실시간 응용을 위한 광 패킷 스위치 설계

Abstract

종래의 네트워크(Network) 스위치(Switch) 관련 연구들은 대부분 인터넷 트래픽(Traffic)에 대한 평균적인 처리량과 지연시간 향상에 초점을 맞추고 있으며, 따라서 경성 실시간 어플리케이션(Soft Real-Time Application)이 요구하는 최대 지연시간 보장이 불가능하다. 본 논문에서는 실시간 응용에 적합한 광(Optical) 스위치 설계 구조를 제안한다. 클럭(Clock) 기반 스케줄링(Scheduling) 기법과 클리어런스 타임(Clearance time) 최적 스위칭 기법을 이용하여, 스위치를 통과하는 트래픽이 스케줄 가능할 경우 모든 스위치에서의 패킷 전달이 두 클럭 이내에 완료 되는 것을 보장한다. 이를 바탕으로 스위치 네트워크에서 발생하는 최대 네트워크 지연시간을 예측 할 수 있기 때문에 실시간 응용에 적용하는 것이 충분히 가능하다. 이와 더불어, 본 논문에서는 실시간 응용에서 패킷(Packet)의 크기나 버퍼링(Buffering)과 같은 광 패킷 스위치의 주요 구현 이슈들을 살펴보고 이를 통한 실시간 스위칭 알고리즘의 설계와 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 제안된 스위칭 알고리즘이 기존의 상용 제품에 널리 활용되고 있는 크로스바 스위칭 알고리즘인 iSLIP에 비해 스위칭에 의한 지연시간과 스케줄링 가능성 측면에서 우수한 성능을 보임을 입증하였다.