결함 노드가 존재하는 RPL 기반 네트워크를 위한 빠른 재전송 기법
Fast Rerouting Scheme for RPL based Networks with Faulty Nodes
- 주제(키워드) RPL , Internet of Things
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 고영배
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 소프트웨어특성화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000024661
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 논문은 표준 네트워크 프로토콜인 RPL의 하향 라우팅 시 단점과 노드 오작동 시의 취약점을 지적하고, 문제점 개선을 위해 RPL Non-storing 모드 상에서 활용될 수 있는 빠른 재전송 기법을 제안한다. RPL은 사물인터넷 네트워크와 같은 LLN(Low power and lossy network)을 위한 표준 프로토콜이나 상향 라우팅 중점 설계로 인해 하향 라우팅 시에 상향 라우팅과 비균등한 성능을 나타내며, 오작동 노드 발생 시에 대체가능한 부모 노드 정보 활용의 부재 및 DAO 전송 지연으로 인한 패킷 손실 문제를 야기시킨다. 본 논문은 이러한 문제점들에 착안하여 FR-TC 기법을 제안하고, 하향 라우팅 경로 형성 시 아들∙이웃 노드 정보의 전달 및 활용, 이웃 노드 정보 활용 소스 라우팅으로 인한 루프 방지, 누적된 이웃 노드 정보에 다익스트라 알고리즘을 활용한 하향 라우팅 경로 선택을 도입한 GOFR-TC 기법을 최종적으로 제안하였다. 기존 RPL Non-storing과 제안 기법은 최근 각광받고 있는 사물인터넷 관련 운영체제인 Contiki OS 내에 구현되었으며, Cooja 시뮬레이터를 활용해 성능 평가가 수행되었다.
more초록/요약
In this paper, we propose Fast Reroute(FR) scheme that can be used in RPL non-storing mode to solve the problem of downlink routing when node malfunction occurs in RPL based networks. RPL is a standard protocol for Low Power and Lossy Networks(LLN) such as the Internet of Things(IoT), and it shows unequal performance according to routing direction due to the design focusing on upward routing. In addition, when faulty nodes exist in the network, the packet loss problem is caused due to the DAO transmission delay and absence of utilizing other parent information to replace the legacy path with an alternate path. This paper focuses on these problems and proposes FR-TC scheme. In addition, we introduce GOFR-TC scheme that includes delivery and utilization of child/neighbor node information in downward routing path formation, preventing loops due to source routing when using neighbor node information and downward routing path selection using accumulated neighbor node information based dijkstra algorithm. The existing RPL non-storing and proposed method is implemented in Contiki OS, which is a popular object internet related operating system, and performance evaluation is performed using Cooja simulator.
more목차
제 1 장. 서론 １
제 2 장. 연구 배경 및 관련 연구 ３
제 1절. RPL (IPV6 ROUTING PROTOCOL FOR LOW-POWER AND LOSSY NETWORKS) ３
1항. DODAG 구성 ３
2항. RPL 인스턴스(Instance) 구조 ５
3항. 라우팅 동작 방식 ６
제 2절. RPL 하향 라우팅의 단점과 취약점 １１
1항. 상향 라우팅 중심 설계에 의한 하향 라우팅 성능 저하 １１
2항. RPL의 NUD(Neighbor Unreachable Detection) 부적합성 １１
3항. 관련 연구 동향 １３
제 3 장. 도달 가능성 삼중 확인 적용한 빠른 재전송 기법(FR-TC) １７
제 1절. 제안 배경 １７
제 2절. FR-TC:FAST-REROUTE WITH TRIPLE UNRECHABLE CHECK １８
제 3절. 성능 평가 및 실험 환경 ２０
제 4 장. 전역 최적화 알고리즘 적용 FR-TC 기법(GOFR-TC) ２４
제 1절. 전역 최적화 알고리즘 ２４
제 2절. 전역 최적화 도입 빠른 재전송 기법 (GOFR-TC: GLOBAL OPTIMAL FR-TC) ２６
제 3절. 성능 평가 ２９
제 6 장. 결론 및 기대효과 ３３
REFERENCES ３４
