As the Internet grows, the complexity of the routing system increases and it is need to analyze the routing behaviors of the Internet. Routing technology among inter-domains is one of the crucial technologists that can affect network performance. Therefore it is important to understand inter-domain routing behavior and network topology.
The Internet routing instability, of the rapid fluctuation of network reachability information, is an important problem currently facing Internet engineering community. High levels of network instability can lead to packet loss, increased network latency and time to convergence. At the extreme, this instability could result in the loss of internal connectivity in wide-area networks.
In this thesis, in order to analyze inter-domain topology variation, we measure the day-to-day variation of domain degree and its court over time by using linear regression model, and discuss the variation of inter-domain topology. We also propose fast BGP convergence policy model to reduce the effects of BGP routing instability. The proposed model is based in state automaton and we verify it though the analysis of BGP routing table gathered from major IXPs in the Internet during two years. The proposed model can be used to identify potential convergence problems, and to determine which kind of routing policy is adequate to reduce transition period when BGP routing instability or network configuration change happens.
Our proposed model can be used to set up routing policy in domains for the purpose of minimizing the effects and the propagation of BGP routing instability.
일반적으로 도메인간의 라우팅 기술은 네트워크의 성능에 영향을 주는 주요한 원인 중 하나로 알려져 있다. 또한 도메인간 라우팅의 동작 특성을 이해하는 것은 네트워크의 성능을 향상시키고, 종단 사용자간의 QoS를 보장하기 위하여 중요하다.
네트워크 도달 가능 정보의 급격한 변화로 정의되는 인터넷 라우팅 불안정도는 현재 인터넷 사회가 직면하고 있는 중요한 문제들 중 하나이다. 높은 수준의 라우팅 불안정도는 종단 사용자간의 패킷 손실 및 지연을 증가 시킨다고 알려져 있으며, 극단적인 경우에는 불안정도가 발생한 네트워크 전체가 인터넷으로부터 연결이 끊어지는 경우가 발생할 수 있다. 현재 도메인간 네트워크에서 발생하는 라우팅 불안정도에 대한 원인 분석 및 불안정도의 영향에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 라우팅 불안정도가 네트워크의 성능 저하의 원인이 된다는 것이 밝혀져 있다.
그러나 이러한 도메인간 라우팅 불안정도가 발생하였을 때, 불안정도가 전파되는 과정에 대한 연구는 미흡한 실정이며, 불안정도의 전파를 이론적인 모형을 이용하여 해석하고, 불안정도의 전파를 효과적으로 감소시킬 수 있는 라우팅 정책에 관한 연구도 또한 활발히 이루어지지 않고 있는 실정이다.
본 논문에서는 도메인간 관계 해석 기법을 이용한 도메인간 라우팅 불안정도의 전파를 해석할 수 있는 이론적인 모형을 제안하고, 제안된 모형을 이용한 라우팅 불안정도의 안정 수렴 정책을 결정할 수 있는 방법을 제안하였다.
도메인간 라우팅 불안정도의 분석을 하기 위해서 회귀 분석 모형을 이용하여 도메인간 토폴로지의 변화도가 선형적 특성을 나타내고 있음을 확인하였다. 또한 도메인간 네트워크에서 BGP 라우팅 불안정도가 발생하였을 때, 불안정도가 네트워크 상의 다른 도메인들로 전파되는 과정을 분석하였으며, 이러한 라우팅 불안정도를 영향을 빨리 감소시킬 수 있는 BGP수렴 정책을 위한 모형을 제안하였다. 제안된 모형은 State Automaton으로 표현되었으며, 모형의 검증을 위하여 글로벌 인터넷의 주요 망 접속점에서 2 년간 수집된 BGP 라우팅 테이블을 이용하여 모형의 수렴 정도를 분석하였으며, 제안하는 모형과 실제 측정 결과와의 일치성이 높음을 확인하였다.
제안된 모형은 라우팅 정책의 수립을 이용하여 라우팅 문제를 해결하는데 사용될 수 있을 것으로 예상되며, 또한 어떠한 종류의 라우팅 정책이 급격한 BGP라우팅 불안정도가 발생하였을 때, 이것을 효과적으로 감소시킬 수 있는 가를 판단하는 방법으로 응용될 수 있다.
본 논문에서 제안된 모형을 따르는 도메인간 라우팅 정책을 설정하였을 때, 높은 수준의 도메인간 라우팅 불안정도가 발생하는 경우, 네트워크 안정도를 유지할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 제안된 모형을 이용하여 라우팅 불안정도의 수렴문제를 확인하고, 불안정도가 발생하였을 때, 전파 범위를 감소시킬 수 있는 적절한 라우팅 정책을 수립하는 목적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
