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적응형 패킷 전송에 기반한 DDS 미들웨어 간의 효율적인 데이터 교환 방법
Efficient Method for Exchanging Data between DDS Middlewares based on Adaptive Packet Transmission 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.6, 2012년, pp.1229 - 1234  

안성우 (경남정보대학교)

초록
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본 논문은 데이터 중심 통신 미들웨어인 DDS에서 데이터 교환 시 미리 정의된 프로토콜에 의해 고정된 패킷 전송 방식을 사용함으로써 발생하는 문제점을 분석한다. 고정된 패킷 전송 방식은 노드 및 네트워크에 가해지는 부하가 동적으로 변경되는 환경에서 필요한 노드 리소스 사용량 증가에 적절히 대처하지 못하는 문제가 있다. 만약 노드와 네트워크에 가해지는 부하가 한계점을 넘으면 패킷 전송 성능이 급격히 떨어지게 되며 DDS 미들웨어의 가장 중요한 사용 목적인 실시간성을 보장하지 못하게 된다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 패킷 전송 방식을 실시간으로 조정하기 위한 적응형 패킷 전송 기법을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we analyze the problems that the DDS middleware, which is a standard data-centric communication interface, uses the fixed packet transmission method by the pre-defined protocol for exchanging data packets. The packet transmission method selected in a fixed manner cannot handle appropr...

주제어

#데이터 분배 서비스   #적응형 패킷 전송   #유니캐스트   #멀티캐스트  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 기존의 DDS 미들웨어는 패킷을 전송할 때 시스템의 성능 변화에 상관없이 미리 선택된 방식으로 전달함으로써 선택된 패킷 전송 방식에 따라 노드 및 네트워크의 부하가 증가하여 DDS 미들웨어 전체 시스템 성능 저하를 가져오는 문제가 있다. 본 논문에서는 노드의 부하를 최소화하고 네트워크 활용을 최대화할 수 있도록 패킷 전송 방식을 실시간으로 조정하기 위한 방법과 이를 처리하기 위한 구조를 제시하였다. 논문에서 제시한 구조는 DDS 미들웨어에 포함되어 구현된다면 응용에서 패킷 전송 방식을 직접 지정하여 발생하는 불편함을 제거할 수 있을 것이다.
  • 이에 따라 DDS 미들웨어를 사용하는 응용은 토픽을 전달하기 위해 발간개체의 패킷 전송 방식을 직접 지정해야 하기 때문에 노드와 네트워크 리소스를 효율적으로 활용하기 어려운 문제가 있다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 미들웨어에 부가되는 부하에 따라 자동으로 패킷 전송 방식을 결정하기 위한 방법을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DDS에서 발간자와 구독자 간 메시지는 어떻게 전달되는가? DDS는 불특정 다수의 발간자(publisher)와 구독자(subscriber)가 네트워크에 참여하며 발간자가 발간한 정보를 구독자가 구독함으로써 데이터의 교환이 이루어진다. 교환되는 메시지는 별도의 서버를 거치지 않고 발간자와 구독자 사이에서 직접적으로 전달된다. 따라서발간/구독모델은많은수의단말에서동시다발적으로 데이터 통신이 발생하고 실시간성을 요구하는 데이터 교환이 많은 시스템에 적합하다 [2].
DDS 미들웨어란? DDS 미들웨어는 OMG(Object Management Group) [3]에서 표준으로 정의한 통신 미들웨어로써 발간/구독(publish/subscribe) 방식을 기반으로 미들웨어 간에 데이터를 교환한다. DDS는 불특정 다수의 발간자(publisher)와 구독자(subscriber)가 네트워크에 참여하며 발간자가 발간한 정보를 구독자가 구독함으로써 데이터의 교환이 이루어진다.
단말개체 간에 토픽 정보를 교환하기 위해 네트워크를 통하여 패킷을 송수신하는 두가지 방식은? 단말개체 간에 토픽 정보를 교환하기 위해서는 네트워크를 통하여 패킷을 송수신하며 이때 두 가지 방식을 사용할 수 있다 [5]. 첫 번째 방법은 참여자가 포함되어 있는 노드의 IP 주소를 참조하여 해당 노드로 직접 패킷을 전송하는 유니캐스트 전송방법이다. 두 번째 방법은 개별 구독개체에게 직접 패킷을 전달하지 않고 참여자가 포함되어 있는 네트워크의 모든 노드에 패킷을 전파하는 멀티캐스트 전송방법이다. 각 방법은 전송해야 하는 패킷의 크기, 전송 주기, 수신해야 하는 노드의 개수 등에 따라 노드 및 네트워크에 가해지는 부하가 달라진다.
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참고문헌 (7)

  1. 전형국, 이수형, 김원태, 김경태, 박승민, "DDS 미들웨어 표준 기술 동향," 정보통신산업진흥원 주간기술동향 1456호, pp.1-13, 2010. 

  2. D.C. Schmidt, A. Corsaro, and H. Hag, "Addressing the Changenges of Tactical Information Management in Net-Centric Systems with DDS," The Journal of Defense Software Engineering, pp.24-29, 2008. 

  3. OMG DDS Portal, http://www.omgwiki.org/dds 

  4. G. Pardo-Castellote, "OMG Data-Distribution Service Architectural Overview," International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, pp.200- 206, 2003. 

  5. OMG, "The Real-time Publish-Subscribe Wire Protocol DDS Interoperability Wire Protocol Specification," Version 2.1, OMG, 2008. 

  6. OMG, "Data Distribution Service for Real-time Systems," Version 1.2, OMG, 2007. 

  7. G. Welch and G. Bishop, "An Introduction to the Kalman Filter," TR 95-041, University of North Carolina, 2004. 

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