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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정규식
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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트래픽의 엄청난 양과 함께 급격한 증가로 인하여 네트워크 장비들의 성능이 중요한 이슈가 되고 있다. 방화벽 또는 부하분산기와 같이 패킷을 처리하는 네트워크 장비에서 성능에 영향을 주는 주요한 기능중에 하나가 네트워크 필터링이다. 이는 네트워크 장비로 입력되는 모든 패킷에 대하여 사전에 정의된 규칙에 따라 패킷을 허용할지 또는 거부할지를 실시간에 결정한다.
본 논문에서는 네트워크 필터링의 탐색 방법 중의 하나인 기존 트라이 방법의 성능을 개선하기 위하여 캐시를 적용한 트라이를 제안하였다. 클라이언트와 서버 사이의 패킷 교환에서 한 번에 다수의 패킷이 송수신되는 경우에 대하여, 기존 방법은 동일한 탐색을 반복적으로 수행한다. 반면, 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 방법에 캐시를 적용함으로서 불필요한 반복 탐색을 방지할 수 있다. 이리하여, 네트워크 필터링 성능이 향상될 수 있다.
제안방법의 성능 개선 효과를 검증하기 위해 2만개의 필터를 적용하는 네트워크 필터링 실험을 수행하였다. 서버 30대와 클라이언트 50대로 구성된 클러스터 환경에서 SPECweb을 수행하여 실험에 사용할 트래픽 패턴을 수집하였다. 테스트 툴로는 Netmap을 사용하였다. Netmap에서 제공하는 packet generator에서 Sender 측을 수집한 트래픽 패턴을 반영할 수 있도록 수정하였고, Receiver 측을 본 논문에서 제안하는 필터링 알고리즘을 적용할 수 있도록 수정하였다. 실험결과에 의하면, 제안 방법은 기존 방법에 비하여 최대 초당 790000개의 패킷을 더 처리할 수 있었다. 캐시리스트 크기가 11일 때, 캐시 사용으로 인한 메모리 사용 증가량 대비 성능 개선이 가장 우수하였으며, 그 때 처리량 증가는 18.08% 이었고 메모리 사용량 증가는 7.75%이었다.
본 논문에서는 네트워크 필터링의 탐색 방법 중의 하나인 기존 트라이 방법의 성능을 개선하기 위하여 캐시를 적용한 트라이를 제안하였다. 클라이언트와 서버 사이의 패킷 교환에서 한 번에 다수의 패킷이 송수신되는 경우에 대하여, 기존 방법은 동일한 탐색을 반복적으로 수행한다. 반면, 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 방법에 캐시를 적용함으로서 불필요한 반복 탐색을 방지할 수 있다. 이리하여, 네트워크 필터링 성능이 향상될 수 있다.
제안방법의 성능 개선 효과를 검증하기 위해 2만개의 필터를 적용하는 네트워크 필터링 실험을 수행하였다. 서버 30대와 클라이언트 50대로 구성된 클러스터 환경에서 SPECweb을 수행하여 실험에 사용할 트래픽 패턴을 수집하였다. 테스트 툴로는 Netmap을 사용하였다. Netmap에서 제공하는 packet generator에서 Sender 측을 수집한 트래픽 패턴을 반영할 수 있도록 수정하였고, Receiver 측을 본 논문에서 제안하는 필터링 알고리즘을 적용할 수 있도록 수정하였다. 실험결과에 의하면, 제안 방법은 기존 방법에 비하여 최대 초당 790000개의 패킷을 더 처리할 수 있었다. 캐시리스트 크기가 11일 때, 캐시 사용으로 인한 메모리 사용 증가량 대비 성능 개선이 가장 우수하였으며, 그 때 처리량 증가는 18.08% 이었고 메모리 사용량 증가는 7.75%이었다.
목차
국문초록 ⅴ영문초록 ⅶ제 1 장 서론 1제 2 장 연구 배경 32.1 네트워크 필터 32.2 기존 연구 42.2.1 선형 탐색(Linear Search) 42.2.2 트라이(Tries) 62.2.3 선형 탐색 vs. 트라이 92.3 본 논문의 접근 방식 11제 3 장 캐시를 적용한 트라이 123.1 제안 방법의 구조 123.2 제안 방법의 동작 과정 143.2.1 탐색 153.2.2 캐시 운영 173.2.3 탐색 및 캐시리스트 갱신 예 183.3 제안 방법과 기존 방법 비교 22제 4 장 실험에 적용할 트래픽 패턴 244.1 SPECweb 244.2 SPECwev 트래픽 수집 환경 254.3 SPECwev 트래픽 수집 27제 5 장 실험 및 토론 285.1 실험 환경 285.2 실험 방법 305.3 실험 결과 및 분석 325.4 토론 37제 6 장 결론 38참고문헌 39
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