• 한국통신학회논문지
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• 제37권1B호
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• pp.39-49
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• 2012

다수의 노드들이 유사한 이동 특성을 보이는 그룹 이동성을 고려하였을 때, 동일 그룹에 속한 노드간의 상대 속도는 작기 때문에 그룹 내 라우팅 업데이트 주기를 길게 설정하여 라우팅 오버헤드를 최소화하는 것이 가능하지만, 수집된 정보의 정확성이 저하되기 때문에 상대 속도가 큰 그룹 간의 패킷 전송 성공률이 감소된다. 그룹 간의 라우팅 오버헤드를 패킷 전송 성공률의 저하 없이 감소시키기 위해 이동 적응적인 라우팅 업데이트 구조가 본 논문에서 제안된다. 제안하는 알고리즘은 각 그룹 단위로 이동성을 예측을 하고 이를 통해 라우팅 업데이트 주기를 유동적으로 조절하여 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한 적절한 인접 그룹을 중계(relay) 그룹으로 설정하여, 추후 이동성에 의해 두 그룹간의 직접적인 연결이 단절되더라도 중계 그룹을 통해 통신이 원활이 유지될 수 있도록 지원함으로써 오버헤드가 감소하고 패킷 전송 성공률이 높아지게 된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.873-889
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• 2014

IP address lookup is very crucial in performance of routers. Several works have been done on prefix caching to enhance the performance of IP address lookup. Since a prefix represents a range of IP addresses, a prefix cache shows better performance than an IP address cache. However, not every prefix is cacheable in itself. In a prefix cache it causes false hit to cache a non-leaf prefix because there is possibly the longer matching prefix in the routing table. Prefix expansion techniques such as complete prefix tree expansion (CPTE) make it possible to cache the non-leaf prefixes as the expanded forms, but it is hard to manage the expanded prefixes. The expanded prefixes sometimes incur a great deal of update overhead in a routing table. We propose a bitmap-based prefix cache (BMCache) to provide low update overhead as well as low cache miss ratio. The proposed scheme does not have any expanded prefixes in the routing table, but it can expand a non-leaf prefix using a bitmap on caching time. The trace-driven simulation shows that BMCache has very low miss ratio in spite of its low update overhead compared to other schemes.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권1호
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• pp.65-76
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• 2002

QoS 라우팅은 멀티미디어 응용 프로그램들이 요구하는 QoS 요구사항을 기반으로 이를 만족시킬 수 있는 적정경로를 찾아내는 라우팅 기법이다. QoS 라우팅은 네트워크의 동적인 상태를 반영하여 경로를 결정하기 때문에 응용의 요구를 만족시킬 뿐 아니라 네트워크의 활용율을 증대시키는 효과가 있다. 그러나, 네트워크의 동적인 상태 정보를 파악하기 위해서는 라우터들이 이러한 정보를 서로 교환하는 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 프로토콜의 오버헤드를 줄이기 위해 주기적으로 네트워크 상태 변화를 점검하여 변화의 정도가 어떤 값 이상일 때만 네트워크 상태 정보를 주고받는 방법이 제안되었다. 그러나 이렇게 주기를 사용하게 되면 주기가 큰 경우에는 라우터의 네트워크 상태 갱신 필요를 판단하는 파라미터의 민감성이 네트워크 상태 갱신에 거의 반영되지 않는다는 문제가 있다. 또한, 부정확한 네트워크 상태 정보에 근거하여 경로를 결정하는 경우 QoS 라우팅에 의해 적정 경로로 선택된 경로에 실제로는 요구된 정도의 자원이 없어서 자원 예약에 실패하게 될 수 있는데, 이렇게 되면 이미 자원 예약이 이루어진 경로의 일부에서 자원 예약을 해제해야 하는 등의 오버헤드가 커지게 된다. 본 논문에서는 이 두 가지 문제에 대한 기존의 네트워크 상태 갱신 정책 개선안을 제시하고 시뮬레이션에 의해 그 성능을 평가하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권4호
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• pp.408-417
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• 2011

The stringent performance requirement for the high efficiency of routing protocols on the Internet can be satisfied by exploiting the threaded border gateway protocol (TBGP) on multi-cores, but the state-of-the-art TBGP performance is restricted by a mass of contentions when racing to access the routing table. To this end, the highly-efficient parallel access approach appears to be a promising solution to achieve ultra-high route processing speed. This study proposes a general routing table structure consisting of two-level tries for fast parallel access, and it presents a heuristic-based divide-and-recombine algorithm to solve a mass of contentions, thereby accelerating the parallel route updates of multi-threading and boosting the TBGP performance. As a projected TBGP, this study also modifies the table operations such as insert and lookup, and validates their correctness according to the behaviors of the traditional routing table. Our evaluations on a dual quad-core Xeon server show that the parallel access contentions decrease sharply by 92.5% versus the traditional routing table, and the maximal update time of a thread is reduced by 56.8 % on average with little overhead. The convergence time of update messages are improved by 49.7%.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2450-2460
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• 2015

최근 IoT(Internet of Things)에 대한 관심이 증가함에 따라, IoT의 특징을 고려한 새로운 프로토콜에 대한 연구 및 표준화가 진행되고 있다. 그 중 RPL(IPv6 for Low-Power Lossy Network)는 IoT를 위해 표준화된 라우팅 프로토콜이다. RPL은 싱크 노드로부터 네트워크 전체로 플러딩 되는 DIO(DODAG Information Object) 메시지를 사용하여 라우팅 경로를 생성 및 관리한다. 그러나, 대규모 네트워크에서는 네트워크 전체에 DIO 메시지를 전파하는 데 많은 시간이 소모될 뿐만 아니라 싱크 노드 주변에서 데이터 패킷의 병목 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 라우팅 오버헤드 및 병목 현상을 감소시킬 수 있는 멀티 싱크 기반 접근법이 널리 활용된다. 이 논문에서는 멀티 싱크 기반 IoT 네트워크에 RPL 프로토콜을 적용 시 발생할 수 있는 '불필요한 경로 업데이트 문제'를 정의하고, 선택적인 경로 업데이트를 위한 2가지 기법인 Routing Metric based Path Update Decision 기법과 Immediate Successor based Path Update Decision 기법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.133-139
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• 2009

본 논문에서는 QoS 라우팅에서 링크 상태 갱신 메시지(LSU)의 오버 헤드를 감소시키면서 QoS 라우팅 알고리즘의 성능저하에는 거의 영향을 미치지 않는 플로우 유지 시간을 기반으로 한 링크상태 갱신 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 알고리즘은 링크 상태 갱신 메시지의 개수를 감소시키기 위해 플로우의 유지 시간에 대한 통계적 정보를 사용하였다. 제안하는 알고리즘의 성능 평가를 위해 실제 네트워크와 유사한 MCI 네트워크상에서 라우팅 실패율과 링크 당 평균 링크 상태 갱신 메시지의 개수를 성능 평가 항목으로 하여 시뮬레이션을 수행하였다. 성능 평가를 위해 기존에 제시된 다른 링크 상태 갱신 알고리즘을 구현하여 제안하는 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제11권4호
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• pp.9-17
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• 2007

Network Mobility basic support protocol (NEMO Basic) extends the operation of Mobile IPv6 to provide uninterrupted Internet connectivity to the communicating nodes of mobile networks. The protocol uses a mobile router (MR) in the mobile network to perform prefix scope binding updates with its home agent (HA) to establish a bi-directional tunnel between the HA and MR. This solution reduces location-update signaling by making network movements transparent to the mobile nodes (MNs) behind the MR. However, delays in data delivery and higher overheads are likely to occur because of sub-optimal routing and multiple encapsulation of data packets. To manage the mobility of the mobile network, it is important to minimize packet overhead, to optimize routing, and to reduce the volume of handoff signals over the nested mobile network. This paper proposes en aggregate router-assisted route optimization (ARARO) scheme for nested mobile networks support which introduces a local anchor router in order to localize handoff and to optimize routing. With ARARO, a mobile network node (MNN) behind a MR performs route optimization with a correspondent node (CN) as the MR sends a binding update message (BU) to aggregate router (AGR) via root-MR on behalf of all active MNNs when the mobile network moves. This paper describes the new architecture and mechanisms and provides simulation results which indicate that our proposal reduces transmission delay, handoff latency and signaling overhead. To evaluate the scheme, we present the results of simulation.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.81-91
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• 2007

MIPv6에서 경로 최적화를 제공하기 위한 바인딩 갱신은 다양한 공격에 취약할 수 있다. 따라서 안전한 바인딩 갱신이 MIPv6의 중요한 연구 과제가 되었으며, 이를 위한 여러 프로토콜들이 제안되었다. 본 연구에서는 MIPv6가 기본적으로 제공하는 RR과 기존의 대표적인 프로토콜인 SUCV와 OMIPv6를 상세히 분석하여 MN의 암호화 연산 및 각 프로토콜의 공격 취약성, 주소 생성 및 관리와 확장성의 문제점을 제시하고, 안전한 바인딩 갱신을 위한 설계 목표를 제시한다. 이를 근거로 새로운 바인딩 갱신 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 기존 프로토콜들보다 다양한 공격에 대한 방어를 강화하며, 주소관리와 확장성을 개선하고, 위치 보안성을 제공하며, 제한된 계산 능력을 갖는 MN의 연산 부하를 감소시킨다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권3호
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• pp.267-274
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• 2006

MIPv6에서 경로 최적화를 제공하기 위한 바인딩 갱신은 다양한 공격에 취약할 수 있다. 따라서, 안전한 바인딩 갱신이 MIPv6의 중요한 연구 과제가 되었으며, 이를 위한 여러 프로토콜들이 제안되었다. 본 연구에서는 기존의 여러 바인딩 갱신 프로토콜들의 특성을 비교 분석하고, 그 중에서 보안성 및 성능에서 우수한 평가를 받는 SUCV 프로토콜에 대한 공격 취약점과 관리의 문제점을 제시하고, 이를 해결할 수 있는 개선된 바인딩 갱신 프로토콜을 제안한다. 또한, 상세한 분석을 통해 제안 프로토콜이 SUCV 프로토콜이 갖는 redirect 공격, DoS 공격 및 brute force 공격에 대한 취약성과 관리적 문제점을 개선하고 MN의 연산 부하를 감소시킴을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권5호
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• pp.573-582
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• 2002

본 논문에서는 라우팅 도메인 내의 모든 라우터들을 대신하여 라우트 서버가 QoS 경로 결정을 담당하도록 하는 중앙 집중적인 QoS 라우팅 구조를 제안한다. 라우트 서버는 QoS 경로를 할당하고 반환 받는 작업을 통해 스스로 QoS 경로 계산에 필요한 동적인 링크 QoS 상태 정보를 파악하고 유지한다. 따라서, 제안하는 QoS 라우팅 구조에서는 동적 네트워크 상태 정보 교환으로 인한 프로토콜 오버헤드를 제거하였다. 또한, 이와 같은 방식으로 네트워크 상태 정보를 유지함으로써 정확한 네트워크 상태 정보를 이용하여 경로 계산을 수행할 수 있기 때문에 라우팅 성능 또한 크게 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 라우트 서버의 경로 계산 오버헤드를 감소시키기 위한 경로 캐슁 스킴들을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 캐슁 스킴을 통해 라우트 서버의 오버헤드가 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 기존에 제안된 다양한 분산 QoS 라우팅 스킴들과도 성능을 비교하였는데, 그 결과 제안하는 서버 기반 QoS 라우팅 스킴이 라우팅 성능을 크게 향상시킬 뿐 아니라, 라우팅 오버헤드 측면에서도 우수함을 볼 수 있었다.