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1

이동성 지원을 위한 SDN 기반의 네트워크 플랫폼 개발

이완직, 이호영, 허석렬

국제문화기술진흥원 The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) Vol.5 No.1 2019.02 pp.401-407

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최근 급증한 클라우딩 컴퓨팅의 수요 해결과 네트워크 가상화 서비스 지원을 위해 등장한 SDN(Software Defined Networking)은 많은 기업과 단체들에 의해 차세대 네트워크 기술로 주목받고 있다. 하지만, 원래 SDN이 설계된 유선 네트워크와는 달리, 무선 네트워크에서의 SDN은 노드의 이동성을 제공해주지 못하는 제약을 가지고 있 다. 본 논문에서는 SDN의 기존 오픈플로우 프로토콜을 확장하여, SDN Controller가 네트워크의 무선자원을 관리하 고 노드들의 이동성을 지원하는 SDN 기반의 네트워크 플랫폼을 개발하였다. 본 논문의 이동성 지원 기능은 SDN Controller의 무선 자원관리 기능을 이용하여 두 개 이상의 무선 인터페이스를 이용한 노드의 이동을 지원할 수 있 는 장점을 가진다. 또한 본 논문에서는 구현 기능을 시험하기 위해, 다양한 이동 실험에 따른 여러 전송 성능에 관한 파라미터들을 측정하였고, 하나의 무선 인터페이스를 사용했을 때와 두 개의 인터페이스를 사용했을 때의 성능에 관 한 파라미터를 비교하였다. 본 논문에서 제안한 SDN 기반 네트워크 플랫폼은 SDN 환경에서 무선 네트워크의 자원 을 모니터링하고 노드들의 이동성을 지원하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
SDN(Softeware Defined Networking) has emerged to address the rapidly growing demand for cloud computing and to support network virtualization services. Therefor many companies and organizations have taken SDN as a next-generation network technology. However, unlike the wired network where the SDN is originally designed, the SDN in the wireless network has a restriction that it can not provide the mobility of the node. In this paper, we extended existing openflow protocol of SDN and developed SDN-based network platform, which enables the SDN controller to manage the radio resources of its network and support the mobility of the nodes. The mobility support function of this paper has the advantage that a node in the network can move using its two or more wireless interfaces by using the radio resource management function of the SDN controller. In order to test the functions implemented in this paper, we measured parameters related to various transmission performance according to various mobile experiments, and compared parameters related to performance using one wireless interface and two interfaces. The SDN-based network platform proposed in this paper is expected to be able to monitor the resources of wireless networks and support the mobility of nodes in the SDN environment.

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2

모바일 가상화기반 클라우드 자원관리를 지원하는 효율적 방법

강용호, 장창복, 김주만, 이완직, 허석렬

한국디지털정책학회 디지털융복합연구 제12권 제2호 2014.02 pp.277-283

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최근 다양한 클라우드 서비스가 데스크탑 및 서버 컴퓨터 뿐만 아니라 모바일 장치에 적용되었다. 또한 스 마트폰 사용자들이 급속히 증가는 클라우드 서비스, 게임, 은행업무 및 모바일 사무실과 같은 다양한 서비스를 즐기 면서 클라우드 환경에서의 IT 자원의 효율적 관리 방안이 요구되었다. 본 논문에서는 모바일 장치들 간에 상호 이용 가능한 물리 장치인 CPU, 메모리 및 저장장치들을 가상화 하고, 가상화 기반의 클라우드 환경에서 물리적 자원의 효율적 사용방법을 제시한다. 제안된 기술은 모바일 단말기의 서비스 활용시에 클라우드 접속을 통한 가상화 기반의 자원 관리가 효율적임을 증명하였고, 또한 처리과정의 실시간성을 보장하였다.
Recently, various cloud service has been being provided on mobile devices as well as desktop pc and server computer. Also, Smartphone users are very rapidly increasing, and they are using it for enjoying various services(cloud service, game, banking service, mobile office, etc.). So, research to utilize resources on mobile device has been conducted. In this paper, We have suggested efficient method of cloud resource management by using information of available physical resources(CPU, memory, storage, etc.) between mobile devices, and information of physical resource in mobile device. Suggested technology is possible to guarantee real-time process and efficiently manage resources.

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3

오픈 소스 C++에서의 유닛 테스팅 프레임워크에 관한 고찰

허석렬, 손영호

한국융합보안학회 융합보안논문지 제13권 제4호 2013.09 pp.33-39

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소프트웨어 개발을 성공적으로 수행하기 위하여서 유닛 테스팅은 아주 필수 불가결한 요소이다. Python, Java, C# 등의 현대 컴퓨터 개발 언어에서는 유닛 테스팅을 용이하게 하기 위하여 다양한 기능을 제공하고 있다. 하지만, C++ 언어에 있어서는 워낙 많은 프레임워크를 제공하고 있는 관계로, 유닛 테스팅을 위한 프레임워크 선택이 결코 용이하지않다. 이 논문에서는 C++ 언어에서의 유닛 테스팅을 위한 프레임워크를 집약된 test runner와 분리된 test runner의 두그룹으로 나눠서 고찰하였다.
Unit testing is proved to be vital for a successful software development process. Modern languages, such as Python, Java and C#, have a great support and tools for unit testing. But when it comes to C++, there are a big number of C++ frameworks available [List], and it becomes hard to make a choice of unit testing framework to use. This paper presents a survey of open source C++ unit testing frameworks by dividing open source C++ unit testing frameworks into two groups: frameworks with an integrated test runner and frameworks with a separate test runner.

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4

센서 네트워크를 위한 초소형 UDP/IPv6 프로토콜 설계 및 구현

정기진, 이준섭, 김용운, 손영호, 이완직, 허석렬

[Kisti 연계] 한국산업정보학회 한국산업정보학회논문지 Vol.13 No.4 2008 pp.73-82

협약을 통해 무료로 제공되는 자료로, 원문이용 방식은 연계기관의 정책을 따르고 있습니다.

센서 정보의 효율적인 활용과 관리를 위해서는 인터넷을 통한 센서 정보의 수집과 관리가 절대적으로 필요하다. 이를 위해서는 센서 네트워크와 인터넷을 연동하는 기술이 절대적으로 필요하다. 센서 네트워크와 인터넷을 연동하는 방법은 게이트웨이를 통한 변환 방법이 주로 연구되었지만 최근에는 센서 노드에 IP기반 인터넷 프로토콜들을 직접 탑재하는 기술이 크게 주목받고 있다. 특히 IPv6는 풍부한 주소공간과 주소 자동생성과 같은 특성이 센서 네트워크와 잘 부합되기 때문에 센서 네트워크용 통신 프로토콜로 아주 적합하다. 본 논문에서는 센서 네트워크 환경에 적합한 초소형 UDP/IPv6 프로토콜 기능을 설계하고, 이를 TinyOS 기반의 nesC로 구현하였다. 구현된 프로그램은 TOSSIM과 TinyViz를 이용하여 시뮬레이션 결과를 확인하였고, 센서 노드(Mote)에 직접 탑재하여 시험적인 성능 테스트를 수행하였다.
Collecting and managing the sensor information through the Internet is critical to effectively manage and utilize the sensor information. The interworking technique of the sensor network and internet is required to realize the desirable condition for managing and utilizing the sensor information. Among many interworking techniques, the translation technique using the gateway had been widely studied. However, the technique which mounts IP-based Internet protocols directly on the sensor node is getting more attention recently. Particularly, IPv6 is suitable for the communication protocol for the sensor network, because its features, such as abundant address space or address auto-configuration, are well matched with the sensor network. In this paper, we design the tiny UDP/IPv6 protocol functions which are suitable for the sensor network environment, and we implemented the functions with TinyOS based nesC. After we examined the simulation results of by using TOSSIM and TinyViz, we carried out the experimental performance evaluation for the program by mounting the tiny UDP/IPv6 on the sensor node (Mote).

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5

터널링 기반 IPv4/IPv6 전이 기법을 위한 패킷 필터링 기능 개선

이완직, 허석렬, 이원열, 신범주

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회논문지 Vol.17 No.6 2007 pp.77-87

협약을 통해 무료로 제공되는 자료로, 원문이용 방식은 연계기관의 정책을 따르고 있습니다.

IPv6가 현재의 IPv4 프로토콜을 완전히 대치하기 위해서는 상당한 시일이 소요될 것으로 예상된다. 이 기간 동안 인터넷은 두 개의 IP 프로토콜이 함께 사용될 것이다. 이 두 프로토콜의 공존을 위해 IETF에서는 여러 가지 IPv4/IPv6 전이기법을 표준화하였다. 하지만 전이 기법에 주로 사용되는 터널링 때문에, IPsec 적용과 IPv6 패킷 필터링에 관한 보안 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 보안 문제 해결을 위해, 내부 헤더 필터링과 전이 기법 전용 필터링의 두 가지 패킷 필터링 개선 기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법을 리눅스 넷필터(Netfilter) 프레임워크에서 구현하였으며, IPv4/IPv6 전이 기법 테스트 환경에서 구현 기능을 테스트하고, 시험적인 성능 평가를 수행하였다. 이러한 기능 시험과 성능 평가를 통해, 주 논문의 패킷 필터링 개선 기능이 시스템의 큰 성능 저하 없이, IPv4/IPv6 전이 기법의 패킷 필터링 문제들을 해결할 수 있음을 보였다.
It will need a quite long time to replace IPv4 protocol, which currently used, with IPv6 protocol completely, thus we will use both IPv4 and IPv6 together in the Internet during the period. For coexisting protocols, IETF standardized various IPv4/IPv6 transition mechanisms. However, new security problems of IPsec adaptation and IPv6 packet filtering can be raised by tunneling mechanism which mainly used in transition mechanisms. To resolve these problems, we suggested two improved schemes for packet filtering functions, which consists of an inner header filtering scheme and a dedicated filtering scheme for IPv4/IPv6 transition mechanisms. Also we implemented our proposed schemes based on Linux Netfilter framework, and we tested their filtering functions and evaluated experimental performance of our implementation on IPv4/IPv6 transition testbed. These evaluation tests indicated that our improved packet filtering functions can solve packet filtering problems of IPv4/IPv6 transition mechanisms without severely affecting system performance.

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6

안전한 Teredo 서비스를 위한 패킷 필터링 메커니즘 설계 및 구현

허석렬, 신범주, 한기준, 이완직

[Kisti 연계] 한국산업정보학회 한국산업정보학회논문지 Vol.12 No.3 2007 pp.47-59

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IPv6 보급을 지연시키는 요소 중의 하나가 가정이나 SOHO 환경에서 많이 사용하는 IPv4 NAT이다. IPv4 NAT는 IPv6-in-IPv4 터널링 형태로 동작하는 전환기법인 ISATAP이나 6to4 환경에서는 제대로 동작하지 못하기 때문에 Microsoft에서는 이런 문제를 해결하기 위한 방안으로 Teredo를 제안하였다. 그러나 Teredo와 같은 터널링 기반의 전환 기법에서는 터널링 패킷의 이중 헤더 때문에 일반적인 방화벽의 패킷 필터링 방식에서는 내부 패킷 헤더에 대한 필터링이 전혀 수행되지 않는 보안 문제가 발생한다. 또한 Teredo에서는 등록되지 않은 서버와 릴레이를 이용한 공격이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 Teredo 터널링에서 발생하는 이중 헤더 문제와 서버와 릴레이 공격을 해결하는 Teredo 전용 필터링 메커니즘을 제안하였다. 제안된 패킷 필터링 메커니즘은 리눅스 시스템의 넷필터(netfilter)와 ip6tables를 이용하여 설계 구현하였으며, 테스트베드 터널링 환경에서 기능 시험과 성능 평가를 통해 패킷 필터링 기능이 방화벽의 큰 성능 저하 없이 Teredo 전환 기법의 패킷 필터링 문제를 해결할 수 있음을 확인하였다.
IPv4 NAT, which often used in households or under SOHO environments, is one of the factors that delays IPv6 propagation. As IPv4 NAT does not operate properly under the transition mechanism like ISATAP or 6to4 that acts as IPv6-in-IPv4 tunneling type, Microsoft proposed Teredo in order to resolve this issue. However, tunneling transition mechanism like Teredo has a security problem. That is, being tunneled packets have dual IP headers; general firewall systems apply the filtering rules only to the outer header but not inner header when these packets pass the firewall. Furthermore, attacks using unregistered server and relay can take place in Teredo. To resolve these problems, we propose a new packet filtering mechanism exclusively for Teredo. The proposed packet filtering mechanism was designed and implemented by using Linux Netfilter and ip6tables. Through functional and experimental performance tests, this packet filtering system was found operating properly and solving the Teredo packet filtering problems without serious performance degradation.

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7

IPv4/IPv6 터널링 환경에 적합한 패킷 필터링 기능 설계 및 구현

허석렬, 이완직, 김경준, 정상진, 신명기, 김형준, 한기준

[Kisti 연계] 한국정보과학회 정보과학회논문지:정보통신 Vol.33 No.6 2006 pp.407-419

협약을 통해 무료로 제공되는 자료로, 원문이용 방식은 연계기관의 정책을 따르고 있습니다.

현재의 모든 IPv4망을 향후 단기간 내에 IPv6망으로 대체하는 것은 높은 비용과 기술적인 제약이 예상되며 이런 점 때문에 상당한 기간 동안 IPv4와 IPv6가 공존하게 될 것이다. IPv4와 IPv6가 상호 공존하는 환경에서는 각각의 프로토콜을 기반으로 하는 보안에 문제가 없더라도 연동에 따른 보안 문제가 새롭게 발생한다. 따라서 IPv6로의 효과적인 이전과 정착을 위해서는 IPv4/IPv6 연동과정에서 발생하는 다양한 보안 위협에 대한 분석과 이에 대한 해결 방안이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 IPv4/IPv6 연동 환경에서 발생할 수 있는 보안 위험요소를 막기 위해 터널링 연동환경에 적합한 패킷 필터링 규칙을 제시하였다. 또한, 제시된 패킷 필터링 규칙을 기반으로 리눅스 시스템의 넷필터(netfilter)와 ip6tables 형태로 터널링 환경에 적합한 패킷 필터링 기능을 설계 구현하였다. 그리고 시험용 테스트베드 터널링 연동 환경에서 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.
As substituting IPv6 network for all IPv4 network in a short time seems unattainable due to high cost and technical limitation, IPv4 and IPv6 are expected to coexist for a certain period of time. Under the co]existing environment of IPv4 and IPv6, interworking brings a number of extra security considerations even if it may have no security problem for each protocol respectively. Thus, the analysis and solutions for those various attacks toward IPv4/IPv6 interworking-related security are inevitably required for the sake of effective transition and settlement to IPv6. In this paper we carried out a proper rule of packet filtering for IPv6-in-IPv4 tunneling interworking environment to protect the IPv4/IPv6 interworking-related security attacks. Design and implementation of the packet filtering system suitable for IPv4/IPv6 tunneling environment in the form of Linux netfilter and ip6tables are also shown. Thru this study, the packet filtering system was found operating correctly ill the tunneling mechanism.

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8

IPv6 네트워크를 위한 라우터 자동 설정 프로토콜

이완직, 허석렬

[Kisti 연계] 한국산업정보학회 한국산업정보학회논문지 Vol.11 No.3 2006 pp.47-58

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IPv6 프로토콜의 주요 장점 중의 하나는 주소 자동 설정 기능이다. IPv6 호스트들은 이 기능에 의해 자동으로 네트워크 설정이 가능하지만 IPv6 라우터들은 여전히 수동으로 설정되어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 여러 개의 라우터와 서브 네트워크들로 구성되는 소규모 IPv6 네트워크 상의 모든 라우터들을 자동 설정할 수 있는 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 라우터 자동설정 프로토콜은 ISP에서 할당된 IPv6 네트워크 프리픽스를 사용하여 사이트 내부의 모든 라우터들의 프리픽스와 라우팅 정보를 자동 생성하고 전달할 수 있는 기능을 가진다. 본 논문에서 제안된 라우터 자동 설정 기능 은 소규모 사무실이나 특히 홈 네트워크와 같이 전문 네트워크 관리자가 없는 IPv6사이트의 네트워크 자동 설정을 위해 많이 활용될 수 있다.
Address Auto-configuration capability is one of important advantages of IPv6 protocol This function enables the IPv6 hosts to configure IPv6 networks automatically, while IPv6 routers still have to be configured manually. To solve this problem, we propose RACP(Router Auto-Configuration Protocol), a new address auto-configuration protocol which configures all routers of a small network consisting of several routers and sub-networks automatically. The RACP protocol can automatically create and deliver IPv6 prefixes and routing informations of all routers on the network by using the network's prefix assigned by ISP. The proposed RACP can be used to set up network automatically for a small IPv6 site such as a small office network, a home network without the assistance of network administrator.

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9

IPv6 네트워크을 위한 라우터 자동 설정 프로토콜

이완직, 허석렬

[Kisti 연계] 한국산업정보학회 한국산업정보학회 학술대회논문집 2006 pp.127-136

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풍부한 주소 공간 이외 IPv6 프로토콜이 가지는 주요한 장점 중의 하나는 호스트들의 주소 자동설정 기능이다. 하지만 IPv6 호스트들의 주소 자동설정 기능에 비해 IPv6 라우터는 수동 설정이 필요하기 때문에 IPv6 네트워크는 여전히 수동으로 설정되어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 여러 개의 라우터와 LAN들로 구성되는 소규모 IPv6 네트워크 상의 모든 라우터들을 자동 설정할 수 있는 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 라우터 자동설정 프로토콜은 네트워크의 모든 라우터들을 논리적인 계층 구조로 구성하고, ISP에서 할당된 IPv6 네트워크 프리픽스를 사용하여 내부 라우터들의 모든 프리픽스와 라우팅 정보를 자동 생성하고 전달할 수 있는 기능을 가진다. 본 논문에서 제안된 라우터 자동 설정 기능은 특히 홈 네트워크이나 여러 개의 LAN들로 구성되는 소규모 사무실 등의 전문 네트워크 관리자를 두기 힘든 환경에서 네트워크의 자동 설정을 위해 많이 활용되리라 기대된다.

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10

리눅스 기반 IPv6 라우터 APD(Automatic Prefix Delegation) 프로토콜의 구현

허석렬, 이완직, 박정수

[Kisti 연계] 한국산업정보학회 한국산업정보학회 학술대회논문집 2003 pp.14-19

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IPv6에서는 호스트의 주소 재지정 뿐만 아니라 라우터에 대해서도 주소 재지정 메커니즘을 제공한다. IPv6에서는 기존 망 환경 외에도 Mobile-IP나 Ad-hoc 네트워크 상에서 라우터의 주소를 손쉽게 관리할 수 있는 메커니즘이 절대적으로 필요하다. 이러한 방법으로는 RR(Router Renumbering)이나 APDP(Automatic Prefix Delegation Protocol), DHCPv6 등이 있다. 본 논문에서는 라우터 주소 재지정 기법 중에서 APDP 기법을 리눅스 커널 2.4.x 기반 환경에서 구현하였다. 구현된 프로그램은 기존의 radvd와 통합하여 구성하였으며, 리눅스를 이용한 PC-라우터로 테스트베드를 구성하여 동작을 검증하였다.

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