KR101405458B1 - Method for applying dynamic updates of forwarding and QoS rules on flow based network devices - Google Patents

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Abstract

네트워크 장치가 플로우 기반 네트워크 환경에서 동적으로 갱신된 정보를 제공하기 위해, 임의의 플로우에 대한 상태 정보를 토대로 네트워크 장치 내의 플로우 테이블로부터 제1 정보 및 제2 정보를 획득한다. 일련 정보의 라우트 아이디를 토대로 획득한 제1 정보 및 제2 정보에 업데이트가 발생한 것으로 판단하면, 플로우 테이블을 갱신하여 갱신된 정보를 제공한다.The network device obtains the first information and the second information from the flow table in the network device on the basis of the state information on any flow so as to provide information dynamically updated in the flow-based network environment. When it is determined that the update has occurred in the first information and the second information acquired based on the route ID of the sequence information, the flow table is updated to provide the updated information.

Description

플로우 기반 네트워크 장치에서의 포워딩 정보 및 ＱｏＳ 정보 제공 방법{Method for applying dynamic updates of forwarding and QoS rules on flow based network devices}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for providing forwarding information and QoS information in a flow-

본 발명은 플로우 기반 네트워크 장치에서의 포워딩 정보 및 QoS 정보 제공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for providing forwarding information and QoS information in a flow-based network device.

일반적으로 플로우 기반 네트워크 장치에서는 임의의 플로우의 첫 번째 패킷이 시스템에 입력되면, 플로우 처리를 위해 포워딩 정보 및 QoS 처리 정보의 획득이 필요하다. 포워딩 정보는 IP의 경우 IPv4 또는 IPv6 포워딩 테이블을 비롯하여 IP 패킷의 목적지를 결정하는 다양한 테이블로부터 추출될 수 있다. 반면 QoS 처리 정보는 복수의 트래픽 분류 테이블(Classification Table)로부터 추출될 수 있다.Generally, in a flow-based network device, if the first packet of an arbitrary flow is input to the system, it is necessary to acquire forwarding information and QoS processing information for the flow processing. Forwarding information can be extracted from various tables that determine the destination of IP packets, including IPv4 or IPv6 forwarding tables for IP. On the other hand, the QoS processing information can be extracted from a plurality of traffic classification tables.

각 플로우는 복수의 트래픽 분류 테이블에 존재하는 복수의 규칙에 매핑될 수 있으며, 복수의 규칙에 매핑되는 경우 가장 우선 순위가 높은 규칙의 정보를 최종 플로우에 대한 정보로 사용한다. 이와 같이 추출된 정보는 플로우에 대한 상태 정보를 저장할 수 있는 플로우 테이블에 플로우별로 저장된다.Each flow can be mapped to a plurality of rules existing in a plurality of traffic classification tables, and when information is mapped to a plurality of rules, information of a rule having the highest priority is used as information on the final flow. The extracted information is stored for each flow in a flow table capable of storing status information on the flow.

이와 같이 플로우 테이블에 포워딩 정보 및 QoS 처리 정보가 저장된 플로우에 대해 첫 번째 패킷 입력 이후에 지속적으로 입력되는 패킷은, 플로우 테이블에 저장된 포워딩 정보 및 QoS 처리 정보를 기반으로 패킷 포워딩 및 QoS 처리가 이루어진다. 따라서, 첫 번째 패킷이 입력된 이후에 업데이트되는 포워딩 정보 및 QoS 처리 정보는 해당 플로우에 적용되지 않는 문제점이 있다.Packet forwarding and QoS processing are performed based on the forwarding information and the QoS processing information stored in the flow table, in a packet continuously input after inputting the first packet for the flow in which forwarding information and QoS processing information are stored in the flow table. Accordingly, the forwarding information and the QoS processing information updated after the first packet is input are not applicable to the corresponding flow.

따라서, 본 발명은 포워딩 정보 및 QoS 처리 정보가 해당 플로우에 동적으료 적용될 수 있도록 하는 플로우 기반 네트워크 장치에서의 포워딩 정보 및 QoS 정보 제공 방법을 제공한다.Therefore, the present invention provides a method for providing forwarding information and QoS information in a flow-based network device in which forwarding information and QoS processing information are dynamically applied to the flow.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 네트워크 장치가 플로우 기반 네트워크 환경에서 정보를 제공하는 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method for providing information in a flow-based network environment,

임의의 플로우에 대한 상태 정보를 토대로 상기 네트워크 장치 내의 플로우 테이블로부터 제1 정보 및 제2 정보를 획득하는 단계; 상기 일련 정보의 라우트 아이디를 토대로 상기 획득한 제1 정보 및 제2 정보에 업데이트가 발생하였는지 판단하는 단계; 및 상기 제1 정보 및 제2 정보에 업데이트가 발생한 것으로 판단하면, 상기 플로우 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다.Obtaining first information and second information from a flow table in the network device based on status information about an arbitrary flow; Determining whether an update has occurred in the acquired first information and second information based on the route ID of the sequence information; And updating the flow table when it is determined that an update has occurred in the first information and the second information.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 플로우 기반 네트워크 환경에서 정보를 제공하는 장치는,According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for providing information in a flow-based network environment,

플로우에 대한 패킷을 처리하고 업데이트 정보를 처리하기 위한 정보들을 저장하는 테이블 저장부; 및 입력되는 패킷이 첫 번째 입력되는 패킷인지 여부를 판단하고, 입력되는 패킷의 상태에 따라 상기 테이블 저장부에 미리 저장되어 있는 정보를 토대로 제1 정보 및 제2 정보를 갱신되도록 하는 포워딩 엔진부를 포함한다.A table storage unit for storing information for processing packets for the flow and processing update information; And a forwarding engine unit for determining whether the input packet is the first input packet and updating the first information and the second information based on information previously stored in the table storage unit according to the state of the input packet do.

본 발명의 실시예에 따르면 플로우 기반 네트워크 장치에서 플로우 정보가 한번 설정된 이후에 새로운 포워딩 정보 및 QoS 정보에 대한 업데이트가 발생할 경우, 동적으로 업데이트된 정보를 적용하여 사용할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when update of new forwarding information and QoS information occurs after flow information is once set in the flow-based network device, dynamically updated information can be applied and used.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동적인 포워딩 정보 및 QoS 규칙 업데이트의 적용이 가능한 플로우 기반 네트워크 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포워딩 테이블의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시에에 따른 트래픽 분류 테이블의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라우트 업데이트 검증 테이블의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 포워딩 정보 및 QoS 정보 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is an exemplary diagram of a flow-based network device capable of applying dynamic forwarding information and QoS rule updates according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram of a flow table according to an embodiment of the present invention.
3 is an illustration of a forwarding table according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram of a traffic classification table according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram of a route update verification table according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an illustration of a QoS rule update validation table in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating forwarding information and QoS information providing methods according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예에 따라 플로우 기반 네트워크 장치에서 포워딩 정보 및 QoS 정보를 동적으로 제공하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for dynamically providing forwarding information and QoS information in a flow-based network apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동적인 포워딩 정보 및 QoS 규칙 업데이트의 적용이 가능한 플로우 기반 네트워크 장치의 예시도이다.1 is an exemplary diagram of a flow-based network device capable of applying dynamic forwarding information and QoS rule updates according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 플로우는 5-튜플 정보로 이루어진다. 그러나, 운용자에 의한 설정 또는 응용의 특성에 따라서, IP 패킷의 다른 헤더 정보가 추가되거나 5-튜플 정보에서 일부 필드를 빼고 구성될 수도 있다. 이는 하나의 실시예로서, IP 소스 주소 하나만으로도 플로우가 정의될 수 있음을 의미한다. 이때, 일반적으로 5-튜플 정보는 IP 소스 주소, IP 목적지 주소, 프로토콜 번호, 소스 트랜스포트 계층 포트 정보 및 목적지 트랜스포트 포트 정보를 포함한다.In general, the flow consists of 5-tuple information. However, depending on the setting by the operator or the characteristics of the application, other header information of the IP packet may be added or subtracted from some fields in the 5-tuple information. This means, as one embodiment, that a flow can be defined with only one IP source address. In this case, generally, the 5-tuple information includes an IP source address, an IP destination address, a protocol number, source transport layer port information, and destination transport port information.

도 1에 도시된 바와 같이, 동적인 포워딩 정보 업데이트 및 QoS 규칙 업데이트 적용에 따른 패킷을 처리하는 플로우 기반 네트워크 장치는 포워딩 엔진부(100), 플로우 테이블 저장부(200), 포워딩 테이블 저장부(300), 트래픽 분류 테이블 저장부(400), 라우트 업데이트 검증 테이블 저장부(500) 및 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블 저장부(600)를 포함한다.1, a flow-based network device for processing packets according to dynamic forwarding information update and QoS rule update application includes a forwarding engine unit 100, a flow table storage unit 200, a forwarding table storage unit 300 A traffic classification table storage unit 400, a route update verification table storage unit 500, and a QoS rule update verification table storage unit 600.

포워딩 엔진부(100)는 네트워크 장치로 임의의 플로우에 대한 패킷이 입력되면, 입력된 패킷이 첫 번째 입력된 패킷인지 아닌지 여부를 판단한다. 입력된 패킷이 첫 번째 패킷인지의 여부를 확인하기 위해서, 포워딩 엔진부(100)는 플로우 테이블 저장부(200)의 플로우 테이블에 유지되고 있는 플로우의 상태 정보를 이용한다. The forwarding engine unit 100 determines whether or not the input packet is the first input packet when a packet for a certain flow is input to the network device. The forwarding engine unit 100 uses the state information of the flow maintained in the flow table of the flow table storage unit 200 to check whether the input packet is the first packet.

즉, 플로우의 상태 정보가 플로우 테이블 저장부(200)의 플로우 테이블에 없다면 입력된 패킷이 첫 번째 패킷임을 의미한다. 여기서 상태 정보는 패킷에 할당되어 있는 일련 번호를 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. That is, if the flow state information is not included in the flow table of the flow table storage unit 200, it means that the input packet is the first packet. Herein, the status information is described as an example of a serial number assigned to a packet, but is not limited thereto.

다시말해 포워딩 엔진부(100)는 패킷의 상태 정보를 확인하고, 플로우 테이블 저장부(200)에 저장된 플로우 테이블을 검색한 후, 확인한 상태 정보가 플로우 테이블에 저장되어 있는지를 확인한다. 만약 입력된 패킷이 첫 번째 패킷인 경우에는 플로우 테이블에 상태 정보가 저장되어 있지 않으며, 첫 번째 패킷이 아닌 경우에는 플로우 테이블에 상태 정보가 저장되어 있다.In other words, the forwarding engine unit 100 checks the state information of the packet, searches the flow table stored in the flow table storage unit 200, and checks whether the checked state information is stored in the flow table. If the input packet is the first packet, the state information is not stored in the flow table. If the input packet is not the first packet, the state information is stored in the flow table.

이때, 플로우 테이블 저장부(200)에 저장되어 있는 플로우 테이블에 대하여 먼저 도 2를 참조로 설명하기로 한다.The flow table stored in the flow table storage unit 200 will now be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블의 예시도이다.2 is an exemplary diagram of a flow table according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블은 트리 구조(Tree data structure), 해쉬 구조(Hash data structure), 직접 테이블(Direct table data structure), TCAM(Ternary CAM), 또는 여러 가지 데이터 구조가 병합된 구조 등 다양한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다. 2, a flow table according to an embodiment of the present invention includes a tree structure, a hash structure, a direct table data structure, TCAM (Ternary CAM), or a structure in which various data structures are merged.

본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블은 임의의 플로우에 대한 패킷을 처리하는 포워딩 정보와 QoS 정보를 포함한다. 또한, 플로우에 대한 상태 정보를 저장한다.A flow table according to an embodiment of the present invention includes forwarding information and QoS information for processing a packet for any flow. It also stores status information about the flow.

이때 포워딩 정보는 패킷이 전송되어야 하는 목적지 정보를 의미하며, 넥스트 홉(next hop) 정보를 포함한다. 넥스트 홉 정보는 본 발명의 실시예에 따라 포워딩 업데이트를 동적으로 처리할 수 있도록 해주며, 넥스트 홉 정보에는 라우트 아이디와 라우트 업데이트 일련 번호가 포함된다. At this time, forwarding information means destination information to which a packet is to be transmitted, and includes next hop information. The next hop information enables the forwarding update to be processed dynamically according to the embodiment of the present invention, and the next hop information includes the route ID and the route update serial number.

QoS 정보는 패킷을 목적지로 보내기 위해 적용되어야 할 QoS에 대한 정보로, 해당 플로우에 적용된 트래픽 분류 규칙 아이디, 적용된 트래픽 분류 규칙 업데이트 일련 번호, 트래픽 유형, 트래픽 전송 속도, 패킷의 대역폭 정보, 우선 순위 정보 등의 정보를 포함한다. The QoS information is QoS information to be applied to a packet to be transmitted to a destination. The QoS information includes a traffic classification rule ID applied to the flow, an applied traffic classification rule update serial number, a traffic type, a traffic transmission rate, And the like.

상기 도 1에 대해 포워딩 엔진부(100)에 대하여 계속해서 설명하면, 만약 플로우 테이블에 상태 정보가 저장되어 있지 않았다면, 입력된 플로우에 대한 패킷은 처음 입력된 것이다. 따라서, 포워딩 엔진부(100)는 포워딩 테이블 저장부(300) 및 트래픽 분류 테이블 저장부(400)에 각각 저장되어 있는 포워딩 테이블과 트래픽 분류 테이블을 검색하여, 포워딩 정보와 QoS 정보를 획득한 후 플로우 테이블에 패킷의 상태 정보와 함께 획득한 해당 정보를 저장하여 업데이트하도록 한다. Referring to FIG. 1, the forwarding engine unit 100 will be described. If the state information is not stored in the flow table, the packet for the input flow is input first. Accordingly, the forwarding engine unit 100 searches the forwarding table and the traffic classification table stored in the forwarding table storage unit 300 and the traffic classification table storage unit 400, acquires the forwarding information and the QoS information, And stores the obtained information together with the status information of the packet in the table to update it.

이를 위해, 포워딩 테이블과 트래픽 분류 테이블에는 이미 임의의 사전 정보가 존재함을 가정하여 설명한다. 즉, 포워딩 정보 및 QoS 정보는 라우팅 프로토콜에 의해 동적으로 얻어진 정보이든 운용자가 직접 설정한 정보든간에, 이미 어떠한 방법으로 정보가 설정되어 있다고 가정한다.To this end, it is assumed that the forwarding table and the traffic classification table already contain arbitrary dictionary information. That is, the forwarding information and the QoS information are assumed to have already been set in some way, whether information dynamically obtained by the routing protocol or information set by the operator.

여기서 포워딩 테이블 저장부(300) 및 트래픽 분류 테이블 저장부(400)에 각각 저장되어 있는 포워딩 테이블과 트래픽 분류 테이블에 대하여 도 3 및 도 4를 참조로 먼저 설명하기로 한다.The forwarding table and the traffic classification table stored in the forwarding table storage unit 300 and the traffic classification table storage unit 400 will be described first with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포워딩 테이블의 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시에에 따른 트래픽 분류 테이블의 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary view of a forwarding table according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view of a traffic classification table according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 포워딩 테이블은 트리 구조, 해쉬 구조, 직접 테이블, TCAM(Ternary Content Addressable Memory), 또는 여러 가지 데이터 구조가 병합된 구조 등 다양한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 포워딩 정보를 구성하는 소프트웨어에서 각 라우트별 고유의 라우트 아이디를 할당하도록 한다. 이를 위해 포워딩 테이블 저장부(300)에 소프트웨어 블록(도면 미도시)이 포함되어 있음을 가정하여 설명한다.As shown in FIG. 3, the forwarding table may have various types of data structures such as a tree structure, a hash structure, a direct table, a TCAM (Ternary Content Addressable Memory), or a structure in which various data structures are merged. In the embodiment of the present invention, the software constituting the forwarding information allocates a unique route ID for each route. Herein, it is assumed that a software block (not shown) is included in the forwarding table storage unit 300.

즉, 하나의 라우트가 추가될 때 해당 라우트별 고유의 아이디가 할당되며, 포워딩 정보의 경우 라우팅 프로토콜에 의해 획득된 라우팅 정보를 포워딩 정보로 반영하기 위해 구비된 소프트웨어가 라우트 아이디를 할당한다. 여기서 소프트웨어는 반드시 어느 하나의 형태로 구현되는 것은 아니며 시스템 설계에 따라 변경될 수 있기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 소프트웨어에 대한 한정은 생략하기로 한다.That is, when one route is added, a unique ID is assigned to each route, and in the case of forwarding information, software provided to reflect the routing information obtained by the routing protocol as forwarding information allocates a route ID. Since the software is not necessarily implemented in any form and can be changed according to the system design, the description of the software in the embodiment of the present invention will be omitted.

해당 라우트에 대한 포워딩 정보가 변경될 경우, 새로운 라우트 아이디를 할당하지 않고 동일한 라우트 아이디를 사용하도록 하고, 단지 해당 라우트에 대한 라우트 업데이트 일련 번호를 증가시킨다. 라우트 업데이트가 발생하는 경우, 라우트 업데이트 검증 테이블과 포워딩 테이블의 라우트 업데이트 일련 번호를 하나 증가된 값으로 갱신한다. 이때, 포워딩 테이블에는 일련 번호의 갱신이 선택적으로 적용되거나, 적용되지 않을 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 라우트 아이디를 표현하기 위한 비트 수가 시스템에서 제공할 수 있는 총 라우트 엔트리의 개수를 표현할 수 있을 만큼 충분히 커야 한다.If the forwarding information for the route changes, use the same route ID without assigning a new route ID, and simply increase the route update sequence number for that route. When a route update occurs, the route update validation table and the route update serial number of the forwarding table are updated to an incremented value. At this time, updating of the serial number may be selectively applied to the forwarding table or not. In the embodiment of the present invention, the number of bits for representing the route ID should be large enough to represent the total number of route entries that can be provided by the system.

도 3에 도시한 포워딩 테이블은 다중 비트 트리 구조 형태의 포워딩 테이블을 나타낸 것이며, 라우트별 라우트 아이디가 할당되어 있는 구조를 가질 경우 본 발명의 실시예에 따른 목적을 만족시킬 수 있다. 여기서 라우트 업데이트 일련 번호는 포워딩 테이블에 주어지지 않을 경우 도 5의 라우트 업데이트 검증 테이블에서 주어진 값을 이용할 수도 있다.The forwarding table shown in FIG. 3 shows a forwarding table in the form of a multi-bit tree structure, and it can satisfy the object according to the embodiment of the present invention when a routing ID for each route is assigned. Here, the route update sequence number may use the value given in the route update verification table of FIG. 5 if not given to the forwarding table.

다음 도 4에 도시한 트래픽 분류 테이블은 트리 구조, 해쉬 구조, 직접 테이블, TCAM 또는 여러 가지 데이터 구조가 병합된 구조 등 다양한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 QoS 소프트웨어 블록(도면 미도시)은 각 QoS 규칙별로 고유의 QoS 규칙 아이디를 할당한다. 즉, 하나의 QoS 규칙이 추가될 때 해당 QoS 규칙별 고유의 아이디가 할당된다. 이때, QoS 소프트웨어 블록은 운용자가 보통 CLI(Command Line Interface)를 통해 설정하면 설정 정보를 실제 테이블에 반영하기 위한 블록으로, 본 발명의 실시예에서는 QoS 소프트웨어 블록에 대해 어느 하나의 형태로 한정하지는 않는다.The traffic classification table shown in FIG. 4 may have various types of data structures such as a tree structure, a hash structure, a direct table, a TCAM, or a structure in which various data structures are merged. A QoS software block (not shown) according to an embodiment of the present invention assigns a unique QoS rule ID to each QoS rule. That is, when one QoS rule is added, a unique ID is assigned to each QoS rule. At this time, the QoS software block is a block for reflecting the setting information to the actual table when the operator normally sets it through the CLI (Command Line Interface), and is not limited to any one form for the QoS software block in the embodiment of the present invention .

QoS 규칙 아이디를 표현하기 위한 비트 수는 시스템에서 제공할 수 있는 전체 QoS 규칙의 개수를 표현할 수 있을 만큼 커야 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에서는 트래픽 분류 테이블의 구성에 대한 실시예로, 복수의 트래픽 분류 테이블이 있다. 그리고 복수의 트래픽 분류 테이블이 각 QoS 규칙 아이디별로 규칙을 저장하고, 규칙 테이블을 서로 공유한다. The number of bits for expressing the QoS rule ID should be large enough to represent the total number of QoS rules that can be provided by the system. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a traffic classification table according to an embodiment of the present invention, and includes a plurality of traffic classification tables. A plurality of traffic classification tables store rules for each QoS rule ID and share rules tables.

즉, 각 트래픽 분류 테이블의 최종 결과는 QoS 규칙 테이블에 대한 포인터를 가진다. 그러나, 이는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 예시로써, 트래픽 분류 테이블이 각 QoS 규칙별로 QoS 규칙을 저장할 수 있는 어느 형태의 데이터 구조로 생성될 수 있다.That is, the final result of each traffic classification table has a pointer to the QoS rule table. However, as an example according to the embodiment of the present invention, a traffic classification table can be created with any type of data structure capable of storing QoS rules for each QoS rule.

상기 도 1의 포워딩 엔진부(100)에 대해 계속하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 포워딩 정보는 상기 도 3에 나타낸 바와 같이 각 포워딩 엔트리에 할당되는 라우트 아이디, 라우트 업데이트 일련 번호 등의 정보를 포함한다. 라우트 업데이트 일련 번호가 포워딩 테이블에 존재하지 않는 경우, 라우트 아이디를 키 값으로 라우트 업데이트 검증 테이블 저장부(500)에 저장되어 있는 라우트 업데이트 검증 테이블을 검색하여 현재의 RUSN 값을 얻을 수있다.3, the forwarding information according to the embodiment of the present invention includes information such as a route ID, a route update serial number, and the like assigned to each forwarding entry, as shown in FIG. . If the route update serial number is not present in the forwarding table, the current RUSN value can be obtained by searching the route update validation table stored in the route update validation table storage unit 500 with the route ID as a key value.

본 발명의 실시예에 따른 QoS 정보는 QoS 규칙에 할당되는 QoS 규칙 아이디, QoS 규칙 업데이트 일련 번호 등을 포함한다. QoS 규칙 업데이트 일련 번호가 트래픽 분류 테이블에 주어지지 않은 경우에는, QoS 규칙 아이디를 키 값으로 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블 저장부(600)에 저장되어 있는 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블을 검색하여 현재의 QUSN 값을 얻을 수 있다. 이와 같이 얻은 포워딩 정보 및 QoS 정보에 따라 포워딩 엔진부(100)는 QoS 처리 및 패킷 포워딩을 수행한다.The QoS information according to an embodiment of the present invention includes a QoS rule ID assigned to a QoS rule, a QoS rule update serial number, and the like. If the QoS rule update serial number is not given in the traffic classification table, the QoS rule update verification table stored in the QoS rule update verification table storage unit 600 is searched using the QoS rule ID as a key value, and the current QUSN value is set to Can be obtained. The forwarding engine unit 100 performs QoS processing and packet forwarding according to the forwarding information and the QoS information thus obtained.

이때, 라우트 업데이트 검증 테이블과 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블에 대하여 도 5 및 도 6을 참조로 먼저 설명하기로 한다.At this time, the route update verification table and the QoS rule update verification table will be described first with reference to FIG. 5 and FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 라우트 업데이트 검증 테이블의 예시도이고, 도 6은 본 발명의 실시에에 따른 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블의 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary view of a route update verification table according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exemplary view of a QoS rule update verification table according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 라우트 업데이트 검증 테이블은 해쉬 구조, 직접 테이블, TCAM 또는 여러 가지 데이터 구조가 병합된 구조 등 다양한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 라우트 업데이트 검증 테이블은 라우트 아이디별로 라우트에 대한 업데이트가 발생될 때마다 라우트 업데이트 일련 번호 값이 증가되도록 한다.As shown in FIG. 5, the route update verification table may have various types of data structures such as a hash structure, a direct table, a TCAM, or a structure in which various data structures are merged. In the route update verification table according to the embodiment of the present invention, the route update sequence number value is incremented each time an update is made to the route by the route ID.

이때, 라우트의 개수가 많아 검색 속도 등의 문제가 발생하는 경우, 라우트 아이디를 더 적은 비트 수로 축약하여, 여러개의 라우트가 동일한 라우트 업데이트 일련 번호를 공유할 수 있도록 한다.In this case, when a problem such as a search speed occurs due to a large number of routes, the route ID is shortened to a smaller number of bits so that multiple routes can share the same route update sequence number.

한편, QoS 규칙 업데이트 검증 테이블은 도 6에 도시된 바와 같이 해쉬 구조, 직접 테이블, TCAM 또는 여러 가지 데이터 구조가 병합된 구조 등 다양한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다. 그리고, 각 QoS 규칙 아이디별로 QoS 규칙에 대한 업데이트가 발생될 때마다 QoS 업데이트 일련 번호(QUSN) 값이 증가되도록 한다.Meanwhile, the QoS rule update validation table may have various types of data structures such as a hash structure, a direct table, a TCAM, or a structure in which various data structures are merged as shown in FIG. Then, the QoS update sequence number (QUSN) value is increased for each QoS rule ID update for each QoS rule ID.

만약 QoS 규칙의 개수가 많아 검색 속도 등의 문제가 발생한다면, QoS 규칙 아이디를 적은 비트 수로 축약하여 여러개의 실제 QoS 규칙 아이디가 동일한 QoS 규칙 업데이트 일련 번호를 공유할 수 있도록 한다.If a problem such as a search speed occurs due to a large number of QoS rules, the QoS rule ID is shortened to a small number of bits so that a plurality of actual QoS rule IDs can share the same QoS rule update sequence number.

이와 같은 플로우 기반 네트워크 장치에서 포워딩 정보 및 QoS 정보를 동적으로 제공하는 방법에 대하여 도 7을 참조로 설명하기로 한다.A method for dynamically providing forwarding information and QoS information in such a flow-based network apparatus will be described with reference to FIG.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 포워딩 정보 및 QoS 정보 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating forwarding information and QoS information providing methods according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이 플로우 기반 네트워크 장치로 임의의 플로우에 대한 패킷이 입력되면(S100), 포워딩 엔진부(100)는 입력된 패킷이 첫 번째로 입력된 패킷인지 아닌지 여부를 확인한다(S110). 첫 번째로 입력된 패킷인지 여부를 판단하는 방법은 다음과 같다. 플로우 테이블에는 각 플로우의 정보가 유지되며, 플로우의 정보 즉, 상태 정보는 플로우 테이블에 저장된다. 7, when a packet for a certain flow is input to the flow-based network device (S100), the forwarding engine unit 100 checks whether or not the input packet is the first inputted packet (S110 ). A method for determining whether or not the packet is the first packet is as follows. The information of each flow is stored in the flow table, and the information of the flow, that is, the status information is stored in the flow table.

즉, 포워딩 엔진부(100)는 패킷이 입력되면, 패킷에 대한 상태 정보가 플로우 테이블에 존재하여, 해당 플로우가 있는지 여부를 확인한다. 이 과정에서 플로우의 상태 정보가 플로우 테이블에 없다면, 플로우가 이전에 만들어져 있지 않음을 의미하며, 이 때의 패킷이 첫 번째 패킷이 된다.That is, when the packet is input, the forwarding engine unit 100 checks whether there is a flow in the flow table because state information about the packet exists in the flow table. If the flow state information is not included in the flow table in this process, it means that the flow has not been made before, and the packet at this time becomes the first packet.

첫 번째로 패킷이 입력되는 경우, 해당 플로우의 테이블이 플로우 테이블 저장부(200)에 저장되어 있지 않기 때문에, 포워딩 엔진부(100)는 포워딩 테이블 저장부(300) 및 트래픽 분류 테이블 저장부(400)에 각각 저장되어 있는 포워딩 테이블과 트래픽 분류 테이블을 검색하여 포워딩 정보와 QoS 정보를 획득한다(S120). 이때, 플로우 테이블에 플로우를 위한 포워딩 및 QoS 정보의 저장은 첫 번째 데이터 패킷이 아니더라도 제어 메시지를 통하여 사전 정보를 설정하는 방법을 이용할 수도 있다.When the first packet is input, the forwarding engine unit 100 stores the forwarding table storage unit 300 and the traffic classification table storage unit 400 (FIG. 4) because the table of the corresponding flow is not stored in the flow- The forwarding table and the traffic classification table stored in the forwarding table and the traffic classification table, respectively, and obtains forwarding information and QoS information (S120). At this time, the forwarding for the flow in the flow table and the storage of the QoS information may use the method of setting the pre-information through the control message even if it is not the first data packet.

S120 단계를 통해 포워딩 정보와 QoS 정보를 획득하면, 해당 패킷에 대한 상태 정보와 함께 플로우 테이블(300)에 저장하여 플로우 테이블을 갱신한다(S130). 그리고 나서 포워딩 엔진부(100)는 QoS를 처리하고 패킷 포워딩을 수행한다(S140). After acquiring the forwarding information and the QoS information through step S120, the forwarding information and the QoS information are stored together with the status information on the packet in the flow table 300 to update the flow table (S130). Then, the forwarding engine unit 100 processes QoS and performs packet forwarding (S140).

한편, S110 단계의 판단에 따라 입력된 패킷이 해당 플로우의 첫 번째 패킷이 아닌 경우에는, 먼저 플로우 테이블 저장부(200)에 저장된 플로우 테이블을 검색하여, 매칭되는 플로우 테이블 엔트리를 검색한다(S150). 그리고 나서, 플로우 테이블에 저장되어 있는 포워딩 정보 및 QoS 정보를 획득하고(S160), 이를 토대로 포워딩 업데이트 또는 QoS 규칙 업데이트가 발생하였는지 여부를 확인한다(S170, S180).If the input packet is not the first packet of the flow according to the determination in step S110, the flow table stored in the flow table storage unit 200 is first searched for and the matched flow table entry is searched (S150) . Then, forwarding information and QoS information stored in the flow table are acquired (S160), and it is determined whether forwarding update or QoS rule update has occurred based on the forwarding information and the QoS rule (S170, S180).

이를 위해 먼저 포워딩 업데이트를 확인하기 위하여 플로우 테이블에서 읽어온 라우트 아이디 값을 키 값으로 하여 라우트 업데이트 검증 테이블을 검색한다. 포워딩 엔진부(100)는 라우트 업데이트 검증 테이블에서 검색한 결과로 얻어진 라우트 업데이트 일련 번호 값과 플로우 테이블에서 얻은 라우트 업데이트 일련 번호 값을 비교한다. To do this, the routing update verification table is searched using the route ID value read from the flow table as a key value in order to confirm the forwarding update. The forwarding engine unit 100 compares the value of the route update serial number obtained from the route update verification table with the value of the route update serial number obtained from the flow table.

그리고 비교한 값이 서로 다른 경우에는 포워딩 정보가 업데이트 된 것으로 판단하고, 포워딩 테이블을 재검색하여 변경된 포워딩 정보를 찾아 다시 플로우 테이블에 저장한다(S190). 그러나, 비교한 값이 서로 같은 경우에는 업데이트된 포워딩 정보가 없음을 의미하여, 기존의 일련 번호 값을 그대로 사용한다.If the compared values are different from each other, it is determined that the forwarding information is updated, the forwarding table is searched again, and the changed forwarding information is found and stored in the flow table again (S190). However, if the compared values are equal to each other, it means that there is no updated forwarding information, and the existing serial number value is used as it is.

이와 같이 포워딩 업데이트를 확인하면, 포워딩 엔진부(100)는 QoS 정보의 업데이트를 확인하기 위하여 플로우 테이블에서 읽어온 QoS 규칙 아이디 값을 키 값으로 하여 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블을 검색한다. QoS 규칙 업데이트 검증 테이블에서 검색한 결과로 얻어진 QoS 규칙 업데이트 일련 번호 값과 플로우 테이블에서 얻은 QoS 규칙 업데이트 일련 번호를 비교한다. 그리고 비교한 값이 서로 다른 경우에는 QoS 정보가 변경된 것으로 판단하고, 트래픽 분류 테이블을 재 검색하여, 변경된 QoS 정보를 찾아 다시 플로우 테이블에 저장한다(S190).When the forwarding engine unit 100 confirms the forwarding update, the forwarding engine unit 100 searches the QoS rule update verification table using the QoS rule ID value read from the flow table as a key value in order to confirm the update of the QoS information. The QoS rule update serial number obtained from the result of the search in the QoS rule update validation table is compared with the QoS rule update serial number obtained from the flow table. If the compared values are different, it is determined that the QoS information has been changed, the traffic classification table is re-searched, and the changed QoS information is found and stored in the flow table again (S190).

이와 같은 절차를 이용하면 플로우 기반 네트워크 장치에서 동적으로 포워딩 정보와 QoS 정보를 적용할 수 있어 플로우 처리가 용이해진다.With this procedure, forwarding information and QoS information can be applied dynamically in a flow-based network device, which facilitates flow processing.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (12)

네트워크 장치가 플로우 기반 네트워크 환경에서 정보를 제공하는 방법에 있어서,
임의의 플로우에 대해 입력되는 패킷이 첫 번째 입력 패킷인지 판단하는 단계;
상기 입력되는 패킷이 첫 번째 패킷이 아니면, 상기 패킷에 대한 일련 정보를 획득하는 단계;
임의의 플로우에 대한 상태 정보를 토대로 상기 네트워크 장치 내의 플로우 테이블로부터 제1 정보 및 제2 정보를 획득하는 단계;
상기 일련 정보의 라우트 아이디를 토대로 상기 획득한 제1 정보 및 제2 정보에 업데이트가 발생하였는지 판단하는 단계; 및
상기 제1 정보 및 제2 정보에 업데이트가 발생한 것으로 판단하면, 상기 플로우 테이블을 갱신하는 단계
를 포함하는 정보 제공 방법.A method for providing information in a flow-based network environment, the method comprising:
Determining whether a packet to be input for an arbitrary flow is a first input packet;
If the input packet is not the first packet, acquiring serial information on the packet;
Obtaining first information and second information from a flow table in the network device based on status information about an arbitrary flow;
Determining whether an update has occurred in the acquired first information and second information based on the route ID of the sequence information; And
Updating the flow table if it is determined that an update has occurred in the first information and the second information
And an information providing method. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 업데이트가 발생하였는지 판단하는 단계는,
상기 제1 정보는 라우트 ID 및 제1 라우트 업데이트 일련번호를 포함하며,
상기 라우트 ID를 토대로, 상기 네트워크 장치 내의 라우트 업데이트 검증 테이블 저장부에 저장되어 있는 제2 라우트 업데이트 일련번호를 확인하는 단계;
상기 제1 라우트 업데이트 일련번호와 상기 제2 라우트 업데이트 일련번호가 같은지 확인하는 단계;
상기 제1 라우트 업데이트 일련번호와 상기 제2 라우트 업데이트 일련번호가 다르면, 상기 제1 정보에 업데이트가 발생한 것으로 확인하여, 상기 제1 정보를 상기 플로우 테이블에 갱신하는 단계
를 포함하는 정보 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of determining whether the update has occurred comprises:
Wherein the first information comprises a route ID and a first route update sequence number,
Confirming a second route update sequence number stored in the route update verification table storage unit in the network device based on the route ID;
Confirming that the first route update sequence number and the second route update sequence number are the same;
And updating the first information to the flow table if the first route update sequence number and the second route update sequence number are different from each other,
And an information providing method. 제3항에 있어서,
상기 업데이트가 발생하였는지 판단하는 단계는,
상기 제2 정보는 QoS 규칙 ID 및 제1 QoS 규칙 업데이트 일련번호를 포함하며,
상기 QoS 규칙 ID를 토대로, 상기 네트워크 장치 내의 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블 저장부에 저장되어 있는 제2 QoS 규칙 업데이트 일련번호를 확인하는 단계;
상기 제1 QoS 규칙 업데이트 일련번호와 상기 제2 QoS 규칙 업데이트 일련번호가 같은지 확인하는 단계;
상기 제1 QoS 규칙 업데이트 일련번호와 상기 제2 QoS 규칙 업데이트 일련번호가 다르면 상기 제2 정보에 업데이트가 발생하는 것으로 확인하여, 상기 제2 정보를 상기 플로우 테이블에 갱신하는 단계
를 더 포함하는 정보 제공 방법.The method of claim 3,
Wherein the step of determining whether the update has occurred comprises:
Wherein the second information comprises a QoS rule ID and a first QoS rule update sequence number,
Checking a second QoS rule update sequence number stored in the QoS rule update verification table storage unit in the network device based on the QoS rule ID;
Confirming that the first QoS rule update sequence number and the second QoS rule update sequence number are the same;
Confirming that the update occurs in the second information if the first QoS rule update sequence number is different from the second QoS rule update sequence number and updating the second information to the flow table
Further comprising the steps of: 제1항에 있어서,
상기 첫 번째 입력 패킷인지 판단하는 단계 이후에,
상기 입력되는 패킷이 첫 번째 패킷이면, 상기 네트워크 장치 내에 미리 저장되어 있는 제1 정보와 제2 정보를 획득하는 단계;
상기 획득한 제1 정보, 제2 정보 및 상기 첫 번째 패킷에 대한 상태 정보를 상기 플로우 테이블에 저장하여 갱신하는 단계; 및
상기 임의의 플로우에 대한 QoS를 처리하고 패킷을 포워딩하는 단계
를 포함하는 정보 제공 방법.The method according to claim 1,
After determining that the packet is the first input packet,
If the input packet is a first packet, acquiring first information and second information previously stored in the network device;
Storing the obtained first information, second information, and status information on the first packet in the flow table and updating the flow information; And
Processing the QoS for the arbitrary flow and forwarding the packet
And an information providing method. 삭제delete 플로우 기반 네트워크 환경에서 정보를 제공하는 장치에 있어서,
플로우에 대한 패킷을 처리하고 업데이트 정보를 처리하기 위한 정보들을 저장하는 테이블 저장부; 및
입력되는 패킷이 첫 번째 입력되는 패킷인지 여부를 판단하고, 입력되는 패킷의 상태에 따라 상기 테이블 저장부에 미리 저장되어 있는 정보를 토대로 제1 정보 및 제2 정보를 갱신되도록 하는 포워딩 엔진부
를 포함하고,
상기 제1 정보는 포워딩 정보이고, 상기 제2 정보는 QoS 정보인 정보 제공 장치.1. An apparatus for providing information in a flow-based network environment,
A table storage unit for storing information for processing packets for the flow and processing update information; And
A forwarding engine unit for determining whether the input packet is a first input packet and updating the first information and the second information based on information previously stored in the table storage unit according to the state of an input packet,
Lt; / RTI >
Wherein the first information is forwarding information and the second information is QoS information. 제7항에 있어서,
상기 테이블 저장부는,
임의의 플로우에 대한 패킷을 처리하는 제1 정보와 제2 정보를 포함하며, 상기 플로우에 대한 라우트 아이디, 라우트 업데이트 일련 번호, QoS 규칙 아이디, QoS 규칙 업데이트 일련 번호 및 플로우의 상태 정보를 저장하는 플로우 테이블 저장부;
라우트별 고유의 라우트 아이디를 할당하는 소프트웨어 블록을 포함하며, 상기 소프트웨어 블록을 통해 생성된 라우트 아이디 및 라우트 업데이트 일련 번호를 포함한 제1 정보를 저장하는 포워딩 테이블 저장부; 및
QoS 규칙 아이디를 할당하는 QoS 소프트웨어 블록을 포함하며, 상기 QoS 소프트웨어 블록을 통해 생성된 QoS 규칙 아이디 및 QoS 규칙 업데이트 일련 번호를 포함하는 제2 정보를 저장하는 트래픽 분류 테이블 저장부
를 포함하는 정보 제공 장치.8. The method of claim 7,
The table storage unit stores,
A flow for storing a route ID, a route update sequence number, a QoS rule ID, a QoS rule update sequence number, and state information of a flow for the flow, including first information and second information for processing a packet for an arbitrary flow, Table storage;
A forwarding table storage unit for storing first information including a route ID and a route update serial number generated through the software block, the forwarding table storing unit including a software block for allocating a route ID unique to each route; And
A traffic classification table storage unit for storing second information including a QoS rule ID and a QoS rule update serial number generated through the QoS software block,
. 제8항에 있어서,
상기 테이블 저장부는,
상기 라우트 아이디별로 라우트의 업데이트가 발생하면, 상기 라우트 업데이트 일련 번호 값을 갱신하여 저장하는 라우트 업데이트 검증 테이블 저장부; 및
상기 QoS 규칙 아이디별로 QoS 규칙에 대한 업데이트가 발생하면, 상기 QoS 업데이트 일련 번호 값을 갱신하여 저장하는 QoS 규칙 업데이트 검증 테이블 저장부
를 더 포함하는 정보 제공 장치.9. The method of claim 8,
The table storage unit stores,
A route update verification table storage unit for updating and storing the route update sequence number value when a route update occurs according to the route ID; And
A QoS rule update table storage unit for updating the QoS update sequence number value and storing the updated QoS rule sequence number value,
Further comprising: 제7항에 있어서,
상기 QoS 정보는 해당 플로우에 적용된 트래픽 분류 규칙 아이디, 적용된 트래픽 분류 규칙 업데이트 일련 번호, 트래픽 유형, 트래픽 전송 속도, 패킷의 대역폭 정보 및 우선 순위 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보 제공 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the QoS information includes at least one of a traffic classification rule ID applied to the flow, an applied traffic classification rule update sequence number, a traffic type, a traffic transmission rate, a packet bandwidth information, and priority information. 제7항에 있어서,
상기 제1 정보는 라우트 아이디, 라우트 업데이트 일련 번호 및 넥스트 홉 정보를 포함하는 정보 제공 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the first information includes a route ID, a route update serial number, and next hop information. 삭제delete
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