTU로 시작하는 혼잡윈도우, SACK 기반 오류제어 등에서 기인한다. 한편, 패킷 손실이 존재하는 망에서 SCTP는 멀티스트리밍(multi-streaming) 전송을 통해 HoLB(Head-of-Line Blocking) 현상을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1569-1572
• /
• 2005

인트라넷은 TCP 를 지원하는 기존의 LAN 환경에서 인터넷 기술을 그대로 채택하였다. 이는 인터넷 기반의 TCP Parameter 값을 그대로 인트라넷에 적용하였음을 의미하며 서로 다른 환경에서 같은 Parameter 값의 적용은 네트워크 성능 저하의 원인이 되기도 한다. 네트워크의 성능을 확인하는 방법으로 Rtt(Round Trip Time:응답시간)와 Thput(Throughput:처리률)이 있다. 이값은 전송 거리와 트래픽 양에 따라 다르게 나타난다. 따라서 본 논문에서는 LAN 기반으로 전송거리에 따른 즉, Topology diameter 와 TCP Parameter 와의 관계를 RTT 와 Thput 을 통해 분석해 보았다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38B권9호
• /
• pp.700-706
• /
• 2013

본 논문에서는 위성 통신에서 신뢰성 향상을 위한 랜덤 선형 네트워크 코딩 적용 기술을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서는 PEP (Performance Enhancement Proxy)에서 네트워크 코딩된 여분의 패킷을 전송하여 만약 데이터 패킷이 무선 채널 에러에 의해 손실되었다 할지라도 복구 할 수 있다. 또한 본 논문에서는 제안한 프로토콜을 위성 통신에 적용했을 때의 TCP 처리율 수학적 모델을 제시하고 제안한 프로토콜의 성능을 평가했다. 성능 평가 결과, 제안하는 프로토콜은 발신 측 PEP에서 여분의 네트워크 코딩된 패킷을 전송하고 수신 측 PEP에서 여분의 네트워크 코딩된 패킷을 이용하여 손실된 패킷을 복구하기 때문에 패킷 손실률을 감소시켜 기존 TCP보다 처리율 측면에서 우수한 성능을 나타냈다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
• /
• pp.925-927
• /
• 2007

AIMD(Additive Increase Multiplicative Decrease)를 기본으로 하는 TCP 혼잡 제어 알고리즘은 점점 더 사용처가 늘어가고 있는 큰 대역폭 지연 망에서 높은 사용률을 달성하기 힘들다는 문제점을 지니고 있다. 본고에서는 이 문제를 해결하기 위하여 제시된 다양한 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 비교 분석해 보고자 한다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.34-40
• /
• 2006

유무선 혼합 네트워크에서 다수의 무선 단말기들은 한 접속점 (Access Point, AP)에 접속을 하여 통신을 한다. 이때 AP는 네트워크에서의 병목점이 되어 버퍼오버플로우가 자주 발생하며, TCP 성능 저하의 주된 원인이 된다. 본 논문에서는 유무선 혼합 네트워크에서 AP의 버퍼 오버플로우를 방지하고, TCP fairness를 향상시키기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 새 알고리즘은 AP의 버퍼 사용량에 따라 각 송신측의 전송률을 적응적으로 제어하여 버퍼 오버플로우를 방지하고, 향상된 TCP fairness를 보장한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘을 사용했을 때, 버퍼 오버플로우 방지를 통해 처리율 및 TCP fairness가 향상됨을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제14권4호
• /
• pp.369-377
• /
• 2008

최근 이더넷 기술은 기가비트급의 대역폭을 넘어서 10 기가비트급으로 빠른 속도로 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크 환경에서는 호스트 CPU가 운영체제내의 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 호스트 CPU에 많은 부하를 야기하며, 그 결과 실제 수행되어야 할 사용자 응용 프로그램에 충분한 컴퓨팅 파워를 제공하지 못한다. 이러한 문제점의 해결을 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하도록 하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TOE를 위한 고성능의 경량 TCP/IP를 구현하였으며, 이를 임베디드 시스템에 실제 적용하여 검증 및 실험을 수행하였다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기존 TCP/IP의 기본적인 기능들인 흐름제어, 혼잡제어, 재전송, 지연 ACK, Out-of-Order 패킷처리 등을 지원한다. 또한 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP는 기가비트 이더넷 MAC에서 하드웨어적으로 지원하는 TCP segmentation offload(TSO), Checksum offload(CSO), 인터럽트 coalescing 기능 둥을 이용하도록 구현하였다. 그리고 데이타를 전송할 때, 호스트 사용자 메모리에서 네트워크 어댑터의 메모리로 데이타를 복사하는 부하를 제거하였다. 또한 재전송해야 할 경우를 대비해 전송한 데이타에 대한 복사본을 네트워크 어댑터의 메모리에 저장하는 방법을 개선하여 지연시간 및 대역폭 성능을 향상시켰다. 본 논문에서 구현한 고성능의 경량 TCP/IP를 이용한 소프트웨어 기반 TOE는 6% 이하의 호스트 CPU 사용률과 453Mbps의 최대 대역폭을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.121-127
• /
• 2017

지상 모바일 위성 통신에서 MRC 기법을 사용하는 하이브리드 위성-지상 중계기 네트워크는 위성으로부터 전송된 신호의 품질을 향상하는데 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 하이브리드 위성-지상 중계기 네트워크에서 TCP 처리율과 spectral efficiency 성능을 수식으로 도출해보고 다양한 환경의 TCP 성능 평가 결과에 대해서 분석해보았다. 분석 결과, MRC 덕분에 지상 중계기의 수를 증가하는 것으로 TCP 처리율과 spectral efficiency 성능을 향상할 수 있지만 채널 상태에 상관없이 고정된 지상 중계기 수를 적용하는 것은 오버헤드가 발생할 수 있다. 또한 TCP 성능은 패킷손실률에 민감하기 때문에 하이브리드 위성-지상중계기 네트워크에서 MRC 기법 적용만으로는 성능 향상에 한계가 있다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 본 논문에서는 추가적으로 오버헤드를 줄이고 네트워크 성능을 향상할 수 있는 솔루션들에 대해서도 토론해 본다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제13C권3호
• /
• pp.345-352
• /
• 2006

인터넷과 이동 네트워크로 구성된 유무선 통합 네트워크에서는 인터넷 상의 송신자와 이동 네트워크 상의 이동 호스트(MH, Mobile Host) 간 경로는 두 개 이상의 무선링크로 구성된다. 이와 같은 네트워크 이동 환경에서 TCP의 종단간 제어 특성을 유지하면서 무선링크에서의 패킷 전송 오류로 인한 TCP의 성능 저하를 극복하는 방안을 제안한다. 제안하는 방안에서는 수신된 패킷의 시퀀스 번호와 ACK 번호를 근거로 하여 무선링크 상에서의 전송 오류로 인한 패킷 손실 정보를 추출하고 이 정보를 상류의 라우터에게 전달함으로써 상류의 액세스 라우터나 이동 라우터에서 신속히 손실된 패킷을 재전송할 수 있도록 한다. 제안하는 방안은 상류 무선링크에서의 패킷전송 오류를 신속히 극복하는 특성을 가지며 모의실험을 통하여 제안한 방안의 TCP 전송률 성능을 평가하였다. TCP 종단간 제어 특성을 가지며 송신자나 수신자 측에 추가 기능이 요구되지 않는 snoop 방식과 비교할 때 제안하는 방안의 TCP 성능이 크게 개선됨을 모의실험을 통해 확인하였다.