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[국내논문] VCCN에서 Content Store 교체 알고리즘의 성능에 관한 연구
A Study on Performance of Content Store Replacement Algorithms over Vehicular CCN 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.1, 2020년, pp.495 - 500  

최종인 (서울여자대학교 디지털미디어학과) ,  강승석 (서울여자대학교 디지털미디어학과)

초록
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자동차를 기반으로 하는 애드 혹 네트워크 중 하나인 Vehicular Ad Hoc Network(VANET)은 자율 주행차와 커넥티드 카 등의 기술 개발과 더불어 많은 연구가 진행 중인 주제 중 하나이다. VANET을 구현하는 경우 기존의 TCP/IP를 이용한 연구도 진행하고 있지만, Content Centric Networking (CCN)을 이용한 VANET over CCN (VCCN) 관련 연구도 다양한 장점으로 인해 높은 실현 가능성을 보여주고 있다. 본 논문은 CCN 노드들이 관리하는 전송관련 정보 테이블 중에서 Content Store(CS)에 할당된 공간이 모두 사용되어 새로운 항목을 추가할 경우 기존의 일부 항목을 교체하는 경우에 사용되는 다양한 교체 알고리즘의 성능을 평가하고 특정 네트워크 상황에서의 전송특성을 분석하였다. 모의실험 결과, LRU 교체 알고리즘의 성능이 다른 세 가지 교체 알고리즘 보다 우수하였다. 또한 CS 의 크기가 작더라도 전송 성능이 일정 수준을 유지하였으며, CS의 크기가 클수록 전송 성능은 그에 비례하여 상승하였다. 네트워크가 혼잡한 경우 또는 전송 노드 사이의 거리가 먼 경우 데이터 전송 성능도 감소하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

VANET (Vehicular Ad Hoc Network), an example of an ad hoc vehicular networks, becomes one of the popular research areas together with the self-driving cars and the connected cars. In terms of the VANET implementation, the traditional TCP/IP protocol stack could be applied to VANET. Recently, CCN (Co...

Keyword

#Content Store   #Replacement Algorithm   #VANET   #VCCN   #SUMO   #ns-3  

표/그림 (8)

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

문제 정의

  • 어떤 자료를 교체 하느냐에 따라 네트워크의 전송 성능에 영향을 받게 된다. 본 논문은 FIFO (First In First Out), LRU (Least Recently Used), LFU (Least Frequently Used), Random 방식 등 4개의 CS 교체 알고리즘을 소개하고 각각의 교체 알고리즘을 적용했을 때 네트워크에서 노드의 요청들에 대해 어느 정도의 전송 성능을 제공하는지에 대한 성능 평가를 진행하고자 한다. 성능 평가를 위해서 SUMO (Simulation of Urban Mobility) [6] 도로 및 교통 시뮬레이터와 ns-3 [7] 네트워크 시뮬레이터를 사용하였다.
  • 본 논문은 VCCN 환경에서 제한된 크기의 CS를 운영하는 경우, 기존의 CS 공간이 모두 사용된 상황에서 새로운 콘텐츠를 저장하기 위해 각 노드별로 관리하는 CS에 이미 저장된 콘텐츠의 일부를 새로운 콘텐츠와 교체하는 알고리즘의 성능을 평가한다. 이를 위한 모의 실험은 먼저 자동차 노드와 관련된 토폴로지를 구성하고 각 노드를 운행하는 중 Interest 패킷과 Data 패킷을 전송하는 과정 및 데이터를 집계하여 성능을 평가하는 작업이 필요하다.
  • 교통정보 모의실험을 위한 SUMO는 자동차, 도로, 교통 신호등, 교통흐름 예측 등 다양한 시설과 환경을 모델링 할 수 있는 오픈소스 패키지이다. 본 논문은 도로 모델링 작업을 통해 도로를 구성하고 해당 도로 위를 운행하는 자동차의 시간별 위치 정보를 모델링한다. SUMO를 통해 도로를 edge로 지정하고 그 위를 운행하는 자동차를 node로 지정하며 자동차들의 운행 궤적을 flow로 지정하면 해당 자동차가 특정 경로에서 운행하는 모델을 구현할 수 있다.
  • 또한 수신된 전체 데이터는 무선 채널이 제공하는 대역폭 보다 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 한다. 본 논문은 멀티캐스트 기능에 효과적으로 적용되는 Content Store 저장 항목 교체를 위한 네 가지의 알고리즘에 대한 성능평가를 진행하였다. 모의실험 결과 전반적으로 LRU 알고리즘이 다른 알고리즘에 비해 좋은 성능을 제공하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. Z. Su, Y. Hui, and Q. Yang, "Next Generation Vehicular Networks: A Content Centric Framework", IEEE Wireless Communications, Vol. 24, No. 1, pp. 60-66, February, 2017. 

  2. E. Yang, S. Kang, S. Kwon, D. Kim, J. Kim, Y. Lee, H. Hwang, and Y. Chang, "Analysis of Autonomous Driving Vehicle and Korea's Competitiveness Strategy", The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT), Vol. 3, No. 2, pp. 49-54, May, 2017. 

  3. S. Yeon, Y. Chae, and S. Kang, "A Study on Mitigation Methods for Broadcast Storm Problem over Vehicular CCN", The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT), Vol. 5, No. 1, pp. 429-434, February, 2019. 

  4. S. Ahmed, S. Bouk, and D. Kim, "RUFS: Robust Forwarder Selection in Vehicular Content Centric Networks", IEEE Communications Letters, Vol. 19, No. 9, pp. 1616-1619, September, 2015. 

    상세보기 crossref

  5. H. Maryam, M. Shah, S. Arshad, A. Siddiqa, and A. Wahid, "TFS: A Reliable Routing Protocol for Vehicular Content Centric Networks", International Conference on Emerging Technologies (ICET), pp. 1-6, December, 2017. 

  6. F. Karnadi, Z. Mo, and K. Kan, "Rapid Generation of Realistic Mobility Model for VANET", IEEE Wireless Communications and Networking Conference, pp. 2506-2511, March, 2007. 

  7. ns-3, Ns-3 manual: Release ns-3.29 (https://www.nsnam.org/releases/ns-3-30), August, 2019. 

  8. E. Feukeu, and T. Zuva, "Mitigation of a Broadcast Storm Problem in a Vehicular Ad Hoc Network (VANETs)", IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications, pp. 1289-1295, December, 2017. 

  9. K. Hasan, and S. Jeong, "CCN-based vehicular communications", International Conference on Information Networking, pp. 926-929, January, 2018. 

  10. M. Kharbutli, and R. Sheikh, "LACS: A Locality-Aware Cost-Sensitive Cache Replacement Algorithm", IEEE Transactions on Computers, Vol. 63, No. 8, pp. 1975-1987, August,. 2014. 

    상세보기 crossref

  11. K. Zheng, and J. Wang, "Page Weight-Based Buffer Replacement Algorithm for Flash-Based Databases", International Conference on Computer Technology, Electronics and Communication, pp. 466-470, December, 2017. 

  12. S. Mastorakis, A. Afanasyev, L. Moiseenko, and L. Zhang, "ndnSIM 2.0: A new version of the NDN simulator for NS-3", Technical Report NDN-0028, NDN, 2015. 

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