• 산업공학
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• 제15권2호
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• pp.152-158
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• 2002

The explosive growth of the internet traffic in the last few years has imposed tremendous stress on today's routers, particularly in the core network. Recently, ATM LSRs(Label Switching Router) are potentially capable of providing the highest forwarding capacity in the backbone Internet network. VC merging is a mechanism in an ATM LSR that allows many IP routes to be mapped to the same VC label, and provides a scalable mapping method that can support thousands of destinations. VC merging requires reassembly buffers so that cells belonging to different packets intended for the same destination do not interleave with each other. In this study, we propose an architecture of the ATM LSR which supports VC merging. We propose traffic control scheme called APD(Active Packet Discard) algorithm so that predicts and controls the congestion of the Internet traffic effectively. We study the performance of this algorithm using simulation.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2B호
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• pp.27-35
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• 2005

Mobile IP의 사용자 수가 증가함에 따라 무선 인터넷에서의 이동성 관리(mobility management)와 관련된 시그널링 오버헤드가 증가하게 된다. 이러한 이동성에 관련된 시그널링 오버헤드는 유선 네트웍 링크와 비교할 때 대역폭 자원이 더 적고 확장이 용이치 않은 무선 링크에 커다란 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 핸드오프 비율이 높은 엑세스 라우터(access router)들을 그룹 존(group zone)으로 형성하여 무선 링크에서의 시그널링 비용(cost)를 급격히 줄일 수 있는 동적 IP-Grouping 알고리듬을 제안한다. 또한 수학적 분석 및 모의 실험을 통해 제안된 알고리듬이 다양한 환경에서 Hierarchical Mobile IPv6보다 무선 링크에서의 시그널링 비용이 적게 소요됨을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.377-384
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• 2005

The purpose of this research is to develop and evaluate a traffic engineering architecture that uses local state information. This architecture is applied to an Internet protocol radio access network (RAN) that uses multi-protocol label switching (MPLS) and differentiated services to support mobile hosts. We assume mobility support is provided by a protocol such as the hierarchical mobile Internet protocol. The traffic engineering architecture is router based-meaning that routers on the edges of the network make the decisions onto which paths to place admitted traffic. We propose an algorithm that supports the architecture and uses local network state in order to function. The goal of the architecture is to provide an inexpensive and fast method to reduce network congestion while increasing the quality of service (QoS) level when compared to traditional routing and traffic engineering techniques. We use a number of different mobility scenarios and a mix of different types of traffic to evaluate our architecture and algorithm. We use the network simulator ns-2 as the core of our simulation environment. Around this core we built a system of pre-simulation, during simulation, and post-processing software that enabled us to simulate our traffic engineering architecture with only very minimal changes to the core ns-2 software. Our simulation environment supports a number of different mobility scenarios and a mix of different types of traffic to evaluate our architecture and algorithm.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권3호
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• pp.365-378
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• 2013

In Wireless Mesh Networks (WMNs), we usually deploy multiple Internet Gateways (IGWs) to improve the capacity of WMNs. As most of the traffic is oriented towards the Internet and may not be distributed evenly among different IGWs, some IGWs may suffer from bottleneck problem. To solve the IGW bottleneck problem, we propose an efficient scheme to balance the load among different IGWs within a WMN. Our proposed load-balancing scheme consists of two parts: a traffic load calculation module and a traffic load migration algorithm. The IGW can judge whether the congestion has occurred or will occur by using a linear smoothing forecasting method. When the IGW detects that the congestion has occurred or will occur, it will firstly select another available IGW that has the lightest traffic load as the secondary IGW and then inform some mesh routers (MPs) which have been selected by using the Knapsack Algorithm to change to the secondary IGW. The MPs can return to their primary IGW by using a regression algorithm. Our Qualnet 5.0 experiment results show that our proposed scheme gives up to 18% end-to-end delay improvement compared with the existing schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1442-1462
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• 2014

Packet classification is a key technology of the Internet for routers to classify the arriving packets into different flows according to the predefined rulesets. Previous packet classification algorithms have mainly focused on search speed and memory usage, while overlooking update performance. In this paper, we propose PreCuts, which can drastically improve the update speed. According to the characteristics of IP field, we implement three heuristics to build a 3-layer decision tree. In the first layer, we group the rules with the same highest byte of source and destination IP addresses. For the second layer, we cluster the rules which share the same IP prefix length. Finally, we use the heuristic of information entropy-based bit partition to choose some specific bits of IP prefix to split the ruleset into subsets. The heuristics of PreCuts will not introduce rule duplication and incremental update will not reduce the time and space performance. Using ClassBench, it is shown that compared with BRPS and EffiCuts, the proposed algorithm not only improves the time and space performance, but also greatly increases the update speed.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.1922-1940
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• 2019

IP address lookup is a function to determine nexthop for a given destination IP address. It takes an important role in modern routers because of its computation time and increasing Internet traffic. TCAM-based IP lookup approaches can exploit the capability of parallel searching but have a limitation of its size due to latency, power consumption, updatability, and cost. On the other hand, multibit trie-based approaches use SRAM which has relatively low power consumption and cost. They reduce the number of memory accesses required for each lookup, but it still needs several accesses. Moreover, the memory efficiency and updatability are proportional to the number of memory accesses. In this paper, we propose a novel architecture using an Indexed Multibit Trie (IMT) which is based on combined TCAM and SRAM. In the proposed architecture, each lookup takes at most two memory accesses. We present how the IMT is constructed so as to be memory-efficient and fast updatable. Experiment results with real-world forwarding tables show that our scheme achieves good memory efficiency as well as fast updatability.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.175-186
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• 2010

다양한 어플리케이션의 등장과 인터넷 사용자의 급속한 성장으로 인하여, 인터넷 라우터는 패킷이 입력되는 속도와 같은 속도로 패킷 분류작업을 수행하여 패킷의 클래스에 따른 품질 보장을 제공할 것이 요구되고 있다. 패킷 분류란 라우터에 입력된 패킷의 헤더가 가지고 있는 여러 개의 필드에 대해 다차원 검색을 수행하여, 미리 정의된 룰과 일치하는 결과 가운데 최우선순위를 갖는 룰을 찾아내는 과정을 말한다. 빠른 패킷 분류를 위하여 다양한 패킷 분류 알고리즘이 제안되어오고 있으며, 튜플 공간 제거(tuple space pruning) 알고리즘은 일치 가능한 룰을 갖는 튜플들만을 해싱을 사용하여 검색함으로 빠른 검색 성능을 제공한다. 블룸 필터(Bloom filter)는 특정 집합에 속하는 원소들의 멤버쉽에 관한 정보를 간단한 비트-벡터로 표현하는 데이터 구조로서, 특정 입력 값이 집합에 속한 원소인지를 알려주는 선-필터(pre-filter)로 사용된다. 본 논문에서는 블룸 필터를 이용하여 일치 가능성이 없는 튜플을 효율적으로 제거하는 새로운 튜플 제거 알고리즘을 제안한다. 실제 라우터에서 사용되는 룰 셋과 비슷한 특성을 갖는다고 알려진 데이터 베이스에 대한 성능 비교를 통하여, 본 논문에서 제안하는 구조가 패킷 분류 성능 및 메모리 사용량에 있어서 기존의 튜플공간 제거 알고리즘과 비교하여 월등히 우수함을 보았다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권1호
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• pp.70-80
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• 2004

현재의 인터넷 라우터는 Drop tail 방식으로 큐 안의 패킷을 관리한다. 따라서 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인해 발생하는 혼잡 상황을 명시적으로 해결 할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리(Active Queue Management)알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 네트워크 환경에 따른 매개 변수의 설정의 어려움을 가지고 있어 잘못된 매개변수 설정으로 인하여 네트워크 성능을 저하시키는 문제를 발생시키며 전체 망에 불안정한 혼잡제어를 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 큐 관리 알고리즘을 개선한 SQM(Stabilized Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. SQM 알고리즘은 다양한 네트워크 조건에 대해 좋은 성능을 얻을 수 있도록 쉽게 매개 변수설정이 가능하며 불필요한 패킷 패기율을 줄여 효율적으로 혼잡상황을 제어한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 기존의 방법과 시뮬레이션을 이용하여 비교하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권3호
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• pp.269-279
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• 2004

A new online multi-layer integrated routing (MLIR) scheme that combines IP (electrical) layer routing with WDM (optical) layer routing is investigated. It is a highly efficient and cost-effective routing scheme viable for the next generation integrated optical Internet. A new simplified weighted graph model for the integrated optical Internet consisted of optical routers with multi-granularity optical-electrical hybrid switching capability is firstly proposed. Then, based on the proposed graph model, we develop an online integrated routing scheme called differentiated weighted fair algorithm (DWFA) employing adaptive admission control (routing) strategies with the motivation of service/bandwidth differentiation, which can jointly solve multi-layer routing problem by simply applying the minimal weighted path computation algorithm. The major objective of DWFA is fourfold: 1) Quality of service (QoS) routing for traffic requests with various priorities; 2) blocking fairness for traffic requests with various bandwidth granularities; 3) adaptive routing according to the policy parameters from service provider; 4) lower computational complexity. Simulation results show that DWFA performs better than traditional overlay routing schemes such as optical-first-routing (OFR) and electrical-first-routing (EFR), in terms of traffic blocking ratio, traffic blocking fairness, average traffic logical hop counts, and global network resource utilization. It has been proved that the DWFA is a simple, comprehensive, and practical scheme of integrated routing in optical Internet for service providers.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.91-98
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• 2021

대부분 해킹 과정에서 공격자는 자신의 원점 IP(Internet Protocol) 노출을 방지하고자 다양한 우회접속 방법을 이용한다. 따라서 방어자 입장에서 공격자의 원점 IP를 식별하는 것은 공격자를 인식하는데 있어 중요한 이슈이다. 공격자가 프록시(proxy)를 이용할 경우에는 웹 브라우저가 아닌 다른 응용프로그램을 통해서 원점 IP 확인이 가능하다. 그러나 이러한 방법은 VPN(Virtual Private Network)을 이용할 경우에는 아무런 효과가 없다. VPN은 모든 애플리케이션에 영향을 미치기 때문이다. 학술적으로는 네트워크 장비를 이용하여 IP를 역추적하는 다양한 방법이 연구되고 있으나 표준화, 개인정보보호 등의 문제로 인해 실현되기에는 아직 요원한 상태이다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 VPN을 사용하는 접속자의 네트워크 라우팅 테이블 정보를 이용하여 원점 IP를 탐지하는 실제적인 방법을 제안한다. 이 방법은 접속자의 네트워크 사용에는 영향을 미치지 않으며 개인정보 또한 수집하지 않는다. 더구나 다양한 VPN 툴을 사용하여 실제 인터넷에서 제안된 방법을 구현하고 검증하였다.