ICN(Information-Centric Network)은 인터넷 상에 존재하는 방대한 정보를 효율적으로 이용하기 위하여 기존의 인터넷 통신 패러다임을 정보 기반의 통신 방법으로 전환하기 위한 차세대 인터넷 통신 기술이다. 따라서 ICN은 호스트 주소를 중심으로 통신 절차에 집중하던 기존 인터넷 통신 기술과는 달리 인터넷 상에 존재하는 모든 것을 정보라는 개념으로 정의함으로써 각 정보를 이용하기 위한 통신 목적에 집중한다. 이를 위하여 ICN에서는 각 정보에 이름을 붙여 사용하는 이름 기반 라우팅(NbR, Name-based Routing) 방법을 사용하며 ICN에 참여하는 모든 라우터는 각 라우터 마다 정보를 공유할 수 있도록 물리적인 스토리지를 가지는 특징이 있다. ICN에서의 NbR 방법은 각 라우터에서 보유하고 있는 스토리지에 도달하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 나뉜다. 그러나 현재 제시되고 있는 ICN에서의 NbR 방법은 ICN이 가지고 있는 고유한 특징을 반영하지 못하고 있기 때문에 많은 문제점을 발생시키고 있다. 따라서 본 논문에서는 ICN을 위한 효율적인 NbR 방법을 제시하기 위하여 정보에 대한 캐싱, 접근 시간, 분산, 이동성, 확장성, 배포 측면에서 NbR 이슈들을 점검하고, ICN을 위해 제안된 기존 방법들에 대한 비교 분석을 수행하였다. 또한 분석된 내용을 기반으로 ICN에서의 효율적인 NbR 기법에 대한 연구 방향을 제시하였다.
ICN(Information-Centric Network)은 인터넷 상에 존재하는 방대한 정보를 효율적으로 이용하기 위하여 기존의 인터넷 통신 패러다임을 정보 기반의 통신 방법으로 전환하기 위한 차세대 인터넷 통신 기술이다. 따라서 ICN은 호스트 주소를 중심으로 통신 절차에 집중하던 기존 인터넷 통신 기술과는 달리 인터넷 상에 존재하는 모든 것을 정보라는 개념으로 정의함으로써 각 정보를 이용하기 위한 통신 목적에 집중한다. 이를 위하여 ICN에서는 각 정보에 이름을 붙여 사용하는 이름 기반 라우팅(NbR, Name-based Routing) 방법을 사용하며 ICN에 참여하는 모든 라우터는 각 라우터 마다 정보를 공유할 수 있도록 물리적인 스토리지를 가지는 특징이 있다. ICN에서의 NbR 방법은 각 라우터에서 보유하고 있는 스토리지에 도달하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 나뉜다. 그러나 현재 제시되고 있는 ICN에서의 NbR 방법은 ICN이 가지고 있는 고유한 특징을 반영하지 못하고 있기 때문에 많은 문제점을 발생시키고 있다. 따라서 본 논문에서는 ICN을 위한 효율적인 NbR 방법을 제시하기 위하여 정보에 대한 캐싱, 접근 시간, 분산, 이동성, 확장성, 배포 측면에서 NbR 이슈들을 점검하고, ICN을 위해 제안된 기존 방법들에 대한 비교 분석을 수행하였다. 또한 분석된 내용을 기반으로 ICN에서의 효율적인 NbR 기법에 대한 연구 방향을 제시하였다.
ICN (Information-Centric Network) is a next generation Internet communication technology for converting existing Internet communication paradigm to information-based communication paradigm to efficiently use a large amount of information that exists on the Internet. Therefore, unlike existing Intern...
ICN (Information-Centric Network) is a next generation Internet communication technology for converting existing Internet communication paradigm to information-based communication paradigm to efficiently use a large amount of information that exists on the Internet. Therefore, unlike existing Internet communication technologies focused on the process of communication using the host address, ICN focuses on the purpose of communication for each information by defining the information of everything that exists on the Internet. For this purpose, ICN uses NbR (Name-based Routing) methods that assign a name to each piece of information, all routers participating in ICN have the physical storage so that they are able to share information with each other. NbR methods on ICN are divided into one-phase routing and two-phase routing depending on how to reach at the storage of each router. However, currently proposed NbR methods cause many problems because they do not reflect the unique characteristics of ICN. Therefore, this paper looked at various NbR issues from caching, access time, distribution, mobility, scaliability, and dissemination of information for an efficient NbR method, and analyzed existing methods proposed for ICN. This paper also proposed a research direction to study the efficient NbR for ICN based on the analysis information.
ICN (Information-Centric Network) is a next generation Internet communication technology for converting existing Internet communication paradigm to information-based communication paradigm to efficiently use a large amount of information that exists on the Internet. Therefore, unlike existing Internet communication technologies focused on the process of communication using the host address, ICN focuses on the purpose of communication for each information by defining the information of everything that exists on the Internet. For this purpose, ICN uses NbR (Name-based Routing) methods that assign a name to each piece of information, all routers participating in ICN have the physical storage so that they are able to share information with each other. NbR methods on ICN are divided into one-phase routing and two-phase routing depending on how to reach at the storage of each router. However, currently proposed NbR methods cause many problems because they do not reflect the unique characteristics of ICN. Therefore, this paper looked at various NbR issues from caching, access time, distribution, mobility, scaliability, and dissemination of information for an efficient NbR method, and analyzed existing methods proposed for ICN. This paper also proposed a research direction to study the efficient NbR for ICN based on the analysis information.
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문제 정의
본 논문에서는 ICN에서 사용되는 라우팅 프로토콜의 성능향상을 위해 ICN 라우팅 프로토콜에서 해결되어야 하는 이슈들과 NbR 프로토콜의 분류에 따른 장단점을 비교 분석 하였다. 현재 많은 프로토콜들이 ICN에서 활용되기 위하여 제안되고 있지만 현재 연구되고 있는 one-phase와 two-phase 라우팅은 구조가 다른 만큼 서로 집중적으로 고려하는 이슈 들도 확실히 다르다.
Li[16]는 GACF(Greedy Ant Colony Forwarding) 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 사용자가 정보를 전송받는 QoS 향상을 목적으로 제안되었다. GACF 라우팅 알고리즘은 경로 최적화 및 효율적인 전송을 위하여 HA(Hello Ant)와 NA(Normal Ant)의 지능화된 두 종류의 개미를 사용하여 경로를 탐색하고 최적화한다.
제안 방법
제안된 알고리즘은 현재 사용되고 있는 OSPF[15] 프로토콜을 ICN에 맞도록 변형하여 이름 기반으로 라우팅을 하는데 있어서 빠른 경로 설정과 트래픽을 최소화한다. 또한 ICN의 특징인 정보의 다중 경로 라우팅을 제공하는 등 기존의 OSPF 프로토콜의 장점을 그대로 계승하고 더 나아가 ICN 중에서도 NDN(Name-Data Network)이라는 프로젝트에 최적화된 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 이러한 OSPFN 프로토콜은 OSPF의 방식을 그대로 가지기 때문에 각 라우터마다 가지고 있는 LSDB(Link State Database)를 통하여 각 라우터들은 OLSA(Opaque Link State Advertisements) 플러딩을 이용하여 자신의 경로를 교환하고 최적의 경로를 찾는다.
이러한 OSPFN 프로토콜은 OSPF의 방식을 그대로 가지기 때문에 각 라우터마다 가지고 있는 LSDB(Link State Database)를 통하여 각 라우터들은 OLSA(Opaque Link State Advertisements) 플러딩을 이용하여 자신의 경로를 교환하고 최적의 경로를 찾는다. 또한 기존에 제안된 OSPF의 다중 경로 미지원 문제를 해결하기 위하여 CCND(Content-Centric Networking Daemon)과 OSPFD(Open Shortest Path First Deamon)를 라우터에 추가함으로써 정보의 효율적인 관리와 다중경로 지원에 대한 문제점을 해결하였다. 그림 2는 OSPFN 라우팅 알고리즘에서 사용되는 CCND, OSPFN, 그리고 OSPFD의 관계를 나타낸 것이다.
현재 NbR에 대한 분류는 Name Resolution and Routing[5], Unstructured and Structured Routing[11] 등의 여러 가지 형태로 제시되고 있다. 본 논문에서는 NbR을 효율적으로 분류하기 위하여 스토리지의 정보를 사용하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 분류하여 각각의 장단점에 대하여 분석한다.
MDHT는 DHT를 단일적으로 활용할 때보다 훨씬 더 많은 정보의 개체를 포함 할 수 있는 장점을 가진다. 이를 위하여 MDHT는 AS 레벨 DHT와 POP(Point of Presence) 레벨 DHT의 2 계층의 DHT 구조를 제시하였다. MDHT 계층 구조에서는 사용자가 특정한 정보를 요청하면 POP DHT에서 정보를 식별하고 만약 해당 정보가 없을 경우에는 상위 구조인 AS DHT로 정보를 재요청하게 된다.
그러나 이러한 최단 경로 설정 라우팅 방법은 이동성이 거의 없는 유선 인터넷 환경에서는 제약적이기 때문에, ICN의 성능 개선을 위해서는 NbR 프로토콜 설계 시 ICN의 특성인 정보의 저장과 분산, 그리고 배포의 특성을 고려해야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 ICN을 위하여 NbR 프로토콜에서 해결해야 하는 이슈 사항에 대하여 점검하고 기존에 제안된 NbR 프로토콜을 스토리지에 도달하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 분류하여 장단점을 분석한다. 또한 분류된 프로토콜을 중심으로 해결되어야 할 이슈들과의 비교 분석을 통하여 NbR의 향후 연구방향을 제시한다.
이를 위해 이름 기반의 DHT(Distributed Hash Table) 구조를 가진 αRoute 라우팅 프로토콜을 제안하였다.
Wang[14]은 OSPFN(OSPF for Named- Data) 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 현재 사용되고 있는 OSPF[15] 프로토콜을 ICN에 맞도록 변형하여 이름 기반으로 라우팅을 하는데 있어서 빠른 경로 설정과 트래픽을 최소화한다. 또한 ICN의 특징인 정보의 다중 경로 라우팅을 제공하는 등 기존의 OSPF 프로토콜의 장점을 그대로 계승하고 더 나아가 ICN 중에서도 NDN(Name-Data Network)이라는 프로젝트에 최적화된 라우팅 프로토콜을 제안하였다.
성능/효과
Ahmed[17]는 αRoute 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 인터넷 상에서의 이용되는 정보가 증가하는 만큼 라우팅 테이블의 확장성에 가장 큰 중점을 두었다. 이를 위해 이름 기반의 DHT(Distributed Hash Table) 구조를 가진 αRoute 라우팅 프로토콜을 제안하였다.
후속연구
이를 위하여 본 논문에서는 ICN을 위하여 NbR 프로토콜에서 해결해야 하는 이슈 사항에 대하여 점검하고 기존에 제안된 NbR 프로토콜을 스토리지에 도달하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 분류하여 장단점을 분석한다. 또한 분류된 프로토콜을 중심으로 해결되어야 할 이슈들과의 비교 분석을 통하여 NbR의 향후 연구방향을 제시한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Nbr에서 사용자가 원하는 이름이 붙은 정보까지 얼마나 빠르게 도달할 수 있는지가 라우팅 프로토콜의 성능을 좌우하는 지표가 되는 이유는?
따라서 ICN의 효율적인 사용을 위해서는 ICN의 특성을 고려한 새로운 라우팅 프로토콜이 개발되어야 한다. 이름 기반 라우팅(NbR, Name-based Routing) 프로토콜은 ICN 구조에 가장 적합한 프로토콜로 알려져 있다[2]. NbR 프로토콜은 사용자의 요청 정보에 따라 해당 정보를 찾아 빠르게 전달하는 것을 목적으로 라우팅을 수행한다. 따라서 NbR에서는 사용자가 원하는 이름이 붙은 정보까지 얼마나 빠르게 도달할 수 있는지가 라우팅 프로토콜의 성능을 좌우하는 지표가 된다.
ICN이란?
ICN(Information-Centric Network)은 인터넷 상에 존재하는 방대한 정보를 효율적으로 이용하기 위하여 기존의 인터넷 통신 패러다임을 정보 기반의 통신 방법으로 전환하기 위한 차세대 인터넷 통신 기술이다. 따라서 ICN은 호스트 주소를 중심으로 통신 절차에 집중하던 기존 인터넷 통신 기술과는 달리 인터넷 상에 존재하는 모든 것을 정보라는 개념으로 정의함으로써 각 정보를 이용하기 위한 통신 목적에 집중한다.
ICN은 어떤 특징을 갖는가?
따라서 ICN은 호스트 주소를 중심으로 통신 절차에 집중하던 기존 인터넷 통신 기술과는 달리 인터넷 상에 존재하는 모든 것을 정보라는 개념으로 정의함으로써 각 정보를 이용하기 위한 통신 목적에 집중한다. 이를 위하여 ICN에서는 각 정보에 이름을 붙여 사용하는 이름 기반 라우팅(NbR, Name-based Routing) 방법을 사용하며 ICN에 참여하는 모든 라우터는 각 라우터 마다 정보를 공유할 수 있도록 물리적인 스토리지를 가지는 특징이 있다. ICN에서의 NbR 방법은 각 라우터에서 보유하고 있는 스토리지에 도달하는 방법에 따라 one-phase routing과 two-phase routing으로 나뉜다.
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