KR100320417B1

KR100320417B1 - 서로다른랜프로토콜을사용하는망간의연동시스템및방법

Info

Publication number: KR100320417B1
Application number: KR1019980043396A
Authority: KR
Inventors: 박재우
Original assignee: 서평원; 엘지정보통신주식회사
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2002-02-19
Also published as: KR20000026036A

Abstract

본 발명은 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 랜(LAN)과 랜 에뮬레이션(LAN Emulation ; 이하, LANE 으로 약칭함)과 아이피오에이(IPOA ; Internet Protocol Over Asynchronous transfer mode ; 이하, IPOA 로 약칭함) 프로토콜(Protocol) 간의 상호 연동이 가능하도록 하는 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템은 ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하는 프로토콜인 랜 에뮬레이션(LANE)계층과, 상기 ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하며, 인터넷 프로토콜과 ATM 주소의 매핑을 지원하는 아이피오에이(IPOA) 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 및 아이피오에이와 상기 ATM 망간 호 설정 및 해제를 실시하는 시그널링 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 계층과 MAC 계층의 LAN 인터페이스와 상기 랜 에뮬레이션 계층과 아이피오에이 계층의 ATM 망간 인터페이스를 제공하는 IP 계층과, 상기 MAC 계층과 랜 에뮬레이션 계층으로 두 개의 포트를 갖는 브릿지 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 계층, 아이피오에이 계층, IP 계층, MAC 계층 및 브릿지 계층의 프로토콜을 연결하는 브라우터로 구성되는 네트워크 인터페이스 계층이 포함되어 구성된 프로토콜 스택에 의해 상호 연동된다.

Description

서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템 및 방법{System and Method of Interworking the Network among each LAN Protocol}

본 발명은 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 랜(LAN)과 랜 에뮬레이션(LAN Emulation ; 이하, LANE 으로 약칭함)과 아이피오에이(IPOA ; Internet Protocol Over Asynchronous transfer mode ; 이하, IPOA 로 약칭함) 프로토콜(Protocol) 간의 상호 연동이 가능하도록 하는 연동 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, LANE 은 ATM( Asynchronous transfer mode ; 비동기 전송 모드)망과 LAN(Local Area Network ; 랜) 간의 접속이 가능하도록 하는 프로토콜로서, ATM 포럼(Forum)에서 제정된 프로토콜이다. LANE는 모든 망계층(Network layer) 프로토콜을 ATM 망에서 지원하기 위하여 이더넷(Ethernet) 이나 토큰 링(Token Ring) 같은 LAN 프로토콜을 MAC(Medium Access Control ; 매체 접속 제어) 계층에서 에뮬레이트(Emulate)하여 기존 LAN에서 지원되는 서비스를 ATM 망에서 사용할 수 있도록 한 것이다. 또한, LANE 는 망계층의 하위계층인 데이터링크계층(Data Link Layer) 계층 프로토콜로서, ATM 상위에 위치하는 다른 연동 방안과는 달리LLC(Logical Link Control ; 논리 링크 제어)계층의 하위계층인 MAC 계층의 프로토콜로서 ATM 상위에 위치한다. LANE 는 기존의 ATM 교환기를 통하여 투명하게 수행될 수 있으며 ATM 망을 통해 브릿징(Bridging)을 제공하여 망계층과 상위계층을 ATM 요소로부터 효과적으로 숨겨준다. 이로 인하여 라우팅(Routing) 가능한 프로토콜 뿐만 아니라 라우팅이 불가능한 프로토콜도 처리할 수 있다.

그리고, LANE 는 ATM 망을 다수의 ELAN(Emulated LAN ; 에뮬레이티드 랜)으로 나누어 MAC 계층 근간의 가상랜(Virtual LAN)을 구성한다. ELAN 은 상호 독립적으로 작동하므로 ELAN 간의 통신은 라우터(Router) 나 브릿지(Bridge)를 거쳐야 하며, 망 관리의 경계를 제공하므로 망 보호와 서비스의 확장을 용이하게 한다. 또한, ELAN 은 논리적인 망 구성이므로 호스트(Host)의 물리적인 위치가 바뀌어도 동일한 ELAN 에 속할 수 있는 유연성으로 터미날 이동과 망 관리를 용이하게 할 수 있다.

한편, IPOA 도 ATM( Asynchronous transfer mode ; 비동기 전송 모드) 망과 LAN(Local Area Network ; 랜) 간의 접속이 가능하도록 하는 프로토콜이지만 IETF(Internet Engineering Task Force ; 아이 이 티 에프)에서 IP(Internet Protocol ; 인터넷 프로토콜)를 ATM 위에서 제공하기 위하여 제안된 프로토콜이다.

또한, IPOA 는 ATM 망을 같은 IP 망주소와 넷마스크(Netmask)를 갖는 기존의 서브넷(Subnet), 즉 LIS(Logical IP Subnet ; 논리 IP 서브넷)로 나누며, IPOA 가 동작하기 위해 필요한 IP 주소를 그에 대응하는 ATM 주소로 해석해 주는 메커니즘이 IP 프로토콜의 기본적인 성질을 변형없이 사용하게 한다. IPOA 는 IP 의ARP(Address Resolution Protocol ; 주소 해석 프로토콜)처럼 ATMARP(Asynchronous transfer mode Address Resolution Protocol ;ATM 주소 해석 프로토콜) 서버(Server)를 사용하여 IP 와 ATM 주소의 매핑(Mapping)을 지원한다. LIS 내의 ATMARP 서버는 IP 주소를 ATM 주소로 변환하기 위한 데이터베이스(Database)를 가지고 있으며 파일서버(Fileserver)나 워크스테이션(Workstation) 등에서 수행되는 소프트웨어 모듈(Module)로 존재하거나 라우터나 ATM 교환기 같은 망 장치에 존재할 수도 있다. 여기에서, ARP 는 IP 주소를 이더넷(Ethernet) 주소로 매핑시키는 프로토콜이며, ATMARP는 IP 주소를 ATM 주소로 매핑시키는 프로토콜이다.

그리고, IPOA 는 망계층에서 ATM 계층을 직접 매핑함으로써 LANE에서 제기되었던 프로토콜 오버헤드(Overhead), 브로드캐스트(Broadcast) 트래픽(Traffic)과 호스트(Host)사이에서의 연결설정을 위한 대기시간을 줄여 ATM 망에 직접 연결된 호스트 사이에서 성능향상을 가져온다.

하지만, IPOA 는 LANE 에서는 가능한 ELAN에서 ATM 과 지존 LAN 호스트를 지원할 수 없는 문제점이 있다.

또한, LANE는 ATM 에 직접 연결된 두 호스트일지라도 라우터를 거쳐야 하기 때문에 연결설정에 따른 지연과 매 홉(Hop)마다 발생하는 프로토콜 오버헤드와 라우터 자체의 처리에 따른 지연으로 인하여 과도한 대기시간을 야기하는 문제점이 있다.

따라서, 이와 같은 종래의 기술인 LANE 와 IPOA 는 상호 인터페이스가 되지 못하므로 ATM 망에선 LANE 이나 IPOA 중 하나의 프로토콜만 이용될 수 있어 상호다른 프로토콜인 LANE 과 IPOA 간의 인터페이스에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 브라우터(BRouter) 장치에서 프로토콜 스택(Stack)에 NI(Network Interface ; 네트워크 인터페이스) 계층을 구비하여 기존의 LAN과 ATM 망에서의 LANE 과 IPOA 간에 상호 연동이 되도록 하는 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하는 프로토콜인 랜 에뮬레이션(LANE)계층과, 상기 ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하며, 인터넷 프로토콜과 ATM 주소의 매핑을 지원하는 아이피오에이(IPOA) 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 및 아이피오에이와 상기 ATM 망간 호 설정 및 해제를 실시하는 시그널링 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 계층과 MAC 계층의 LAN 인터페이스와 상기 랜 에뮬레이션 계층과 아이피오에이 계층의 ATM 망간 인터페이스를 제공하는 IP 계층과, 상기 MAC 계층과 랜 에뮬레이션 계층으로 두 개의 포트를 갖는 브릿지 계층과, 상기 랜 에뮬레이션 계층, 아이피오에이 계층, IP 계층, MAC 계층 및 브릿지 계층의 프로토콜을 연결하는 브라우터로 구성되는 네트워크 인터페이스 계층이 포함되어 구성된 프로토콜 스택에 의해 상호 연동된다.

또한, 본 발명은 네트워크 인터페이스 계층이 입력되는 데이터의 정보를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따라 입력된 데이터를 변환하는 단계와, 상기 변환된 이후의 데이터를 네트워크 인터페이스 계층이 하위 계층인 MAC 또는 LANE 또는 IPOA 계층으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 프로토콜 타입(Type)을 판단하여 상위 계층인 브릿지 계층이나 IP 계층으로 전송시키거나, 상위 계층인 브릿지 계층이나 IP 계층으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 목적지 포트(Port)를 판단하여 하위 계층인 MAC 또는 LANE 또는 IPOA 계층으로 전송하는 단계로 이루어진다.

도 1 은 본 발명에 따른 브라우터(BRouter) 장치에서 프로토콜 스택과 각 계층간의 연결관계를 나타낸 도면.

도 2a 는 본 발명에 따른 NI 계층이 상위계층 중의 하나인 브릿지 계층으로부터 MAC 프레임을 수신받을 경우의 프레임 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트.

도 2b 는 본 발명에 따른 NI 계층이 상위계층 중의 하나인 IP 계층으로부터 IP 패킷을 수신받을 경우의 패킷 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트.

도 3a 는 본 발명에 따른 NI 계층이 하위계층 중에서 MAC 계층 또는 LANE 계층으로부터 MAC 프레임을 수신받을 경우의 프레임 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트.

도 3b 는 본 발명에 따른 NI 계층이 하위계층 중의 하나인 IPOA 계층으로부터 IP 패캣을 수신받을 경우의 패킷 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트.

도 4 는 본 발명에 따른 LANE 과 IPOA 프로토콜을 각각 사용하는 ATM 망과 상호 망 간의 연결관계를 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : ATM 계층 2 : 시그널링 계층

3 : LANE 계층 4 : IPOA 계층

5 : NI 계층 6 : 브릿지 계층

7 : IP 계층 8 : MAC 계층

9 : 이더넷 계층

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 브라우터(BRouter) 장치에서 프로토콜 스택과 각 계층간의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 1를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 브라우터(BRouter) 는 브릿징(Bridging) 과 라우팅(Routing)이 둘 다 가능한 라우터(Router)이다.

먼저, ATM 의 프로토콜 스택(Stack)에서는 LANE(3) 와 IPOA(4) 가 같은 레벨의 계층의 위치하며, 시그널링(signaling) 계층(2)을 통해 모든 호가 설정 또는 해제되며, ATM 계층(1)을 통하여 ATM 망으로 트래픽(Traffic)이 전송된다. 그리고, IP 계층(7)은 LAN 과 ATM을 인터페이스(Interface) 하게 되는데, LAN 과는 MAC 계층과 LANE 계층(3)과 인터페이스 되며 ATM 과는 IPOA 계층(4)과 인터페이스 된다.

그리고, IP 계층(7)은 인터페이스에 따라 ARP 를 구분하여 처리하여야 하는데 LAN 인터페이스 시에는 기존의 LAN에서 사용하던 ARP를 이용하고 ATM 인터페이스 시에는 IPOA 계층(4)이 제공하는 ATMARP를 이용한다. 브릿지(Bridg) 계층(6)은 MAC 계층(8) 과 LANE 계층(3)의 2개의 포트(Port)를 가진다.

여기에서, NI 계층(5)은 각 계층의 프로토콜들을 연결하는 기능을 하며, 브라우터 장치를 구현하기 위해 새롭게 생성한 프로토콜 계층이다.

NI 계층(5)은 하위 계층인 MAC(8) 또는 LANE(3) 또는 IPOA(4) 계층으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 프로토콜 타입(Type)을 판단하여 상위 계층인 브릿지 계층(6)이나 IP 계층(7)으로 전송하고, 상위 계층인 브릿지 계층(6)이나 IP 계층(7)으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 목적지 포트(Port)를 판단하여 하위 계층인 MAC(8) 또는 LANE(3) 또는 IPOA(4) 계층으로 전송한다.

도 2a 는 본 발명에 따른 NI 계층이 상위계층 중의 하나인 브릿지 계층으로부터 MAC 프레임을 수신받을 경우의 프레임 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 2b 는 본 발명에 따른 NI 계층이 상위계층 중의 하나인 IP 계층으로부터 IP 패킷을 수신받을 경우의 패킷 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트이다.

도 2a 와 도 2b 을 참조하여 설명하면, NI 계층(5)이 상위계층 중의 하나인 브릿지 계층(6)으로부터 MAC 프레임을 수신하면(S1) 목적지 포트(Port) 즉, 목적지 인터페이스가 LAN 인지를 판단한다(S2). 이때, 목적지 포트가 LAN 이면 MAC 계층(8)으로 MAC 프레임을 전송하고(S3), LAN 이 아니면 LANE 계층(3)으로 MAC 프레임을 전송한다.

또한, 상위계층 중의 다른 한나인 IP 계층(7)으로부터 IP 패킷을 수신하면(S11) 목적지 포트(Port)가 LAN 인지를 판단하여(S12), 목적지 포트가 LAN이면 수신받은 IP 패킷에 헤더(Header)를 추가하여 MAC 프레임을 생성하여(S13) 브릿지 계층(6)으로 MAC 프레임을 전송하고(S14), LAN 이 아니면 IPOA 계층(4)으로 수신받은 IP 패킷을 전송한다.

도 3a 는 본 발명에 따른 NI 계층이 하위계층 중에서 MAC 계층 또는 LANE 계층으로부터 MAC 프레임을 수신받을 경우의 프레임 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 3b 는 본 발명에 따른 NI 계층이 하위계층 중의 하나인 IPOA 계층으로부터 IP 패킷을 수신받을 경우의 패킷 처리 과정을 나타낸 플로우 챠트이다.

도 3a 와 도 3b를 참조하여 설명하면, NI 계층(5)이 하위계층 중에서 MAC계층(8) 또는 LANE 계층(3)으로부터 MAC 프레임을 수신하면(S21) 프레임 타입(Type)이 IP 타입인지를 판단한다(S22). 이때, 프레임 타입이 IP 타입이 아니면 브릿지 계층(6)으로 MAC 프레임을 전송하고(S24), 프레임 타입이 IP 타입이면 목적지 IP 주소가 LAN IP 도메인(Domain)에 속하는지를 판단하여(S23) IP 도메인에 속하면 상기 프레임 타입이 IP 타입이 아닌 경우와 마찬가지로 브릿지 계층(6)으로 MAC 프레임을 전송한다(S24). 만약, 목적지 IP 주소가 LAN IP 도메인(Domain)에 속하면 수신받은 MAC 프레임의 헤더를 제거하여(S25) IP 패킷으로 생성하여 IP 계층(7)으로 상기 IP 패킷을 전송한다(S26).

또한, NI 계층(5)이 하위계층 중의 하나인 IPOA 계층(4)으로부터 IP 패킷을 수신하면(S31) IP 계층(7)으로 수신받은 IP 패킷을 전송한다(S32).

도 4 는 본 발명에 따른 LANE 과 IPOA 프로토콜을 각각 사용하는 ATM 망과 상호 망간의 연결관계를 나타낸 도면이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, LIS(Logical IP Subnet ; 논리 IP 서브넷) A, LIS B, LIS C 는 서로 다른 IP 도메인을 형성하고 있으며, LIS A 는 ATM 망에 의해 나누어진 LAN A 와 LAN B와 상기 2개의 LAN 을 상호 연동되도록 하기 위해 ELAN(Emulated LAN ; 에뮬레이티드 랜)을 형성하도록 하는 브라우터(BRouter)와 랜교환기(LAN Switch)와 ATM 단말을 포함하여 이루어져 있다. LIS B 는 IPOA 프로토콜을 사용하는 서브넷(Subnet)이며, 브라우터와 ATM 포트(Port)를 구비하고 있는 라우터(Router)와, ATM 단말을 포함하여 이루어져 있다. LIS C 는 LAN 으로만 이루어져 있는 서브넷이다.

여기에서, 본 발명에 따른 LANE 와 IPOA를 상호 연도되도록 하는 브라우터 장치를 도 4 에 도시된 바와 같은 각 서브넷을 연결하기 위해 사용하게 되면, 같은 LIS 내의 단말 간의 통신은 브릿징(Bridging)을 하고, 다른 LIS 와의 통신은 라우팅(Routing)을 하며, LANE 와 IPOA 가 상호 연동도 된다.

이와 같은 본 발명은 LANE 와 기존의 LAN 간의 연동과 IPOA 와 기존의 LAN 간의 연동 뿐만 아니라 LANE 와 IPOA 프로토콜간에도 상호 연동이 되도록 하여 상기 각 프로토콜을 사용하는 각 서브넷을 상호 연동시킬 수 있으며, 또한 본 발명을 적용하여 LAN 과 LANE 와 IPOA 프로토콜을 사용하는 각각의 서브넷을 효율적으로 상호 연동시킬 수 있는 브라우터 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하는 프로토콜인 랜 에뮬레이션(LANE)계층과;

상기 ATM 망과 LAN 간의 접속이 가능하도록 하며, 인터넷 프로토콜과 ATM 주소의 매핑을 지원하는 아이피오에이(IPOA) 계층과;

상기 랜 에뮬레이션 및 아이피오에이와 상기 ATM 망간 호 설정 및 해제를 실시하는 시그널링 계층과;

상기 랜 에뮬레이션 계층과 MAC 계층의 LAN 인터페이스와 상기 랜 에뮬레이션 계층과 아이피오에이 계층의 ATM 망간 인터페이스를 제공하는 IP 계층과;

상기 MAC 계층과 랜 에뮬레이션 계층으로 두 개의 포트를 갖는 브릿지 계층과;

상기 랜 에뮬레이션 계층, 아이피오에이 계층, IP 계층, MAC 계층 및 브릿지 계층의 프로토콜을 연결하는 브라우터로 구성되는 네트워크 인터페이스 계층이 포함되어 구성된 프로토콜 스택에 의해 상호 연동되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 네트워크 인터페이스 계층은 하위 계층인 MAC 계층과 LANE 계층과 IPOA 계층들과 상위 계층인 브릿지 계층과 IP 계층들 사이에 스택되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망 간의 연동 시스템.
네트워크 인터페이스 계층이 입력되는 데이터의 정보를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과에 따라 입력된 데이터를 변환하는 단계와;

상기 변환된 이후의 데이터를 네트워크 인터페이스 계층이 하위 계층인 MAC 또는 LANE 또는 IPOA 계층으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 프로토콜 타입(Type)을 판단하여 상위 계층인 브릿지 계층이나 IP 계층으로 전송시키거나, 상위 계층인 브릿지 계층이나 IP 계층으로부터 수신받는 MAC 프레임이나 IP 패킷을 목적지 포트(Port)를 판단하여 하위 계층인 MAC 또는 LANE 또는 IPOA 계층으로 전송하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 서로 다른 랜 프로토콜을 사용하는 망간의 연동 방법.