초록

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본 논문에서는 설치가 용이하고, 이동이 자유로우며 능동적으로 연결을 맺을 수 있는 문선 LAN환경 특성에 대해 알아보고, 무선LAN에서의 TCP 버전별 특성을 분석해 보았다. 또한 지연과 오류 확률이 높은 무선 LAhN 환경에서 여러 가지 버전의 TCP가 동시에 사용되는 경우에 각 TCP 버전의 트래픽 특성을 모의 실험하였다. 이 실험을 위해 가장 많이 사용되어지고 있는 네트워크 시뮬레이터2(NS2)를 이용하였다.

본 논문에서는 설치가 용이하고, 이동이 자유로우며 능동적으로 연결을 맺을 수 있는 문선 LAN환경 특성에 대해 알아보고, 무선LAN에서의 TCP 버전별 특성을 분석해 보았다. 또한 지연과 오류 확률이 높은 무선 LAhN 환경에서 여러 가지 버전의 TCP가 동시에 사용되는 경우에 각 TCP 버전의 트래픽 특성을 모의 실험하였다. 이 실험을 위해 가장 많이 사용되어지고 있는 네트워크 시뮬레이터2(NS2)를 이용하였다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 이 중에서도 LAN 환경은 회사, 학교, 관공서 둥 공공기관은 물론 가정에도 2대 이상의 PC를 연결하는데 가장 많이 보급되어지고 있는 네트워크 망의 한 형태이다. 이 논문에선 설치 시 복잡하고 약간의 자리 이동에도 많은 제약을 받는 유선 LAN 에 반해 설치가 용이하고 이동이 자유로우며 능동적으로 연결을 맺을 수 있는 무선 LAN 환경 특성에 대해 알아보고 특히 무선 LAN에서의 TCP 버전별 특성을 분석해 보았다. 또한 지연과 오류 확률이 높은 무선 LAN 환경에서 여러 가지 버전의 TCP가 동시에 사용되는 경우에 각 TCP 버전의 트래픽 특성을 모의 실험하였다.

가설 설정

• 또한 지연과 오류 확률이 높은 무선 LAN 환경에서 여러 가지 버전의 TCP가 동시에 사용되는 경우에 각 TCP 버전의 트래픽 특성을 모의 실험하였다. 이 실험을 위해 무선 노드들 간의 간격이 일정하고 이동성이 없는 고정 형태의 무선망으로 구성되어져있다고 가정한다. 실험을 위해 가장 많이 사용되어지고 있는 프로그램인 네트워크 시뮬레이터 2(NS2)를 사용하였다.

제안 방법

• 두 번째 실험은 실제 환경에서 Tahoe. Reno, 그리고 Vegas 버전이 동시에 사용되어질 수 있음을 착안해 상기 첫 번째 실험과 같은 환경에서 단일 노드에 다중 TCP를 인가했을 경우 각각의 TCP 버전별 throughput을 측정하였다. 역시 거리별로 구분 지어 각각의 TCP 버전별 성능을 측정한 결과 아래와 같은 표2를 얻을 수 있었다.
• 이 논문에선 설치 시 복잡하고 약간의 자리 이동에도 많은 제약을 받는 유선 LAN 에 반해 설치가 용이하고 이동이 자유로우며 능동적으로 연결을 맺을 수 있는 무선 LAN 환경 특성에 대해 알아보고 특히 무선 LAN에서의 TCP 버전별 특성을 분석해 보았다. 또한 지연과 오류 확률이 높은 무선 LAN 환경에서 여러 가지 버전의 TCP가 동시에 사용되는 경우에 각 TCP 버전의 트래픽 특성을 모의 실험하였다. 이 실험을 위해 무선 노드들 간의 간격이 일정하고 이동성이 없는 고정 형태의 무선망으로 구성되어져있다고 가정한다.
• 실험을 위해 가장 많이 사용되어지고 있는 프로그램인 네트워크 시뮬레이터 2(NS2)를 사용하였다. 본 논문의 순서는 TCP 버전 소개, 무선 LAN 특성, TCP 버전별 무선 LAN 환경에서의 특성 분석, 결론으로 구성되어있다.
• 첫 번째 실험을 위해 상기와 같이 2개의 무선 모바일 노 드(그림1)를 구성했고 각각의 거리는 50m부터 250m까지 차례로 50m씩 거리를 늘려가며 시뮬레이션을 하였으며 각각의 TCP 버전의 Application으론 패킷이 bulk로 전송되어지는 FTP를 인가하였다. 첫 번째 실험 결과 아래와 같은 표1을 얻을 수 있었다.
• 그리고 다음과 같이 2개의 시나리오를 구성해 시뮬레이션을 시행하였다. 첫째, 2개의 노드가 임의의 고정된 거리에서 각 TCP 버전 중 하나의 TCP를 한 노드에 인가해 그 TCP가 갖는 throughput을 조사했고, 둘째, 하나의 노드에 3개의 서로 다른 TCP 버전이 동시에 사용되 어질 때 각각의 TCP의 throughput을 측정하였다.

대상 데이터

• 무선 LAN에서의 TCP 성능분석을 위해 2개의 모바일 노 드를 구성했고 window_size는 64로, queue_length는 50으로 고정시켰으며 패킷의 크기는 1000바이트로 고정하였다. 그리고 다음과 같이 2개의 시나리오를 구성해 시뮬레이션을 시행하였다.
• 이 실험을 위해 무선 노드들 간의 간격이 일정하고 이동성이 없는 고정 형태의 무선망으로 구성되어져있다고 가정한다. 실험을 위해 가장 많이 사용되어지고 있는 프로그램인 네트워크 시뮬레이터 2(NS2)를 사용하였다. 본 논문의 순서는 TCP 버전 소개, 무선 LAN 특성, TCP 버전별 무선 LAN 환경에서의 특성 분석, 결론으로 구성되어있다.

성능/효과

• throughput 성능이 좋은 순서는 Tahoe, Reno, Vegas의 순서임을 알 수 있었고 각각의 성능이 그리 만족스럽지 못한 결과를 나타내고 있다. 따라서 무선환경에서 단일 노드에 다중의 TCP 버전이 동시에 사용되어질 때 성능 면으로 그리 좋지 않은 결과를 나타냄을 알 수 있었다. 여기서 특히 주목해야 할 점은 Vegas 버전의 TCP가 성능이 가장 떨어지는 것으로 나타났는데 그 이유는 Tahoe와 Reno 버전은 Congestion Window의 크기를 망에서 패킷의 Drop 이 발생할 때까지 증가시킨다.
• 유선망에 적합하게 설계된 각각의 TCP는 무선환경에서 최적화된 Protocol이라 볼 수 없음을 상기 실험을 통해서 알 수 있었다. 무선 LAN 사용자가 급증하고 있는 현시점에 그 환경에 적합한 Protocols] 개발이 절실히 요 구되어지고 있다.
• 유선망에서는 Vegas 버전이 다른 TCP 버전에 비해 40 ~ 70%의 좋은 성능을 보이나[2] 위의 결과로 볼 때 무선환경에서의 단일 노드에 단일 TCP를 인가하였을 시에는 그 성능이 많은 차이를 보이지 않으므로 어떠한 TCP를 사용하여도 무방하다는 결론을 얻을 수 있었다.

후속연구

• 무선 LAN 사용자가 급증하고 있는 현시점에 그 환경에 적합한 Protocols] 개발이 절실히 요 구되어지고 있다. 향후 연구과제로는 Vegas 버전의 TCP와 Reno 및 Tahoe 버전의 TCP가 무선 LAN 환경에서 동시에 사용되는 경우에, 각 버전의 TCP가 무선 LAN의 대역폭을 공평하게 사용하기 위한 연구가 이루어져야 하겠다.

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