[한국기술뉴스] 동의대학교 로봇·자동화공학전공 옥승호교수 연구팀은 패킷처리기 내 동일 플로우 순서를 유지해주는 네트워크 프로세서 패킷 처리기를 개발했다. 개발된 기술은 동의대학교 산학협력단을 통해 2019년 04월 30일 특허를 출원(출원번호 제1020190050315호)했다. 특허 명칭은 '네트워크 프로세서 패킷 처리 장치 및 그 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

컴퓨터는 네트워크를 통해 데이터를 주고받을 때 효율성과 안정성을 향상하기 위해 데이터를 나눠 패킷으로 변환합니다. 최근 다중 패킷 처리기를 사용해 병렬 처리를 통해 패킷 처리량을 높이는 방법이 개발되었습니다. 이러한 방법은 여러 개의 패킷 처리기를 사용하기 때문에 패킷 플로우의 순서와 맞지 않는 순서로 전송될 위험이 있습니다. 순서에 맞지 않게 패킷이 전송될 경우 네트워크의 성능이 저하될 수 있습니다. 패킷을 정상적인 순서로 전송하기 위해 PFQ, SNM, P-ORR 등 다양한 방법이 개발되었습니다. 하지만, 현재 개발된 방법들은 특정 상황에서 네트워크의 성능을 낮추는 등의 문제가 있어 향상된 패킷 처리 장치가 필요한 실정입니다.

동의대학교 옥승호 교수 연구팀은 스케줄링을 통해 순서를 맞춰 효과적으로 패킷을 처리하는 방법을 개발했습니다.

패킷의 플로우 id를 감지해 고유 번호를 할당한 후 예상 처리 시간을 추정해 패킷 도착 시각과 함께 패킷 스케줄러로 전송합니다. 패킷 스케줄러는 현재 패킷의 예상 종료 시각이 직전 패킷의 예상 종료 시각보다 길도록 스케줄링합니다. 가장 빨리 패킷 처리가 종료되는 스케줄링 테이블에 현재 패킷을 할당합니다. 이후 스케줄링 된 패킷을 처리하며, 처리 지연 사건의 발생을 판단합니다. 패킷 처리 지연 사건이 발생한 경우 올바른 순서로 패킹을 정렬하며, 스케줄링 테이블의 정보를 조정합니다.

연구팀은 기존 방법들과 스케줄링을 통한 패킷 처리 방법의 효과를 비교했습니다.

SNM은 가장 높은 패킷 처리기의 사용률을 보였지만, 많은 하드웨어 오버헤드를 필요로하는 문제가 있습니다. 반면, 스케줄링 방법은 80%의 높은 사용률을 지녔으나, 최소한의 하드웨어 오버헤드를 필요로해 하드웨어 비용을 최소화할 수 있습니다. 또한, 스케줄링 방법은 오차율이 처리 속도에 주는 영향을 줄이는 것을 확인했습니다.

스케줄링 방법을 사용할 경우 낮은 성능의 하드웨어에서도 높은 속도의 패킷 처리가 가능합니다. 또한, 오차에 의한 속도 하락 문제를 최소화해, 경제성과 효율성이 향상된 패킷 처리 장치 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.