다중 서비스 클래스를 지원하는 서버 기반 라우팅 방안

Abstract

As consequence of the rapid increase in multimedia data, e.g., digital video or audio, in the Internet recently, many researches are being done on QoS(Quality of Service) routing, which can improve network utilization and user service levels. Most of existing works on QoS routing, however, have a limitation of solving the inherent tradeoffs between the routing performance and the frequency of the link QoS state information exchanges. Additionally, they have focused on improvement in routing performance of QoS traffic, little effort has been devoted to routing algorithm of best-effort traffic which has lower priority. Each type of traffic is routed according to its different priority, inefficient best effort routing results in congestion or, even starvation of resources in the network where resources are shared by multiple traffic classes. In this research, we propose server based routing mechanism that not only can support QoS routing efficiently solving the tradeoffs problem in traditional QoS routing based on distributed routing computation, but also can achieve better routing performance for best effort traffic without affecting performance of QoS routing. In proposed server based routing scheme, route server, which is responsible for determining QoS route in a routing domain, can always keep link QoS state information accurate as it assigns or gets back QoS paths to or from QoS flows. Because route server make a routing decision using the accurate network state information, therefore, it can achieve significant performance improvement. Moreover, each client router, which receives the information of links that are congested with QoS traffic from route server, can get better routing performance effectively by directing best effort traffic around those links.;최근 인터넷에서 디지털(digital) 비디오나 오디오와 같은 멀티미디어 데이터의 양이 급증함에 따라 네트워크 활용률 및 사용자 서비스 수준을 향상시킬 수 있는 QoS(Quality of Service) 라우팅에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 이제까지의 QoS 라우팅에 관한 연구들은 대부분 분산된 경로 계산으로 인해 라우팅 성능과 프로토콜 오버헤드간의 균형 문제(tradeoffs)를 해결하는데 한계가 있다. 뿐만 아니라 대부분 QoS 트래픽의 성능 향상에만 초점을 맞추어 우선 순위가 보다 낮은 최선(Best effort) 트래픽에 대한 영향은 전혀 고려하지 않았다. 두 트래픽은 서로 다른 우선 순위에 따라 라우팅되는데 네트워크 자원을 공유하는 환경에서 효율적인 최선 트래픽 라우팅을 지원하지 못하는 경우에는 네트워크 자원 고갈 및 성능 저하의 문제를 초래한다. 이에 본 논문에서는 서버를 기반으로 하는 QoS 라우팅 구조를 확장하여 기존의 분산 QoS 라우팅에서의 균형 문제를 근본적으로 해결하여 QoS 라우팅을 효율적으로 지원할 뿐 아니라, QoS 트래픽의 성능에는 전혀 영향을 주지 않으면서 우선 순위가 낮은 최선 트래픽의 성능 또한 향상시킬 수 있는 새로운 라우팅 메카니즘을 제안하였다. 제안하는 다양한 서비스 클래스 지원의 서버 기반 라우팅은 라우팅 도메인 내의 모든 QoS 라우팅을 담당하는 라우트 서버가 QoS 플로우에게 경로를 할당하고 반환 받는 작업을 통해 네트워크 상태 정보를 정확히 파악할 수 있다. 따라서 네트워크 상태 정보 교환으로 인한 프로토콜 오버헤드가 없고 정확한 네트워크 상태 정보를 기반으로 라우팅 결정을 내리므로 라우팅 성능을 향상시킨다. 뿐만 아니라 라우트 서버가 QoS 트래픽의 부하 분포를 라우터들에게 알려 최선 트래픽이 QoS 트래픽을 효과적으로 우회하도록 함으로써 최선 라우팅의 성능 또한 향상시킬 수 있다.