KR100310652B1

KR100310652B1 - 네트워크 에뮬레이션을 제공하는 데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR100310652B1
Application number: KR1019990022323A
Authority: KR
Inventors: 존케빈프릭; 존에드워드딕키; 존로이드; 디팩빅; 에드워드조엘로브너
Original assignee: 포만 제프리 엘; 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2001-10-17
Also published as: GB2339111A; GB2339111B; KR20000011301A; GB9913416D0; US6104870A

Abstract

본 발명은, 네트워크 에뮬레이션(network emulation)을 제공하는 데이터 통신 네트워크(data communication network)에서 통신을 개선하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이 방법 및 시스템은, 에뮬레이티드 네트워크(emulated network)에 다수의 분산-잉여 게이트웨이(distributed-redundant gateway)를 이식하고, 동작하는 분산-잉여 게이트웨이에의 접속을 동적으로 지정하는 것을 수행하도록 적용된 통신 장비를 통하여 그들의 목표를 이룬다. 일 실시예에서, 네트워크 에뮬레이션은 비동기 전송 모드 근거리 통신망(Asynchronous Transfer Mode Emulation Local Area Network:ATM ELAN)이고, 분산-잉여 게이트웨이는 ATM ELAN의 랜 에뮬레이션 클라이언트(LAN Emulation Client: LE Client)에 의하여 활용되는 디폴트 인터넷 프로토콜(Internet Protocol) 게이트웨이로서 동작한다. 또한, 일 실시예에서, 접속의 동적 지정은, 디폴트 IP 게이트웨이와 연관된 데이터 통신 부하가 데이터 통신 네트워크를 통하여 분배되도록 수행된다.

Description

네트워크 에뮬레이션을 제공하는 데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법 및 시스템{Method and System for Improving Communications in Data Communications Networks that provide Network Emulation}

본 발명은 일반적으로 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 사용하는 에뮬레이티드 근거리 통신망(emulated local area network: ELANs) 상에서의 전송에 관한 것으로, 여기서 ELANs는 비동기 전송 모드(asynchronous transfer mode: ATM) 네트워크 상에서 실시된다. 특히, 본 발명은 ELANs를 위한 분산-잉여 게이트웨이(distributed-redundant gateway)의 생성에 관한 것이다.

데이터 통신을 위한 현재의 IP 표준의 광범위한 수용으로 인해, 이 표준은 ATM 디바이스를 이용한 사용을 위해 적용되어 왔다. 현재, ATM 인터페이스 상에서 IP 트래픽을 송신하기 위한 하나의 표준 해법은 인터넷 엔지니어링 타스크 포스(Internet Engineering Task Force: IETF)에 의하여 규정되고, 'ATM 상에서 고전적 IP 및 ARP'('Classical IP and ARP over ATM') RFC 1577, 휴럿 팩커드 연구소(Hewlett Packard Laboratories), 1994.7. 제목의 자료에서 M. Laubach에 의하여 기술된다. 또한, 종래 근거리 통신망 (local area network : LAN) 제품의 대량 설치 기반으로 인해, 존재하는 랜(LAN) 애플리케이션이 ATM 네트워크 상에서 데이터와 통신하게 하는 표준이 만들어지고 있다. ATM 포럼(Forum) 'ATM 상에서 랜 에뮬레이션: 버전 1.0 스페시피케이션 '('LAN Emulation over ATM: Version 1.0 Specification') AF-LANE- 0021.000 1995.1을 참조 바란다.

IP를 사용하는 오늘날의 ELANs에 존재하는 문제는 유연성 있는 백업 게이트웨이(backup gateway)의 부족이다. 현재 시스템에서, 랜 에뮬레이션(LANE)을 경유하여 라우터로 부속된 최종 스테이션(end station)이 최종 스테이션으로 직접 연결되지 않은 서브넷트(subnet)로 목적되어진 패킷을 위한 다음 홉(hop)을 결정하기 위하여 라우팅 프로토콜을 작동할 수 있거나, 또는 시스템 관리자가 디폴트 게이트웨이(default gateway)를 구성함으로써 다음 홉을 지정할 수 있다. 시스템 관리자는 ELAN 상에서 라우터 인터페이스의 IP 어드레스를 지정함으로써 단말 스테이션 상에서 디폴트 게이트웨이를 구성할 수 있다. 시스템 관리자가 디폴트 게이트웨이를 구성하고 디폴트 게이트웨이의 인터페이스가 다운(down) 된다면, 단말 스테이션은 자신의 서브넷트로부터 패킷을 전송할 수 없을 것이다. 더욱이, 많은 스테이션이 디폴트 게이트웨이에 접속하려고 동시에 시도한다면, 디폴트 게이트웨이에서의 데이터 트래픽 콘제스쳔(data traffic congestion)이 발생하기 쉽다.

그러므로, 하나 또는 그 이상의 분산-잉여 게이트웨이가 동작되지 않는 경우에, 게이트웨이 기능에 대한 책임을 자동적으로 떠맡을 복수의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 제공하는 방법 및 시스템에 대한 요구가 존재하는 것은 명백하다. 데이터 트래픽 콘제스쳔이 감소되도록 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 통해 부하를 동적으로 분배하는 방법 및 시스템에 대한 요구가 존재한다는 것은 더욱 명백하다.

본 발명의 목적은, 하나 또는 그 이상의 분산-잉여 게이트웨이(distributed-redundant gateway)가 동작되지 않는 경우에 게이트웨이 기능에 대한 책임을 자동적으로 맡을 복수의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 제공하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나 또는 그 이상의 분산-잉여 게이트웨이가 동작되지 않을 경우에 게이트웨이 기능에 대한 책임을 자동적으로 맡고, 데이터 트래픽 콘제스쳔(data traffic congestion)이 감소되도록 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 통하여 부하를 동적으로 분배하는 복수의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 제공하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 에뮬레이티드 근거리 통신망(Emulated Local Area Network: ELAN)을 가진 비동기 전송 모드(asynchronous transfer mode)의 물리적 연결의 도면.

도2는 도1에서 나타내어진 네트워크의 논리적 연결의 도면.

도3은 IP 게이트웨이(gateway) 기능이 분배되는 본 발명의 일 실시예가 포함되는 환경을 도시한 도면.

도4는 도3의 에뮬레이티드 LAN(ELAN)의 실시예 상에서 분산-잉여 게이트웨이(Distributed-Redundant Gateway: DRG)가 어떻게 구성되고 유지되는가를 도시하는 상위 논리 플로우챠트.

도5a 및 5b는 등록 LEC(registering LEC)가 그것의 DRG 일차 그리고 백업 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)/매체 접속 제어(IP/MAC) 어드레스의 등록을 시도하는 프로세스를 나타내는 도면.

도6은 LE 클라이언트 그룹(312, 314, 그리고 316)이 본 발명의 일 실시예에서 구성되는 프로세스를 설명하는 상위 논리 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

102 : ATM(Asynchronous Transfer Mode) 스위치

106, 108 : 레가시(legacy)

112 : 브리지(bridge) 또는 랜 스위치(LAN switch)

312, 314, 316 : 라우터(router)

본 방법 및 시스템은, 에뮬레이티드 네트워크(emulated network)에 다수의 분산-잉여 게이트웨이(distributed-redundant gateway)를 이식하고(implant), 동작하는 분산-잉여 게이트웨이로의 접속을 동적으로 할당하는 것을 수행하도록 적용된 통신 장비를 통하여 그 들의 목적을 성취한다. 일 실시예에서, 네트워크 에뮬레이션(network emulation)은 비동기 전송 모드 에뮬레이션 근거리통신망(Transfer Mode Emulation Local Area Network: ATM ELAN)이고, 분산-잉여 게이트웨이는 ATM ELAN의 랜 에뮬레이션 클라이언트(LAN Emulation Client: LE Client)에 의하여 활용되는 디폴트 인터넷 프로토콜(default Internet Protocol) 게이트웨이로서 동작한다. 또한 일 실시예에서, 연관된 디폴트 IP 게이트웨이의 데이터 통신 부하가 데이터 통신 네트워크를 통하여 분배되도록 접속의 동적 할당이 이루어진다.

추가의 목적뿐만 아니라, 본 발명의 특성 및 장점은 후속의 상세 기술된 설명에서 명백하여질 것이다.

도1은 에뮬레이티드 근거리 통신망(ELAN)을 가진 종래 기술의 비동기 전송 모드(asynchronous transfer mode: ATM) 네트워크(100)를 설명한다. 라우터(114), ATM 호스트(104, 110), 그리고 랜(LAN) 스위치(112)가 ATM 스위치(102)로 부속된다. ATM 호스트(104)는 ELAN-A 상에 상주하도록 구성된 ATM 디바이스이다. ATM 호스트(110)는 ELAN-B 상에 상주하도록 구성된 다른 ATM 디바이스이다. 랜 스위치(112)는 ATM 인터페이스와 대리 랜 에뮬레이션 클라이언트(proxy LAN emulation clients: LECs)(116 및 117)를 포함한다. 대리 LECs(116 및 117)는 각각 ELAN-A와 ELAN-B와, 그리고 레가시 호스트(legacy host)(106 및 108)로부터 그들 각각의 ELANs로의 브리지 통신(bridge communication)과 연관이 있다. 레가시 호스트(106 및 108)는 대리 LECs(116 및 117)를 통하여 ATM 스위치(102)와 통신하는 종래의 랜 디바이스이다. 라우터(114)는 ATM 스위치(102)를 위해 많은 서비스를 수행한다. 라우터(114)에 의하여 제공되는 서비스의 하나는 ELAN-A로부터 ELAN-B로또한 역으로 트래픽을 라우팅하는(routing) 것이다.

도2는 도1에서 나타내어진 네트워크(100)의 논리적 연결을 설명한다. ATM 호스트(ATM host)(104) 및 레가시 호스트(legacy host)(106)는 ELAN-A로 부속된다. 마찬가지로, ATM 호스트(110) 및 레가시 호스트(108)는 ELAN-B로 부속된다. ELAN-A와 ELAN-B 사이의 트래픽을 라우팅하는 것은 라우터(router)(114)이다.

도3에 따르면, 도3은 인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이 기능이 분배되는 본 발명의 일 실시예가 포함되는 환경을 도시한다. 네트워크(300)가 도3에 도시되어 있다. LEC #1(322), LEC #2(324), 및 LEC #3(326)을 각각 포함하는 라우터 #1(312), 라우터 #2(314), 및 라우터 #3(316)의 3 개의 라우터가 네트워크(300) 내에 포함된다. LEC #1(322), LEC #2(324), 및 LEC #3(326)은 단독 정의된 서브넷(subnet)(IP0)을 위해 ELAN(310)으로 연결된다.

라우터 #1(312)은 IP 어드레스로 IP1을 가지고, 라우터 #2(314)는 IP 어드레스로 IP2를 가지며, 라우터 #3(316)은 IP 어드레스로 IP3을 가진다. 따라서, LEC #1(322)에게 IP1에 상응하는 매체 접속 제어(Medium Access Control: MAC) 어드레스 M1이 할당되고, LEC #2(324)에게는 IP2에 상응하는 MAC 어드레스 M2가 할당되며, LEC #3(326)에게는 IP3에 상응하는 MAC 어드레스 M3이 할당되는 것이 도시된다. 라우터 #1(312), 라우터 #2(314), 및 라우터 #3(316)은, 각각 IP 어드레스 IP1, IP2, 및 IP3 으로/부터 특정적으로 어드레스된(addressed) ELAN 으로의/으로부터의 모든 데이터의 정상 전송을 위해 LEC 어드레스 편성(pairing) IP1/M1, IP2/M2, 및 IP3/M3을 각각 사용한다. 예를 들면, ELAN(310)으로 연결된 라우터 상에서 작동하는 OSPF는 라우터 #1(312), 라우터 #2(314), 및 라우터 #3(316)과 통신하기 위하여 각각 IP1, IP2, 및 IP3을 사용한다.

IP1, IP2, 및 IP3과의 정상적인 통신을 위해 필요한 것들인 전술한 IP/MAC 어드레스 편성에 덧붙여, LEC #1(322), LEC #2(324), 및 LEC #3(326) 내에 상주하는 보조의 IP/MAC 어드레스 편성이 또한 나타내어진다. 본 발명의 일 실시예에서, 이들 보조의 IP/MAC 편성은 분산-잉여 게이트웨이(DRGs)로 알려진 것을 제공/구성한다. 제1 DRG를 제공하기 위하여, LEC #1(322)은 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 MAC 어드레스 DM1(일차), IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM2(백업), 그리고 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM3(백업)으로 구성되었다. 제 2 DRG를 제공하기 위하여, LEC #2(324)는 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 MAC 어드레스 DM2(일차), IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM1(백업), 그리고 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM3(백업)으로 구성되었다. 제 3 DRG를 제공하기 위하여, LEC #3(326)은 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 MAC 어드레스 DM3(일차), IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM1(백업), 그리고 IP 어드레스 DIP(서브넷 IP0을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스)에 상응하는 DM2(백업)로 구성되었다.

DRGs 기능이 어떻게 작용되는가(즉, 서브넷 IP0을 위한 게이트웨이 기능이 어떻게 분배되는가)를 설명하기 위하여, LE 클라이언트(352,354, 및 356)의 3 개의 그룹이 나타내어지고 있다('그룹'은 오직 하나의 LE 클라이언트로 구성될 수 있고, 더욱이 3 개의 그룹은 단지 예시이고, 실제적으로 어떤 수의 그룹도 가능하다는 것이 이해된다). 만약에 본 발명이 없다면, LE 클라이언트(352, 354, 및 356)의 그룹 내의 모든 LE 클라이언트는, IP 스테이션이 IP0 외에 다른 IP 서브넷으로 연결된 다른 IP 스테이션으로 전송할 때, 단독 디폴트 IP 게이트웨이/MAC 편성을 활용할 것이다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서, 단독 디폴트 IP 게이트웨이는 3 개의 다른 LECs(322, 324, 및 326)를 통하여 분배된 3 개의 다른 MAC 어드레스와 쌍을 이루고, LE 클라이언트(352, 354, 및 356)의 그룹 내의 각 LE 클라이언트는 각각의 DM1, DM2, 및 DM3을 통하여 디폴트 IP 게이트웨이 어드레스에 도달하도록 구성된다.

랜 에뮬레이션 서버(LES)(330)는 단지 하나의 독특한 DRG IP/MAC 어드레스 편성이 어떤 한 순간에 어떤 하나의 LEC 내에서 활성화되도록 한다. 결과적으로, 모든 DRG 일차 MAC 어드레스가 활성화되면, 나타내어진 시스템은 서브넷 IP0에 대한 디폴트 IP 게이트웨이와 연관된 부하를 몇몇 다른 네트워크 노드를 통해 효과적으로 분배한다는 것이 보여질 수 있다. 즉, 도3에서 나타내어진 도면은 라우터 #1(312)이 LE 클라이언트 그룹(352) 안의 LE 클라이언트와 연관된 IP 스테이션에 대한 디폴트 IP 게이트웨이로서 작용하고, 라우터 #2(314)는 LE 클라이언트 그룹(354) 안의 LE 클라이언트와 연관된 IP 스테이션에 대한 동일 디폴트 IP 게이트웨이로서 작용하며, 라우터 #3(316)은 LE 클라이언트 그룹(356) 안의 LE 클라이언트와 연관된 IP 스테이션에 대한 동일 디폴트 IP 게이트웨이로서 작용하는 것을 허용할 것이다. 더욱이, 효과적인 부하 평준화(load balancing)를 보장하기 위하여, 후술되는 방식대로, 시스템은 활성화된 DRGs를 통하여 클라이언트를 무작위로 분배한다.

도3에서 나타내어진 실시예에서, 서브넷 안의 각 클라이언트가 한 번에 오직 하나의 DRG를 사용하지만, 서브넷 안에 구성된 모든 DRGs는 전체의 서브넷을 위해 라우팅 지원(routing support)을 제공한다. LEC #1(322), LEC #2(324), 또는 LEC #3(326) 내의 DRG 일차 MAC 편성이 다운(down)되면, 상응하는 DRG 백업 MAC이 여전히 활성화된 LECs의 하나 내에서 활성화되도록 시스템은 응답한다. 결과적으로, '다운'('down') DRG의 클라이언트가 여전히 활성화된 LEC 내의 다른 DRG로 자동적으로 전송되도록 시스템은 응답한다.

도4에 따르면, 도4는 도3의 에뮬레이티드 랜(ELAN) 실시 상에서 분산-잉여 게이트웨이(DRG)가 어떻게 구성되고 유지되는가를 도시하는 상위 논리 플로우챠트(high-level logic flowchart)이다.

방법 스텝(400)은 프로세스의 시작을 도시한다. 방법 스텝(402)은 DRG를 지원하는 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)(예를 들면, LECs(322, 324, 및 326)의 어떤 하나)가 (온라인(online)으로) 일어났는지에(come up) 대한 질의를 설명한다. DRG를 지원하는 LEC가 일어나지(come up) 않는 경우에는, 프로세스는 방법 스텝(402)으로 리턴 한다. 그러나, DRG를 지원하는 LEC가 일어나는 경우에는, 프로세스는 방법 스텝(403)으로 진행한다. 방법 스텝(403)은, 일어난 DRG를 지원하는 LEC는 '등록LEC'('registering LEC')로 지정되는 것을 설명한다( 실예를 목적으로, LEC(322)가 일어난 것이 가정되면, DRG를 지원하는 어떤 LEC가 여기서 기술된 프로세스를 시작할 수 있다는 것이 이해된다.).

방법 스텝(404)은 LEC가 LES(330)에 그것의 독특한 IP/MAC 어드레스(예를 들면, LEC(322)를 위한 IP1/M1)를 등록함으로써 ELAN(310)과 결합하는 것을 보여준다{참조 : 애플리케이션을 통하여, IP/MAC 어드레스를 LES에 등록시키는데는 많은 참조가 있다. IP 어드레스는 등록되지 않고, 오직 MAC 어드레스만이 LES에 등록된다. 그러나, 각 MAC이 IP 어드레스로 맵되기 때문에, 텍스트는 항상 둘 모두를 언급한다. 이것은 본 발명 이면의 개념을 전달하는 것을 돕는다. 다시 말하면, 이 자료를 통하여, IP/MAC 편성을 설명하는 텍스트는 본 발명과 연관된 일반적 프로세스를 더욱 정확히 전달하기 위하여 참조될 수 있다. 그것의 MAC 또는 IP 어드레스 단독으로만 객체를 설명함은 너무 모호할 수 있으므로, IP 및 MAC 어드레스의 결합이 단독 객체를 독특하게 확인하기 위하여 사용된다. IP/MAC 어드레스가 LES에 등록되는 예에서, 오직 MAC 어드레스만이 실제적으로 등록되고, IP/MAC 명명 관례는 어느 클라이언트가 등록하는가를 명확히 확인하기 위하여 유지된다.}. 그 다음에, 방법 스텝(406)은, 등록 LEC(예를 들면, LEC(322))는 LES(330)에 모든 백업 DRG IP/MAC 어드레스(예를 들면, LEC(322)를 위한 DIP/DM2(백업) 및 DIP/DM3(백업)) 뿐만 아니라 그것의 일차 DRG IP/MAC 어드레스(예를 들면, LEC(322)를 위한 (일차)DIP/DM1)의 등록을 시도할 것이라는 것을 도시하고, 방법 스텝(406)이 이루어지는 프로세스는 도5a 및 b에서 상세하게 후술된다.

등록에 이어서, 프로세스는 방법 스텝(400)으로 리턴하고, DRG를 지원하는 다른 LEC가 즉 온라인으로 일어날 때까지 그것이 순환하는 방법 스텝(402)으로 진행한다.

도 5a 및 5b에 따르면, 등록 LEC가 그것의 일차 DRG와 백업 IP/MAC 어드레스의 등록을 시도하는 프로세스를 나탄낸다. 방법 스텝(500)은 프로세스의 시작을 나타낸다. 방법 스텝(502)은 등록 LEC를 위해 DRG 일차 IP/MAC 어드레스(예를 들면, LEC(322)를 위한 DIP/M1)를 등록하기 위한 시도를 도시한다. 방법 스텝(504)은, 다른 LEC(예를 들면, LEC(322)가 등록 LEC일 때의 LEC(324 또는 326))가 등록 LEC를 위해 DRG 일차 IP/MAC 어드레스에 상응하는 IP/MAC 어드레스를 이미 등록하였다는 메시지와 함께 DRG 일차 MAC을 등록하기 위한 시도에 LES(330)가 응답하였는지에 대한 질의를 도시한다. 다른 LEC가 등록 LEC의 DRG 일차 IP/MAC 어드레스에 상응하는 IP/MAC 어드레스를 등록하지 않는다면, 프로세스는 방법 스텝(512)으로 진행한다.

다른 LEC가 DRG 일차 IP/MAC 어드레스를 이미 등록하였다면(예를 들면, 다른 LEC가 등록 LEC의 DRG 일차 IP/MAC 어드레스에 상응하는 그것의 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 등록함), 프로세스는, 방법 스텝(506)으로 진행하고, 이 방법 스텝에서는 등록 LEC가 프라이빗 프로토콜(private protocol){참조 : 프라이빗 프로토콜(private protocol)의 메시지는 LANE LE_FLUSH 요청 메시지와 유사하다. 사실상, 이 프라이빗 프로토콜의 메시지는 LE_FLUSH 요청 메시지와 동일한 루트를 취한다. 소스 랜 목적지와 타겟 랜 목적지 필드가 DRG의 일차 MAC 어드레스와 동등한 것을 제외하고는, 프라이빗 프로토콜의 메시지는 모든 면, 더구나 오피코드(opcode: operation code)에서 LE_FLUSH 메시지와 동일하다.}를 사용하여 등록된 MAC 어드레스를 현재 가지는 LEC로 메시지를 송신하는 것이 나타나고, 메시지는 잉여 LEC에게 DRG 일차 IP/MAC 어드레스로 구성되는 등록 LEC가 그 DRG 일차 IP/MAC 어드레스를 사용하는 IP 클라이언트 대한 게이트웨이 역할을 맡을 준비가 되어 있다는 것을 통지한다. 그 다음에, 방법 스텝(508)은, 메시지를 수신하자마자, 잉여 LEC가 등록 LEC의 DRG 일차 IP/MAC 어드레스에 상응하는 그것의 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 등록 해지하는 것을 나타낸다.

방법 스텝(510)은 등록 LEC가 그것의 DRG 일차 IP/MAC 어드레스의 등록을 재시도하는 것을 나타낸다. 그 다음에, 방법 스텝(512)은 등록이 성공적이었는지에 대한 질의를 도시한다. 등록이 성공적이지 않은 경우에, 프로세스는 방법 스텝(514)으로 진행하고, 잠시 기다리고(약 일 초 동안), 그 다음에 방법 스텝(510)으로 진행한다(또는, 선택적으로, 지시선에 의하여 보여지는바와 같이, 프로세스는 방법 스텝(508)으로 진행할 수 있다.). 프로세스가 성공적인 경우에는, 프로세스는 방법 스텝(518)으로 진행한다.

도3의 참조에 의해 보여지는 바와 같이, DRG를 지원하는 LEC는 하나 이상의 IP 어드레스, 즉, 구성된 LEC의 MAC 어드레스에 대한 맵과 일차 및 백업 DRG MAC 어드레스에 대한 다른 맵을 가진다. LEC는, LEC가 LES(330)에 성공적으로 등록한 DRG IP/MAC 어드레스와 함께 랜 에뮬레이션 멀티캐스트 경로(LAN Emulation Multicast path) 상에서 IP 어드레스로 송신된 패킷만을 처리한다. 즉, LEC가 LES(310)에 DRG IP/MAC(일차 또는 백업)을 등록할 때, 그 특정 LEC는 랜 에뮬레이션멀티캐스트 송신 가상-채널 연결(LAN Emulation Multicast Send Virtual-Channel Connection(VCC)) 또는 특정 DRG IP/MAC 어드레스를 위한 멀티캐스트 포워드 VCC(Multicast Forward VCC) 상에서 수신된 패킷만 처리할 것이다. 패킷의 목적지 MAC 어드레스가 구성된 DRG MAC 어드레스의 하나와 일치한다면, 랜 에뮬레이션 데이터 다이렉트 VCC(LAN Emulation Data Direct VCC) 상에서 송신된 DRG에 의하여 수신되는 패킷은 항상 DRG에 의하여 처리된다. MAC 어드레스는 DRG가 데이터 다이렉트 랜 에뮬레이션 데이터 전송 경로를 거쳐 수신된 패킷을 처리하기 위하여 LES(예를 들면, LES(330))에 등록될 필요가 없다. 이어서, 메카니즘은, DRG 일차 IP/MAC 어드레스에 책임이 있는 LEC가 다운되는 경우에(go down), DRG 백업 MAC이 등록되는 것을 보장하기 위하여 필요하다(LES(330)는 DRG 일차 IP/MAC을 모니터하고(monitor), DRG 일차의 IP/MAC을 위한 지원이 다운될 때, LES(330)는 그 DRG 일차 MAC을 즉시 등록 해지한다). 이것은 궁극적으로 아래와 같이 제공된다.

방법 스텝(518)은 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 MAC이 등록되었는지에 대한 질의를 도시한다. 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 MAC이 등록되지 않은 경우에는, 방법 스텝(520)은 LES(360)에 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 IP/MAC을 등록하기 위하여 시도가 이루어지는 것을 나타낸다(예를 들면, LEC #1(322)을 위한 IP/M2). 방법 스텝(522)은 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 MAC이 성공적으로 등록되었는지에 대한 질의를 도시한다. 제 1 DRG 백업 MAC이 성공적으로 등록되지 않았다면, 프로세스는 방법 스텝(526)으로 진행한다. 제 1 DRG 백업 MAC이 성공적으로 등록되었다면, 그 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 지금 활성화되어 있으므로, 방법 스텝(524)은 등록LEC가 제 1 DRG 백업 IP/MAC 어드레스로 어드레스된(addressed) 패킷에 응답하고 수용하기 시작할 것을 설명한다. 그 다음에, 프로세스는 방법 스텝(526)으로 진행한다.

방법 스텝(526)은 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 등록되었는지에 대한 질의를 도시한다. 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 등록되지 않는 경우에는, 프로세스는 방법 스텝(528)으로 진행한다. 방법 스텝(528)은 LES(330)에 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스(예를 들면, LEC #1(322)을 위한 IP/M3)를 등록하기 위하여 시도가 이루어지는 것을 나타낸다. 방법 스텝(530)은 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 성공적으로 등록되었는지에 대한 질의를 도시한다. 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 성공적으로 등록되지 않았다면, 프로세스는 방법 스텝(546 및 548)으로 동시에 진행한다. 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 성공적으로 등록되었다면, 그 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 지금 활성화되어 있기 때문에, 방법 스텝(532)은, 등록 LEC가 등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스로 어드레스된 패킷에 응답하고 수용하기 시작할 것을 설명한다. 그 다음에, 프로세스는 방법 스텝(546 및 548)으로 동시에 진행한다.

등록 LEC의 제 1 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 등록되는 경우에는, 방법 스텝(536)은 메시지가 제 1 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 활성 해제하기 위하여 LES(330)으로부터 수신되었는지에 대해 질의가 만들어지는 것을 설명한다. 그러한 메시지가 수신되었다면(예를 들면, 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 MAC에 상응하는 일차IP/MAC 어드레스를 가지는 LEC가 그것을 활성 해제하기 위하여 메시지를 송신하였을 때와 같이), 프로세스는, LEC(330)가 등록 LEC의 제 1 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 활성 해제하도록 명령되어지고, 그리고 등록 LEC가 그것의 제 1 DRG 백업 IP/MAC 어드레스로 어드레스된 패킷에 더 이상 응답하지 않을 것이 나타내어지는 방법 스텝(538)으로 진행한다. 그 다음에, 프로세스는 방법 스텝(526)으로 진행한다.

등록 LEC의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스가 등록되는 경우에는, 방법 스텝(542)은 메시지가 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 활성 해제하기 위하여 LES(330)로부터 수신되는 것에 대해 질의가 이루어지는 것을 설명한다. 그러한 메시지가 수신되었다면(예를 들면, 제 1 DRG 백업 MAC에 상응하는 제 2 IP/MAC 어드레스를 가지는 LEC가 그것을 활성 해제하기 위하여 메시지를 송신하였을 때와 같이), 프로세스는, LEC(330)가 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스를 활성 해제하도록 명령되어지고, 그리고 LEC가 그것의 제 2 DRG 백업 IP/MAC 어드레스로 어드레스된 패킷에 더 이상 응답하지 않을 것이 나타내어지는 방법 스텝(544)으로 진행한다. 그 다음에, 프로세스는 방법 스텝(542)으로 진행한다.

방법 스텝(546)은 30 초 기다림을 도시하고, 그 시간 이후에 프로세스는 방법 스텝(518)으로 진행한다.

전술한 스텝에 부가하여, 프로세스는 또한 방법 스텝(548)으로 진행하고, 이 스텝은 도4의 플로우로 되돌아가는 프로세스의 배치를 나타낸다. 따라서, 동시에 등록 LEC를 위한 DRG 백업 MAC의 상태가 계속적으로 검사되고 갱신되는 도5의 프로세스가 작동하도록 두고, 그럼으로써 시스템을 위한 백업이 효율적으로 제공되는 것을 보장하는 동안, 도5는 프로세스가 도4로 리턴 하는 것을 나타낸다.

각 LEC가 그것의 활성화된 DRG MAC 어드레스를 경유하여 라우팅 지원(routing support)을 동일 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스에 제공하므로, LE 클라이언트 그룹(312, 314, 및 316) 안에서의 LE 클라이언트는 각 LE 클라이언트 그룹(312, 314, 및 316) 안의 그들 LE 클라이언트와 결합하기 위하여 DRG IP/MAC을 알아야 한다. 클라이언트를 DRG로 무작위로 할당함으로써, 각 DRG는 비슷한 수의 클라이언트를 위해 라우팅을 다룰 것이고 인정된다. 이것은 서브넷을 위한 단독 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스를 포함하는 복수의 DRG를 통하여 라우팅 작업을 효과적으로 분배하고, 그리하여 클라이언트 관리를 단순화한다.

도6에 따르면, 도6은 LE 클라이언트 그룹(312, 314, 및 316)이 본 발명의 일 실시예에서 구성되는 프로세스를 설명하는 상위 논리 플로우챠트를 도시한다. 방법 스텝(600)은 프로세스의 시작을 나타낸다. 방법 스텝(602)은 서브넷(310) 상의 LE 클라이언트가 서브넷을 위한 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스를 위하여 IP ARP 요청을 발생시키는 경우를 도시한다. 방법 스텝(603)은 서브넷의 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스를 위한 IP ARP 요청에 응답하여, 서브넷 내의 모든 클라이언트를 통하여 DRG MAC 어드레스의 분배를 보장하기 위하여, DRG를 지원하는 LEC가 LEC로 할당된 DRG MAC 어드레스의 하나를 무작위로 선택함으로써 디폴트 IP 게이트웨이를 위한 IP ARP 요청에 응답하며, 이 프로세스에서 개념이 서브넷을 통하여 DRG IP/MAC 어드레스의 분배를 바로 무작위화 하는 것이므로, LEC가 IP ARP 요청에 응답하여 DRG를 송신하기 위하여 DRG IP/MAC 어드레스가 LEC에서 활성화되는 것은 필요하지 않다.더욱이, 모든 DRG IP/MAC 어드레스가 하나의 DRG에 의하여 항상 활성화되고 등록되는 것이 가정되므로, DRG의 상태는 IP ARP 요청에 응답할 때 중요하지 않다. 따라서, 응답을 무작위화 함으로써, 시스템은 LE 클라이언트 그룹(312, 314, 그리고 316)이 활성 DRG 사이에서 공평하게 분배될 것을 용이하게 만든다.

방법 스텝(604)은, IP ARP 요청을 초기화한 LE 클라이언트가 마지막으로 수신된 IP ARP 응답에서 지시하는 디폴트 게이트웨이를 위한 그것의 DRG IP/MAC 어드레스로 수용함으로써 무작위의 디폴트 게이트웨이 MAC 어드레스를 습득한다는 것을 도시한다. 더구나, 모든 DRG가 무작위로 선택되고 구성된 DRG MAC 어드레스와 함께 IP ARP 요청에 응답하므로, 디폴트 게이트웨이 IP 어드레스 맵핑으로의 DRG MAC 어드레스를 습득하기 위하여 클라이언트가 사용하는 특정 IP ARP 응답이 부적절하다(즉, DRG 응답이 무작위이므로, 마지막으로 수신된 응답이 활용되는 것이어야 한다는 것이 절대 필수적이지는 않다.).

방법 스텝(606)에 이어서, 프로세스는 방법 스텝(608)으로 진행하고, 그리고 종료한다.

본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 특별히 나타내어지고 기술된 반면에, 형태와 상세 기술에서의 여러 변화가 첨부된 청구항에서 공표된 바와 같은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 그 안에서 이루어질 수 있음이 이 분야의 통상의 기술을 가진 자에 의하여 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 비동기 전송 모드 통신망(Asynchronous Transfer Mode Network: ATM network)과 같은 에뮬레이티드 데이터 네트워크(emulated data network)에서 하나 또는 그 이상의 분산-잉여 게이트웨이(Distributed-Redundant Gateway)가 동작되지 않는 경우에 게이트웨이 기능에 대한 책임을 자동적으로 맡을 복수로 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 제공하는 방법 및 시스템을 얻을 수 있으며, 또한 데이터 트래픽 콘제스쳔(data traffic congestion)이 감소되도록 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 통하여 부하를 동적으로 분배하는 복수의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 제공하는 방법 및 시스템을 얻을 수 있다.

Claims

네트워크 에뮬레이션(network emulation)을 제공하는 데이터 통신 네트워크(data communication network)에서 통신을 개선하기 위한 방법에 있어서,

에뮬레이티드 네트워크(emulated network)에서 복수의 분산-잉여 게이트웨이(Distributed-Redundant Gateway)를 이식하는 단계; 및

상기 복수의 게이트웨이 중에서 적어도 하나의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 동적으로 접속을 지정하는 단계

를 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 이식 단계가 적어도 하나의 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode:ATM) 에뮬레이티드 근거리 통신망(Emulated Local Area Network: ELAN)에서 복수의 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,

적어도 하나의 비동기 전송 모드(ATM) 에뮬레이티드 근거리 통신망(ELAN)에서 복수의 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 상기 단계는,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN 에서의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LAN Emulation Client:LEC)에서 제 1 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 단계; 및

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 2 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 3 항에 있어서,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 1 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 상기 단계는 적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 1 분산-잉여 인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이를 이식하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 3 항에 있어서,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 2 분산-잉여 게이트웨이를 이식하는 상기 단계는 적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 2 분산-잉여 인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이를 이식하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 동적으로 접속을 지정하는 상기 단계는 동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 동작하지 않는 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 떠맡는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 6 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 동작하지 않는 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 떠맡는 단계가 동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 다른 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 간헐적으로 떠맡기를 시도하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 다른 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 간헐적으로 떠맡기를 시도하는 단계가 상기 ATM ELAN과 연관된 랜 에뮬레이션 서버(Emulation server)와 함께 적어도 하나의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)/매체 접속 제어 어드레스(Media Access Control address)를 등록하는 것을 간헐적으로 시도하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 접속을 동적으로 지정하는 상기 단계는,

각 동작하는 분산-잉여 서버를 위하여 클라이언트의 적어도 하나의 풀(pool)을 생성하는 단계; 및

특정 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 활용하기 위하여 각 풀 내의 각 클라이언트를 지시하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
제 9 항에 있어서,

클라이언트의 적어도 하나의 상기 풀이 ATM ELAN 클라이언트의 적어도 하나의 풀을 더 포함하고, 그리고 각 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 위하여 클라이언트의 적어도 하나의 풀을 생성하는 상기 단계는,

분산-잉여 게이트웨이를 구성하는 IP/MAC 어드레스의 셋트(set)로부터 선택된 IP/MAC 어드레스를 가진 디폴트 게이트웨이(default gateway)를 위한 LE ARP 요청에 응답하기 위하여, 각 ATM 에뮬레이티드 랜 클라이언트에 명령하고, 분산 잉여 게이트웨이 기능을 수행하는 단계; 및

디폴트 게이트웨이를 위한 LE ARP 요청에 대한 LE ARP 응답을 그것의 디폴트 게이트웨이로서 활용하도록 적어도 하나의 LE 클라이언트에 명령하는 단계

를 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 방법.
네트워크 에뮬레이션을 제공하는 데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템에 있어서,

에뮬레이티드 네트워크에서 복수의 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 수단; 및

상기 복수의 게이트웨이 중에서 적어도 하나의 동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 접속을 동적으로 지정하기 위한 수단

을 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 11 항에 있어서,

이식을 위한 상기 수단이 적어도 하나의 비동기 전송 모드(ATM) 에뮬레이티드 근거리 통신망(ELAN)에서 복수의 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 12 항에 있어서,

적어도 하나의 비동기 전송 모드(ATM) 에뮬레이티드 근거리 통신망(ELAN)에서복수의 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 상기 수단에 있어서,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 1 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 수단 ; 및

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 2 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 13 항에 있어서,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 1 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 상기 수단이 적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 1 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 1 분산-잉여 인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이를 이식하기 위한 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 13 항에 있어서,

적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제2 분산-잉여 게이트웨이를 이식하기 위한 상기 수단이 적어도 상기 하나의 ATM ELAN의 제 2 랜 에뮬레이션 클라이언트(LEC)에서 제 2 분산-잉여 인터넷 프로토콜(IP) 게이트웨이를 이식하기 위한 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 11 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 동적으로 접속을 지정하는 상기 수단이 동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 동작하지 않는 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 떠맡는 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 16 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 동작하지 않는 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 떠맡는 수단이 동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 다른 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 간헐적으로 떠맡기를 시도하는 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 17 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이가 다른 분산-잉여 게이트웨이의 책임을 간헐적으로 떠맡기를 시도하는 수단이 상기 ATM ELAN과 연관된 랜 에뮬레이션 서버(Emulation server)와 함께 적어도 하나의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)/매체 접속 제어 어드레스(Media Access Control address)를 등록하는 것을 간헐적으로 시도하는 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 11 항에 있어서,

동작하는 분산-잉여 게이트웨이에 접속을 동적으로 지정하는 상기 수단은,

각 동작하는 분산-잉여 서버를 위하여 클라이언트의 적어도 하나의 풀(pool)을 생성하는 수단; 및

특정 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 활용하기 위하여 각 풀 내의 각 클라이언트를 지시하는 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.
제 19 항에 있어서,

클라이언트의 적어도 하나의 상기 풀이 ATM ELAN 클라이언트의 적어도 하나의 풀을 더 포함하고, 그리고 각 동작하는 분산-잉여 게이트웨이를 위하여 클라이언트의 적어도 하나의 풀을 생성하는 상기 수단에 있어서,

분산-잉여 게이트웨이를 구성하는 IP/MAC 어드레스의 셋트(set)로부터 선택된 IP/MAC 어드레스를 가진 디폴트 게이트웨이(default gateway)를 위한 LE ARP 요청에 응답하기 위하여, 각 ATM 에뮬레이티드 랜 클라이언트에 명령하고, 분산 잉여 게이트웨이 기능을 수행하는 수단; 및

디폴트 게이트웨이를 위한 LE ARP 요청에 대한 LE ARP 응답을 그것의 디폴트 게이트웨이로서 활용하도록 적어도 하나의 LE 클라이언트에 명령하는 수단

을 더 포함하는

데이터 통신 네트워크에서 통신을 개선하기 위한 시스템.