Experimental Evaluation of Data Broadcast Storm in Vehicular NDN

임헌국,Lim, Huhnkuk The Korea Institute of Information and Commucation 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.7

NDN (Named Data Networking)과 같은 미래 네트워크 아키텍처는 현재 호스트 중심 네트워크 기술에서 정보 중심 네트워크 기술로 데이터를 전송할 수 있는 방식을 변경하기 위해 탄생하였다. 최근 Vehicular NDN을 커넥티드 차량을 포함한 스마트 차량의 통신 네트워크 기술에 접목하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. Vehicular NDN 환경에서 Interest/Data 패킷 브로드 캐스팅으로 인한 데이터 트래픽 폭증은 VNDN 기반 데이터 통신을 실현하기 위해 해결해야 할 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 데이터 브로드캐스트 폭풍 현상이 얼마나 심각하게 발생하는지를 보여주기 위해 VNDN 네트워크에서 네트워크 사이즈, 차량 스피드, 인터레스트 패킷 발생 빈도수의 증가에 따른 데이터 패킷 사본 발생을 ndnSIM을 이용하여 실험하고 평가한다. VNDN 안에 커넥티드 차량 수 및 Interest 패킷 발생 빈도수의 증가에 따라 중복된 데이터 패킷 처리량도 증가함을 확인하였다. Future network architectures such as Named Data Networking (NDN) were born to change the way data can be transmitted from current host-centric network technologies to information-centric network technologies. Recently, many studies are being conducted to graft Vehicular NDN to the communication network technology of smart vehicles including connected vehicles. Explosion of data traffic due to Interest/Data packet broadcasting in Vehicular NDN environment is a very important problem to be solved in order to realize VNDN-based data communication. In this paper, the generation of data packet copies according to the increase in network size, vehicle speed, and frequency of interest packets in VNDN network is simulated and evaluated using ndnSIM, in order to show how severe the data broadcast storm phenomenon. The CDP(Copies of Data Packets) increased proportionally in the increase of network size or Interest frequency.

EdgeCloudSim을 이용한 가상 이동 엣지 컴퓨팅 테스트베드 환경 개발

임헌국,Lim, Huhnkuk 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.8

이동 엣지 컴퓨팅은 중앙 집중식 데이터 처리가 아닌 데이터가 생성되는 네트워크의 에지와 가까운 곳에서 데이터를 처리하는 방식으로 클라우드 컴퓨팅의 단점을 보완하여 새로운 전기를 마련할 수 있는 기술이다. 데이터를 처리하고 연산하는 곳을 따로 먼 데이터 센터에 두는 것이 아닌, 이동 단말 장치들과 가까운 엣지에 컴퓨팅 능력을 부가하고 데이터 분석까지 가능하게 하여 저지연/초고속 컴퓨팅 서비스의 실현이 가능하게 하였다. 본 논문에서는 EdgeCloudSim 시뮬레이터를 이용해 클라우드와 엣지 노드가 협업하여 이동 단말의 컴퓨팅 작업 처리를 분업화 하는 가상의 이동 엣지 컴퓨팅 테스트베드 환경을 개발한다. 개발된 가상 이동 엣지 컴퓨팅 테스트베드 환경은 중앙 클라우드와 엣지 컴퓨팅 노드들 사이에서 이동 단말들의 컴퓨팅 작업 분배를 위한 오프로딩 기법들의 성능을 평가하고 분석한다. 가상 이동 엣지 컴퓨팅 테스트베드 환경 및 오프로딩 성능 평가를 제시함으로써 클라우드와 협업하는 이동 엣지 컴퓨팅 노드 구축을 준비하는 산업계 엔지니어들에게 하나의 사전 지식을 제공하고자 한다. Mobile edge computing is a technology that can prepare for a new era of cloud computing and compensate for shortcomings by processing data near the edge of the network where data is generated rather than centralized data processing. It is possible to realize a low-latency/high-speed computing service by locating computing power to the edge and analyzing data, rather than in a data center far from computing and processing data. In this article, we develop a virtual mobile edge computing testbed environment where the cloud and edge nodes divide computing tasks from mobile terminals using the EdgeCloudSim simulator. Performance of offloading techniques for distribution of computing tasks from mobile terminals between the central cloud and mobile edge computing nodes is evaluated and analyzed under the virtual mobile edge computing environment. By providing a virtual mobile edge computing environment and offloading capabilities, we intend to provide prior knowledge to industry engineers for building mobile edge computing nodes that collaborate with the cloud.

Analysis on NDN Testbeds for Large-scale Scientific Data: Status, Applications, Features, and Issues

임헌국,신광천,Lim, Huhnkuk,Sin, Gwangcheon The Korea Institute of Information and Commucation 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.7

데이터 볼륨과 복잡도가 빠르게 증가함에 따라 과학 빅데이터를 다루는 데이터 집적 과학은 네트워크를 통해 보다 효과적인 데이터 저장 및 분배를 위한 새로운 기술을 발견하는 것을 필요로 한다. 최근 네임드 데이터 네트워킹 커뮤니티와 데이터 집적 과학 커뮤니티는 함께 과학 실험 빅데이터의 분배 및 관리에 있어서 혁신적인 변화를 꾀하였다. 본 논문 에서는 기후과학 및 고에너지물리 데이터 등과 같은 과학 빅데이터를 위한 현존하는 엔디엔 테스트베드들에 대한 분석이 처음으로 이루어진다. 과학 빅데이터를 위한 엔디엔 테스트베드들을 현황, 엔디엔 기반 응용, 특징 측면에서 묘사하고 토의한다. 마지막으로 과학 빅데이터를 위한 엔디엔 테스트베드 네트워크를 확립함에 있어서, 함정에 빠질 수 있는 다양한 이슈들을 엔디엔 테스트베드들에 대한 묘사 그리고 특징들로 부터 도출하여, 분석 제시한다. As the data volumes and complexity rapidly increase, data-intensive science handling large-scale scientific data needs to investigate new techniques for intelligent storage and data distribution over networks. Recently, Named Data Networking (NDN) and data-intensive science communities have inspired innovative changes in distribution and management for large-scale experimental data. In this article, analysis on NDN testbeds for large-scale scientific data such as climate science data and High Energy Physics (HEP) data is presented. This article is the first attempt to analyze existing NDN testbeds for large-scale scientific data. NDN testbeds for large-scale scientific data are described and discussed in terms of status, NDN-based application, and features, which are NDN testbed instance for climate science, NDN testbed instance for both climate science and HEP, and the NDN testbed in SANDIE project. Finally various issues to prevent pitfalls in NDN testbed establishment for large-scale scientific data are analyzed and discussed, which are drawn from the descriptions of NDN testbeds and features on them.

오픈 소스 엣지 컴퓨팅 플랫폼 분석: 구조, 특징, 비교

임헌국,이희진,Lim, Huhnkuk,Lee, Heejin 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.8

엣지 컴퓨팅은 데이터를 처리하고 연산하는 곳이 멀리 떨어진 데이터센터에 있는 게 아니라, 단말 장치 혹은 게이트웨이와 같은 엑세스 포인트에 가까운 엣지 사이드에 컴퓨팅 능력 및 데이터 처리 능력을 부가함으로써 저지연/초고속컴퓨팅의 실현을 가능케 한다. 이러한 엣지 컴퓨팅의 종류로는 Mobile edge computing, Fog computing, Cloudlet computing이 있으며, 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅을 실제 구현/구축하기 위해 현존하는 오픈 소스 플랫폼들에 대해 초점을 맞추고 분석한다. 각 오픈 소스 엣지 플랫폼에 대해 구조 및 특징들을 체계적으로 묘사하고 비교 분석함으로써 오픈 소스 엣지 플랫폼을 이용하여 실제 엣지 노드를 구축 하고자 하는 산업계 엔지니어들에게 사용 사례에 부합한 최선의 엣지 플랫폼을 선택 할 수 있도록 하나의 제반 지식을 제공하고자 한다. Edge computing is a technology that can prepare for a new era of cloud computing. Edge computing is not a remote data center where data is processed and computed, but low-latency/high-speed computing is realized by adding computing power and data processing power to the edge side close to an access point such as a terminal device or a gateway. It is possible. The types of edge computing include mobile edge computing, fog computing, and cloudlet computing. In this article, we describes existing open source platforms for implementing edge computing nodes. By presenting and comparing the structure, features of open source edge platforms, it is possible to acquire knowledge required to select the best edge platform for industrial engineers who want to build an edge node using an actual open source edge computing platform.

사용자 웹 포털과 NSI 기반의 네트워크 자원 서비스 에이전트에 의한 자원서비스 시험

임헌국(Huhnkuk Lim) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.9

통합자원관리시스템을 이용한 예약 기반의 네트워크 자원 할당 테스트베드 망

임헌국(Huhnkuk Lim),문정훈(Jeonghoon Moon),공정욱(Jonguk Kong),한장수(Jangsoo Han),차영욱(Youngwook Cha) 한국통신학회 2011 韓國通信學會論文誌 Vol.36 No.12

Information-Centric Networking Platforms: A Survey

Huhnkuk Lim(임헌국),Gwangcheon Sin(신광천) 한국통신학회 2020 韓國通信學會論文誌 Vol.45 No.6

Analysis of Vehicle Tracking-based Mobility Management Schemes in the Vehicular Named Data Networking Environment

Huhnkuk Lim(임헌국) 한국정보통신학회 2024 한국정보통신학회논문지 Vol.28 No.2

VNDN integrates the principles of Named Data Networking (NDN) into the VANET paradigm. NDN provides name-based and content-centric routing, which is better suited for vehicle mobility challenge compared to the traditional host-centric TCP/IP architecture. NDN names data instead of hosts and allows stateful forwarding based on content names, which eliminates the dependency on end-host locations and enhances reliability. This makes mobility management and content retrieval much simpler in VNDN compared to IP-based VANETs. High speed vehicle mobility in VNDN causes issues like network disconnections, and failed content delivery. Therefore, accurately tracking the real-time location of vehicles in VNDN is a crucial issue for seamless and reliable content retrieval during mobility. In this paper, we compare and analyze legacy vehicle tracking-based mobility management techniques in VNDN, in order to provide preliminary knowledge for future incoming researches on vehicle tracking-based mobility management in the VNDN environment.

Advance Reservation Framework with Protection Management for Virtual Circuit Services

Huhnkuk Lim(임헌국),Kyungmin Lee(이경민),Youngwook Cha(차영욱) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.11(네트워크)

한국의 대표적 연구망인 KREONET은 사용자 가상회선 서비스를 위해 사전 예약 기반의 네트워크 서비스 에이전트인 DynamicKL 시스템을 개발하여 왔다. DynamicKL은 오픈 그리드 포럼 (OGF)에서 네트워크 자원 제어서비스를 위해 정의한 표준인 네트워크 서비스 인터페이스 (NSI) 및 그래픽 유저 인터페이스 (GUI)를 이용하여 예약, 할당, 해제, 종결, 조회 가상 회선 서비스를 제공한다. 또한 사용자에 의해 앞서 생성된 가상 회선과 예약들에게 가상회선 별로 보호 절체 관리 기능을 제공하기 위해 RICE 인터페이스를 갖는다. 본 논문은 DynamicKL 프레임워크 안에 구현된 가상회선 별 보호 절체 관리 기능을 가상 회선 서비스 관리 이슈 중 하나로 소개하고 이는 선진 연구망에서 개발한 다른 사전 예약 프레임워크 들과 비교하여 관리 및 안정성이 확보된 가상 회선 서비스를 제공하는데 기여한다. 관리자는 RICE 인터페이스를 사용하여 주회선 링크 장애시 백업 링크 안에 주 가상회선 들의 성공적인 보호 절체 유무 및 주회선 링크 복구 후 주회선 링크 내부에 주 가상회선 들의 성공적인 재생성 유무를 감지 할 수 있다. The most representative research network in Korea, KREONET, has developed DynamicKL, an advance reservation based Network Service Agent (NSA) for user driven virtual circuit services. DynamicKL provides reservation, provisioning, release, termination, and inquiry web services for network resources by using an open standard network service interface (NSI), as well as web services for network resources by using a GUI interface. In addition, it has the RICE interface to support a protection management function per VC for virtual circuits and reservations. In this article, a protection management per VC for provisioned VCs and reservations is addressed in the DynamicKL framework, as a contribution to the VC protection management issue, which results in more manageable and reliable VC services compared to other advance reservation frameworks. An administrator can detect successful or unsuccessful VC protections in the event of a primary link failure and successful or unsuccessful VC retrievals after a primary link repair, by using RICE.

제한된 수의 튜닝 가능한 파장변환기와 내부파장을 갖는 하이브리드 버퍼 구조의 광 패킷 스위치

임헌국 ( Huhnkuk Lim ) 한국인터넷정보학회 2009 인터넷정보학회논문지 Vol.10 No.2

광 패킷 스위칭 기술은 대용량 인터넷 트래픽을 패킷레벨에서 보다 유동적인 대역폭으로 전송해 줄 수 있으며, WDM 계층과 I P 계층을 유연하게 통합 해 줄 수 있기 때문에 차세대 광 인터넷을 위한 가장 강력한 스위칭 기술 중 하나이다. 광 패킷 스위칭 기술의 연구는 동기식 망 안에서의 연구와 비동기식 망 안에서의 연구로 나뉘며 본 논문에서는 인터넷 트래픽과 같은 비동기 가변길이 패킷들을 위한 광 패킷 스위치 내부에 경합해결 이슈에 초점이 맞추어져 있다. 하이브리드 버퍼는 광 지연 선로 버퍼와 전자 버퍼로 구성 되어 비동기 가변길이 패킷들의 경합 해결을 위한 하나의 대체 버퍼로서 패킷손실 확률을 감소시키기 위해 소개된바 있다. 그런데 스위치 내부의 자원 중 튜닝 가능한 파장 변환기의 개수와 내부 파장개수를 고려한 광 패킷 스위치의 디자인은 스위치 비용과 자원 이용 효율을 결정짓는 매우 중대한 이슈이다. 따라서 본 논문에서는 한정된 수의 튜닝 가능한 파장 변환기와 내부 파장 개수를 고려한 하이브리드 버퍼 구조형 광 패킷 스위치를 설계하고 그것의 스케쥴링 알고리즘을 소개하고자 한다. 제안한 스케쥴링 알고리즘은 광 지연 선로 버퍼만을 갖는 기존의 LAUC-VF알고리즘과 비교하여 더 나은 패킷 손실 확률을 제공해 줄 수 있었다. Optical packet switching (OPS) is a strong candidate for the next-generation internet, since it has a fine switching granularity at the packet level for providing flexible bandwidth, and provides seamless integration between WDM layer and IP layer. Optical packet switching have been studied in two categories: OPS in synchronous and OPS in asynchronous networks. In this article we are focused on contention resolution of OPS in asynchronous networks. The hybrid buffer have been addressed, to reduce packet loss further as one of the alternative buffer structures for contention resolution of asynchronous and variable length packets, which consists of the FDL buffer and the electronic buffer. The OPS design issue for the limited number of TWCs and internal wavelengths is important in the aspect of switch cost and resource efficiency. Therefore, an hybrid buffer structured optical packet switch and its scheduling algorithm is presented for considering the limited number of TWCs and internal wavelengths, for contention resolution of asynchronous and variable length packets. The proposed algorithm could lead to the packet loss improvement compared to the legacy LAUC-VF algorithm with only the FDL buffer.