Self-healing Ethernet rings show promise for realizing the SONET/SDH-grade resilience in Carrier Ethernet infrastructures. However, when a ring is faulty, high-priority protection messages are processed in less time than low-priority data frames are processed. In this situation, any delayed data frames either being queued or traveling through long ring spans will cause the ring nodes to generate incorrect forwarding information. As a result, the data frames spread in the wrong direction, causing the ring to become unstable. To solve this problem, we propose four schemes, that is, dual flush, flush delay timer setting, purge triggering, and priority setting, and evaluate their protection performance under various traffic conditions on a ring based on the Ethernet ring protection (ERP) method. In addition, we develop an absorbing Markov chain model of the ERP protocol to observe how traffic congestion can impact the protection performance of the proposed priority setting scheme. Based on our observations, we propose a more reliable priority setting scheme, which guarantees faultless protection, even in a congested ring.
We introduce an improved Ethernet ring protection method, selective filtering database (FDB) advertisement, to minimize traffic overshoot in the event of a failure or recovery. On the protection switching event, the proposed method makes all ring nodes perform an FDB flush except the FDB entries associated with their client subnets. Then, ring nodes rapidly exchange their client MAC address lists so that their FDBs are immediately updated by indirect MAC address learning. The proposed scheme guarantees fast and reliable protection switching over the standard scheme.
Ethernet ring protection (ERP) technology, which is defined in ITU-T Recommendation G.8032, has been developed to provide carrier grade recovery for Ethernet ring networks. However, the filtering database (FDB) flush method adopted in the current ERP standard has the drawback of introducing a large amount of transient traffic overshoot caused by flooded Ethernet frames right after protection switching. This traffic overshooting is especially critical when a ring provides services to a large number of clients. According to our experimental results, the traditional FDB flush requires a link capacity about sixteen times greater than the steady state traffic bandwidth. This paper introduces four flush optimization schemes to resolve this issue and investigates how the proposed schemes deal with the transient traffic overshoot on a multi-ring network under failure conditions. With a network simulator, we evaluate the performance of the proposed schemes and compare them to the conventional FDB flush scheme. Among the proposed methods, the extended FDB advertisement method shows the fastest and most stable protection switching performance.
KEPCO's plan is undergoing a trial operation to replace the open-loop section with ring main units configuration where underground distribution lines are installed, by linking the multi-way circuit breakers auto (MCA) on the power side of each pad-mounted transformer. However, ring main units application mentioned above may cause the ripple effects, when implementing the configuration without a study of protection coordination. Because ring main units with classical pre-set protection devices contribution in fault condition didn't consider yet. For the reliable ring main units operation, it is necessary to resolve several protection issues such as the protection coordination with substation side, prevention of the transformer inrush current. These issues can radically deteriorate the distribution system reliability Hence, it is essential to design proper protection coordination to reduce these types of problems. This paper presents a scheme of ring main units' configuration and MCA's settings of time-current curves to preserve the performance of protection coordination among the switchgears considering constraints, e.g. prevention of the ripple effects (on the branch section when a transformer failure occurs and the mainline when a branch line failure occurs). It was confirmed that the propagation of the failure for each interrupter segment could be minimized by applying the proposed TCC and the interrupter settings for the MCAs (branch, transformer). Further, it was verified that the undetected area of the distribution automation system (DAS) could be supplemented by having the MCA configurated ring main units operate first, instead of the internal protection equipment in the transformer such as the fuse, STP when a transformer failure occurs.
Ethernet ring protection is a new technology introduced in ITU-T Recommendation G.8032, which utilizes the generic Ethernet MAC functions. We introduce an alternative enhanced protection switching scheme to suppress penalty in the switching transient, in which the Ethernet MAC filtering database (FDB) is actively and directly modified by information disseminated from the nodes adjacent to failure. The modified FDB at all nodes are guaranteed to be consistent to form a complete new ring network topology immediately. This scheme can reduce the capacity requirement of the G.8032 by several times. This proposed scheme can be also applied in IP protection rings.
다중 도메인 광 전송망은 기본적으로 상호 운용되지 않으며 전체 망차원의 통합 오케스트레이션 메커니즘과 경로 제공 메커니즘이 필요하다. 더불어 망의 생존성 보장은 중요한 쟁점 중의 하나이다. MPLS-TP(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile)에서는 다양한 보호·복구 방안을 표준으로 정의하고 있으나 보호·복구 경로를 계산·선정하는 방안에 대해서는 언급하고 있지 않다. 따라서 광회선패킷 통합망 차원에서 보호·복구 충돌을 최소화하여 통합망 전 영역에 걸쳐 신속한 보호·복구가 가능한 경로를 계산·설정하는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 다중링-메시 토폴로지 형태로 구성된 T-SDN 망에서 신속한 보호·복구가 가능한 경로를 계산·설정하는 알고리즘을 제안하였다.
본 논문은 OMS(Optical Multiplex Section) 또는 OCh (Optical Channel) SPRING (Shared Protection Ring)에 적용되는 두 가지 광파장 할당 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 특성을 비교하였다. 제안한 알고리즘들은 WDM SPRING 네트워크에 적용할 수 있는 최적화 알고리즘과 넌블러킹 알고리즘이며 대부분의 비교에서 최적화 알고리즘이 넌블러킹 알고리즘에 비해 우수함을 보였다. 하지만, 넌블러킹 알고리즘도 몇몇 기존 연결을 재구성하기 위한 광파장 연결이나 할당을 필요로 하지 않는 중요한 잇점이 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권8호
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pp.2083-2100
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2023
The rise of Industry 5.0 has led to a smarter and more digital way of doing business, but with it comes the issue of user privacy and security. Only when privacy and security issues are addressed, will users be able to transact online with greater peace of mind. Thus, to address the security and privacy problems associated with industry blockchain technology, we propose a privacy protection scheme for online financial transactions based on verifiable ring signatures and blockchain by comparing and combining the unconditional anonymity provided by ring signatures with the high integrity provided by blockchain technology. Firstly, we present an algorithm for verifying ring signature based on distributed key generation, which can ensure the integrity of transaction data. Secondly, by using the block chain technique, we choose the proxy node to send the plaintext message into the block chain, and guarantee the security of the asset transaction. On this basis, the designed scheme is subjected to a security analysis to verify that it is completely anonymous, verifiable and unerasable. The protection of user privacy can be achieved while enabling online transactions. Finally, it is shown that the proposed method is more effective and practical than other similar solutions in performance assessment and simulation. It is proved that the scheme is a safe and efficient online financial transaction ring signature scheme.
Traffic grooming, in which low-rate circuits are multiplexed onto wavelengths, with the goal of minimizing the number of add-drop multiplexers (ADMs) and wavelengths has received much research attention from the optical networking community in recent years. While previous work has considered various traffic models and network architectures, protection requirements of the circuits have not been considered. In this paper, we consider survivable traffic grooming, or grooming traffic which contains a mix of circuits that need protection and that do not need protection. We assume a unidirectional ring network with all-to-all symmetric traffic with $t\geq1$ circuits between each node pair, of which s require protection. As it turns out, survivable traffic grooming presents a significant tradeoff between the number of wavelengths and the number of ADMs, which is almost non-existent in non-survivable traffic grooming for this type of traffic. We explore this tradeoff for some specific cases in this paper. We also present some new results and solution methods for solving certain non-survivable traffic grooming problems.
In transport networks, a multi-ring architecture is very useful to facilitate network planning and to design and provide more resilient services for customers. Unlike traditional synchronous optical network multi-rings, the service resiliency of Ethernet-based multi-rings is significantly impacted by the ring hierarchy because a link or node failure in a certain level ring triggers filtering database flush actions in all higher level rings as well as in the ring with the failure, and consequently a large amount of duplicated data frames may be flooded. In this paper, we investigate how the ring hierarchy impacts the service resiliency of multi-ring networks. Based on extensive experiments on various single- and multiple-link failures, we suggest two effective inter-ring connection rules to minimize the transient traffic and to ensure more resilient multi-ring networks. In addition, we consider a flush optimization technique called e-ADV, and show that the combination of e-ADV and multi-ring structures satisfying our inter-ring connection rules results in a more attractive survivability performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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