동적 로드 밸런싱을 적용한 다중 경로 라우팅 방안에 관한 연구

Abstract

동적 메트릭을 사용하는 단일 경로 라우팅 방식이 폭주에 대처하는 방법은 폭주 영역을 피해갈 수 있도록 경로를 바꾸어주는 것이다. 그러나, 이러한 라우트 변경은 라우팅 진동(osciliation)을 야기할 수 있고, 폭주에 대응하여 실제적으로 네트워크 상에 존재하는 다중의 경로들을 모두 동시에 이용할 수 없다는 한계점이 있다. 이에 본 논문에서는 라우팅 오버헤드 측면에서 매우 효율적이면서, 라우팅 성능을 높일 수 있는 동적로드 밸런싱을 수행하는 다중경로 라우팅 방식(MP-DLB: Multipath routing with Dynamic Load Balancing)을 제안하였다. 제안한 MP-DLB 방식은 동적 로드 밸런싱을 수행하는 다중 경로 라우팅의 오버헤드를 줄이기 위해 인터넷 트래픽이 일부 hot 목적지로 집중되는 패턴을 보이는 인터넷 패킷 배치 분석자료를 근거로 hot 목적지에 대해서만 다중 경로를 설정하고, 이들 다중 경로에 대해서만 동적 로드 밸런싱을 수행한다. 소수의 hot 목적지에 대해서만 다중 경로를사용하도록 함으로써 다중 경로 사용을 위한 오버헤드를 감소시키면서도, 라우팅 성능에 주된 영향을 미치는 트래픽에 대한 라우팅을 효율적이고 안정되게 제공하는 효과가 있다. 제안하는 MP-DLB 방식의 성능을 검토하기 위하여 시뮬레이션을 실행하였는데, 특히 제안하는 방식과 마찬가지로 인터넷 트래픽 편중 현상을 이용해 효율적인 동적 메트릭 단일 경로 라우팅을 실현한 Hybrid-SCOUT 방식과 그 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 라우팅 방식은 hot 목적지를 향하여 집중되고 있는 여러 소스로부터의 트래픽을 다중 경로를 이용해 분산 전송함으로써 단일 경로 방식인 Hybrid-SCOUT에 비하여 좀 더 효과적으로 폭주를 경감시키고 라우팅 성능을 높임을 볼 수 있었다.;Dynamic metric single-path routing is based on single-path routing and the only thing single-path routing can do to react to congestion is changing the route used to reach a destination, which results in routing osciliation and under-utilizes network resources, therefore it finally doesn't support optimal network performance. In this paper, I present a new multipath routing algorithm with dynamic load balancing which can lessen routing overhead and increase network performance. According to analysis of Internet packet traces which show that a high percentage of network traffic is destined for a small number of networks, we establish multipath only to these selected "hot" destination networks and perform dynamic load balancing. This approach can reduce overheads for multipath by establishing multipath only to small number of hot destination, and guarantee routing efficiency and stability as well. I show through simulations that my algorithms can alleviate congestion and provide higher network performance compared with Hybrid-SCOUT algorithm establishing single-path using the same Internet traffic locality as my algorithmdoes. It's because my algorithm can divide and forward traffic which is transmitted by a lot of sources and destined for "hot" destinations which are easy to be overcrowded through multipaths.