낸드 플래시 메모리 기반의 NVMe(Non-Volatile Memory express) SSD(Solid State Drive)는 멀티 I/O 큐 환경을 제공하는 PCIe 인터페이스 기반에 NVMe 프로토콜을 사용하는 저장장치이다. NVMe SSD는 Multi-core 시스템에서 병렬 I/O 처리가 가능하고 SATA SSD에 비해 대역폭이 크며 대용량의 저장 공간을 제공하기 때문에 데이터 센터, 클라우드 컴퓨팅 등에 사용될 차세대 저장장치로 주목받고 있다. 하지만 가상화 시스템에서는 소프트웨어 I/O 스택의 병목으로 인하여 NVMe SSD의 성능을 충분히 활용하지 못하고 있다. 특히, Xen과 KVM과 같이 호스트 시스템의 I/O 스택을 사용하는 경우에는, 호스트 시스템과 가상머신의 중복된 I/O 스택을 통해서 입출력이 처리되기 때문에 성능 저하가 크게 발생한다. 본 논문에서는 NVMe SSD에 직접 접근하는 기술을 KVM 가상화 시스템에 적용함으로써 가상 머신 I/O의 성능을 향상시키는 Direct-AIO (Direct-Asynchronous I/O)엔진을 제안한다. 그리고 QEMU 에뮬레이터에 제안한 엔진을 개발하고 기존의 I/O 엔진과의 성능 차이를 비교 및 분석한다.
모바일 시대와 핀테크에 맞물려 바이오 정보를 보안 방식으로 활용하는 바이오 인식 기술이 확산되고 있다. 특히 간편결제 서비스, 교통카드 대체, 바이오 인식 기술과 결합한 모바일 서비스가 확대되고 있다. 인증을 위한 기본 개념인 접근 제어, IA&A, OpenID, OAuth 1.0a, SSO와 생체인식기술들을 고찰하였으며, AIM의 응용 측면에서 보안 API 플랫폼을 위한 프로토콜 스택과 FIDO, SCIM, OAuth 2.0, JSON Identity Suite, OpenStack의 Keystone, 클라우드 기반의 SSO, AIM Agent 등의 기술을 세부적으로 묘사한다. 국내외 인증기술은 FIDO UAF(Universal Authentication Framework)와 U2F(Universal 2 Factor Framework) 연합 중심으로 기술개발 표준화 연구 활동을 가속화될 것이며, 본 연구에서는 최근 컴퓨팅 패러다임의 변화와 사회적 요구를 수용하기 위한 다양한 인증 기술의 동향과 AIM 프레임워크를 설계 및 기능을 정의하였다.
ICMP(Internet Control Message Protocol)는 TCP/IP 프로토콜 스택 중의 주요 프로토콜로, 오류 보고 기능을 지원하지 않는 IP의 단점을 보완하는 프로토콜이다. 데이터 전송 과정에서 문제가 발생하면 라우터 또는 수신 호스트는 오류 원인을 포함한 ICMP 메시지를 송신 호스트에게 전송한다. 하지만 이러한 과정에서 공격자가 위조된 ICMP 메시지를 호스트들에게 전송함으로써 호스트 간 통신을 비정상적으로 종료시킬 수 있다. 또는 대량의 메시지를 빠른 속도로 피해자 호스트에게 전송하여 피해자 호스트의 시스템을 마비시키기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 여러 유형의 ICMP 공격들을 방지할 수 있는 아웃바운드 트래픽 컨트롤러(outbound traffic controller)를 설계 및 구현하였다. 각 경우에 따라 다른 방법으로 공격 메시지의 전송을 방지함으로서 다양한 네트워크 공격을 예방 할 수 있다. 또한 불필요한 네트워크 트래픽의 발생을 방지 할 수 있다.
본 논문에서는 애드혹 라우팅 네트워크를 다양한 사용자 모바일 기기에서 사용하기 위한 설계 방법을 소개하고, 이를 모바일 기기에 직접 구현하여 실제 환경에서 어떻게 작동하는지 성능을 관찰하고 검증하였다. 상용 사용자 모바일 기기에서의 애드혹 라우팅 네트워크의 사용성을 고려해 커널을 수정하지 않고 사용자 계층에서 구현하는 디자인을 선택하였다. 또한 이동성이 높은 환경에서 적절히 사용하기 위해 기존 애드혹 라우팅 네트워크들을 분석하였으며 그 결과 사용자 계층에서 AODV (ad-hoc on-demand distance vector) 프로토콜과 TCP를 구현하였다. 모바일 기기들이 일렬로 놓여 있는 환경과 중앙 노드가 주변 노드 여러 대와 통신하는 환경에서 실험을 진행하였고, 그 결과 일렬로 놓인 환경에서 최대 12 홉, 중앙 노드와 주변 노드가 통신하는 환경에서 최대 5 개의 노드와 통신하는 것을 확인하였다.
현재 무선 인터넷에서 안전한 서비스를 제공하기 위하여 Secure HyperText Transfer Protocol(S-HTTP), Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions(S/MIME), Secure Sockets Layer(SSL)/Transport Layer Security(TLS)와 Wireless TLS(WTLS) 등의 여러 가지 보안 프로토콜이 사용되고 있다. 그러나 S-HTTP와 S/MIME은 특정 응용에 한정적으로 사용 가능하며 SSL/TLS와 WTLS는 채널 보안으로 인하여 자원 낭비가 심할 뿐만 아니라 전자 서명 기능 또한 제공하지 못한다. 본 논문에서는 S-HTTP와 SSL/TLS의 장점을 수용하고 HTTP 기반에서 TLS 보안 메커니즘을 이용한 새로운 형태의 응용 계층 보안 프로토콜인 Application Layer Security(ALS)를 제안한다. ALS는 HTTP 기반에서 동작하므로 다양한 하부 전송망에 독립적이고, 보안을 필요로 하는 응용에 대하여 보안 인터페이스를 제공하는 방법을 통하여 특정 응용에 종속적이지 않는 특성을 가진다. 또한, TLS의 검증된 보안 메커니즘을 적용하여 안전성을 확보하였고, 인증, 기밀성, 무결성, 전자 서명 서비스 및 부분 암호화를 지원함으로써 응용에서 요구하는 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 마지막으로 본 논문에서는 ALS를 이용한 Wireless Application Protocol의 단대단 보안 구현 내용을 기술한다.
정보가전의 원격 제어 및 모니터링을 위해서는 실시간 운영체제와 함께 TCP/IP 프로토콜 같은 네트워크 모듈이 요구된다. 하지만 수백 KByte의 코드 크기와 수십 KByte의 메모리를 요구하는 전통적인 TCP/IP는 8비트 또는 16비트 CPU를 사용하고 상대적으로 메모리 자원이 부족한 소형 정보가전에서 이용하기에는 너무 크고 비효율적이다. 따라서 소형 정보가전에 적합하도록 프로토콜 스택의 크기가 소형화된 마이크로 TCP/IP 프로토콜 스택의 개발이 요구되며, 인터넷을 통하여 이들을 원격으로 제어 및 모니터링하기 위해서는 내장형 웹 서버 및 내장형 CGI기술의 개발 또한 필요하다. 본 연구에서는 웹을 기반으로 정보가전을 원격에서 제어하기 위한 마이크로 TCP/IP프로토콜 및 웹 서버를 구현하였다. 이를 위해서 우선 소형 내장형 시스템과 인터넷의 연동 및 정보가전의 웹 기반 제어에 필요한 요구사항을 조사하였다. 그 다음 구현된 마이크로 TCP/IP 프로토콜 스택 및 소형 웹 서버의 성능 및 목적 코드 크기를 타깃 운영체제인 QPlus의 네트워크 모듈 및 RTIP와 비교하였다. TCP/IP의 목적코드 크기는 RTIP와 QPlus의 네트워크 모듈에 비해 각각 약 2/3와 약 1/4정도 크기로 줄일 수 있었다. 지연확인 응답을 사용하지 않은 경우에 약 2.9Mbps의 속도를 나타내어, 본 연구에서 구현한 모듈의 성능은 RTIP 및 QPlus의 네트워크 모듈과 비슷하였다.
Gonzalez, Alberto J.;De Pozuelo, Ramon Martin;German, Martin;Alcober, Jesus;Pinyol, Francesc
ETRI Journal
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제35권1호
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pp.7-17
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2013
The ongoing proliferation of new services, applications, and contents is leading the Internet to an architectural crisis owing to its inability to provide efficient solutions to new requirements. Clean-slate architectures for the future Internet offer a new approach to tackle current and future challenges. This proposal introduces a novel clean-slate architecture in which the TCP/IP protocol stack is decoupled in basic functionalities, that is, atomic services (ASs). A negotiation protocol, which enables context-aware service discovery for providing adapted communications, is also specified. Then, we present how ASs can be discovered and composed according to requesters' requirements. In addition, a media service provisioning use case shows the benefits of our framework. Finally, a proof-of-concept implementation of the framework is described and analyzed. This paper describes the first clean-slate architecture aligned with the work done within the ISO/IEC Future Network working group.
Network Mobility (NEMO) handles mobility of multiple nodes in an aggregate manner as a mobile network. The standard NEMO suffers from a number of limitations, such as inefficient routing and increased handoff latency. Most previous studies attempting to solve such problems have imposed an extra signaling load and/or modified the functionalities of the main entities. In this paper, we propose a more secure and lightweight route optimization (RO) mechanism based on exploiting the firewall in performing the RO services on behalf of the correspondent nodes (CNs). The proposed mechanism provides secure communications by making an authorized decision about the mobile router (MR) home of address, MR care of address, and the complete mobile network prefixes underneath the MR. In addition, it reduces the total signaling required for NEMO handoffs, especially when the number of mobile network nodes and/or CNs is increased. Moreover, our proposed mechanism can be easily deployed without modifying the mobility protocol stack of CNs. A thorough analytical model and network simulator (Ns-2) are used for evaluating the performance of the proposed mechanism compared with NEMO basic support protocol and state-of-the-art RO schemes. Numerical and simulation results demonstrate that our proposed mechanism outperforms other RO schemes in terms of handoff latency and total signaling load on wired and wireless links.
IEEE WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)는 고속으로 이동중인 차량간 혹은 차량과 도로변 장치간의 통신을 위한 무선 엑세스 시스템으로써 5GHz DSRC 대역에서 동작하며 IEEE TGp와 P1609/1554 WG을 중심으로 표준화 작업이 진행 중이다. WAVE의 P1609.3은 신속한 링크 설정 및 데이터 전송을 위하여 멀티채널 데이터 전송과 PST/UST 기반 링크 설정 기능을 정의한다. 본 논문에서는 향후 차량 통신 환경에서 주요 무선 엑세스 기술로써 활용될 WAVE시스템의 프로토콜 및 ITS 어플리케이션 개발을 위하여 WAVE 에뮬레이터를 개발하고 공공 안전 서비스 및 멀티미디어 파일 다운로드 서비스를 제공하는 ITS 어플리케이션을 이용하여 에뮬레이터의 동작을 검증한다.
Geo-based application services linked with the Open Geospatial Consortium (OGC) Web Processing Service (WPS) protocol have been regarded as an important standardized framework for of digital earth building in the web environments. The WPS protocol provides interface standards for analysis functionalities within geo-spatial processing in web-based service systems. Despite its significance, there is few performance tests of WPS applications. The main motivation in this study is to perform the comparative performance test on WPS standards. Test system, which was composed of WPS servers, WPS framework, data management module, geo-based data processing module and client-sided system, was implemented by fully open source stack. In this system, two kinds of geo-based image processing functions such as cloud detection and gradient magnitude computation were applied. The performance test of different server environments of non-WPS, synchronous WPS 1.0 and asynchronous WPS 2.0 was carried out using 100 threads and 400 threads corresponds client users on a web-based application service. As the result, at 100 threads, performance of three environments was within an adjacent range in the average response time to complete the processing of each thread. At 400 threads, the application case of WPS 2.0 showed the distinguished characteristics for higher performance in the response time than the small threads cases. It is thought that WPS 2.0 contributes to settlement of without performance problems such as time delay or thread accumulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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