Method for Network Traffic Generation Based on User Behavior of Streaming Media

Shuai Zeng,Zhongying Wang,Guofeng Zhao,Shaocong Gai,Jie Duan,Yi Zhang 보안공학연구지원센터 2016 International Journal of Future Generation Communi Vol.9 No.12

Existing traffic generation methods generate traffic by the flow generator structured and then sent data packets, which had two problems, one is that the traffic generated is not enough authenticity, the other one is that the rate of flow is not high. For coping with the method for network traffic generation based on user behavior of streaming media and streaming media server was presented. The test results show that comparing with D-ITG, the size of traffic produced by this method has been obviously improved, and its principle indicates that the flow is highly authentic. The proposed method breaks through the traditional thinking of traffic generator sends packet by itself, which decreases the difficulty of the realization of the traffic generator and has good reference value for the researches and development of traffic generator.

응용 프로그램의 특성 반영이 가능한 트래픽 생성기

여필구(Phil-koo Yeo),조걸(Keol Cho),유대철(Dae-chul Yu),황영시(Young-si Hwang),정기석(Ki-seok Chung) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.9

다양한 컴포넌트의 집적과 저전력 정책에 대한 연구가 활발했던 시스템 온 칩 설계 분야에서는 최근 들어 집적되는 컴포넌트의 수가 늘어나고 특성이 다양해짐에 따라 이들의 인터커넥션 문제가 새로운 이슈로 주목받고 있다. 시스템 온 칩이 주목받기 시작한 이후로 컴포넌트들의 구성에 따른 성능을 평가하기 위한 각종 시뮬레이터의 개발이 진행되어 왔으며, 효율적인 컴포넌트간의 인터커넥션 설계를 위한 시뮬레이션 환경도 개발이 진행되어 이들을 이용한 성능 평가가 실제 설계에 반영되고 있다. 대부분의 시뮬레이션 환경은 시스템 온 칩의 성능을 테스트하는 데 있어서 수학적 확률 함수를 기반으로 한 트래픽을 사용하고 있으나, 이는 실제 칩의 동작을 테스트하기에는 한계가 있다. 따라서 실질적인 칩의 테스트를 위하여 시스템 상에서의 동작을 정확하게 모사할 수 있는 시뮬레이터의 필요성이 고조되고 있으나, 실제로 이러한 트래픽 생성 방법을 적용한 시뮬레이터는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 멀티 프로세서 시스템 온 칩 상에서 수학적 확률 모델은 물론 실제 시스템의 동작을 모사하는 시뮬레이션이 가능한 트래픽 생성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 트래픽 생성법은 실제 응용프로그램의 특성을 반영할 수 있도록 트래픽을 생성하므로 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법보다 실제 동작에 가까운 시뮬레이션을 진행할 수 있으며 이는 인터커넥션에 따른 시스템의 성능을 실효적으로 비교할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안된 트래픽 생성법과 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법의 차이를 비교하여 제안된 생성법의 이점에 대해 알아본다. Integrating massive components and low-power policies have been actively investigated for system-on-chip designs. But in recent years, finding the optimal interconnection structure among heterogeneous components has emerged as a critical system design issue. Therefore, various simulation tools to model interconnection designs are being developed and performance evaluation of simulation is reflected in the real design. But most of the simulation environments employ traffic generation based on the mathematical probability functions, and such traffic generation cannot fully cover for various situations that may be occurred in the real system. Therefore, the demand for traffic pattern generation based on real applications is increasing. However, there have been few simulators that adopt application-specific traffic generators. This paper proposes a novel traffic generation method in simulating various interconnection structures for multi-processor system-on-chip design. The proposed traffic generation method can generate traffic patterns that can reflect the actual characteristics of the application and evaluate the performance of an interconnection structure under more realistic circumstance than traffic patterns using mathematical probability functions. By comparing the differences between the proposed method and the one based on mathematical probability functions, this paper shows advantages of the proposed traffic generation method.

도심지 대규모 도로망에서 교통 밀도 분류를 위한 이미지 생성 기법

조지호,정희진,부이 칵 남,이홍석 한국정보과학회 2020 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.26 No.11

Traffic flow analysis and prediction are important research fields in transportation. Traffic flow analysis and prediction are necessary in developing traffic systems to control traffic signals and minimize traffic congestion. The traffic volume in an urban area can be expressed as an image necessary for training a deep-learning model to provide predictions of traffic volume for each situation. In this study, we propose a new image generation method for traffic density classification in terms of large-scale road networks in urban areas. The traffic volume and speed of a vehicle can be collected using a traffic information collection device. However, it is difficult to measure the density that depends on time and space from the perspective of the overall road network. Thus, to resolve the problem, we propose an image generation approach based on the arrival and departure time information on the vehicle. An image was generated based on the RSE (Road Side Equipment) data of 11 consecutive intersections, and a Convolutional Neural Network (CNN) was used to verify the proposed approach to traffic density classification. 교통흐름 분석 및 예측은 교통 분야에서 중요한 연구 분야 중 하나이다. 교통흐름의 분석 및 예측은 교통신호를 제어하고 교통혼잡의 최소화를 위한 교통 시스템 개발에 필요하다. 도심지의 교통량은 상황별 교통량 예측을 제공하기 위한 딥러닝 모델 학습에 필요한 이미지로 표현될 수 있다. 본 연구에서는 도심지의 대규모 도로망 측면에서 교통 밀도 분류를 위한 새로운 이미지 생성 방식을 제안한다. 차량의 교통량과 속도는 교통 정보 수집 장치를 사용하여 수집할 수 있다. 그러나 전체적인 도로 네트워크의 관점에서 시공간에 의존하는 밀도를 측정하는 것은 어렵다. 따라서 문제를 해결하기 위해 차량의 도착 및 출발 시간 정보에 기초한 이미지 생성 접근법을 제안한다. 11개의 연속된 교차로의 RSE(Road Side Equipment) 데이터를 기반으로 이미지를 생성하였으며 제안된 교통 밀도 분류의 접근 방식을 검증하기 위해 CNN(Convolutional Neural Network)을 사용하였다.

트래픽 패턴분석 기반 실시간 모의 트래픽 생성 및 검증 기법 연구

강현중,김현철 (사)디지털산업정보학회 2009 디지털산업정보학회논문지 Vol.5 No.4

High-speed services and bulk transmission were available by the development of the network and communication technologies. Moreover various next-generation converged services are undergoing a change by various services. This paper presents improved real-time simulated traffic generation and verification schemes based on the actual traffic pattern analysis. For this, we analyzed traffic patterns of actual application system and generated simulated traffics. We also suggested scheme that verify similarity of simulated traffic and actual traffic.

HTTP 응용들의 식별을 위한 패턴 기반의 시그니쳐 생성

진창규,최미정 한국엔터프라이즈아키텍처학회 2013 정보기술아키텍처연구 Vol.10 No.1

오늘날 인터넷의 발달과 더불어 다양한 스마트 기기들의 증가로 인하여 많은 양의 트래픽이 발생하고 있다. 특히 기존의 데스크탑 이외의 다양한 모바일 기기와 스마트 디바이스에서는 HTTP 기반의 응용 트래픽이 많이 증가하고 있다. 이렇게 증가하는 모바일 트래픽은 인터넷에 망 과부하, 웹보안과 같은 다양한 문제들을 발생시키고 있다. 인터넷 망의 과부하 및 보안 문제를 해결하기 위해서는 우선적으로 응용의 정확한 탐지가 필요하다. 이를 위하여 전통적으로는 잘 알려진 포트 기반의 분석 방법이 사용되었다. 그러나 과도한 트래픽을 발생시켜 방화벽이나 IDS 장비에서 포트를 제한한 P2P 응용 프로그램들이 포트를 변경하여 사용하기 때문에 포트 기반의 분석은 정확성이 떨어진다. 이를 보안하기 위하여 제안된 시그니쳐 기반의 분석 방법의 경우 잘 알려진 포트 기반 분석 방법에 비해 비교적 높은 분석률과 정확성을 가지지만 분석에 필요한 시그니쳐를 생성해야 하는 오버헤드를 가지고 있다. 또한 기존의 시그니쳐에 생성에 관한 연구는 각각의 응용에 대해 분류하고 분석하지만 HTTP를 이용하는 트래픽에 대해서는 프로토콜 레벨의 분석만 가능할 뿐 HTTP를 전송 프로토콜로 사용하는 응용 프로그램의 분류와 같은 깊이 있는 분석이 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 HTTP 헤더의 반정형적인 특성을 바탕으로 HTTP 기반 응용을 정확히 탐지하기 위한 시그니쳐 생성 방법에 대하여 제시하고 있다. 이를 학내망 트래픽에 실제 적용함으로써 본 논문의 타당성을 보인다. Internet traffic volume has been increasing rapidly due to popularization of various smart devices and Internet development. In particular, HTTP-based traffic volume of smart devices is increasing rapidly in addition to desktop traffic volume. The increased mobile traffic can cause serious problems such as network overload, web security, and QoS. In order to solve these problems of the Internet overload and security, it is necessary to accurately detect applications. Traditionally, well-known port based method is utilized in traffic classification. However, this method shows low accuracy since P2P applications exploit a TCP/80 port, which is used for the HTTP protocol; to avoid firewall or IDS. Signature-based method is proposed to solve the lower accuracy problem. This method shows higher analysis rate but it has overhead of signature generation. Also, previous signature-based study only analyzes applications in HTTP protocol-level not application-level. That is, it is difficult to identify application name. Therefore, previous study only performs protocol-level analysis. In this paper, we propose a signature generation method to classify HTTP-based traffics in application-level using the characteristics of typical semi HTTP header. By applying our proposed method to campus network traffic, we validate feasibility of our method.

진해만 침매터널 상부의 수중소음의 일변화 및 음향적 특성

신현옥 ( Hyeon Ok Shin ) 한국수산해양기술학회 2015 수산해양기술연구 Vol.51 No.3

Jinhae Bay located in the southern of Korean Peninsular is an important spawning area in Korea. By some preliminary studies it was measured several times that adult Pacific codes (Gadus microcephalus) were passed (swimming layer: 15 to 18 m) over a submerged sea tunnel (sea bottom: about 30 m) rather than another immigration route when the Pacific codes were tagged surgically with an acoustic transmitters and released inside of the Bay. There is a possibility that the Pacific codes and the other fishes use the route on the sea tunnel as an immigration route are affected by a human-generated underwater noise around the sea tunnel due to the sea tunnel traffic. On this study the 25-hour measurements of the underwater noise level by water layer were conducted with a hydrophone attached on a portable CTD and an underwater noise level meter during four seasons, and the acoustical characteristics of the underwater noise was analyzed. The mean traffic volume for one hour at the sea tunnel on the spring was shown the largest value of 1,408 [standard deviation (SD): 855] vehicles among four seasons measurement. The next one was ordered on the autumn [1,145 (SD: 764)], winter [947 (SD: 598)] and summer [931 (SD: 558)] vehicles. Small size vehicle was formed 84.3% of the traffic volume, and ultra-small size, medium size, large size and extra-large size of the vehicle were taken possession of 8.7%, 3.2%, 2.0% and 1.8%, respectively. On the daily change of the noise level in vertical during four seasons the noise level of 5 m-layer was shown the highest value of 121.2 (SD: 3.6) dB (re 1 μPa), the next one was 10 m- layer [120.7 (SD: 3.5)], 2 m- and 15 m-layer [120.3 (SD: 3.5 to 3.7)] and 1 m-layer [119.2 (SD: 3.6)] dB (re 1 μPa). In relation with the seasonal change of the noise level the average noise level measured during autumn was shown the highest value of 123.9 (SD: 2.6) dB (re 1 μPa), the next was during summer [121.4 (SD: 3.2)], spring [118.0 (SD: 3.4)] and winter [116.5 (SD: 5.1)] dB (re 1 μPa). In results of eigenray computation when the real bathymetry data (complicate shape of sea bed) was applied the average number of eigenray was 2.68 times (eigenrays: 11.03 rays) higher than those of model bathymetry (flat and slightly sloped sea bottom). When the real bathymetric data toward inside (water depth becomes shallow according to a distance between the source of noise and hydrophone) of the Bay was applied on the eigenrays calculation the number of the eigenray was 1.31 times (eigenrays: 12.49 rays) larger than the real bathymetric data toward outside (water depth becomes deep with respect to the distance). But when the model bathymetric data toward inside of the Bay was applied the number of the eigenray was 1.05 times (eigenrays: 4.21 rays) larger than the model bathymetric data toward outside.

Dynamic Characteristics of a Multi-Functional Bridge Bearing with Builtin Piezocomposite Element

Ha, Dong-Ho,Choo, Jinkyo F.,Lee, Chang Hyung,Jang, Won Seo,Goo, Nam-seo Trans Tech Publications 2013 Applied mechanics and materials Vol.432 No.-

<P> A multi-functional bridge bearing with built-in piezocomposite electricity generating element (PCGE) is being developed by our research team to respond to the growing demand of self-powered sensing devices for the monitoring of bridges by harvesting the energy produced by the traffic-induced vibrations. For the intended application, a multilayered piezoelectric PCGE structure composed of layers of piezoceramic, glass/epoxy, and carbon/epoxy, has been developed to improve the durability, output voltage and power of the piezoceramic. The output voltage of this PCGE can be used for real-time traffic monitoring like in bridge-weigh-in-motion systems and can eventually be exploited to generate the electricity needed for the lighting and functioning of other embedded sensors. This paper presents the results of the dynamic loading tests conducted on a prototype of the proposed multi-functional bridge bearing to enhance its design details and verify the accuracy of the measurement. The results show that the bearing provides reliable measurement for traffic monitoring and enable to conceive details for the improvement of the output voltage of the PCGE. Since bridge bearings, as indispensable devices transferring the loads and movements from the deck to the substructure and foundations of the bridge, are continuously subjected to traffic loads, the proposed bridge bearing appears to be a natural and economic solution that can be applied to existing or newly built bridges without modification of the conventional design while providing additional and valuable functions for the maintenance of the structure. </P>

멀티미디어 데이터 특성 모델링에 기반한 네트워크 트래픽 생성기의 구현

김진혁(Jin-Hyuk Kim),신광식(Kwang-Sik Shin),윤완오(Wan-Oh Yoon),이창호(Chang-Ho Lee),최상방(Sang-Bang Choi) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.47 No.6

네트워크 트래픽 분석 및 모델링은 그 중요성에 따라 많은 연구가 진행되어온 영역이다. 기존의 네트워크 트래픽 분석 및 모델링 관련 연구는 간단한 패킷 스트림을 전송하거나 HTTP와 같은 특정 어플리케이션의 트래픽 특성을 반영하는데 초점이 맞춰져 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 데이터의 특성을 반영한 네트워크 트래픽 생성기를 제안한다. 멀티미디어 데이터의 특성을 반영하기 위해 대표적인 멀티미디어 콘텐츠인 온라인 게임의 트래픽을 분석하기 위해서 온라인 게임의 패킷 전송간 시간과 패킷 크기 확률변수들에 따른 분포를 모델링 하였으며 그 모델을 입력으로 갖는 네트워크 트래픽 생성기의 구조를 제시하였다. 제안된 네트워크 트래픽 생성기를 이용하여 L4D(Left4Dead), WoW(World of Warcraft)의 트래픽을 생성해 본 결과 실제 데이터와 유사도가 높은 분포를 갖는 것을 확인 할 수 있었다. A study on network traffic analysis and modeling has been exclusively done due to its importance. However, conventional studies on network traffic analysis and modeling only focus on transmitting simple packet stream or traffic features of specific application, such as HTTP. In this paper, we propose a network traffic generator, which reflects the characteristics of multimedia data. To analyze the traffics of online game, which is one of the most popular multimedia contents, we modeled the distribution according to the time between packets and packet size random variable and designed the traffic generator which has the model for input. We generated the traffics of L4D(Left4Dead), WoW(World of Warcraft) with proposed network traffic generator and we found that the generated traffics have similar distributions with real data.

트래픽 유통계획 기반 사이버전 훈련데이터셋 생성방법 설계 및 구현

김용현,안명길 한국융합보안학회 2020 융합보안 논문지 Vol.20 No.4

In order to provide realistic traffic to the cyber warfare training system, it is necessary to prepare a traffic distribution plan in advance and to create a training data set using normal/threat data sets. This paper presents the design and implementation results of a method for creating a traffic distribution plan and a training data set to provide background traffic like a real environment to a cyber warfare training system. We propose a method of a traffic distribution plan by using the network topology of the training environment to distribute traffic and the traffic attribute information collected in real and simulated environments. We propose a method of generating a training data set according to a traffic distribution plan using a unit traffic and a mixed traffic method using the ratio of the protocol. Using the implemented tool, a traffic distribution plan was created, and the training data set creation result according to the distribution plan was confirmed. 사이버전 훈련 시스템에 현실감 있는 트래픽을 제공하기 위해서는 사전에 트래픽 유통계획 작성과 정상/위협 데이터셋을 이용한 훈련데이터셋 생성이 필요하다. 본 논문은 사이버전 훈련 시스템에 실제 환경과 같은 배경 트래픽을 제공하기 위한 트래픽 유통계획 저작과 훈련데이터셋을 생성하는 방법의 설계와 구현 결과를 제시한다. 트래픽 유통계획은 트래픽을 유통할 훈련 환경의 네트워크 토폴로지와 실제 및 모의환경에서 수집한 트래픽 속성 정보를 이용하여 저작하는 방법을 제안한다. 트래픽 유통계획에 따라 훈련데이터셋을 생성하는 방법은 단위트래픽을 이용하는 방법과 프로토콜의 비율을 이용하는 혼합트래픽 양상 방법을 제안한다. 구현한 도구를 이용하여 트래픽 유통계획을 저작하고, 유통계획에 따른 훈련데이터셋 생성결과를 확인하였다.

OPNET을 이용한 자기유사성 트래픽 발생기 설계 및 성능 평가

한경은,정광본,이승현,김영천,Han Kyeong-Eun,Jung Kwang-Bon,Lee Seung-Hyun,Kim Young-Chon 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.5a

최근 인터넷 사용자가 급증함에 따라 전체 인터넷 트래픽의 90%이상을 차지하는 IP 트래픽이 통신망 성능에 미치는 영향은 매우 크다. 따라서 효율적인 망의 설계와 설계된 망의 정확한 성능 평가를 위하여 IP 트래픽의 특성을 반영한 자기유사성(self-similarity) 트래픽 발생기의 설계는 매우 중요하다. 본 논문에서는 OPNET을 이용하여 자기유사성 트래픽 발생기를 설계한다. 이를 위해 Pareto 분포를 갖는 ON-OFF 소스를 이용하고, 이를 다중화하여 중첩시킴으로써 자기유사성의 특성을 구현하였다. 또한 구현한 자기유사성 트래픽 발생기의 성능 평가를 위하여 다양한 통계학적인 접근방법을 통해 자기유사성의 특성을 분석 검증하고, 입력부하 및 다중화 된 소스의 개수에 따른 영향을 분석하였다. 설계된 자기유사성 트래픽 발생기는 유무선 통신망 모델 구현 및 성능 평가 시 IP 트래픽 발생기로 활용될 수 있으며, 자기유사성 트래픽 모델링에서 요구되는 구체적인 파라미터 값의 결정에도 도움이 될 것으로 기대된다. Recently, with the exponential growth of the number of Internet users, IP traffic which occupies more than 90 percent of the entire Internet traffic affects significantly to the performance of networks. Therefore, the design of the self-similar traffic generator reflected the feature of IP traffic is very important to design the networks efficiently and evaluate the performance of it correctly. In this paper, we design the self-similar traffic generator using OPNET. In order to implement the self-similar characteristics, ON-OFF sources with Pateto distribution are employed and aggregated. The designed self-similarity traffic generator is evaluated and verified with R/S plot, variance time(VT) plot under the various offered loads and the number of sources. It is expected that the designed self-similar traffic generator can be put to practical use when wire or wireless networks is designed and verified as well as it can be useful to decide the specific parameter value for Internet traffic modeling.