KR100428309B1 - 라우터의 적응적 폴링방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라우터의 적응적 폴링방법에 관한 것으로, 종래에 있어서 라우터에 패킷신호가 도착했는지 아는 방식에는 인터럽트(interrupt) 베이스방식과 폴링(polling)방식이 있는데, 상기 인터럽트 베이스 방식은, 실제의 라우터에는 많은 패킷이 입출력되므로, 이 패킷신호들을 처리하면 수많은 인터럽트들이 발생하게 되고, 이 인터럽트를 사용하게 되면 소프트웨어의 실행이 순차적으로 이루어지지 않기 때문에 실행도중에 많은 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 여러 포트에서 동시에 패킷이 들어왔을 때는 단순히 인터럽트의 우선 순위에 따라 우선순위가 있는 인터럽트가 먼저 처리되게 되므로, 폴링 방식에 비해서 안정성이 떨어지게 되며, 패킷의 종류에 따른 우선 순위가 적용되기 힘들어 지고, 또한 인터럽트가 너무 많이 발생하면, 인터럽트가 메인 소프트웨어보다 우선 순위가 높기 때문에 메인 소프트웨어가 실행되지 않는 현상이 발생하는 문제점과; 폴링방식은 포트의 수가 많으면 폴링해야 하는 경우의 수가 증가함에 따라 패킷신호가 수신되지 않는 포트도 폴링해야 하므로, 패킷신호가 거의 발생하지 않는 포트의 폴링 시간 때문에 라우터의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 초기 폴링시간 및 포트별 폴링개수를 설정하여 각 포트별로 폴링한 다음 패킷처리를 한 후, 설정한 시간동안 포트로 입력되는 패킷신호를 누적하는 단순누적단계와; 상기 단순누적단계에서 설정한 시간이 경과하였는가를 판단하여 초기 설정시간이 경과하였으면 폴링시간을 재 설정하는 폴링시간재설정단계와; 상기 폴링시간재설정단계에서 재설정된 후, 설정한 시간동안 각각의 포트로 입력되는 패킷신호를 각 포트의 중요도와 최대 패킷 속도에 의한 가중치 및 최대 허용 지연(delay)에 의한 기본값을 고려하여 누적하는 신호누적단계와; 상기 신호누적단계에서 누적된 포트의 누적치에 따라 폴링할 함수를 배치하는 함수배치단계와; 상기 함수배치단계에서 배치된 함수에 따라 폴링 동작을 수행하는 다시 반복수행하도록 하는 반복수행지시단계로 이루어진 방법을 제공함으로써, 일정시간 동안 각각의 포트로 수신되는 패킷신호의 개수를 누적하여 누적치가 큰 순서로 폴링을 하도록 하여 라우터의 성능을 향상시키며, 또한 다수의 포트를 구비하고 폴링방식을 사용하는 네트워크 장치에 적용이 가능한 효과가 있다.

Description

라우터의 적응적 폴링방법{ADAPTED POLLING METHOD FOR ROUTER}

본 발명은 라우터의 적응적 폴링방법에 관한 것으로, 특히 라우터(router)에 신호가 패킷(packet)형태로 수신되었을때 이를 폴링(polling)방식으로 처리하는데 있어서, 일정시간 동안 수신되는 신호(패킷형태)의 개수를 누적하여 누적치가 큰 순서로 폴링을 하도록 하여 라우터의 성능을 향상시키도록 하는 라우터의 적응적 폴링방법에관한 것이다.

종래에 있어서 라우터에 신호가 패킷형태(이하 패킷신호라 함)로 도착했는지 아는 방식에는 인터럽트(interrupt) 베이스방식과 폴링방식이 있는데, 간략하게 설명하면 상기 인터럽트 베이스방식은 패킷신호가 수신되었을 경우 이를 인터럽트 신호로 알려주는 방식이고, 폴링방식은 폴링에 의해서 수신된 패킷신호를 가져가는 방식이다. 다시 말하면, 패킷신호가 라우터에 도착했을 때 패킷신호 자신이 도착했음을 능동적으로 알려주는 방식이 인터럽트 베이스 방식이고, 패킷신호가 도착했는지를 소프트웨어가 주기적으로 확인해서 패킷신호가 도착했는지 아는 방식이 폴링방식이다. 이를 좀더 자세히 설명하면 상기 인터럽트 베이스 방식은 패킷신호가 도착했을 때 인터럽트로 패킷이 도착했음을 알려주며, 이 인터럽트가 발생하면 들어온 패킷신호를 분석한 후, 해당 패킷신호를 라우터 소프트웨어가 패킷신호의 유형에 맞게 처리한다.

상기 폴링방식은 들어온 패킷이 있는지를 주기적으로 검사하고, 이 때 포트가 n개이면 포트1, 포트2, ... 포트n의 순서로 검사한다. 검사에 따라 들어온 패킷신호가 있으면 패킷을 분석한 후, 이 패킷신호를 라우터 소프트웨어가 패킷신호의 유형에 맞게 처리한다. 그러므로 폴링방식은 라우터에서 수신할 수 있는 모든 경우의 수를 따져 폴링하므로, 포트의 수가 많으면 그 만큼 많은 횟수의 폴링을 하게 되며, 라우팅은 패킷신호를 폴링에 의해서 받게 되면 시작하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래의 기술에 있어서 인터럽트 베이스 방식은, 실제의 라우터에는 많은 패킷이 입출력되므로, 이 패킷신호들을 처리하면 수많은 인터럽트들이 발생하게 되고, 이 인터럽트를 사용하게 되면 소프트웨어의 실행이 순차적으로 이루어지지 않기 때문에 실행도중에 많은 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 여러 포트에서 동시에 패킷이 들어왔을 때는 단순히 인터럽트의 우선 순위에 따라 우선순위가 있는 인터럽트가 먼저 처리되게 되므로, 폴링 방식에 비해서 안정성이 떨어지게 되며, 패킷의 종류에 따른 우선 순위가 적용되기 힘들어 지고, 또한 인터럽트가 너무 많이 발생하면, 인터럽트가 메인 소프트웨어보다 우선 순위가 높기 때문에 메인 소프트웨어가 실행되지 않는 현상이 발생하는 문제점과;

폴링방식은 포트의 수가 많으면 폴링해야 하는 경우의 수가 증가함에 따라 패킷신호가 수신되지 않는 포트도 폴링해야 하므로, 패킷신호가 거의 발생하지 않는 포트의 폴링 시간 때문에 라우터의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 일정시간 동안 각각의 포트로 수신되는 패킷신호의 개수를 누적하여 누적치가 큰 순서로 폴링을 하도록 하여 라우터의 성능을 향상시키도록 하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 라우터의 적응적 폴링방법의 동작 흐름을 보인 예시도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 라우터의 적응적 폴링방법은, 초기 폴링시간 및 포트별 폴링개수를 설정하여 각 포트별로 폴링한 다음 패킷처리를 한 후, 설정한 시간동안 포트로 입력되는 패킷신호를 누적하는 단순누적단계와; 상기 단순누적단계에서 설정한 시간이 경과하였는가를 판단하여 초기 설정시간이 경과하였으면 폴링시간을 재 설정하는 폴링시간재설정단계와; 상기 폴링시간재설정단계에서 재설정된 후, 설정한 시간동안 각각의 포트로 입력되는 패킷신호를 각 포트의 중요도와 최대 패킷 속도에 의한 가중치 및 최대 허용 지연(delay)에 의한 기본값을 고려하여 누적하는 신호누적단계와; 상기 신호누적단계에서 누적된 포트의 누적치에 따라 폴링할 함수를 배치하는 함수배치단계와; 상기 함수배치단계에서 배치된 함수에 따라 폴링 동작을 수행하는 다시 반복수행하도록 하는 반복수행지시단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면다음과 같다.

본 발명은 일반적으로 어떤 시간에 트래픽이 많은 포트는 트래픽이 계속 많고, 트래픽(traffic)이 적은 포트는 계속 트래픽이 적은 특성을 이용해서, 트래픽이 많은 포트는 폴링을 여러번 하고, 트래픽이 적은 포트는 폴링을 적게 하는 방식을 사용하는 것으로, 이를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 라우터의 적응적 폴링방법의 동작 흐름을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 초기 폴링시간 및 포트별 폴링개수를 설정하고, 이에 따라 각 포트별로 폴링한 후, 패킷처리를 한다(S1 ~ S3).

이후, 설정한 시간동안 각각의 포트로 입력되는 패킷신호를 단순누적하면서 상기 초기 설정시간이 경과하였는가를 판단한다(S4 ~ S5).

상기 판단결과 초기 설정시간이 경과하였으면 폴링시간을 재 설정한 후, 설정한 시간동안 각각의 포트로 입력되는 패킷신호를 누적하는데, 이때부터는 단순 누적하지 않고, 수학식 1 에서와 같이 각 포트의 중요도와 최대 패킷 속도에 의한 가중치 및 최대 허용 지연(delay)에 의한 기본값을 고려하여 누적치를 연산한다(S6 ~ S7).

포트 n의 누적치 = 가중치 * 들어온 패킷 수 + 기본값

상기 패킷신호는 트래픽이 적더라도 일정 시간 내에는 반드시 처리해야 하는 패킷신호가 있으므로, 이런 종류의 패킷신호를 위해 최대 지연이라는 항목을 두어서 최대 지연 시간 내에 최소한 한번 이상은 폴링이 되게 하였기 때문에 트래픽이없는 포트에도 기본적인 폴링함수가 배치되어 패킷을 잃어버리는 것을 방지한다.

상기에서 누적된 각 포트의 누적치에서 순차적으로 '1'을 빼면서 폴링할 함수를 배치하는데(즉, 트래픽이 어느 정도인지를 계산해서 이 포트는 폴링을 몇번 할 것인지를 결정한다, S8), 많은 패킷이 들어온 포트에는 그에 따라 많은 함수를 배치하게 되며, 상기 함수가 배치된 후에는 순차적으로 폴링을 한다(S3). 이 때, 폴링 개수는 실시간으로 업데이트된다. 예를 들어 포트A와 포트B가 있는데 어떤 순간 포트A가 B보다 트래픽이 많아서 포트A를 3번 포트B를 1번 폴링하고 있었는데, 포트B가 트래픽이 많아지면 폴링 개수가 실시간으로 업데이트 되므로, 포트B의 폴링개수가 포트A보다 많아지게 된다.

상기 재 설정된 시간은 사용자가 임의로 정할 수 있고, 통계적인 수치에 의해 가변적으로 변하게 할 수 있다.

그리고, 상기에서 기본값은 최대 지연값의 범위를 넘어서는 안되는데, 그 이유는 설정시간이 짧으면 계산이 많아져 오버헤드가 커지며, 설정시간이 너무 길면 오버헤드는 작으나 버스트(burst) 트래픽에 취약해지는 문제점이 발생하기 때문이다.

또한, 본 발명은 여러 개의 포트를 가지고 있고 폴링방식을 사용하는 스위치에 같은 방법으로 적용될 수 있으며, 여러 개의 포트를 가지고 있고 폴링방식을 사용하는 게이트웨이에 같은 방법으로 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 라우터의 적응적 폴링방법은 일정시간동안 각각의 포트로 수신되는 패킷신호의 개수를 누적하여 누적치가 큰 순서로 폴링을 하도록 하여 라우터의 성능을 향상시키며, 또한 다수의 포트를 구비하고 폴링방식을 사용하는 네트워크 장치에 적용이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 초기 폴링시간 및 포트별 폴링개수를 설정하여 각 포트별로 폴링한 다음 패킷처리를 한 후, 설정한 시간동안 포트로 입력되는 패킷신호를 누적하는 단순누적단계와;

   상기 단순누적단계에서 설정한 시간이 경과하였는가를 판단하여 초기 설정시간이 경과하였으면 폴링시간을 재 설정하는 폴링시간재설정단계와;

   상기 폴링시간재설정단계에서 재설정된 후, 설정한 시간동안 각각의 포트로 입력되는 패킷신호를 각 포트의 중요도와 최대 패킷 속도에 의한 가중치 및 최대 허용 지연(delay)에 의한 기본값을 고려하여 누적하는 신호누적단계와;

   상기 신호누적단계에서 누적된 포트의 누적치에 따라 폴링할 함수를 배치하는 함수배치단계와;

   상기 함수배치단계에서 배치된 함수에 따라 폴링 동작을 수행하는 다시 반복수행하도록 하는 반복수행지시단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 라우터의 적응적 폴링방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 재 설정한 시간은 사용자가 임의로 정할 수 있고, 통계적인 수치에 의해 가변적으로 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 라우터의 적응적 폴링방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 함수배치단계는 실시간으로 각 포트의 트래픽에 변화가 있는가를 판단하여 변화가 있는 경우 폴링함수를 재배치시키는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 라우터의 적응적 폴링방법.