DiffServ 백본망에서 효율적인 네트워크 대역폭 결정 알고리즘 - KNOM
DiffServ 백본망에서 효율적인 네트워크 대역폭 결정 알고리즘 - KNOM
DiffServ 백본망에서 효율적인 네트워크 대역폭 결정 알고리즘 - KNOM
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연결하는 링크에 클래스별 <strong>대역폭</strong>을 표현할 수<br />
있게 구성하였다. 이를 바탕으로 클래스별로<br />
<strong>효율적인</strong> 링크 <strong>대역폭</strong> 할당 비율을 계산하는<br />
<strong>알고리즘</strong>을 제안하였다. 이러한 정보는 현재<br />
<strong>DiffServ</strong> 백본망의 효율성을 판단하는 기준으<br />
로 사용될 수도 있다.<br />
본 논문의 다음과 같은 구성으로 이루어져<br />
있다. 2 장에서는 본 연구와 관련된 자료를 정<br />
리하였고, 3 장에서는 <strong>DiffServ</strong> 백본망을 모델<br />
링하고, <strong>효율적인</strong> <strong>대역폭</strong>을 <strong>결정</strong>하는 <strong>알고리즘</strong><br />
을 제시하였다. 다음으로 4 장에서는 실험 데<br />
이터를 바탕으로 결과를 계산해 보았다. 마지<br />
막으로 5 장에서는 결론과 향후 생각해 볼 문<br />
제를 제시하였다.<br />
2. 관련 연구<br />
<strong>네트워크</strong> 토폴로지는 많은 <strong>네트워크</strong> 관리<br />
방법이나 성능 분석의 기초가 된다. 잘 모델링<br />
된 <strong>네트워크</strong> 구조는 인터넷을 분석하는데 중요<br />
한 역할을 한다[2]. 본 연구는 <strong>DiffServ</strong> 네트<br />
워크 토폴로지를 어떻게 모델링하고 시뮬레이<br />
션을 할 것인지가 중요한 초점이다. 이와 관련<br />
하여 많은 <strong>네트워크</strong> 시뮬레이터는 그래프 이론<br />
과 큐잉 이론을 바탕으로 각자의 시뮬레이션<br />
환경을 구축한다. 그 중에서도 가장 많이 사용<br />
되는 것은 NS-2[3]가 있다.<br />
서론에서 가정한 것과 같이 본 논문에서는<br />
스타토폴로지를 가지는 백본으로 범위를 축소<br />
하고, Delay, Loss, Jitter 와 같은 성능 요소<br />
를 배제하고 <strong>대역폭</strong>의 크기만을 대상으로 하고<br />
있다. 따라서 복잡한 시뮬레이터를 사용하기<br />
보다는 그래프 이론을 바탕으로 간단하게<br />
<strong>DiffServ</strong> 를 모델링 하였다. <strong>DiffServ</strong> 모델의<br />
QoS 처리를 위하여 요구되는 자원과 설정된<br />
SLA(Service Level Agreement) 등의 정보를 바<br />
탕으로 자원을 어떻게 할당할 것인가를 <strong>결정</strong>하<br />
는 중앙 장치가 필요한데 이러한 기능을 하는<br />
것을 Van Jacobson 에 의해 BB(Bandwidth<br />
Broker)[4]라 명명하게 되었다. BB 는 다양한<br />
SLA 와 SLA 별로 할당된 <strong>대역폭</strong>을 저장하고 향<br />
후 할당을 <strong>결정</strong>하기 위한 기초로 하는 데이터<br />
베이스를 가지고 있게 된다. 즉 BB 는 요청된<br />
데로 사용자에게 우선적인 서비스를 할당하고<br />
정의된 서비스를 위하여 올바른 전달행동으로<br />
라우터를 구성하도록 하는 기능을 수행하게 된<br />
다. 즉 BB 는 <strong>DiffServ</strong> <strong>네트워크</strong> 전체의 자원<br />
을 관리하며, 또한 <strong>DiffServ</strong> <strong>네트워크</strong>에서의<br />
정책에 따라 내부 또는 외부 수락 제어를 <strong>결정</strong><br />
할 수 있다. 이는 매 순간 <strong>네트워크</strong>의 효율성<br />
을 극대화할 수 있는 방법을 찾는 것으로 본<br />
논문에서는 장기간의 트래픽 현황을 바탕으로<br />
<strong>대역폭</strong>을 <strong>결정</strong>하는 것과는 차이를 가진다.<br />
3. Bandwidth <strong>결정</strong> <strong>알고리즘</strong><br />
3.1 <strong>DiffServ</strong> 라우터의 QoS 모델<br />
그림 1 에서와 같이 <strong>DiffServ</strong> 라우터는 크<br />
게 두 가지의 동작으로 구분할 수 있다. 하나<br />
는 라우터로 들어오는 트래픽에 대해서 클래스<br />
별로 트래픽을 구분하는 conditioning 과 각<br />
클래스별로 구분된 트래픽을 QoS 를 보장하여<br />
다음 라우터로 전달하는 Per Hop<br />
Behavior(PHB)로 나눌 수 있다.<br />
INPUT 정책<br />
Conditioning<br />
Classification<br />
Traffic Shaping<br />
Policing<br />
Gold<br />
Silver<br />
Bronze<br />
BE<br />
Per Hop Behavior<br />
그림 1. <strong>DiffServ</strong> 구조<br />
OUTPUT 정책<br />
Buffering<br />
Scheduling<br />
하나의 경계 라우터(Edge Router)에는 액<br />
세스 구간과 연결되어 있는 여러 개의 인터페<br />
이스가 존재하고 각 인터페이스는 하나의 클래<br />
스로 트래픽이 백본으로 유입되게 된다. 이러<br />
한 액세스 구간에서 들어온 트래픽은 입력 인<br />
터페이스의 종류나 패킷의 port 번호를 바탕으<br />
로 트래픽의 종류를 구분하게 된다. 클래스로<br />
구분된 트래픽은 출력 인터페이스에 할당된 클<br />
래스별 큐(Queue)에 들어가게 되고 각 큐별 정<br />
책에 따라 다음 라우터로 트래픽이 전달되게<br />
된다. 따라서 하나의 QoS 라우터는 다음과 같<br />
이 정규 표현식[6]을 이용하여 정의할 수 있다<br />
(정의 1). 이는 라우터의 많은 요소로 구성되<br />
어 있는데, 서론에서 가정한 것과 같이 많은<br />
요소들 중에서 <strong>대역폭</strong>만을 표현한 것이다.<br />
31<br />
<strong>KNOM</strong> Review, Vol. 9, No. 2, Dec. 2006
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