KR100294002B1 - 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법 - Google Patents

비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 서비스 방법에 관한 것으로, 에이비알 트래픽에 대하여 사용자 측면에서는 셀 손실율이 없고, 네트워크 측면에서는 자원 이용율을 최적화할 수 있도록 실시간 동작의 에이비알 서비스 구현 방법을 제공한다. 이러한 본 발명은 비동기전송모드 스위치로 에이티엠 데이터 셀이 전송되면, 해당 셀의 헤더를 참조하여 상기 셀이 속해있는 트래픽 클래스를 파악하고, 미리 정해진 트래픽 클래스별로 큐1에서 N까지 구성되어 있는 버퍼중 한 곳으로 분배한다. 그리고, 에이비알 트래픽인 경우 하나의 메모리를 여러 커넥션이 공유하고 각 커넥션별로 리드/라이트 처리를 수행하는 에이비알 가상 채널 큐에 입력되어 스케쥴링을 기다린다. 가상 채널 큐에 입력된 에이비알 데이터 셀들은 라운드로빈 방식으로 에이비알 트래픽용 버퍼에 저장된다. 따라서, 본 발명은 비동기전송모드 네트워크에서 사용자의 트래픽을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라 실시간 셀 감시 정보를 기초로 하여 전체 트래픽을 관리함으로써 이용가능한 시간에 네트워크 자원을 이용할 수 있는 에이비알 서비스 본래의 목적을 달성할 수 있다.

Description

비동기픫)이 상기 RM 셀내의 셀율 제어 정보를 변경하고, 이 변경된 정보에 기초하여 출발지 노드110가 자신이 보내야할 셀의 셀율을 조정하게 된다.상기와 같은 종래 ABR 트래픽 제어 방식은 RM 셀을 이용한 피드백 메카니즘(feedback mechanism)을 채용하고 있기 때문에 변화하는 네트워크 트래픽 상황에 대처하기까지는 라운드 트립 타임(round trip time)만큼의 지연이 항상 걸리게 된다. 또한, 네트워크상에서 우선도가 높은 CBR 트래픽이나 VBR 트래픽을 서비스해야 할 필요가 생기게 되면, 이러한 상황이 도 1에 도시된 것과 같은 트래픽 제어 루프를 통해 출발지 노드110에 알려지기까지 ABR 트래픽은 우선도가 상대적으로 낮으므로 손실될 수밖에 없는 문제점이 발생한다. 이는 표준화안에서 ABR 트래픽에 대한 대전제로 제시하는 셀 손실율이 없어야한다는 개념에 어긋난다.한편, 셀 손실율을 없애기 위해 제시된 credit-based 제어 방식의 경우에는 그 제어 메카니즘이 가상 채널별로 이루어지기 때문에 연결된 커넥션 수와 동수의 버퍼를 설치하여 운용하지 않으면 안되는 단점이 있다.이는 일반적으로 credit-based 제어 방식에서의 가상 채널별 버퍼 요구량은 링크 지연에 비례하고, rate-based 제어 방식에서의 총 버퍼 요구량은 엔드 투 엔드(end-to-end) 지연에 비례한다. 물론, 상기 두 방식 모두 큐잉(queuing) 지연이 더해져야 하는데, 이는 큐잉에 의해서 피드백이 늦어져 제어 메카니즘의 반응 시간에 영향을 미치기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 트래픽 감시 정보에 기초한 트래픽 제어 정보의 백워드 전송으로 지연되는 문제점을 해결하기 위한 ABR 트래픽 관리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 비동기전송모드 네트워크에서 하나의 물리적 버퍼를 커넥션 수만큼의 가상 채널별 버퍼로서 운용하는 동시에 트래픽 클래스 별로 셀을 관리/스케쥴링하여 셀 손실을 억제하는 ABR 트래픽 관리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 비동기전송모드 네트워크에서 어떠한 상황에서도 사용자 커넥션에 신뢰성 있는 서비스 품질을 가지는 ABR 트래픽 관리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 비동기전송모드 네트워크에서 rate-based 또는 credit-based 두 제어 방식을 모두 지원하는 ABR 트래픽 관리 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 비동기전송모드 데이터 셀의 트래픽 클래스별에 대응하여 다수의 버퍼들을 구성시키고 상기 다수의 버퍼들중 에이비알 트래픽 전용 버퍼를 할당하며, 에이비알 커넥션들 각각에 대응된 에이비알 데이터 셀들을 리드/라이트 하기 위한 대응 가상채널 큐들을 구비시키는 과정과, 소정의 비동기전송모드 데이터 셀이 전송되면 해당 셀의 헤더내 트래픽 클래스를 파악하여 에이비알 데이터 셀은 상기 대응된 가상채널 큐들에 저장하고, 상기 에이비알 트래픽 이외 상기 비동기전송모드 데이터 셀은 트래픽 클래스별로 대응하는 버퍼에 저장하는 과정과, 상기 가상채널큐들에 저장된 에이비알 데이터 셀들을 라운드 로빈 방식으로 리드하여 상기 에이비알 트래픽용 버퍼에 순차적으로 저장하는 과정과, 상기 다수의 버퍼들에 저장된 데이터 셀을 트래픽 자원 이용 상황에 의존된 우선도에 의거해 선택하여 전송링크로 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 비동기전송모드 네트워크에서 ABR 커넥션의 가상 채널별 처리 방법을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 비동기전송모드 네트워크에서 ABR 커넥션의 가상 채널별(per-VC) 처리 방법을 설명한다.
비동기전송모드 스위치로 ATM 데이터 셀이 들어오게 되면 해당 셀의 헤더를 참조함으로써 그 셀이 속해있는 트래픽 클래스를 파악한다. 파악된 트래픽 클래스에 따라 미리 트래픽 클래스별로 큐1에서 큐N까지로 구성된 버퍼들, 즉 도 2에 도시된 트래픽 클래스1~트래픽 클래스N 중 한 곳으로 분배된다. 트래픽 클래스1∼트래픽 클래스N은 트래픽 클래스별로 특별히 그 순서가 정해져 있지 않으나 편의상 해당 트래픽 우선 순위에 따라 CBR/rt-VBR/nrt-VBR/ABR순으로 배열한다. 그리고, 각 클래스별로 요구되는 서비스 품질(Quality of Service:QoS)의 종류가 여러 가지 있을 수 있으므로 N의 값은 서비스할 트래픽의 파라미터들이 정확히 정해지고, 실제 운용하는 단계에서 결정된다. 따라서 전체적으로 총 N개의 버퍼에 대하여 스케쥴링이 수행되어 멀티플렉서210에 의해 멀티플렉싱되며, ATM 데이터 셀의 실질적인 전송 정보는 룩업(look-up) 테이블에 기록된다. 상기 룩업 테이블은 본 발명의 출원인과 동일한 출원인에 의하여 국내 특허 출원된 출원번호 제1998-0018877호(명칭; 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법)에 개시된 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트랙픽 감시 및 제어방법에 의한 룩업테이블이다.
한편, 본 발명이 적용되는 ABR 트래픽 클래스에 해당하는 ABR 데이터 셀의 경우에는 도 2에 도시된 ABR VC1~ABR VCn까지의 ABR 가상 채널 큐(virtual channel queue)201에 입력된다. ABR 가상 채널 큐(201) ABR VC1~ABR VCn에 입력된 다수의 ABR 데이터 셀들은 라운드 로빈 방식으로 리드되어 ABR 트래픽용 버퍼에 저장된다. 여기에서 ABR 가상 채널 큐라 함은 에이비알 커넥션들 각각에 대응된 에이비알 데이터 셀들을 리드/라이트 하는 가상채널 큐로서 하나의 버퍼 내에 여러 개의 가상 채널 큐가 있다는 개념이다.
상기와 같이 ABR 가상 채널 큐201에 입력되어 라운드 로빈 방식에 따라 ABR 트래픽용 버퍼200에 저장된 ABR 트래픽은, 우선도가 높은 트래픽의 자원 이용 상황에 의존하여 서비스가 이루어진다. 이때, 상기 트래픽 자원 이용 상황은 상기 룩업(look-up) 테이블 내에 각 커넥션별로 기록되어 있는 제어 정보를 의미한다. 서비스가 이루어진 ABR 트래픽에 해당하는 ATM 데이터 셀의 전송정보는 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어 방법에 의한 상기 룩업 테이블에 저장되고, 상기 룩업 테이블 내의 실시간 트래픽 감시 정보에 따라 ABR 셀 제어 정보를 백워드(backward) 전송하여 더 빠른 트래픽 제어를 한다.
rate-based 제어 방법을 적용할 경우 본 발명에 따라 ABR 트래픽은 ABR 가상 채널 큐에 입력되어 라운드-로빈 방식에 따라 ABR 트래픽 전용버퍼에 저장된다. 그리고, 우선도가 높은 트래픽의 자원 이용 상황에 의존하여 서비스를 받게 되며, 상기 트래픽 자원 이용 상황은 상기 룩업(look-up) 테이블 내에 각 커넥션별로 기록되어 있는 제어 정보이다.
한편, credit-based 제어 방법을 적용할 경우에도 상기와 마찬가지로 본 발명에 따라 ABR 트래픽을 ABR 가상 채널 큐에 입력하여 ABR 트래픽 전용버퍼에 라운드-로빈 방식에 따라 저장한다. 그러나, credit-based 제어 방법은 버퍼 내의 가상 큐의 크기가 커넥션 설정시부터 정해져서 그 ABR 가상 채널 큐의 점유 상태와 멀티플렉서를 통한 출력 링크로의 데이터 셀 전송 개수에 의해 제어가 이루어진다.
본 발명은 비동기전송모드 네트워크에서 기본적으로 rate-based 및 credit-based 제어 방법을 기초로 하고, 본 발명의 출원인과 동일한 출원인에 의하여 국내 특허 출원된 출원번호 제1998-0018877호(명칭; 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어방법)에 개시된 비동기전송모드 스위칭 노드에서의 실시간 트래픽 감시 및 제어 방법에 의한 룩업 테이블내의 실시간 트래픽 감시 정보에 따라 ABR 셀 제어 정보를 백워드(backward) 전송하여 더 빠른 트래픽 제어하고, ABR 트래픽 서비스를 가상 채널 큐별로 처리한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비동기전송모드 네트워크에서 ABR 데이터 셀을 실시간 셀 감시 정보를 기초로 하여 셀 제어 정보를 백워드 전송하며, 가상 채널 큐별 버퍼를 운용하여 ABR 셀을 제어함으로써 종래 RM셀의 피드백으로부터 기인하는 네트워크 자원 변화로 인한 대응 지연 시간을 네트워크 시스템이 격지 않게하여 사용자의 트래픽을 효과적으로 제어할 수 있다.

Claims (3)

  1. 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법에 있어서,
    비동기전송모드 데이터 셀의 트래픽 클래스별에 대응하여 다수의 버퍼들을 구성시키고 상기 다수의 버퍼들중 에이비알 트래픽용 버퍼를 할당하며, 에이비알 커넥션들 각각에 대응된 에이비알 데이터 셀들을 리드/라이트 하기 위한 대응 가상채널 큐들을 구비시키는 과정과,
    소정의 비동기전송모드 데이터 셀이 전송되면 해당 셀의 헤더내 트래픽 클래스를 파악하여 에이비알 데이터 셀은 상기 대응된 가상채널 큐들에 저장하고, 상기 에이비알 데이터 셀 이외 상기 비동기전송모드 데이터 셀은 트래픽 클래스별로 대응하는 버퍼에 저장하는 과정과,
    상기 가상채널큐들에 저장된 에이비알 데이터 셀들을 라운드 로빈 방식으로 리드하여 상기 에이비알 트래픽용 버퍼에 순차적으로 저장하는 과정과,
    상기 다수의 버퍼들에 저장된 데이터 셀을 트래픽 자원 이용 상황에 따른 우선도에 의거해 선택하여 전송링크로 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트래픽 자원 이용 상황은,
    룩업 테이블내에 각 커넥션별로 기록되어 있는 제어 정보임을 특징으로 하는비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트래픽 자원 이용 현황에 기초하여 에이비알 트래픽에 대한 스케쥴링 빈도가 정해지는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 네트워크에서 실시간 에이비알 트래픽 관리 방법.
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