네트워크에서 원활한 데이터 전송은 중요하다. 또한 처리률을 극대화하고, 지연을 최소화하며 각 연결들 간의 트래픽 제어와 같은 여러 가지 방법들이 끊임없이 연구되 고 있다. 인터넷의 경우도 마찬가지다. 최근에는 응용계층의 다양화로 인해 데이터의 유형이 여러 가지로 나뉘어져 있으며 TCP 상에서의 서비스는 best-effort 주로 지원 한다.
TCP는 종단간 혼잡제어를 수행하며, 종단 노드가 패킷 손실이나 응답 시간의 변동 에 의해 간접적으로 네트워크의 부하를 추정하고 그것에 따라서 혼잡 제어를 한다.
하지만 종단 노드만으로 발생한 혼잡을 해소하는 것은 쉬운 일이 아니며 종단 노드에 서의 혼잡 제어 방안들이 중요시되고 있다.
중간 노드에서 혼잡 제어를 하는 방법은 능동적인 큐 관리 기법의 대표적인 RED 알고리즘이 있다. 이 알고리즘은 라우터에서 평균 큐 사이즈를 낮게 유지함으로써 패 킷 손실과 큐잉 지연을 최소화하고, 체증 발생시 확률적으로 패킷을 폐기시킴으로서 전역동기화(global synchronization)를 막을 수 있다. 그리고 평균 큐 사이즈를 사용하 여 일시적으로 폭주하는 트래픽에 의한 영향을 줄일 수 있어서 높은 링크 이용률을 갖게 한다는 장점이 있다. 하지만 평균 큐 길이가 어느 정도 되면 확률을 구하여 패 킷을 폐기하기 시작한다. 이때 TCP 연결의 상태에 상관없이 혼잡을 경험한 TCP 연 결의 패킷이 그렇지 않은 것보다 폐기될 확률이 상대적으로 커지게 된다.
본 논문에서는 RED 알고리즘의 전송률과 손실율 문제를 해결하기 위해 기존 RED 의 큐 평균과 예상 큐 평균을 구하여 서로 더함으로써 큐 길이를 예상할 수 있도록 하였다. 그 결과 많은 양의 전송량과 손실률에 있어서 개선됨을 Table. 2 에서 살펴보 았다. 전송률인 경우 RED에 비해서 PRED가 커넥션이 5∼20 일 때 13.2%, 11.9%, 17.1%, 9.8%, 8.7%, 11.8%, 14.5%, 11.1%, 5.2%, 4.3%, 4.1%, 3.8%, 2.1%, 1.7%, 1.7%, 1.6% 이고 평균적으로 7.7%의 전송률의 상승을 보였으며, 손실률인 경우 16.0%, 9.0%, 14.4%, 14.1%, 1.9%, 9.4%, 14.4%, 0.7%, 4.4%, 17.9%, 8.6%, 5.9%, 8.0%, 1.5%, 5.2%, 5.0% 이며 평균적으로 전송률은 7.7% 증가했고, 손실률은 8.5% 감소했다.
앞으로 연구과제는 RED가 효율적이면서도 간단하다는 장점이 있다고 해도, 개선의 여지가 있다는 것을 본 연구를 통해서 입증해 보였다. 그리고, 측정 파라미터를 가변 적으로 변화를 시키는 방안과, QPL 설정에 대해서도 보다 더 연구가 필요하고 다양한 방식으로 접근할 필요가 있다.
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감사의 글
엊그제 입학한 것 같은데 벌써 2년이란 세월이 흘렀습니다. 돌이켜보면 참 파란만장했던 그 시간들이 이제는 짧음을 아쉬워하게 합니다. 누구나 힘들었 던 시절이 가장 기억에 남고, 화제 거리가 되듯 늦게 학문의 길로 들어섰던 저가 무사히 이 길을 갈 수 있었던 것은 주님의 은총과 언제나 옆에서 지도와 충고를 해주셨던 안기중 교수님이 계셨기 때문입니다. 교수님께 감사를 드립 니다.
본 논문이 완성되기까지 지도편달을 아끼지 않으신 김장형 교수님, 곽호영 교수님, 변상용 교수님, 이상준 교수님, 송왕철 교수님께도 감사드립니다.
또한 이 논문을 쓰는 동안 같이 밤샘을 해주시고 자료와 대학원 생활에 도 움을 주신 박사과정 김동춘 선배님, 김대영 선배님, 그리고 같은 연구실의 정 태백씨, 현병철씨, 강영심 그리고 세근, 창범, 혜정, 은범에게도 감사의 글을 전합니다.
그리고 언제나 같은 배를 타서 희노애락을 같이 하고 서로에게 의지하며 큰 힘이 되었던 대학원 동기인 강명화 선생님, 이종헌, 양영수에게도 이 지면을 빌어서 고마움을 전합니다.
끝으로 딸의 뒷바라지를 아끼지 않으셨던 어머님, 그리고 가족들, 이제 1월 에 웨딩마치를 올릴, 늘 불평을 받아주고 위로를 해주었던 광준씨, 시부모님, 바쁘다는 이유로 모임에 결석대장이었지만 언제나 기특하게 여겨주는 친구들 모두에게 이 논문을 드립니다.