Earticle

에뮬랩 소프트웨어는 미국 유타주립대학교에서 개발되어 전 세계 십여 개 사이트에 설치 구축되었다. 우리나라 국가과학기술연구망에서 구축한 KREONET-에뮬랩은 네트워크 프로토콜, TCP성능 테스트 등 네트워크 기술 연구는 물론 분산시스템, 보안 및 융합연구 분야의 연구자들에게 맞춤형 네트워크 토폴로지와 시스템 노드를 제공하고 있다. 테스트베드 는 실험연구에 있어 가장 중요한 역할을 하며, 실제로 연구자들은 테스트베드에서 지원 가능한 실험만을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 지난 10년간 유타-에뮬랩을 활용한 프로젝트 목록을 토대로, 테스트베드를 활용한 연구 형태를 확인하고 연구자의 분포를 분석하여, 우리나라 KREONET-에뮬랩의 활용 동향과 비교하였다. 또한 서비스화된 테스트베드 (Testbed-As-a-Service)를 통한 차세대 테스트베드의 융합 연구 커뮤니티 서비스방안을 제시하였다.

Emulab software was developed by the team of University of Utah and it has been replicated at dozens of other sites in the world. Although KREONET Emulab, which established by the Korea Institute of Science and Technology Information, has only a modest number of compute nodes it has been provided an ideal playground to conduct various research for network protocols, cyber security and convergence research. A testbed is a critical enabler of experimental research and researchers only carry out the experiments that are supported by the testbed. This paper outlines the Utah Emulab’s status and use types among the last 10 years of operation results and compares them with the ones with the KREONET Emulab. In addition, Testbed-as-a-Service(TaaS) is discussed to upgrade the testbed for the convergence research community services.

The most important criterion for achieving the maximum performance in a wireless mesh network (WMN) is to limit the interference within the network. For this purpose, especially in a multi-radio network, the best option is to use non-overlapping channels among different radios within the same interference range. Previous works that have considered non-overlapping channels in IEEE 802.11a as the basis for performance optimization, have considered the link quality across all channels to be uniform. In this paper, we present a measurement-based study of link quality across all channels in an IEEE 802.11a-based indoor WMN test bed. Our results show that the generalized assumption of uniform performance across all channels does not hold good in practice for an indoor environment and signal quality depends on the geometry around the mesh routers.

정부에서는 다가오는 2000년대에 우리나라의 과학기술을 선진 7개국 수준으로 진입시킴은 물론 기술개발을 통한 국가 경쟁력의 확보를 목표로 여러 기술분야에 걸쳐 HAN(highly Advanced national) 프로젝트를 기획하고 1992년부터 기술개발에 착수하였다. 현재 국가 초고속 정보통신망 기반 구축사업의 일부로 추진되고 있는 HAN/BISDN 프로젝트는 통신망, 교환, 전송, 및 단말 분야로 나뉘어 초고속 정보통신망의 구축에 소요되는 다양한 장치들을 단계적으로 개발할 예정이다. 장기간에 걸쳐 여러 기관들이 다양한 장치들을 공동으로 개발하게 되는 이러한 대형 프로젝트의 경우 개발 결과물을 통신망에 적용하여 사업화하기 이전에 검증하기 위한 통신망 테스트베드(Network Testbed:NTB)의 구축과 운용이 절실히 필요하다. 본고는 이러한 NTB의 목적 및 필요성 등에 관하여 언급한 뒤 세계 여러 나라에서 구축 및 운용되는 테스트베드들의 사례를 살펴보고, HAN/BISDN 프로젝트중 NTB 구축 계획에 관하여 기술한 것이다.

In this paper, we overview the system development status of the national maritime precise point positioning-real-time kinematic (PPP-RTK) service in Korea, also known as the Precise POsitioning and INTegrity monitoring (POINT) system. The development of the POINT service began in 2020, and the open service is scheduled to start in 2025. The architecture of the POINT system is composed of three provider-side facilities-a reference station, monitoring station, and central control station-and one user-side receiver platform. Here, we propose the detailed functionality of each component considering unidirectional broadcasting of augmentation data. To meet the centimeter-level user positioning accuracy in maritime coverage, new reference stations were installed. Each reference station operates with a dual receiver and dual antenna to reduce the risk of malfunctioning, which can deteriorate the availability of the POINT service. The initial experimental results of a testbed from corrections generated from the testbed network, including newly installed reference stations, are presented. The results show that the horizontal and vertical accuracies satisfy 2.63 cm and 5.77 cm, respectively. For the purpose of (near) real-time broadcasting of POINT correction data, we designed a correction message format including satellite orbit, satellite clock, satellite signal bias, ionospheric delay, tropospheric delay, and coordinate transformation parameters. The (near) real-time experimental setup utilizing (near) real-time processing of testbed network data and the designed message format are proposed for future testing and verification of the system.

무선 메쉬 네트워크는 네트워크 구성의 용이성과 비용적인 장점으로 각광받고 있는 무선 백본 네트워크 기술이다. 최근 상용화된 제품이 출시되고 있지만, 대부분의 기존 연구 기술은 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 실제 상황을 고려하여 무선 메쉬 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 본 테스트 베드는 무선 분산 시스템(Wireless Distribution System)과 브릿지를 응용하여 멀티 채널 멀티 인터페이스와 동적인 위치기반 라우팅 프로토콜을 지원한다. 위치기반 라우팅 프로토콜은 링크 채널 변화와 물리적 거리를 고려한 메트릭을 이용하여 무선 간섭에 강하게 설계하였다. 그리고 메쉬 클라이언트들은 중앙 집중 주소 관리 서버를 통해 주소를 할당 받아 통신하며, 간이 망 네트워크 관리 프로토콜을 통해 망을 관리하도록 설계 및 구현하였다.

Wireless Mesh Network(WMN) is wireless backbone networks technique which has ease of network configuration and cost of advantage. Recently, WNM released a new product, but most of existing research and technology analysis the performance through the simulation. This paper build the wireless mesh network testbed for actual situation. Testbed supports multi-channel multi-interface using bridge, the Wireless Distribution System and dynamic location-based routing protocol. This routing protocol strongly design against wireless interference using metric for link channel change and real distance. Then, the address of mesh clients assigned by the centralized address management server. Mesh clients is designed and implemented to manage network through Simple Network Management Protocol.

홈 네트워크 분야에서 신기술의 적용 및 시험, 연구 환경 구축, 응용서비스의 개발 등을 위하여 실제 가전기기를 대상으로 테스트를 한다면 많은 비용과 시간이 투자된다. 가전기기를 컴퓨터로 시뮬레이션하여 각 개별 가전의 홈 네트워크 테스트와 여러 가전기기의 연동 서비스 검증을 위해 홈 네트워크 테스트베드가 필요하다 본 논문에서는 개별 가전의 제어 및 모니터링을 지원하는 가전 시뮬레이터들과 홈 네트워크 연동 서비스를 지원하는 흠 네트워크 테스트베드를 설계하고 구축한다. 설계된 테스트베드는 재사용성을 위해 가전기기 시뮬레이션 동작을 모듈화하여 설계하고, 가전 시뮬레이션 동작 메시지는 XML을 이용하여 설계 구축한다.

WMNs(Wireless Mesh Networks)은 기존 유 무선망 구축 시 발생하는 고가의 비용 및 이동성 제약 등의 단점을 극복하기 위해 제안된 네트워크 구조로써 네트워크 구축비용에 비해 광범위한 인터넷 접근영역을 제공하는 장점을 가진다. 특히, IEEE 802.11e를 MAC 계층으로 사용하는 WMN은 기존 IEEE802.11에서 보다 강화된 QoS(Quality of Service)기능을 가지므로, 안정적 멀티미디어 관련 응용 계층을 지원하는 WMN 구축을 위해 주목받고 있는 기술 중 하나이다. 본 논문은 광주과학기술원에 설치된 MIMC(Multi-Interface Multi-Channel) WMN 테스트베드를 QoS 기능 지원을 위해 IEEE 802.11e 기반으로 확장한다. 특히, 확장에 필요한 소프트웨어 요소 및 하드웨어 요소에 대해 논한다. 또한, 확장된 IEEE 802.11e WMN 테스트베드를 사용하여 현재 주목받고 있는 IEEE 802.11e기반 WMN의 기본 쓰루풋 성능, 쓰루풋 차별화 성능등을 실험적으로 분석한다.

In this paper, a test bed for real-time network Real-Time Kinematic (RTK) research was constructed using reference stations of the NGII. A group of candidate station networks was derived, including three stations in Seoul. The group consisted of four stations with a distance of less than 100 km between them. Among several candidates, a network composed of stations with short distances between them and demonstrating good data quality for all reference stations was selected as the test bed. After collecting real-time data in Radio Technical Committee for Maritime services (RTCM) format from the selected stations and conducting a noise analysis on measurements, mm-level carrier phase measurement noise was confirmed. Afterwards, the user set the reference station inside the test bed and analyzed the network RTK positioning performance of the MAC method using the GPS L1 frequency as post-processing. From the result of the analysis it was confirmed that the residual error for all users was within 10 cm after applying the correction. Additionally, after determining integer ambiguities through Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment (LAMBDA), it was confirmed that the fix rate was 100%, and all ambiguities were resolved as true values.

본 논문에서는 보안장비의 성능평가 및 네트워크 내 센서들의 로그정보를 수집할 수 있는 테스트베드를 구축하였다. 이 테스트베드는 실제 인터넷과 유사한 테스트 환경을 제공하여 테스트베드 내에서 공격을 직접 생성하거나 공격 트래픽이 포함된 데이타셀을 이용하여 공격을 재현할 수 있도록 구성되었다. 본 테스트베드는 기존 테스트베드에 비해 비교적 적은 비용과 시간으로 구축이 가능하며, 공격 트래픽의 유형이나 테스트베드 사용목적에 따라 수정이나 확장이 용이하다. 따라서 많은 비용과 시간의 소모로 인해 쉽게 진행할 수 없었던 보안장비의 성능평가나, 공격 발생 시 네트워크에 존재하는 센서들의 로그 수집을 용이하게 할 수 있다. 본고에서는 테스트베드 구축 시 발생할 수 있는 다양한 문제점과 그 해결방안을 제시하였으며 제안한 테스트베드를 이용하여 DDoS 공격과 월을 재현하는 과정을 보였다.

We present a testbed for collecting log information and evaluating network security under various attacks. This testbed is modeled on real Internet, where attack traffic coexists with normal traffic. Attacks can be produced either by attack tools directly or by data sets including attack traffic. It costs less time and money than existing ones which are both costly and often time consuming in constructing. Also, it can be easily revised or extended according to the traffic types or the uses. Therefore, using our testbed can make various tests more efficient and facilitate collecting log information of sensors with attacks. We discuss how to use our testbed through replay procedures of DDoS attack and worm. We also discuss how we surmount some difficulty in constructing the testbed.

유비쿼터스 환경의 일환으로 있는 홈 네트워크는 원격제어 서비스, 모니터링, 정보가전기기의 연동서비스, 보안 서비스 등의 다양한 서비스들이 제공된다. 이러한 서비스들이 사용화되기 위해서는 먼저 테스트를 통한 검증과정이 필요하다. 본 논문에서는 홈 네트워크의 환경 구축 및 응용 서비스의 테스트와 연구 개발을 하기 위한 홈 네트워크 테스트베드를 설계하고 구현하고자 한다. 홈 네트워크 테스트베드의 솔루션으로 추가로 배선을 설치할 필요없이 기존의 전력선을 그대로 사용하기 때문에 비용이 적게 들고 설치가 용이한 PLC를 이용하였다. 또한, 홈 네트워크 테스트베드의 솔루션으로 Zigbee를 이용한 무선센서 네트워크를 사용하였다. 정보가전기기를 제어 및 모니터링 하는 Home Auto로 구현하였으며, Home Auto와 댁외의 단말기들을 연결하는 Home Gateway로 구현하였다.

Remote control service, monitoring, gear service of information electronic appliance, various services of security service and so on of Home network that is by link of Ubiquitous environment are offered. These services need verification process through priority test to use and are changed. If test using actuality information electronic device for test, much expenses and time may be invested. Home network test bed offers softness of research using control model and simulator, in this paper, Wish to design and embody home network test bed to do environment construction of home network and test of application service. Because use istent power line just as it is without necessity to establish circuit in addition by solution of home network testbed, expense costs to be less and establishment used easy PLC. Also, propriated Wireless sensor network that use Zigbee by solution of home network testbed. Appliance check and monitor square do by Home Auto that know embodied, and embodied by Home Gateway that interlink terminals of Home Auto and out of.

본 논문은 테스트 환경의 재구축에 의한 번거로움을 제거하고 손쉽게 테스트 환경을 재구성할 수 있는 리눅스 기반의 테스트 베드인 Network Traffic Control Test-bed(NTCT)를 구현하고 이를 활용한 실험 결과를 보인다. 본 논문에서 제시하는 NTCT는 원하는 사용자가 지정하는 네트워크 트래픽을 발생시키는 NS2 연동 트래픽 발생기와, 네트워크의 대역폭을 관리하여 실제 네트워크 상황과 유사한 환경을 유지시키는 트래픽 제어기, 그리고 성능 평가를 위한 실시간 네트워크 모니터로 구성되어 있다. 본 논문에서는 제시하는 NTCT를 이용하여 네트워크 성능을 평가하는 예제를 포함한다.

This paper proposes architecture of Linux-based Network Traffic Control Test-bed (NTCT) that easily implements reconfigurable network environment. The proposed NTCT consists of traffic generator that uses the simulation results of NS2 simulator, traffic controller using Linux kernel, and traffic monitor. This paper also includes the analysis example using the proposed NTCT.

일반적으로 망 관리 시스템(NMS: Network Management System)은 실제 자원과 이를 관리하기 위한 에이전트(agent) 개발이 완료된 후에 개발을 시작하거나, 실제 자원의 개발자로부터 관리 정보를 제공받아 병행해서 개발된다. 그러나, 전자의 경우는 실제 자원과 에이전트가 개발된 후에도 관리 시스템 개발까지의 공백이 초래되고, 후자 또한, 망 관리 시스템의 올바른 동작을 위하여 실제 자원이 완성된 이후 일정 기간 동안 정합시험이나 안정성 시험을 통해 문제점들을 보완해야 한다. 본 논문에서는 실제 자원의 개발전에도 망관리시스템의 개발 및 운용 테스트를 수행하도록 지원하는 테스트 베드를 제안한다.

본 논문에서는 가족 구성원들이 원하는 다양한 제어 단말을 통하여 위치에 상관없이 댁내의 정보가전을 제어하고 모니터링하기 위한 홈 네트워크 액세스 에이전트를 설계 구현한다. 제안되는 액세스 에이전트는 홈 게이트웨이(또는 홈 서버) 상에서 유무선 네트워크를 통합하고, 웹, PDA, 휴대폰 등과 같은 다양한 제어 단말을 사용하여 일관된 메시지 형식으로 홈 네트워크에 접근이 가능하도록 설계한다. 또한 액세스 에이전트의 동작 및 유용성 검증을 위해 다양한 제어 단말의 사용자 인터페이스를 설계하고, 이를 사용하여 접근 제어되는 홈 네트워크 테스트베드를 구현한다.

In this paper, a home network access agent, which controls and monitors networked appliances at home using various terminals regardless of user's location, is designed and implemented. The proposed access agent integrates wire and wireless network on a home gateway (or home server) and is accessed with consistent messages using various terminals such as a web terminal, a PDA and a cellular phone. Also, in order to verify the operation and availability of the agent, a user interface for the various terminals is designed and a home network testbed which is accessed and controlled by the terminals is implemented.

선박을 통한 관광 수요가 증가함에 따라 선박 사고에 대비한 안전한 운항 및 대처가 필요하다. 해상에서는 외부구조 지원을 신속하게 받을 수 없으므로, 자체적으로 피해 최소화를 위한 초기 대응이 매우 중요하다. 따라서, 2차 피해 방지를 위해 신속하고 정확하게 선박 내 승객 위치 파악이 필요하다. 본 연구에서는 선박의 특성을 고려하여 저전력, 초소형 등의 장점을 가진 지그비(Zigbee) 무선측위기술(PDT, Position determination technology)을 향상시킨 e-Zigbee(enhanced-Zigbee) 무선 측위 기술을 적용하였고 사용자 니즈(needs)에 맞게 측위 정밀도를 고려한 저가형과 고정밀 승객 위치 태그(tag) 및 액세스포인트(AP, Access point)를 제공하였으며 특성조사를 통해 측위정밀도를 향상시킨 실선 테스트베드를 구축하였다.

As ship-based tourism increases, safe sailing and management are necessary to prevent maritime accidents. Because external rescue support cannot arrive rapidly in the case of ship-related accidents, the initial response is very important for damage minimization. Further, for secondary damage prevention, it is necessary to accurately determine passenger positions. In this paper, considering the characteristics of a ship, the enhanced-Zigbee(e-Zigbee) position determination technology (PDT) is applied, which improved upon the Zigbee PDT by having advantages such as low power consumption and smaller size. According to user needs, a low-cost and high-precision passenger positioning tag and access point(AP) is provided. A ship testbed that yields improved positioning accuracy based on a performance evaluation is constructed.

SDN은 기존의 네트워크의 구성과 달리 네트워크 장비에서 소프트웨어 기능을 기반으로 패킷을 전달하는 방식으로, 기존의 네트워크 구조보다 비용 및 운용적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 SDN은 OpenFlow 인터페이스 중심으로 구축되기 때문에 기존의 네트워크와 마찬가지로 보안에 취약점을 가지고 있기는 SDN도 마찬가지이다. 이러한 보안 취약점을 보완하고자, SDN은 NFV(Network Function Virtualization)를 기반으로 가상화된 보안기능을 제공하여 보안 문제를 해결 하고자 하였다. NFV의 장점은 기존의 장비처럼 네트워크 보안 설정 등을 모든 장치에 다 하지 않고, 컨트롤러를 사용하여 한 번에 해결한다는 것이 큰 장점이다. 현재 사용되고 있는 하드웨어 기반의 보안 기술은 Delay가 발생할 수밖에 없으며, 포트 번호를 바꿔 다양하게 실행되는 보안 공격을 막는데 역부족이다. 따라서 본 논문은 SDN 환경에서 보안을 위해 동작하는 NFV에서 보안 장치에 설정되는 ACL, ZFW등의 기능 없이도 유해 트래픽을 필터링 할 수 있는 방법에 대해서 연구하고자 하였다. 이를 위하여 SDN으로 유입되는 트래픽을 정상적인 트래픽과 유해 트래픽으로 분류하고, 유해 트래픽은 전달되지 않도록 하여 NFV 기반의 SDN 보안 성능을 향상시키고, 정상적인 트래픽과 유해 트래픽을 분류하는데 패턴을 적용하여 트래픽을 구분한다. 본 논문은 이러한 연구를 위하여 SDN을 기반의 테스트 네트워크를 구축하였다.

SDN-based networks have many advantages over existing networks. SDN is different from existing network configuration It is a method of delivering packets based on software functions in network equipment, which has many advantages in terms of cost and operation over existing network structure. However, since it is built around OpenFlow, which is the most widely known interface in SDN, it is also vulnerable to security. So SDN tried to solve this by providing virtualized security function based on NFV(Network Function Virtualization). The advantage of NFV is that it is possible to apply security only to the place where security is needed by using controller without need to set up like existing equipment. In this paper, I tried to investigate a method to filter harmful traffic without the ACL(Access Control List), ZFW(Zone-Based Firewall) and other functions set in the security device in the NFV that operates for security in the SDN environment. The hardware-based security technologies currently used are inevitably subject to delays and can not be used to prevent security attacks that are executed in various ways by changing port numbers. Therefore, the purpose of this paper is to improve the security performance of SDN based on NFV by analyzing traffic pattern and filtering harmful traffic and nontoxic traffic. For this study, a test network based on actual SDN was constructed and the pattern - based harmful traffic detection technology was proved.

본 논문은 최근 확대되는 다양한 U-네트워크 인프라를 구현하는 방안으로 MIMO 무선랜과 애드혹 무선기술을 이용하는 레저용 U-campus 테스트베드 구축 사례를 소개한다. site 선정을 포함한 테스트베드의 구성 방안, 무선 측정 및 단말기 설계, 망구성 및 중계기 설계, 서비스 플랫폼 설계 및 토목 구현 등에 관한 구체적인 사례를 설명한다. 본 논문은 U-block의 내부 지원 통신망과 외부지원 통신망을 기본적으로 분리하는 이중 WLAN 기반 애드혹 라우터를 핵심 시스템으로 사용하고 있고, 이와 관련된 시스템 설계 기술을 이용하여 고품질 레저 서비스, 캠퍼스 및 무인화 안전관리, 병원 및 주요기기 자원관리, 산업 및 청정 자원 환경관리 등 다양한 U-서비스 개발에 응용 가능하리라 생각된다.

This paper introduces an exemplary test-bed of leasure proving U-campus, utilizing MIMO wirless LAN and Ad-hoc communications systems, to be applicable to emerging U-network infrastructures. The basic design considering site selection, wireless measurements and terminal device design, composition of network and relay routers, and final construction implementation of the service platform issues are depicted at large. Especially, the core concept of the ad-hoc router, using dual WLANs that basically separates the internal support communications and the external support communications, will be a useful system approach for diverse U-services of high-quality leisures, on-campus unmanned safety, hospital resource managements, industrial and environmental monitoring.

인터넷의 광범위한 사용과 더불어 이동성은 컴퓨터 사용자들의 컴퓨팅 환경을 급격하게 변화시키고 있다. 이러한 인터넷 사용환경에서 이동성을 보장하기 위하여 IETF에서는 Mobile IP 프로토콜을 표준화하였다. Mobile IP 사용시 인터넷 사용자는 자신의 홈 네트워크에서 다른 외부 네트워크로 이동하더라도 IP 주소 설정의 변경 없이 자유롭게 인터넷을 사용할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 Mobile IP를 학내망에 도입하기 위하여 그 성능을 평가하기 위한 테스트베드를 구축한다. Mobile IP 프로토콜의 사용이 네트워크 성능에 미칠수 있는 영향을 실험적으로 평가함으로써 학내 망에 직접 설치하여 검증할 때 발생 가능한 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

Mobility changes the computing environment of computer users rapidly with the broad use of the Internet. In order to support mobility in the Internet infrastructure, IETF standardized Mobile IP With the use of Mobile IP, the Internet users can use the Internet freely without any change in the IP address configuration when they move from their home networks to foreign networks. In this paper, we implement a test bed for evaluation the performance of Mobile IP to use it in the campus network. By evaluating the effect of the use of Mobile IP on the network performance, we expect that the possible side effect of its direct use in the campus network will be reduced.