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파일전송의 성능향상을 위한 다중 가상소스 응용계층 멀티캐스트
Overlay Multicast for File Distribution using Virtual Sources

이수전   (한국전자통신연구원CC0186800  ); 이동만   (정보통신대학교 공학부  ); 강경란   (아주대학교 정보 및 컴퓨터공학부UU0000892  );
  • 초록

    응용 계층 멀티캐스트에서 일반적으로 트리를 구성하여 데이타를 전송하는데, 이 경우 트리 상에서 하위 (descendants) 노드들이 체감하는 처리율 (throughput)은 상위 (ancestor) 노드들의 성능에 의해 좌우된다. 그리고, 상위 노드에서 오류가 하위 노드 전체에 영향을 끼친다는 단점을 갖는다. 본 문서에서는 이러한 트리 구조의 약점들을 보완하는 방법을 제안한다. 전송 트리 상의 부모 노드 외의 다수의 가상 소스를 설정하고, 이들로부터 데이타를 수신함으로써 단위 시간 수신량을 늘리며 부모 노드의 오류를 피해갈 수 있는 방안을 마련한다. 그리고, 다수의 가상 소스를 이용할 경우 발생할 수 있는 통일 데이타의 중복 수신 문제를 피할 수 있도록 가상 소스 선택 알고리즘을 제시한다. 응용 계층 멀티캐스트 시험 개발 환경인 MACEDON을 이용하여 시험 구현하였고, 이를 전세계적인 오버레이 네트워크 PlanetLab에 적용하여 성능 평가를 시행하였다. 성능 평가 결과, 기존의 다수 전달자를 제안하는 기법인 Bullet에 비하여 20% 성능을 향상시키면서 동시에 중복 수신되는 데이타 및 제어에 필요한 메시지 비용을 90% 이상 감소시키는 효과를 볼 수 있었다.


    Algorithms for application-level multicast often use trees to deliver data from the source to the multiple receivers. With the tree structure, the throughput experienced by the descendant nodes will be determined by the performance of the slowest ancestor node. Furthermore, the failure of an ancestor node results in the suspension of the session of all the descendant nodes. This paper focuses on the transmission of data using multiple virtual forwarders, and suggests a scheme to overcome the drawbacks of the plain tree-based application layer multicast schemes. The proposed scheme elects multiple forwarders other than the parent node of the delivery tree. A receiver receives data from the multiple forwarders as well as the parent node and it can increase the amount of receiving data per time unit. The multiple forwarder helps a receiver to reduce the impact of the failure of an ancestor node. The proposed scheme suggests the forwarder selection algorithm to avoid the receipt of duplicate packets. We implemented the proposed scheme using MACEDON which provides a development environment for application layer multicast. We compared the proposed scheme with Bullet by applying the implementation in PlanetLab which is a global overlay network. The evaluation results show that the proposed scheme enhanced the throughput by 20 % and reduced the control overhead over 90 % compared with Bullet.


  • 주제어

    다대다 멀티캐스트 .   응용 계층 네트워크.  

  • 참고문헌 (12)

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    3. A. Ganjam, H.Zhang. 'Internet multicast video delivery,' Proceedings of the IEEE, Volume 93, Issue 1, Jan 2005, pp. 159-170 
    4. Y.-H.Chu, S.G.Rao, S.Seshan, and H. Zhang, 'A case for end system multicast,' IEEE JSAC, Sp. Issue on Network, Vol. 20, No.8, October 2002, pp. 1456-1471 
    5. D. Kostic, A Rodriguez, J. Albrecht, and A. Vahdat, 'Bullet: High Bandwidth Data Dissemination Using an Overlay Mesh,' In Proc. of ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP), October 2003 
    6. J. Byers, J. Considine, M. Mitzenmacher, and S. Rost, 'Informed Content Delivery Across Adaptive Overlay Networks,' In Proc. of ACM SIGCOMM, August 2002 
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    8. Y. Zhu, B. Li, and J. Guo, 'Multicast with Network Coding in Application-Layer Overlay Networks,' IEEE Journal of Selected Areas in Communications (JSAC), Vo1.22, No.1, January 2004, pp. 107-120 
    9. B. Cohen, 'Incentives build robustness in bittorrent,' In Proc. of Workshop on Economies of Peer-to-Peer Systems, May 2003 
    10. Scott Karlin, 'PlanetLab: A Blueprint for Introducing Disruptive Technology into the Internet,' joint Princeton ACM / IEEE Computer Society meeting, November 2003 
    11. J. Byers, M. Luby, M. Mitzenmacher, and A. Rege, 'A digital fountain approach to reliable distribution of bulk data,' In Proc. of ACM SlGCOMM, 1998 
    12. A. Rodriguez, S. Bhat, C. Killian, D. Kostic, and A.Vahdat, 'MACEDON: Methodology for automatically Creating, Evaluating, and Designing Over-lay Networks,' Technical Report CS-2003-09, Duke University, July 2003 

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    1. 2011 "천리안 위성 관제 시스템의 개발 및 운영 검증" 電磁波技術 : 韓國電磁波學會誌 = The Proceedings of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science 22 (3): 31~41    
    2. 2011 "발사 후 3개월간의 궤도 내 시험을 통한 통신해양기상위성 관제시스템의 운용검증" 통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology 6 (1): 37~44    
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