압축 기능을 가진 웹캐시 시스템 개발

박진원,김명균,홍윤환,Park, Zin-Won,Kim, Myung-Kyun,Hong, Yoon-Hwan 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 A Vol.11 No.1

As the number of Internet users and the amount of web contents have increased very fast, reducing the load of web servers and providing web services more rapidly have been great issues. A web-cache system, which is located between the user and the web server, has been used by many web service providers as an effective way to reduce the load of web servers and the web service response time. In this paper, we have developed a web-cache system which is based on the Squid cache and has a compression capability. The web-cache system in which compression capability reduces the amount of network traffic and the web service response time by transfering the web contents in the compressed format over the network between the web-cache system and the user. The performance enhancement is greater in the reverse-cache system than in the forward-cache system because in the case of the reverse-cache system, the cache reduces the amount of traffic on the Internet which is the bottleneck in the network path between the user and the web server. The experimentation result shows that the amount of data traffic has reduced from 2 to 8 times depending on the size of the web contents. The web server response time has reduced 37% on the average and when the size of the web content is greater than 10Kbyte, the response time has reduced 87% on the average. 인터넷 사용자의 수가 폭발적으로 늘어나고 엘 컨텐츠의 양이 많아지면서 웹서버의 부하를 줄이면서 사용자에게 보다 빠르게 웹서비스를 제공하는 것이 중요한 문제가 되었다. 웹캐시 시스템은 사용자와 웹서버 사이에 위치하여 웹서버의 부하를 줄여주고 사용자의 서비스 응답시간을 줄여주기 위한 효과적인 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 소스가 공개되어 있는 스퀴드 웹캐시 시스템을 이용하여 데이터 압축기능을 가진 웹캐시 시스템을 개발하였다. 압축기능을 가진 웹캐시 시스템은 웹캐시 시스템과 사용자 사이의 데이터론 압축하여 전송함으로써 네트워크의 트래픽을 줄여주고 사용자의 웹서비스 응답시간을 줄여주는 효과가 있다. 특히 리버스 캐시 시스템의 경우에는 종단간 병목구간인 인터넷 추간의 트래픽 양을 줄여주므로 그 효과는 더욱 크게 나타난다. 성능측정 결과 원래 웹 객체의 크기에 따라 압축율은 달라지지만 2배에서 크게는 8배 정도까지의 데이터 전송량이 줄었으며 사용자의 응답시간은 평균 37% 정도의 속도 향상이 있었으며 원래 데이터의 크기가 10Kbyte 이상인 경우에서는 평균 속도 향상율이 87% 정도로 향상 정도가 더욱 크다는 것을 알 수 있었다.

필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이 설계

박진원 ( Zin-won Park ),이준형 ( Joon-hyung Lee ),이희찬 ( Hee-chan Lee ),김명균 ( Myung-kyun Kim ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2

오늘날 공장 자동화에 이용되는 필드버스 네트워크는 여러 가지가 있으며 이들은 각각의 미디어 접근 방식과 프로토콜을 사용하고 있다. 서로 다른 종류의 네트워크는 완전히 분리되어 있기 때문에 네트워크 관리자는 이를 관리하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 이기종의 필드버스 네트워크를 통합할 수 있는 필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이를 설계하였다. 필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이는 이더넷 프로토콜을 이용하여 다른 네트워크로 데이터를 전달할 수 있고 프로토콜 간의 변환을 수행하여 분리된 네트워크를 통합하고 통합된 환경으로 제어 및 모니터링을 가능하게 한다.

Pitch Shifting 기법을 사용하는 전자악기에서 Sample Module의 개수를 최소화하는 방안

박진원(Zin-Won Park),최제헌(Jae-Heon Choi),김규년(Kyoo-Nyun Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1B

현재 사용되고 있는 전자악기는 한 옥타브에 대해 여러 개의 샘플 모듈(sample module)을 메모리에 저장해두면서, 옥타브내의 다른 음들은 그 샘플 모듈을 피치 시프팅(pitch shifting)하여 생성한다[1]. 따라서, 하나의 악기에 대해 많은 샘플 모듈을 사용하게 되고 많은 메모리를 필요로 한다. 본 논문에서는 보다 더 적은 샘플 모듈을 사용하여 메모리를 절약할 수 있는 방법을 연구하였다. 피치 시프팅의 범위를 하나의 옥타브 이내로 제한하지 않고, 피치 시프팅에 의해 발생하는 원음과의 오차 평균을 줄이면서 가장 적절한 샘플 모듈음을 찾아낸다. 본 논문에서는 전자악기의 악기음 중에서 피아노 음을 선택했으며, 피아노의 88개 음들 중에서 피치 시프팅을 했을 때 원음과 가장 가까운 음을 만들어내는 음들을 샘플 모듈로 사용한다. 이러한 방법으로 샘플 모듈음들을 선택하면 기존의 전자악기에서 사용하는 샘플 모듈 개수보다 훨씬 적으면서도 동일한 음질을 보장하고, 또한 메모리 공간도 절약할 수 있다.

웹 캐시 통합 관리 시스템 설계 및 구현

박진원(Zin-Won Park),권대현(Dae-Hyun Kwan),김명균(Myung-Kyun Kim),홍윤환(Yoon-Hwan Hong) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.2Ⅲ

인터넷 사용자의 수가 폭발적으로 늘어나고 웹 컨텐츠의 양이 많아지면서 웹캐시의 수요는 날로 높아져가고 있다. 동시 접속자의 수가 수천에서 수만에 이르는 대형 웹사이트의 경우, 다수의 웹캐시를 두어 웹서버의 부하를 줄이기도 한다. 이러한 웹서비스 환경에서 여러 대의 웹캐시를 효율적으로 관리하고 모니터링 할 수 있는 관리 시스템이 요구되고 있다. 본 논문에서는 다수의 웹캐시를 통합 관리하고 모니터링 할 수 있는 웹 기반 통합 관리 시스템을 설계하고 구현해 보았다.

SYN Flood DoS 공격을 차단하기 위한 확장 TCP

박진원(Zin-Won Park),김명균(Myung-Kyun Kim) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.9·10

서비스 거부 공격이란 서비스를 제공하는데 있어 필요한 컴퓨팅 및 통신 자원을 고갈시키는 공격으로 원천적으로 해결하기가 매우 힘든 것으로 알려져 있다. TCP는 연결 설정 과정에 있어 서비스 거부 공격을 당할 수 있는 문제점을 가지고 있다. TCP는 연결 설정이 완료될 때까지 각 연결 설정 단계의 상태를 큐에 저장하고 있다가 연결 설정이 완료되면 연결된 소켓을 어플리케이션으로 전달한다. 공격자는 수많은 연결 요청을 보내고 이 요청에 대한 연결 과정을 완료하지 않음으로 해서 이 큐를 가득 차게해 다른 정상적인 연결 요청을 받아들일 수 없도록 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 서비스 거부 공격을 차단하기 위한 확장 TCP를 제안하고 이를 리눅스 상에서 구현하였다. 제안한 확장 TCP는 연결 설정이 종료될 때까지는 연결 설정 과정에 대한 상태를 큐에 유지하지 않도록 함으로써 서비스 거부 공격을 막을 수 있도록 하였다. 제안된 확장 TCP를 위해 TCP의 3-way handshake 과정을 일부 수정하고 이를 리눅스 커널에 구현하였으며 그 성능을 실험해 본 결과 정상적인 서비스 환경에서는 수정전의 TCP의 연결 처리 속도에 비해 0.05%정도의 지연이 있었지만 SYN Flood 공격이 이루어지고 있는 상황에서는 아무런 영향을 받지 않았다. The Denial of Service(DoS) attacks, which are done by consuming all of the computing or communication resources necessary for the services, are known very difficult to be protected from. TCP has drawbacks in its connection establishment for possible DoS attacks. TCP maintains the state of each partly established connection in the connection queue until it is established completely and accepted by the application. The attackers can make the queue full by sending connection requests repeatedly and not completing the connection establishment steps for those requests. In this paper, we have designed and implemented the extended TCP for preventing from SYN Flood DoS attacks. In the extended TCP, the state of each partly established connection is not maintained in the queue until the connection is established completely. For the extended TCP, we have modified the 3-way handshake procedure of TCP, and implemented the extended TCP in the Linux operating system. The test result shows 0.05% delay more than original TCP, but it shows that the extended TCP is strong for SYN Flood attacks.

필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이 설계

박진원(Zin-Won Park),이준형(Joon-Hyung Lee),이희찬(Hee-Chan Lee),김명균(Myung-Kyun Kim) 전력전자학회 2005 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-

오늘날 공장 자동화에 이용되는 필드버스 네트워크는 여러 가지가 있으며 이들은 각각의 미디어 접근 방식과 프로토콜을 사용하고 있다. 이러한 필드버스 네트워크는 완전히 분리되어 있기 때문에 네트워크 관리자는 이를 관리하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이기종의 필드버스 네트워크를 통합할 수 있는 필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이를 설계하였다. 필드버스 프로토콜 변환 게이트웨이는 프로토콜 변환을 하여 다른 종류의 네트워크로 데이터를 전달할 수 있고 분리된 네트워크를 통합하고 통합된 환경으로 제어 및 모니터링을 가능하게 한다.

DoS 공격 예방을 위한 확장 TCP 설계

박진원(Zin-Won Park),김명균(Myung-Kyun Kim) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A

보안의 중요성이 강조되고 있는 요즈음 해킹이라는 용어는 시스템에 침입하여 정보를 빼내거나 수정, 삭제하는 행위를 포함하여 서비스를 방해하는 행위로도 일컬어지고 있다. 보편적으로 많이 사용되는 있는 TCP 프로토콜 자체의 취약점을 이용한 서비스 거부공격이 갈수록 거대해지고 위험한 공격 방식으로 인식되고 있지만 이에 대한 적절한 예방법이 없는 것이 사실이다. 본 논문에서는 TCP 프로토콜을 확장하여 서비스 거부공격에 대한 예방 기능을 가진 프로토콜을 제안한다.

P2P 응용에서의 보안 기능 설계

박진원(Zin-Won Park),이준형(Joon-Hyung Lee),김명균(Myung-Kyun Kim) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.1A

P2P 어플리케이션은 일대일 통신 혹은 그룹간의 공동 작업에 많이 사용된다. 이러한 어플리케이션은 메시지 전송 및 파일, 데이터의 공유기능을 가지고 있어 신뢰할 수 있는 상대방과의 통신을 전제로 하고 있다. 하지만 사용자의 의도에 따라 혹은 의도하지 않는 경우로 인하여 상대방과 그룹 전체에 악영향을 미칠 위험성도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 일대일 혹은 그룹간의 안전하고 신뢰성 있는 통신을 위해 보안성을 지닌 P2P 어플리케이션을 설계해 보았다.

통합 필드버스 게이트웨이 설계

박진원(Zin-Won Park),이준형(Joon-Hyung Lee),이희찬(Hee-Chan Lee),김명균(Myung-Kyung Kim) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅲ

오늘날 공장 자동화에 이용되는 필드버스 네트워크는 여러 가지가 있으며 이들은 각각의 미디어 접근 방식과 프로토콜을 사용하고 있다. 서로 다른 종류의 네트워크는 완전히 분리되어 있기 때문에 네트워크 관리자는 이를 관리하는데 않은 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 이기종의 필드버스 네트워크를 통합할 수 있는 통합 필드버스 게이트웨이를 설계하였다. 통합 필드버스 게이트웨이는 이더넷 프로토콜을 이용하여 다른 네트워크를 데이터를 전달할 수 있고 프로토콜간의 변환을 수행하여 분리된 네트워크를 통합하고 통합된 환경으로 제어 및 모니터링을 가능하게 한다.

공장자동화를 위한 토폴로지에 따른 스위칭 이더넷의 성능분석

김명균,박진원,Kim, Myung-Kyun,Park, Zin-Won 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.1

본 논문에서는 공장자동화를 위한 제어네트워크로서의 스위칭 이더넷 네트워크의 성능을 분석한다. 스위칭 이더넷은 네트워크상에서의 충돌을 없앰으로써 실시간 데이터의 전송을 가능하게 하여 준다. 공장자동화 제어네트워크는 일반 컴퓨터 네트워크와는 달리 전송되는 데이터의 양은 적은 반면 실시간 전송을 요한다. 본 논문에서는 이더넷 스위치를 이용한 선형 및 트리 토폴로지의 네트워크에서 제어시스템이 요구하는 전송지연시간 요구를 만족하는지에 대해 분석한다. In this paper, the performance of switched ethernet networks with different topologies as an industrial control networks is analyzed. The switched ethernet eliminated data collisions on the network and can be used to transmit real-time data. While the amount of data on the network is small compared to the computer networks, the industrial control networks require the real-time data delivery. In this paper, we analyze and compare the network performance of switched ethernet networks with linear and tree topologies whether they satisfy the real-time data delivery requirement needed to be used as the industrial control networks.