[논문]가상 환경에서 가변적인 네트웍 트래픽 상태를 고려하는 동기화 기법

홍의숙; 이동만; 박은광; 강경란

가상 환경에서 가변적인 네트웍 트래픽 상태를 고려하는 동기화 기법
An Efficient Synchronization Mechanism Adapting to Dynamic Network Traffic State in Networked Virtual Environments 원문보기

홍의숙 (한국정보통신대학원 대학교) , 이동만 (한국정보통신대학원 대학교) , 박은광 (한국정보통신대학원 대학교) , 강경란 (한국정보통신대학원 대학교)

실시간으로 상호 작용하는 어플리케이션에서 성능을 유지하면서 모든 참가자들에게 동일한 뷰를 보여주는 것이 중요하다. 동일한 뷰를 제공하기 위해 사용하는 기법 중 하나로, 참가자들은 받은 이벤트를 실행 시각까지 버퍼에 저장하고 모든 참가자들이 동시에 이벤트를 실행한다. 그러나 네트웍상에서 전송 지연 시간 때문에 실행 예정 시각이 지나서 수신된 이벤트 들은 손실된 이벤트로 처리되어 참가자들 간의 일치하지 않는 뷰를 초래하며 손실된 이벤트를 복구하기 위한 오버헤드가 추가적으로 필요하게 된다. 본 논문에서 제안한 동기화기법은 네트웍 트래픽 상태에 따라 재생 지연 시간을 동적으로 정함으로써 네트웍 트래픽이 감소하여 전송 지연 시간이 짧을 경우, 작은 재생 지연 시간을 적용하여 상호 작용 성능을 높여주고 네트웍상에 트래픽이 증가하는 경우에는 재생 지연 시간을 늘림으로 상호 작용 성능을 해치지 않는 범위에서 이벤트 손실율을 줄이고자 한다. 실험을 통해 이 기법이 효과적으로 작동하는지 알아본다.

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문제 정의

본 연구에서 우리는 가변적인 네트웍 트래픽 상태를 판단하여 발생하는 이벤트에 효율적인 재생 지연 시간올 적용하는 기법을 제안하였다. 모든 참가자들의 이벤트 손실율을 수집하여 네트웍 트래픽 상태롤 판단하였다.
반면, 네트웍 상에 트래픽이 많아져 전송 지연 시간이 길어지면 재생 시각 후에 수신되어 버려지는 이벤트의 수가 많아져 참가자들에게 서로 일치하지 않는 뷰를 제공하는 원인이 된다. 본 연구에서는 다양하게 변하는 네트웍 트래픽 상태를 고려하여 재생 지연 시간을 적용하는 기법을 제안한다. 네트웍 트래픽 상태는 여러 참가자의 이 벤트 손실율(event loss rate)을 사용하여 측정된다.

제안 방법

네트웍 트래픽 상태를 가변적으로 만들기 위해서 노드 4, 5, 9, 11, 13, 15, 16, 19에서 간헐적으로 UDP 트래픽올 발생시키도록 하였다. 10번의 실험을 하여 평균값울 측정하였다.
본 연구에서 우리는 가변적인 네트웍 트래픽 상태를 판단하여 발생하는 이벤트에 효율적인 재생 지연 시간올 적용하는 기법을 제안하였다. 모든 참가자들의 이벤트 손실율을 수집하여 네트웍 트래픽 상태롤 판단하였다. 실험을 통해 가변적인 네트웍 트래픽 상태에 따라 변하는 전송 지연 시간에 적웅하는 재생 지연 시간올 적용함으로써 고정적 재생 지연 시간을 적용하는 경우와 비슷한 이벤트 손실율을 보이면서 약 10%이상의 재생 지연 시간올 줄였다.
네트웍에 전송되는 트래픽의 수가 중가하면서 중간 노드에서 트래픽을 처리하기 위한 지연 시간이 필요하다. 실험에서 만들어지는 네트웍의 트래픽 상태를 판단하기 위해 모든 참가자가 수신한 이벤트의 평균 전송 지연 시간을 측정하였다. 그림 2에서 가로축온 실험 시간올 나타내고 세로축혼 전송 지연 시간을 ms의 단위로 나타낸 결과이다.
우리는 NS-2를 이용한 실험을 통해 가변적인 재생 지연 시간올 사용하는 경우 네트웍 트래픽 상태률 조사하여 각 참가자가 정한 재생 지연 시간이 네트웍 트래픽 상태에 적옹하는 것을 살펴 보았다. 그림 1온 NS-2를 사용하여 만든 네트웍 토폴로지롤 나타내고 실험에서 사용된 변수는 표 1과 같다.

데이터처리

네트웍 트래픽 상태를 가변적으로 만들기 위해서 노드 4, 5, 9, 11, 13, 15, 16, 19에서 간헐적으로 UDP 트래픽올 발생시키도록 하였다. 10번의 실험을 하여 평균값울 측정하였다.

이론/모형

MiMaze에서 네트웍 로드를 줄이기 위해 추측항법 [5]을 사용하였다. 송신자는 아바타의 움직임과 같이 연속적으로 발생하는 이벤트에 대한 정보를 일정한 주기마다 보내며 수신자 측에서 아바타의 움직임 정보를 추측하여 처리하는 기법이다.
긍정적 접근 방법[6, 기에서는 동일한 뷰롤 제공하기 위해 MiMaze의 버킷 동기화 기법과 비슷한 개념인 local lag 기법을 사용한다. 각 참가자는 local lag 시각이 될 때까지 수신한 이벤트를 저장하고 local lag 시각에 이벤트를 처리하게 돤다.

성능/효과

150 ms의 고정적 재생 지연 시간을 적용하는 경우보다 가변적 재생 치연 시간을 적용하는 경우, 평균 2.6%에서 4%로 이벤트 손실율이 종가하였으나 평균 가변적 재생 지연 시간이 약 134 ms로 10% 이상의 감소를 보였다.
모든 참가자들의 이벤트 손실율을 수집하여 네트웍 트래픽 상태롤 판단하였다. 실험을 통해 가변적인 네트웍 트래픽 상태에 따라 변하는 전송 지연 시간에 적웅하는 재생 지연 시간올 적용함으로써 고정적 재생 지연 시간을 적용하는 경우와 비슷한 이벤트 손실율을 보이면서 약 10%이상의 재생 지연 시간올 줄였다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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