IoT 환경에서의 소프트웨어 정의 네트워킹 기반 이동성 관리 = SDN based mobility management in IoT networks

국문 초록 (Abstract)

IoT 환경에서 IoT 단말은 사물 주소, 배터리, 네트워크 대역폭, 컴퓨팅 파워 등 자원이 제한적이다. 또한 현재 사용되고 있는 이동성 관리 프로토콜들은 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 제한된 자원을 사용하는 IoT 환경에서는 이동 단말기에 큰 부하를 주게 된다. 이러한 제한적인 여건(Constraint Environment)으로 인한 IoT 환경에서 이동성을 지원할 때 IoT 단말기의 부하를 최소화시킬 필요가 있다.
SDN 기반의 이동성 관리 지원은 중앙집중형 방식으로 IoT 단말기의 부하를 감소시키고 SDN의 프로그래밍이 가능한(Programmable) 기능이 종류가 다양한 IoT 단말에게 폭넓은 유연성을 제공하기 때문에 IoT 환경에 적합하다. SDN은 중앙집중형 네트워크 관리방식으로 이러한 문제점을 쉽게 해결할 수 있기 때문에 기존의 IoT 환경의 문제점을 해결하기 위해 SDN 기반의 이동성에 관한 연구를 진행한다.
본 논문에서는 기존의 IP 네트워크 이동성 관리와의 비교를 통해 SDN에서의 효율을 보여준다. SDN 환경에서의 이동성 관리 메커니즘을 제안하여 IoT 단말기를 이용한 SDN 환경에서 구현하고 실험한다.
실험을 통해 본 논문에서 제안한 이동성 관리가 기존 보다 더 좋은 성능을 보여주는 것을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In IoT environment, IoT terminals have limited resources such as object address, battery, network bandwidth, and computing power. In addition, since the mobility management protocols currently used have a complicated structure, the mobile terminal has a heavy load in the IoT environment using limited resources. In order to support mobility in the IoT environment due to the constraint environment, it is necessary to minimize the load of the IoT terminal.
The mobility management support based on SDN is suitable for the IoT environment because the load of the IoT terminal is reduced in a centralized manner and the programmable function of the SDN provides a wide range of flexibility for various types of IoT terminals. SDN is a centralized network management method that can easily solve these problems. Therefore, we study SDN based mobility to solve the problems of existing IoT environment.
In this paper, we show efficiency in SDN through comparison with existing IP network mobility management. We propose mobility management mechanism in SDN environment and implement and experiment in SDN environment using IoT terminal.
Through experiments, we confirmed that the proposed mobility management shows better performance than the existing one.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 관련 연구 3
• 제1절 IoT 3
• 제2절 Mobile IPv4 5
• 1. IPv4 네트워크 5
• 2. Mobile IPv4 7
• 제3절 SDN 기반의 모바일 네트워크 12
• 1. SDN 12
• 2. OpenFlow 14
• 3. Open vSwitch 17
• 4. SDN Controller 18
• 5. SDN 기반의 모바일 네트워크 19
• 6. Mobile IPv4 와 SDN 모바일 네트워크 비교 분석 19
• 제3장 SDN 환경에서 IoT 단말의 이동성 관리 메커니즘 24
• 제1절 SDN 환경에서 IoT 단말의 이동성 관리 알고리즘 24
• 제2절 SDN 모바일 네트워크에서의 핸드오버 최소화 알고리즘 28
• 제3절 SDN 환경에서 IoT 단말의 이동성 관리 메커니즘 30
• 제4장 SDN 기반의 이동성 관리 시나리오 및 구현 33
• 제1절 SDN 기반의 이동성 관리 구현 환경 33
• 1. 컨트롤러 애플리케이션 구현 환경 33
• 2. SDN 기반의 이동성 관리 네트워크 구축 환경 33
• 제2절 SDN 기반의 이동성 관리 구현 35
• 1. SDN 기반의 이동성 관리 컨트롤러 애플리케이션 구현 35
• 2. SDN 기반의 이동성 관리 네트워크 구축 41
• 제5장 SDN 기반의 이동성 관리 측정 및 결과 그래프 44
• 제1절 SDN 기반의 이동성 관리 측정 시나리오 44
• 제2절 SDN 기반의 이동성 관리 측정 그래프 설명 45
• 제3절 SDN 기반의 이동성 관리 측정 결과 분석 48
• 제6장 결론 49
• 참고문헌 50
• 국문초록 52