• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.207-223
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• 2019

Network function virtualization can significantly improve the flexibility and effectiveness of network appliances via a mapping process called service function chaining. However, the failure of any single virtualized network function causes the breakdown of the entire chain, which results in resource wastage, delays, and significant data loss. Redundancy can be used to protect network appliances; however, when failures occur, it may significantly degrade network efficiency. In addition, it is difficult to efficiently map the primary and backups to optimize the management cost and service reliability without violating the capacity, delay, and reliability constraints, which is referred to as the reliability-aware service chaining mapping problem. In this paper, a mixed integer linear programming formulation is provided to address this problem along with a novel online algorithm that adopts the joint protection redundancy model and novel backup selection scheme. The results show that the proposed algorithm can significantly improve the request acceptance ratio and reduce the consumption of physical resources compared to existing backup algorithms.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.414-423
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• 2014

웹 페이지를 구성하는 리소소의 개수와 크기가 점점 증가하고 있으며, 이는 상대적으로 지연이 큰 모바일 네트워크에서 웹 서비스의 급격한 품질 저하로 이어지고 있다. 게다가 현재의 네트워크 구조는 폐쇄적인 구조를 가지고 있기 때문에 웹 서비스의 품질을 향상시키는 프로토콜을 개발할지라도 네트워크 기능으로 제공하기 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 모바일 네트워크에서 웹 성능을 향상시키기 위한 2가지 방안으로 Check Coded DOM 방안과 Functional JavaScript 전송 방안을 제안하고, NFV(Network Function Virtualization)를 활용하여 제안 방안이 네트워크 기능으로 제공될 수 있는 방안 모색 해본다. SMPL 라이브러리를 이용한 네트워크 시뮬레이션을 통해서 제안 방안의 성능을 평가하고 분석했으며, 제안 방안이 기존 HTTP 프로토콜보다 페이지 로딩 시간, 네트워크에 발생하는 메시지의 개수, 네트워크에 발생하는 트래픽 측면에서 향상된 성능을 제공함을 확인 할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.55-64
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• 2008

가상의 컴퓨팅 환경을 제공하는 가상화 기술은 최근 많은 연구가 진행되고 있는 분야이며, 이에 따라 가상화 기술을 이용한 많은 제품들이 상용화, 출시되는 추세이다 가상화의 여러 분야 중 특히 서버 가상화는 실제 필요한 서버의 수보다 적은 수의 물리적 서버들로 다수의 가강화 된 서버를 수행함으로써 네트워크 서비스 구축에 드는 비용을 절감할 수 있는 효율적인 방안이다. 본 논문에서는 서버 가상화 기술을 기반으로 하여 원격 데스크탑 서비스를 위한 서버를 가상화 한 가상 데스크탑 서비스를 설계, 구현하였다. 또한 제안된 가상 데스크탑 서비스 상에서 특정 물리적 서버에 부하가 집중되는 것을 방지하기 위한 부하 분산 정책을 제안하였다. 제안된 가상 데스크탑서비스와 부하 분산 정책은사용자 관점 및 시스템 관점에서의 성능 향상을 모두 기대할 수 있는 효율적인 원격 데스크탑 서비스가 될 것이다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권7호
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• pp.719-725
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• 2017

약 네트워크의 관리 비용을 줄이고 성능을 향상시키기 위해 ETSI(European Telecommunication Standards Institute)는 클라우드 데이터 센터에서 네트워크 기능(Network Function)을 소프트웨어 형태로 구현할 수 있는 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization) 개념을 도입했다. 네트워크 기능 가상화 구조 내에서 네트워크 기능을 물리적 노드(예: 범용 서버)에 네트워크 기능을 호스팅하여 실제 리소스를 공유할 수 있다. 네트워크 기능 가상화를 지원하는 네트워크 서비스 제공 업체의 경우, 효율적인 자원 할당 방법을 통해 운영비용(OPEX) 및 자본 비용(CAPEX)를 줄일 수 있다. 이에 본 논문에서는 최적화 방법을 통해 Network Service Chain Embedding 문제를 분석하고 Markov Approximation 프레임워크 기반 최적의 솔루션을 제안한다. 제안사항에 대한 시뮬레이션 결과는 평균 CPU 사용률이 73%, 링크 사용률이 최대 53% 증가함을 보여준다.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권9호
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• pp.605-610
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• 2014

현재 가상화 기술은 많은 연구를 통해 다양한 분야에서 널리 쓰이고 있다. 그러나 여전히 I/O 워크로드는 가상화로 인한 성능 저하로 인하여 가상화 분야에 적용되지 못하고 있다. 이전의 많은 연구에서 가상화 I/O 과정의 모드전환과 중복된 I/O 스택을 이러한 성능 저하의 원인으로 파악하고, 이를 해결하기 위한 기법을 제안하였으나 여전히 가상화 되지 않은 환경의 물리장치에 비해 낮은 성능을 보여주었다. 본 논문에서는 가상화 라이브러리를 사용하는 새로운 I/O 가상화 기법을 제안한다. 본 제안기법은 가상화 I/O 과정에서 발생하는 모드 전환을 완전히 제거하고 게스트 운영체제의 I/O 스택을 우회함으로써 /O 성능을 향상 시킨다. 네트워크 환경을 위한 프로토타입 구현을 통해 본 제안기법은 네트워크 처리량을 169% 향상시키며 네트워크 지연을 38% 감소시킴을 확인하였다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.198-203
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• 2013

In this paper, we focus on a novel Internet architecture, based on the urbanization of virtual machines. In this approach, virtual networks are built linking specific virtual elements (router, switch, firewall, box, access point, etc.). A virtual network represents a network with an independent protocol stack that shares resources from the underlying network infrastructure. Virtualization divides a real computational environment into virtual computational environments that are isolated from each other, and interact with the upper computational layer, as would be expected from a real, non-virtualized environment. Metamorphic networks enhance several concepts related to future networks, and mainly the urbanization of virtual machines. We present this new paradigm, and the methodology, based on the worldwide metamorphic network platform "M-Net". The metamorphic approach could solve many complex problems, especially related to Cloud computing services.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.497-507
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• 2018

Tactical networks are evolving into an All-IP based network for network centric warfare(NCW). Owing to the flexibility of IP based network, various military data applications including real-time and multi-media services are being integrated in tactical networks. Because each application has diverse Quality-of-service(QoS) requirements, it is crucial to develop a QoS provisioning method for guaranteeing QoS requirements efficiently. Conventionally, differentiated services(DiffServ) have been used to provide a different level of QoS for traffic flows. However, DiffServ is not designed to guarantee a specific requirement of QoS such as delay, loss, and bandwidth. Therefore, it is not suitable for military applications with a tight bound of QoS requirements. In this paper, we propose a multi-layer network virtualization scheme that allocates traffic flows having different QoS requirements to multiple virtual networks, which are constructed to support different QoS policies such as virtual network functions(VNFs), routing, queueing/active queue management(AQM), and physical layer policy. The experiment results indicate that the proposed scheme achieves lower delays and losses through multiple virtual networks having differentiated QoS policies in comparison with conventional networks.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.73-79
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• 2013

Cloud computing is a form which provides IT resources through network and pays the cost as much as you used. And it has advantages that it doesn't need to construct infrastructure and can be offered a variety of environments. The main core of these computing is virtualization technology. Security mechanism about attacks using vulnerabilities of virtualization technology isn't provided right and existing security tools can't be applied as it is. In this paper, we proposed honeyVM structure that can cope actively by collecting the information about attacks using virtualization vulnerability. Mamdani fuzzy inference is used to adjust dynamically the number of formed honeyVM depending on the load of system. Security structure to protect actual virtual machine from attacks and threats is proposed. The performance of the proposed structure in this paper measured occurred attack detection rate and resource utilization rate.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1320-1329
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• 2022

현재 선도국가연구망 그룹에서 SDN/NFV 기반의 네트워크 자동화·지능화 기술을 사용자에게 서비스 형태로 제공하기 위한 요구가 지속적으로 발생함에 따라 관련 연구개발이 추진되고 있다. 또한, 선도국가연구망에서는 일반 네트워크 환경보다 대용량 데이터 전송을 고성능으로 제공해야 한다는 요구사항이 점차 더 커지고 있는 실정이다. 이에 따라, 본 논문에서는 이러한 국가연구망의 네트워킹 요구사항들에 대응하기 위하여 연구 개발한 대용량 데이터 전송을 위한 오픈 API 기반 가상 네트워크 프로비저닝 자동화 플랫폼을 제안하고 이의 구현 결과를 제시한다. 해당 플랫폼에는 SDN 기반의 네트워크 가상화 기술을 제공하는 KREONET-S의 VDN 시스템, 컨테이너 중심의 서버 가상화 기술을 제공하는 Kubernetes 시스템, 그리고 고성능 데이터 전송 시스템인 Globus Online이 포함되어 있다. 본 논문에서는 이러한 상이한 시스템 간의 연계를 위한 환경 설정 및 시스템 연동 결과, 가상 네트워크 프로비저닝 자동화 구현 결과 및 성능에 대하여 보인다.