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제한된 네트워크 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 네트워크의 대역폭 측정이 선행되어야 한다. 대역폭의 측정을 위해서 다양한 방법이 제시되었으며 Yoo Han-seoung이 제안한 Fast Convergence Scheme[1] 방식은 적은 계산량으로 빠르고 정확하게 대역폭을 찾을 수 있었으나 네트워크의 변동에 민감하게 반응하는 문제점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 Fast Convergence Scheme 방식에서의 오류 측정값에 대한 안정성을 높이는 알고리즘을 제안하였다.

제한된 네트워크 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 네트워크의 대역폭 측정이 선행되어야 한다. 대역폭의 측정을 위해서 다양한 방법이 제시되었으며 Yoo Han-seoung이 제안한 Fast Convergence Scheme[1] 방식은 적은 계산량으로 빠르고 정확하게 대역폭을 찾을 수 있었으나 네트워크의 변동에 민감하게 반응하는 문제점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 Fast Convergence Scheme 방식에서의 오류 측정값에 대한 안정성을 높이는 알고리즘을 제안하였다.

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 따라서 본 논문에서는 Fast Convergence Scheme에서의 측정 속도를 유지하면서도 안정성을 더욱 강화하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 대역폭 측정 오차율이 약 23~31% 감소한 것으로 나타났다.
• 따라서 본 논문에서는 이를 방지하기 위하여 대역폭 영역을 변화시키는 시간을 늦추는 방안과 수렴해 가는 영역을 측정값 중심으로 재설정하는 방안으로 위 문제를 해결하고자 한다.
• 따라서 이 논문은 Fast Convergence Scheme으로 대역폭을 측정하는 방법을 개선하여 대역폭의 변화에 좀 더 유연하게 반응하며 측정 오류에 대한 안정성을 높이고자 하였다.

제안 방법

• 두 대의 컴퓨터는 각각 실험을 위한 패킷 송신 단과 수신 단을 담당하며 나머지 한 대의 컴퓨터는 대역폭을 설정과 실험을 컨트롤하는 컴 퓨 터이다. 어플리케이션은 UDP패킷을 대역폭 측정 패 킷으로 사용했으며 Packet Pair 알고리즘과 PDF 알고리즘과 FCS 알고리즘을 사용하였고 본 논문에서 제안한 알고리즘을 적용하여 제작되었다.
• 그러나 제안돤 알고리즘의 반응 속도가 너무 늦을 경우 변화하는 네트워크 대역폭을 따라가지 못할 가능성을 배제할 수 없다. 이를 검증하기 위해서 빠르 게 대역폭이 변화하는 네트워크에서 대역폭을 측정하는 실험을 하였다.
• 기존의 방식에서는 측정 오류에 대해 민감하게 반응하여 대역폭 영역이 크게 진동하는 경향이 있었다. 이를 방지하기 위하여 대역폭이 측정되었어도 바로 대역폭 영역을 재설정하지 않고 연속적인 측정값의 상태를 관찰하여 대역폭 영역의 재설정을 결정 함으로서 측정 오류에 의한 대역폭 영역의 진동을 방지하고 빠르게 올바른 대역폭을 측정할 수 있도록 하였다. 즉, 기존 알고리즘에서는 예측 대역폭 범위를 증가시키거나 감소시키는 조건에 이르게 되면 바로 대역폭 영역이 바뀌었으나 제안된 알고리즘에서 는 같은 조건을 만족하는 결과가 정해진 변수만큼 반복되어야만 대역폭 영역을 재설정하는 방식이다.

대상 데이터

• 본 논문을 위하여 펜티엄-600MHz급 컴퓨터 세대를 사용하였다. 두 대의 컴퓨터는 각각 실험을 위한 패킷 송신 단과 수신 단을 담당하며 나머지 한 대의 컴퓨터는 대역폭을 설정과 실험을 컨트롤하는 컴 퓨 터이다.

성능/효과

• 따라서 본 논문에서는 Fast Convergence Scheme에서의 측정 속도를 유지하면서도 안정성을 더욱 강화하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 대역폭 측정 오차율이 약 23~31% 감소한 것으로 나타났다.
• 대역폭은 100kbps으로 설정하였으며 대역폭 측정을 500번 반복하였다. 제안돤 알고리즘의 실제 대역폭 대비 측정 오차 분포 성향이 기존의 알고리즘보다 낮은 쪽으로 편향되어 있는 것을 알 수 있다. 그러므로 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 측정 오류에 의해서 대역폭을 잘못 측정하는 성향이 적음을 알 수 있다、
• 그림 6은 기존의 알고리즘과 제안한 알고리즘의 역폭을 찾는 속도를 비교한 그래프이다. 제안한 알고리즘에서는 대역폭 영역을 재설정하기 위해서 이 전에 측정된 결과 값도 계산하기 때문에 기존의 방 식보다 약간 느리게 대역폭을 찾는 것을 알 수 있다. 위에서는 대역폭 영역의 재설정을 위해서 이전 측정 결과를 하나만 계산하는 것으로 설정하였다.

후속연구

• 향후 연구방향은 네트워크의 변동성이 큰 지역에 적용하여 제안된 알고리즘의 성능을 평가해야 할 것이다, 또한 효율적인 대역폭대기 설정과 수렴 정도에 대한 연구가 계속되어야 할 것이다.

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