• 전자공학회논문지
• /
• 제54권2호
• /
• pp.28-37
• /
• 2017

Multipath TCP (MPTCP)는 다중 경로를 동시에 사용하여 전송효율과 안정성을 얻을 수 있는 4계층 프로토콜로 현재 IETF를 통해 표준화되어 사용되고 있다. MPTCP는 비슷한 특성의 다중 경로를 망에서 사용하는 경우 단일 TCP보다 좋은 성능을 얻을 수 있지만 특성이 다른 망에서 사용하는 경우 다중 경로 간 지연시간의 차이로 인해 다중경로간의 패킷 도착시간의 차이가 발생하여 수신버퍼에서 패킷을 reordering하는 문제가 발생한다. 이러한 패킷 reordering 문제로 인해 이종 망에서의 MPTCP는 단일 TCP를 사용하는 것보다 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 MPTCP 각 경로상의 지연시간을 측정하여 지연시간이 크게 증가하는 경로를 차단하여 수신버퍼의 패킷 reordering을 줄이고, 차단한 경로에 작은 크기의 복제 패킷을 보내어 지속적인 지연시간측정을 하여 해당 경로의 네트워크의 혼잡이 줄어들면 차단을 해제하는 지연경보 경로차단 스케줄링을 제안하였다. 제안한 스케줄링의 성능분석을 위해 리눅스커널에 제안한 스케줄링을 구현 설치하고 테스트베드를 구성하여 실험을 통해 제안 스케줄링이 이종 망에서 MPTCP의 성능저하를 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.1039-1051
• /
• 2007

본 논문은 비디오통신 시스템에서 초저지연을 달성하면서 립싱크 제어하는 방법을 제안한다. 초저지연 비디오 통신에서 핵심적인 기술은 종단간 지연시간을 줄이는 기술과 립싱크 제어 기술이다. 특히 서비스관점에서 립싱크 제어 기술이 중요한 요인으로 작용하고 있다. 오디오와 비디오의 데이터를 RTP/RTCP 기반으로 패킷을 구성하여 전송하고, 이 패킷을 이용하여 오디오와 비디오의 재생시간을 계산한 후 립싱크 제어를 한다. 본 논문에서는 오디오 데이터가 일정한 간격으로 재생되도록 하고, 오디오가 재생되는 시점에서 가장 근접한 재생시간을 가진 비디오 데이터를 찾아서 재생하는 방법으로 오디오와 비디오간의 립싱크 제어하는 방법을 제안한다. 그리고 종단간 지연시간이 100 ms이하인 초저지연 비디오 통신을 하기 위해서는 송신단의 인코딩 버퍼 제거하여 지연시간을 줄이고, 수신단의 재정렬버퍼 (Reordering Buffer)와 립싱크 버퍼의 크기를 3 프레임으로 처리하여 종단간 지연시간을 최소로 하였다. 실험결과에서 종단간 지연시간이 100 ms이하를 유지하고 오디오와 비디오의 립싱크 제어를 하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권9B호
• /
• pp.914-922
• /
• 2009

본 논문에서는 수 Gbps 네트워크 트래픽에서 실시간 침입 탐지를 위한 패턴 매칭 방법인 MDPI를 제안한다. MDPI는 패킷 전달 순서가 유지되지 않는 경우 버퍼링, 재배열 및 재조립에서 발생하는 오버헤드 문제를 해결하기 위해 독립 부분 매칭에 의한 행렬 기반의 패턴 매칭 방법이다. MDPI는 SNORT 룰셋(Rule Set)의 평균 길이인 17바이트의 경우 w=4 바이트에서는 61%, w=8 바이트인 경우는 50%의 TCAM 메모리 효율이 증가되었다. 또한 MDPI는 10.941Gbps 패턴 검사 속도와 5.79 LC/Char 하드웨어 자원을 소모함으로써 하드웨어 복잡성 대비성능 측면에서 최적화된 결과를 얻었다. 따라서 본 논문에서는 하드웨어 비용 절감에 의해 가격 효율적인 고성능 침입 탐지 기술을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권8호
• /
• pp.3900-3916
• /
• 2019

The modern mobile devices are typically equipped with multiple network interfaces, e.g., 4G LTE, Wi-Fi, Bluetooth, but the current implementation of TCP can support only a single path at the same time. The Multipath TCP (MPTCP) leverages the multipath feature and provides (i) robust connection by utilizing another interface if the current connection is lost and (ii) higher throughput than single path TCP by simultaneously leveraging multiple network paths. However, if the performance between the multiple paths are significantly diverse, the receiver may have to wait for packets from the slower path, causing reordering and buffering problems. To solve this problem, previous MPTCP schedulers mainly focused on predicting the latency of the path beforehand. Recent studies, however, have shown that the path latency varies by a large margin over time, thus the MPTCP scheduler may wrongly predict the path latency, causing performance degradation. In this paper, we propose a new MPTCP scheduler called, choose fastest subflow (CFS) scheduler to solve this problem. Rather than predicting the path latency, CFS utilizes the characteristics of these paths to reduce the overall flow completion time by redundantly sending the last part of the flow to both paths. We compare the performance through real testbed experiments that implements CFS. The experimental results on both synthetic packet generation and actual Web page requests, show that CFS consistently outperforms the previous proposals in all cases.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.971-974
• /
• 2008

오늘날 네트워크는 장비의 발달로 인해 패킷 재배치(packet reordering)가 빈번히 일어나고 있다. 패킷 재배치는 TCP의 성능을 저하시키는 문제점을 가지는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 TCPDAD 메커니즘이 제안되었다. TCP-DAD는 중복 응답 임계값을 동적으로 조절함으로써, TCP의 패킷 재배치 문제를 완화하는 메커니즘이다. 하지만 TCP-DAD는 중복 응답 임계값을 조절하는 메커니즘에 문제가 있어 패킷 손실이 일어날 경우, 패킷 손실에 대한 복구가 늦어지고 심지어 재전송 타이머가 불필요하게 종료되어 TCP의 성능저하를 야기하기도 한다. 본 논문에서는 이러한 TCP-DAD의 문제점을 해결하기 위해 새로운 중복 응답 임계값 조절 기법으로 Smooth-dupthresh를 제안한다. NS-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 Smooth-dupthresh 기법을 적용한 TCP-DAD가 기존의 TCP-DAD 보다 평균적으로 약 8% 향상된 성능을 보임을 증명하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권7호
• /
• pp.18-25
• /
• 2014

무선 전송 용량의 향상을 위해 다른 주파수 대역을 사용하는 복수 개의 무선 인터페이스를 결합하여 동시에 사용하는 것을 고려할 수 있다. 본 논문에서는 복수 개의 Wi-Fi 인터페이스를 갖는 시스템을 대상으로, 인터페이스 결합 사용을 위한 링크 결합과 다중경로 TCP(MPTCP)의 두 기법을 실험을 통해 성능을 비교, 분석한다. 실험은 트래픽 종류, 네트워크 지연 시간, 무선 채널 품질, 인터페이스 장애 등의 다양한 조건이 고려되었다. 실험 결과, 인터페이스 결합을 통한 다중 전송은 큰 수율 이득이 있었다. 하지만, 링크 결합 기법은 패킷 전달 순서의 변경으로 중복 TCP 응답이 발생하여 MPTCP보다 낮은 수율을 보였고, 이의 개선을 위해 응답 필터링이 적용될 경우 이득이 있음을 확인하였다. 또, 링크 결합 기법에서 스케줄링 가중치의 조합에 따른 성능 차이가 있으므로 시공간에 따라 적응적으로 가중치를 조절할 필요가 있음을 보였다. 한편, 링크 결합 기법은 MPTCP 대비 빠른 반응으로 인해 긴 네트워크 지연 시간 및 인터페이스 장애 시 더 나은 성능을 보였다. 끝으로, 평균 소비 전력 계산을 위한 수학 모델을 제시하고, 이를 통해 각 기법의 소비 전력을 비교, 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제43권10호
• /
• pp.79-89
• /
• 2006

TCP는 신뢰성을 보장하는 전송 프로토콜로서 인터넷 등에서 가장 널리 사용되고 있는 전송 방식이다. 하지만 TCP는 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에서 TCP를 사용할 경우 성능 저하가 발생된다. TCP의 성능 저하 원인으로는 MAC 계층에서의 무선 매체 경쟁, hidden-terminal 문제와 exposed terminal 문제, 링크 계층에서의 패킷 손실, 불공정성의 문제들과 노드의 이동에 의한 경로 단절시 발생되는 패킷 순서 바뀜 문제와 경로의 단절로 인한 재전송 타이머의 exponential backoff에 의한 대역폭의 낭비 등이 있다. 특히 이동 ad-hoc 망에서는 전송 범위(transmission range)와 간섭범위(interference range)의 불일치로 인해 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 동시에 전송할 수 있는 노드의 수가 제한되며 이로 인해 성능저하가 크게 발생된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 이동 ad-hoc 망에서 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 노드가 전송을 하지 못하고 CW(contention window)만 크게 증가되는 문제를 해결하기 위한 MAC 알고리즘을 제안한다. 기존의 802.11 MAC의 DCF(distributed coordination function)에서는 전송에 실패할 경우 CW를 지수적으로 증가시키지만 본 논문에서 제안하는 기법은 노드가 전송 실패를 하였을 경우 그 원인에 따라 CW를 적절하게 변화시킴으로 성능 향상을 얻을 수 있다. 이 기법을 사용하면 hidden terminal에 의해 전송을 실패하는 노드에게 공정한 전송 기회를 부여함으로써 TCP 성능 향상을 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권8호
• /
• pp.1588-1596
• /
• 2015

사물인터넷에서는 센서와 같은 자원이 제한된 장치들이 인터넷을 경유하여 통신하고 정보를 공유할 수 있다. 이러한 경량화 장치가 응용계층에서 데이터를 전송할 수 있도록 IETF에서는 전송계층 UDP를 이용하는 CoAP을 표준으로 제정하였으며, 보안을 위해 DTLS를 사용할 것을 권고하고 있다. 그러나 DTLS는 데이터 손실, 단편화, 리오더링 그리고 리플레이 공격 문제를 해결하기 위해 부가적인 보상 기술이 추가되었다. 이로 인해 DTLS는 TLS 보다 성능이 저하된다. 경량화 장치는 배터리로 구성된 경우, 배터리 효율의 극대화를 위해 저전력으로도 동작될 수 있는 보안 설계 및 구현 역시 반드시 고려되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 에너지 소비량 관점에서 DTLS의 성능에 대해 논의하고자 한다. 성능 분석을 위해 Cooja 시뮬레이터를 이용하여 센서 장치와 IEEE 802.15.4 기반의 네트워크 실험 환경을 구축하였다. 실험 환경을 통해 DTLS 통신을 하고자 하는 서버와 클라이언트의 에너지 소비량을 각각 측정하였다. 또한 DTLS의 핸드쉐이크 Flight 별 에너지 소모량, 처리 시간 및 수신 시간, 전송 데이터 크기를 측정하여 코드 크기, 암호 프리미티브 그리고 단편화 관점에서 분석된 결과를 함께 기술하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권12호
• /
• pp.34-43
• /
• 2007

최근에 이동 단말들의 급격한 증가와 함께 이동 노드에 다양한 무선 접속 기술들의 사용이 가능해졌다. 또한 IPv6 기술이 네트워크에 도입되면 하나의 단말이나 인터페이스에 여러 개의 공중 IP주소를 가지는 멀티호밍 (multi-homing) 단말이 일반화될 것이다. 이에 맞추어 다중 인터페이스 멀티호밍 단말에 대한 이동성 관리기술 연구가 무선 인터넷 분야에서 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 다중 인터페이스를 지원하는 FMIPv6의 FBU 메시지를 대신하여, "tunnel destination" 이동성 옵션과 이 옵션을 표시하는 'T' flag를 이용하는 MFBU 메시지를 새로 정의하여, NAR이 아닌 특정 터널링 목적지로 핸드오버 동안 패킷을 터널링 시키는 다중 인터페이스 fast handover Mobile IPv6 절차의 확장을 제안한다. 이는 기존의 FMIPv6를 이용하여 핸드오버절차를 수행하는 동안 TCP 플로우의 패킷 도착순서가 바뀌어 세 개의 중복 ACK에 의한 불필요한 혼잡 제어로 성능이 저하되는 것을 완화하여 핸드오버 성능을 향상시키게 된다. 본 논문에서는 그 성능을 검증하기 위해 기존의 단일 인터페이스 MIPv6 NS-2 시뮬레이터를 확장하여 다중 인터페이스 FMIPv6 시뮬레이터를 구현하였으며, TCP 트래픽을 이용한 시뮬레이션을 통해 핸드오버 성능 향상을 확인하였다.