[논문]SDN 환경에서 실시간 패킷 유형과 QoS 평가 기반한 효율적인 Load Balancing 기법

윤정현; 권태욱

doi:10.13067/jkiecs.2021.16.5.807

SDN 환경에서 실시간 패킷 유형과 QoS 평가 기반한 효율적인 Load Balancing 기법
Efficient Load Balancing Techniques Based on Packet Types and Real-Time QoS Evaluation in SDN 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.16 no.5, 2021년, pp.807 - 816

윤정현 (국방대학교 컴퓨터공학과) , 권태욱 (국방대학교 컴퓨터공학과)

초록
AI-Helper

4차 산업혁명 기술로 네트워크 트래픽은 공급의 증가, 수요의 증가, 트래픽 패턴의 복잡도 증가의 특징으로 유통되는 Data가 늘고 있다. 이런 방대한 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 H/W와 S/W가 분리된 개념인 SDN이 차세대 네트워크로 주목받고 있다. S/W Opensource로 구현된 SDN의 Controll Layer, Infrastructure Layer 컨트롤러를 이용하여 경직된 Vendor 종속성의 문제를 탈피하여 유연한 정책을 적용할 수 있는 장점으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 SDN을 이용하여 네트워크 계층의 패킷 구조를 통해 그룹화하고 Packet Delay, Transmission Rate 등을 분석하여 효율적인 부하분산 기법을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the technology of the 4th industrial revolution, network traffic is increasing due to an increase in supply, an increase in demand, and an increase in the complexity of traffic patterns. SDN, a concept in which H/W and S/W are separated in order to efficiently manage such massive traffic, is attracting attention as a next-generation network. A lot of research is being conducted on the merits of applying flexible policies by avoiding the problem of rigid vendor dependency by using the SDN controller implemented with S/W Opensource. Therefore, in this paper, we propose an efficient load balancing technique by grouping through the packet structure of the network layer using the control layer and infrastructure layer of SDN and analyzing the packet delay and reception rate.

주제어

표/그림 (21)

그림 그림 1. 네트워크층에서 교환되는 트래픽 증가 Fig. 1 Increasing traffic exchanged on the network layer
그림 그림 2. SDN Controller에 의한 Switch 통제 Fig. 2 Switch control by SDN Controller
그림 그림 3. SDN의 구조 Fig. 3 Structure of SDN
그림 그림 4. 과부하정보 전송을 통한 서버관리 Fig. 4 Server management through overload information
그림 그림 5. 대조군 라운드로빈 방식의 서버 과부하 Fig. 5 round-robin server overload
그림 그림 6. SMCLBRT 방식의 서버 과부하 Fig. 6 SMCLBRT server overload
그림 그림 7. Flow Manager를 이용한 Flow Table 구성Fig. 7 Flow Table Configuration with Flow Manager
그림 그림 8. Middle Box를 이용한 Packet 분류와 Queue Fig. 8 Packet Classification and Queue with Middle Box
그림 그림 9. Controller를 통한 Packet 분류, 서버 응답시간 측정 Fig. 9 Packet classification, server response measurement
그림 그림 10. 패킷 포워딩 및 Classifier의 역할 Fig. 10 packet forwarding and Role of classifier
그림 그림 11. Meter, Marker를 이용한 Flow 상태판단 Fig. 11 Determination of Flow S tatus Using Meter, Marker
그림 그림 12. Server 과부하 상태에서의 Packet Loss Fig. 12 Packet Loss under Server Overload
그림 그림 13. Controll Application을 이용한 Delay 측정 Fig. 13 Delay measurement using Control Application
그림 그림 14. SDN Controller를 이용한 혼잡제어과정 Fig. 14 Congestion Control Process using SDN Controller
그림 그림 15. 제안기법의 알고리즘 Fig. 15 Proposal Algorithm
그림 그림 16. 제안기법의 토폴로지 Fig. 16 Proposal Topology
그림 그림 17. 동일한 실험환경의 대조군 토폴로지(Roundrobin) Fig. 17 Comparative Topology in the Same Experimental Environment
그림 그림 18. Roundrobin 패킷 딜레이Fig. 18 Roundrobin Packet Delay
그림 그림 19. Proposal 패킷 딜레이 Fig. 19 Proposal Packet Delay
그림 그림 20. Roundrobin 송수신율 Fig. 20 Roundrobin Transmission Rate
그림 그림 21. Proposal 송수신율 Fig. 21 Proposal Transmission Rate

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