Active networking approach encourages end-users or third party programmers to develop services on top of an active node in order to introduce network evolution from current static networks. The installed service may be instantiated to several flows. In this active networking model with per-flow processing, an efficient resource management scheme is very important.
In this thesis, we aim to solve two major problems for flow management and also a minor problem caused by flow management scheme. One of two major problems is that ther is no mechanism for acquisition of generalized timeout value which may be applied to user injected programs. And the other is obtaining a flow replacement algorithm to help the limitation of resources of a node. The minor problem caused by flow management is the loss of flow state when a node unloads running flows.
For the problem with timeout, we propose adaptive timeout mechanism, which is a simple algorithm only decreasing a timeout value for certain service and increasing at the occurrence of an unexpected expiration of a flow. For efficient replacement, we also propose two replacement algorithms, MRT and PMRT, both of which consider a remained timeout value for replacement. They show a better hit ratio than that of he LRU replacement algorithm in the case that the number of maximum allowable flows are small. To lessen the effects of the loss of flow state, we propose cache hierarchy, but this is quite general.
This thesis porposes an effcient - in average flow population and flow hit ratio - and simple scheme - in computation complexity - for flow management. The flow management is an important issue for per-flow processing. More researches on this subject should be enforces.
액티브 네트워크는 정적인 현재의 네트워크의 진화를 위해 사용자나 서비스 제공자가 새로운 서비스를 동적으로 설치하고 사용할 수 있는 기반을 제공한다. 설치된 하나의 서비스는 여러 개의 플로우로 사용될 수 있는데 액티브 네트워크에서의 플로우는 네트워킹 자원 뿐만 아니라 메모리나 CPU같은 연산을 위한 자원을 사용하므로 플로우별 작업을 제공하기 위해서는 효율적인 자원 관리 방법이 매우 중요하다.
본 논문에서는 액티브 노드에서의 플로우를 통한 자원 관리를 위하여 두 개의 주된 문제와 플로우의 관리에 의해 발생하는 문제를 해결하고자 한다. 두 가지 주된 문제는 다양한 서비스의 특성을 고려할 때 플로우를 관리하기 위해 timeout을 결정하는 것이 쉽지 않다는 것과 액티브 노드가 허용할 수 있는 플로우의 수에 제한이 있다는 것이다. 또한 플로우를 메모리에서 내리는 것은 이전까지 유지하던 플로우의 상태를 잃어버리게 된다는 것이 플로우 관리 방법에 의해 발생하는 문제이다.
Timeout과 관련한 문제를 위해 본 논문에서는 Adaptive timeout 방법을 사용하여 액티브 노드가 자체적으로 timeout값을 결정할 수 있는 방법을 제안한다. Adaptive timeout은 각 서비스마다 timeout이 발생하지 않는 최소값만큼 timeout 값을 줄이거나 늘이는 방법을 사용한다. 또한 플로우의 수에 제한이 있을 수 있다는 문제를 해결하기 위하여 MRT(Maximum Remained Timeout)와 PMRT(Partially Maximum Remained Timeout)이라는 새로운 replacemeng algorithm을 제안한다. MRT와 PMRT는 각 플로우의 timeout을 replacement 를 위한 척도로 사용하고 있다. 플로우의 상태를 라우터의 저장 공간이 허용하는 만큼 유지해 주기 위하여, 캐쉬를 사용하였다.
Adaptive timeout은 간단하면서도 정적인 timeout을 사용한 것보다 라우터의 평균 플로우의 수를 줄일 수 있다. MRT 와 PMRT 는 허용할 수 있는 플로우의 수가 적은 경우, LRU보다 뛰어난 hit ratio를 보이고 있다.
액티브 네트워크에서 다양한 서비스와 이들의 인스턴스인 플로우를 지원하려면 효율적인 플로우 관리 방법이 요구되며, 본 논문에서 제안한 방법은 액티브 노드의 자원을 관리하는 측면에서 간단하고 효율적인 방법을 제공한다.
