KR100296036B1

KR100296036B1 - 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 인터넷 프로토콜 라우팅 관리장치 및 방법

Info

Publication number: KR100296036B1
Application number: KR1019990024231A
Authority: KR
Inventors: 김경수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-07-12
Also published as: KR20010003795A

Abstract

비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 장치에 있어서, 인터넷 프로토콜 어드레스에 일대일 대응되는 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 정보를 가지는 매핑 테이블과, 인터넷 프로토콜 패킷들을 입력하고, 상기 패킷들의 전달 경로를 결정하기 위해 상기 매핑 테이블에 의거 상기 입력 인터넷 프로토콜 패킷들의 IP어드레스를 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자로 변경하거나 상위계층으로 전달하는 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부와, 소정의 입력에 대응하는 비동기전송모드 셀들을 발생하여 해당 목적지로 보내는 비동기전송모드 교환기와, 상기 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부로부터 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자를 전달받아 상기 비동기전송모드 교환기로 전달하는 비동기전송모드 어댑테이션 계층으로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 인터넷 프로토콜 라우팅 관리장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ROUTING MANAGEMENT IP IN ATM PERMANENT VIRTUAL CONNECTION}

본 발명은 마이크로프로세서를 사용하는 전자 통신 시스템에 있어서 비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode: 이하 ATM이라 함.) 관리용 패킷들을 관리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 ATM 영구가상접속(Permanent Virtual Connection: 이하 PVC라 함.) 환경에서의 관리용 인터넷 프로토콜(management Internet Protocol: 이하 M-IP라 함.) 라우팅(routing) 장치 및 방법에 관한 것이다.

ATM 네트워크에서의 관리 패킷(management packet)들은 PVC와 변환가상접(Switched Virtual Connection: 이하 SVC라 함.)으로 구현된다. 상기 SVC를 위해서는 적당한 가상경로(Virtual Path)와 가상채널(Virtual Channel)을 찾기 위한 시간이 고려되어야 한다. 그러므로 ATM 내부에서의 접속이 PVC로 구현되었을 때의 지연(delay) 정도가 SVC로 구현되었을 때 보다 짧다. 그래서 지연시간에 민감한 실시간 트래픽(real time traffic)을 구현하기 위해서는 PVC 접속을 사용한다.

일반적으로 ATM 네트워크의 네트워크 관리 프로토콜은 간이 네트워크 관리 프로토콜(Simple Network Management Protocol: 이하 SNMP라 함.)을 사용한다. 그런데 이 SNMP는 그 전송계층으로 IP계층(layer)과 사용 데이터그램 프로토콜(Usage Datagram Protocol: 이하 UDP라 함.)계층을 사용한다. 이렇게 될 경우 SNMP는 IP네트워크에서 사용되어야 하는데, 그 IP네트워크가 ATM네트워크와 결합될 경우 IP어드레스를 ATM어드레스로 바꾸어주어야 한다. 이렇게 IP어드레스를 ATM어드레스로 바꾸어 주는 역할을 하는 것으로는 지역 네트워크 에뮬레이션(Local Area Network Emulation: 이하 LANE라 함.)이나 IP 오버(over) ATM 등이 있다. 그런데 IP 오버 ATM의 입장에서 볼 때, ATM네트워크는 SVC와 PVC를 모두 적용시킨 것이기 때문에 코드의 크기나 지연 정도가 길다.

따라서 본 발명의 목적은 ATM 네트워크 내부 접속 환경을 모두 PVC로 구현하고, 상기 ATM 네트워크 내부에서 M-IP 패킷들의 전달을 효율적으로 실시할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 장치에 있어서, 인터넷 프로토콜 어드레스에 일대일 대응되는 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 정보를 가지는 매핑 테이블과, 인터넷 프로토콜 패킷들을 입력하고, 상기 패킷들의 전달 경로를 결정하기 위해 상기 매핑 테이블에 의거 상기 입력 인터넷 프로토콜 패킷들의 IP어드레스를 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자로 변경하거나 상위계층으로 전달하는 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부와, 소정의 입력에 대응하는 비동기전송모드 셀들을 발생하여 해당 목적지로 보내는 비동기전송모드 교환기와, 상기 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부로부터 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자를 전달받아 상기 비동기전송모드 교환기로 전달하는 비동기전송모드 어댑테이션 계층으로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 장치의 구성을 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 방법을 나타낸 흐름도

도 3은 도 1중 M-IP 라우팅 처리부의 입력단과 출력단의 프로토콜 스택을 나타낸 도면

도 4는 통신 시스템에서 M-IP 라우팅 기능이 실제로 적용되는 구간을 나타낸 도면

도 5는 IP 데이터그램 포맷을 나타낸 도면

도 6은 AAL에서 ATM계층으로 전달하는 메시지(AAL5 CPCS-PDU)의 포맷을 나타낸 도면

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 M-IP 라우팅 처리와 AAL타스크 사이의 IP 패킷의 공유 상태를 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따르면, ATM네트워크의 접속을 PVC로만 구현한다. 관리 패킷들이 도달하게 될 관리대상의 연결이 NMS와 PVC로 이루어진다는 것은 NMS가 손쉽게 관리대상과 연결할 수 있고, 관리를 가시적으로 할 수 있으며, 시스템 내부에서는 별도의 알고리즘(기준을 정하기 위한 일정한 규칙) 없이 시스템을 구현할 수 있음을 의미한다. 다시 말해서, ATM네트워크의 접속을 SVC로 구현하게 되면 NMS가 일정한 규칙(별도의 알고리즘)을 이용하여 관리대상에 도달해야 하고 관리하는 입장에서도 가시적인 관리를 하기에는 PVC 보다 어려울 수 있는 바, 본 발명에서는 ATM네트워크의 접속을 PVC로만 하고 IP패킷들의 전달경로는 간단한 테이블을 참조하여 결정하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 M-IP 라우팅 장치의 구성을 나타낸 도면 이다.

M-IP 라우팅 처리부(10)는 입력되는 IP패킷들을 IP·VPI/VCI 매핑 테이블[IPto VPI(Virtual Path Identifier)/VCI(Virtual Channel Identifier) mapping table: 이하 편의상 매핑 테이블이라 함.](20)을 참조하여 IP어드레스를 ATM어드레스인 VPI/VCI로 변경하거나 상위계층으로 전달한다. M-IP 라우팅 처리부(10)에 입력될 때 IP패킷들은 IP어드레스를 갖고 있다.

IP 어드레스	ATM VPI/VCI	상태	예비
A	a/b	온/오프
B	c/c	온/오프
…	…	…
Z	x/y	온/오프

상기 매핑 테이블(20)은 다음과 같이 구성되며, M-IP 라우팅 처리부(10)가 IP패킷들의 전달 경로(path)를 결정하기 위해 참조하는 IP어드레스와 ATM VPI/VCI를 연결해준다. 도시된 바와 같이, IP어드레스와 ATM VPI/VCI값은 1:1로 매핑된다. M-IP 라우팅 처리부(10)에서 IP어드레스에 의거 상기 테이블(20)을 검색하여 VPI/VCI값을 찾는다.

ATM 적응 계층(ATM Adaption Layer: 이하 AAL이라 함.) 처리부(30)는 상기 M-IP 라우팅 처리부(10)로부터 ATM VPI/VCI를 전달받아 ATM계층 처리부(40)로 전달한다. 상기 ATM계층 처리부(40)는 상기 전달받은 ATM VPI/VCI에 대응되는 ATM 셀들(cells)을 발생하여 해당 목적지(destination)로 보낸다.

운영자로부터 상기 IP어드레스나 VPI/VCI값을 변경하라는 요청이 있을 경우에는 상기 테이블을 검색하여 새로운 IP어드레스와 VPI/VCI값을 할당할 수 있다.

상기 테이블(20)에 설정된 VPI/VCI 값을 가지고 있는 관리대상들(management objects)은 네트워크 관리시스템(Network Management System: 이하 NMS라 함.)에 의해 관리되어진다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 M-IP 라우팅 방법을 나타낸 흐름도 이다.

2a단계에서 M-IP 라우팅 처리부(10)는 입력되는 패킷들이 M-IP패킷인지 여부를 체크한다. 상기 체크결과 M-IP패킷이 아니면, 2f단계에서 그 패킷을 폐기한다(discard). 반면에 M-IP 패킷이 입력된 것으로 판단되면, 2b단계에서 해당 M-IP 패킷의 목적지 주소를 구한다. 이때 만약 M-IP나 VPI/VCI 값을 변경하라는 내용의 메시지이면 2c단계에서 테이블(20)을 검색한다. 이때 이미 상기 테이블(20)에 그 변경할 값이 있다고 판단되면 변경해줄 값도 있는지 확인한 후 2e단계에서 변경해주면 된다. 하지만 변경해줄 값도 없고 변경할 값도 없으면, 2d단계에서 NMS에 에러 메시지를 전송한다.

상기 2b단계에서, IP 혹은 VPI/VCI 값을 변경하라는 내용의 메시지가 아니면 2g단계에서 목적지 주소가 자신이 속해 있는 모듈이나 시스템의 IP어드레스와 같은지 여부를 확인한다. 상기 확인결과 목적지 주소가 자신이 속해 있는 모듈이나 시스템의 IP어드레스와 같으면 2h단계로 진행하여 그 IP패킷을 상위계층으로 올려 보낸다. 발송(forwarding)해야 하는 패킷일 경우에는 구한 목적지 주소를 가지고 테이블(20)에서 ATM VPI/VCI를 찾은 다음, 그 VPI/VCI 값을 AAL 타스크(task)로 넘겨준다.

도 3은 도 1중 M-IP 라우팅 처리부(10)의 입력단과 출력단의 프로토콜 스택(stack)을 나타낸 도면 이다.

도시된 바에 따르면, IP 라우팅 관리기능은 매체 접근 제어(Midea AccessControl: 이하 MAC라 함.)혹은 AAL과 상위 계층 사이의 인터페이스를 담당한다. MAC와의 인터페이스는 IP패킷들을 위한 것이고, AAL과의 인터페이스는 ATM을 위한 것이다. 그리고 상위 계층과의 인터페이스는 M-IP 자신이 속해 있는 시스템의 관리를 위한 것이다.

도 4는 통신 시스템에서 M-IP 기능이 실제로 적용되는 구간을 나타낸 도면이다.

M-IP 기능은 이동 교환 시스템(Mobile Switching Center), 즉 NMS와 연결되어 있고, NMS가 기지국 송수신부(Base Tranceiver Station: 이하 BTS라 함.)의 IP 어드레스를 정하여 IP 패킷을 보내면, 기지국 제어부(Base Station Controller: 이하 BSC라 함.)의 M-IP 기능은 NMS가 보낸 IP패킷의 IP어드레스를 보고 해당하는 BTS로 보내준다.

도 5는 IP 데이터그램 포맷을 나타낸 도면 이다.

통상적으로 네트워크 관리를 위해서는 IP패킷들을 사용하고, 그 네트워크는 ATM으로 구성되어 있다. 본 발명에 따르면, ATM의 접속은 모두 PVC로 되어 있다. ATM네트워크 내의 관리 대상(managed object)은 IP어드레스와 VPI/VCI값을 1:1로 가지고 있다. 그러므로 NMS로부터 M-IP 라우팅 처리부(10)로 입력되는 패킷이 IP패킷이고 자신의 IP어드레스와 동일하면 자신의 상위 계층으로 보내고, 동일하지 않으면 그 IP어드레스에 매핑된 ATM VPI/VCI값을 찾아 AAL처리부(30)에 넘겨주면 된다.

도 6은 AAL에서 ATM계층으로 전달하는 메시지(AAL5 CPCS-PDU)의 포맷을 나타낸 도면이다. 다시 말해서, 전술한 도 1의 AAL처리부(30)가 ATM계층처리부(40)로 전달하는 메시지의 포맷을 나타낸 것이다.

일반적인 AAL PDU는 ATM계층에서도 마찬가지로 일반적인 ATM셀의 포맷에 따른다. 도시된 PAD는 패딩(padding)[0∼47(octets)]을 나타낸다. CPCS-UU는 CPCS 사용자간 지시(CPCS User to User Indication)[1(octet)]를 나타낸다. CPI는 공통부분 식별자(Common Part Indicator)[1(octet)]를 나타낸다. Length는 공통부분 컨버젼스 서브레이어 - 서비스데이터유닛(Common Part Convergence Sublayer - Service Data Unit)[2(octets)]의 길이를 나타낸다. CRC는 사이클릭 리던던시 체크(Cyclic Redundancy Check)[4(octets)]를 나타낸다.

상기 IP패킷의 포멧은 AAL타스크로 그대로 전달되는데, 이때 IP패킷에 대한 버퍼 어드레스와 함께 VPI/VCI값이 전달된다.

ATM 인터페이스로부터 NMS로의 IP패킷들의 전달은 ATM계층에서 미리 설정된 PVC에 대해서 해당 PVC의 조건을 만족하는 접속에 대해서는 AAL층까지 올려주어야 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 M-IP 라우팅과 AAL타스크 사이의 IP 패킷의 공유 상태를 나타낸 도면이다.

참조번호 1은 M-IP가 IP패킷들의 어드레스를 하위 계층으로부터 받는 것을 나타낸다. 참조번호 2는 M-IP가 VPI/VCI값과 함께 IP패킷의 어드레스를 AAL타스크로 넘기는 것을 나타낸다. 참조번호 3은 AAL 타스크가 M-IP 타스크로부터 IP-어드레스를 전달받는 것을 나타낸다.

도시된 바와 같이 메모리의 어드레스를 전달해주기 위해서는 타스크 사이에 파이프(pipe)나 소켓(socket) 통신을 수행하는 방법을 취하면 된다. 상기 파이프나 소켓 통신으로는 유닉스(unix)의 기능을 사용할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 ATM 접속 환경을 모두 PVC로 구현하므로써 매핑 테이블 하나만으로 접속이 관리되므로 IP 라우팅을 간단하게 처리할 수 있는 장점이 있다. 즉, IP어드레스 체계를 ATM어드레스 체계로 바꾸는 기능이나 ATM어드레스 체계를 IP어드레스 체계로 바꾸는 기능이 간단하게 구현될 수 있는 장점이 있다.

ATM 접속의 수가 2²⁴개에 가까울 때에는 오히려 IP관리 테이블을 검색하는 데 시간이 더 오래 걸릴 수 있지만, 이런 경우는 제외하고 ATM에서 관리된 대상의 개수가 많지 않을 경우에는 검색할 접속의 수가 작아지기 때문에 더욱 효과적이다.

Claims

비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 장치에 있어서,

인터넷 프로토콜 어드레스에 일대일 대응되는 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 정보를 가지는 매핑 테이블과,

인터넷 프로토콜 패킷들을 입력하고, 상기 패킷들의 전달 경로를 결정하기 위해 상기 매핑 테이블에 의거 상기 입력 인터넷 프로토콜 패킷들의 IP어드레스를 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자로 변경하거나 상위계층으로 전달하는 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부와,

소정의 입력에 대응하는 비동기전송모드 셀들을 발생하여 해당 목적지로 보내는 비동기전송모드 교환기와,

상기 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 처리부로부터 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자를 전달받아 상기 비동기전송모드 교환기로 전달하는 비동기전송모드 적응 계층으로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
인터넷 프로토콜 어드레스에 일대일 대응되는 비동기전송모드 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 정보를 가지는 매핑 테이블을 구비한 비동기전송모드 영구가상접속 환경에서의 관리 인터넷 프로토콜 라우팅 방법에 있어서,

입력되는 패킷들이 관리 인터넷 프로토콜 패킷인지 여부를 체크하는 제1과정과,

상기 체크결과 관리 인터넷 프로토콜 패킷이 입력된 것으로 판단되면 상기 패킷의 내용이 관리 인터넷 프로토콜이나 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 변경 명령인지 체크하는 제2과정과,

상기 제2과정에서 상기 패킷의 내용이 관리 인터넷 프로토콜이나 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 변경 명령이면 상기 테이블을 검색하여 해당 변경을 실시하는 제3과정과,

상기 제3과정에서 상기 패킷의 내용이 인터넷 프로토콜 혹은 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 값을 변경하라는 메시지가 아니면 목적지 주소가 자신이 속해 있는 모듈이나 시스템의 인터넷 프로토콜 어드레스와 같은지 여부를 확인하는 제4과정과,

상기 목적지 주소가 자신이 속해 있는 모듈이나 시스템의 인터넷 프로토콜 어드레스와 같으면 그 인터넷 프로토콜 패킷을 상위계층으로 전달하고, 발송해야 하는 패킷일 경우에는 목적지 주소에 의거 상기 테이블에서 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자를 찾은 다음, 그 가상 경로 식별자 / 가상 채널 식별자 값을 비동기전송모드 적응 계층 타스크로 넘겨주는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 제3과정은,

상기 테이블을 검색하여 상기 테이블에 그 변경할 값이 있다고 판단되면 변경해줄 값도 있는지 확인한 후 변경하고, 변경해줄 값도 없고 변경할 값도 없으면 망관리시스템에 에러 메시지를 전송함을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 관리 인터넷 프로토콜 패킷이 입력된 것으로 판단되면 목적지 주소를 구하는 제2-1과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 제1과정에서 입력되는 패킷이 관리 인터넷 프로토콜 패킷이 아니면 그 패킷을 폐기하는 제1-1과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.