KR100420956B1

KR100420956B1 - Ｍｐｌｓ 망에서 대체 경로를 공유하는 방법, 대체 경로를설정하는 레이블 스위칭 라우터 및 그 시스템

Info

Publication number: KR100420956B1
Application number: KR10-2002-0007683A
Authority: KR
Inventors: 양미정; 전병천; 이유경
Original assignee: 주식회사 케이티; 한국전자통신연구원
Priority date: 2002-02-09
Filing date: 2002-02-09
Publication date: 2004-03-02
Also published as: KR20030067938A; US20030152024A1; US7274654B2

Abstract

본 발명은 MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따라 MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법은, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 작업 경로 설정시 상기 작업 경로에 포함된 링크들의 링크 구성 정보를 획득하는 단계와, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 대체 경로 설정시 상기 링크 구성 정보를 이용하여 상기 대체 경로의 대역을 할당하는 단계를 포함한다. 이상과 같은 본 발명의 구성에 의하면, MPLS 망에서 작업 경로 설정시 얻은 작업 경로에 포함된 링크들을 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보를 이용하여 대체 경로 설정시 필요한 대역 계산에 이용하여 최적의 대역량을 할당함으로써, 자원의 낭비없이 효율적으로 망 자원을 관리할 수 있다.

Description

ＭＰＬＳ 망에서 대체 경로를 공유하는 방법, 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터 및 그 시스템{A method for sharing backup path in MPLS network, a LSR for setting up backup path in MPLS network, a system therefor}

본 발명은 MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 시스템에 관한 것이다.

MPLS(MultiProtocol Label Switching) 망에서 일반적으로 주어진 대역 조건을 만족하는 작업 경로중 임의의 링크에 장애가 발생한 경우 이를 완전하게 복구하기 위해서는 이미 설정된 작업 경로(working path)와는 디스조인트(disjoint)하면서 그 작업 경로의 대역 조건을 만족하는 다른 경로가 필요해지는데, 이를 대체 경로(backup path)라 한다.

도 1을 참조하여 대체 경로를 공유하지 않는 경우의 MPLS망의 개념을 설명한다.

출발지 LSR1(101)에서 목적지 LSR12(102)까지의 작업 경로(실선으로 표시)인 LSP L1(103)은 LSR3-LSR6-LSR8을 거쳐 설정되어 있고, 상기 L1에 디스조인트한 경로인 대체 경로(점선으로 표시) LSP L1b(104)가 <LSR1-LSR4-LSR5-LSR9-LSR10-LSR12>를 거쳐 설정되어 있다. 또한, 출발지 LSR2(105)에서 목적지 LSR12(102)까지 <LSR7-LSR11>을 거쳐 작업 경로 LSP L2(106)가 설정되어 있고, 상기 L2에 디스조인트한 경로인 대체 경로 LSP L2b(107)가 <LSR2-LSR5-LSR9-LSR10-LSR12>를 거쳐 설정되어 있다.

이때, L1b와 L2b가 LSR5-LSR9-LSR10-LSR12에서 같은 링크를 지나가고 있지만 대체 경로간 대역 공유의 개념이 없으므로 각 링크에서 두 개의 대체 경로를 위한 대역이 모두 확보되어야 한다. 이러한 경우 동일한 망에서 링크 장애는 한 순간에 한번만 발생한다면, L1과 L2가 동시에 장애가 발생하지는 않으므로 이들에 대한 대체 경로가 동시에 복구를 위해 이용되지는 않음에도 불구하고 각각의 대역을 각각 유지함으로써 망 자원의 낭비를 초래한다.

여기서, 단일 링크 장애에 대한 근거는 다음과 같다. 일반적으로 대체 경로는 작업 경로보다는 덜 최적인 경로로 설정되므로 대체 경로는 작업 경로가 원상 회복될 때까지 임시로 사용되는 경로이므로 짧은 기간에만 사용되며, 짧은 시간 동안 여러 개의 링크가 장애를 일으킬 확률은 낮다. 또한, 동시에 발생하는 여러 개의 링크 장애를 복구하기 위해 복수의 대체 경로를 유지하는 것은 망 자원 사용의측면에서 심각한 낭비를 발생시키므로 다수 링크 장애는 고려하지 않고 단일 링크 장애만을 복구의 대상으로 하는 것이다.

그러나, 이와 같이 모든 작업 경로에 대해 각각의 작업 경로에 대한 대체 경로를 설정하게 되면 일시적인 장애 복구를 위해 너무 많은 자원이 낭비된다. 이를 보완하기 위해 서로 다른 경로로 구성되는 작업 경로의 대체 경로들간에는 대역을 공유할 필요가 있게 된다. 즉, 하나의 망에서 단일 링크 장애가 발생한 경우에 서비스의 단절이 발생하는 작업 경로는 하나가 되며, 이러한 작업 경로에 대응하는 대체 경로가 다른 작업 경로의 대체 경로와 대역을 공유하여 사용한다고 할지라도 장애가 발생한 작업 경로에 대한 복구는 완전하게 수행될 수 있다.

도 2를 참조하여 대체 경로를 공유하는 경우의 MPLS망의 개념을 설명한다.

각 경로의 링크 구성 내용은 도 1과 동일하다. 그러나, L1b와 L2b가 같은 링크를 지나가는 LSR5-LSR9-LSR10-LSR12 구간에서 이 링크들에 할당되는 대역의 양은 도 1의 경우에서보다 급격히 감소된다. 즉, 대체로 L1과 L2가 동시에 장애가 발생하지는 않으므로 이들의 대체 경로 중 동일한 링크를 지나가는 경우에 할당되는 대역을 두 대체 경로가 필요로 하는 대역중 큰 값인 MAX(L1b, L2b)(201)으로 확보한다. 이와 같이 함으로써 작업 경로인 L1이나 L2에 장애가 발생하더라도 각 대체 경로인 L1b와 L2b는 작업 경로를 복구하기에 충분한 대역이 준비될 수 있다.

그러나, 이와 같이 대체 경로간 대역을 공유하기 위해서는 각 작업 경로가 서로 디스조인트한 경로로 설정된 경우에만 가능하다. 즉, 하나의 링크 장애가 발생했을 때, 그 링크를 지나는 모든 작업 경로의 대체 경로는 대역을 공유해서는 안되며, 이때는 이들 작업 경로들의 대역의 총합이 대체 경로로 확보되어야 한다. 이와 같은 대체 경로 확보를 위해서는 현재 설정되어 있는 모든 경로의 링크 구성 정보를 모든 노드에서 알고 있고 이를 계속 관리해야 한다.

즉, 이와 같은 관리를 위해서는 이미 설정된 모든 작업 경로와 대체 경로에 대한 경로 구성 정보 즉, 각 경로가 경유하는 링크 정보, 각 링크의 대역폭 중 작업 경로에 할당된 대역폭 정보와 대체 경로에 할당된 대역폭 정보를 모든 노드가 인지하고 관리하여야 한다. 그러나, 이와 같이 유지, 관리해야 하는 정보의 양은 너무 방대하여 모든 노드로 알리기 위한 통신량도 망 서비스에 차질을 발생시키며, 각 노드에서 관리하기에도 부하가 너무 커지게 된다. 이러한 이유로 종래의 연구에서는 정확한 대체 경로간 대역 공유가 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 별도의 경로 구성 정보를 관리할 필요 없이 경로 설정 시그널링을 이용해 대체 경로간 대역을 공유함으로써 망 자원 사용의 효율성을 증가시킬 수 있는 MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 대체 경로를 공유하지 않는 경우의 MPLS망의 개념을 설명하기 위한 도면.

도 2는 대체 경로를 공유하는 경우의 MPLS망의 개념을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따라 경로의 링크 구성 정보를 이용하여 대체 경로를 공유하는 경우의 MPLS망의 일 예를 도시하는 도면.

도 4는 도 3에 도시된 MPLS망의 대체 경로 공유 방법에서 작업 경로를 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 5는 도 3에 도시된 MPLS망의 대체 경로 공유 방법에서 대체 경로를 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에 이용되는 출발지 LSR과, 중간 LSR과, 목적지 LSR의 개략적인 구성을 도시하는 블록도.

도 7은 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에서 작업 경로를 설정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.

도 8은 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에서 대체 경로를 설정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.

도 9는 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에서 중간 LSR이 요구되는 대역을 계산하고 확보하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *

610 : 출발지 LSR 620 : 중간 LSR

630: 목적지 LSR 611 : 경로계산부

612 : 대체 LSP 탐색부 613, 621, 631 : 시그널링부

601 : 경로설정요청 메시지 602 : 레이블할당요청 메시지

603 : 레이블매핑 메시지

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징은, MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법에 있어서, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 작업 경로 설정시 상기 작업 경로에 포함된 링크들의 링크 구성 정보를 획득하는 단계와,상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 대체 경로 설정시 상기 링크 구성 정보를 이용하여 상기 대체 경로의 대역을 할당하는 단계를 포함하는 것이다.

바람직하게는, 상기 링크 구성 정보 획득 단계는 레이블할당요청 메시지와 레이블매핑 메시지를 이용한다.

또한, 바람직하게는, 상기 링크 구성 정보는 상기 링크들이 상기 작업 경로와 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보이다.

또한, 바람직하게는, 상기 대체 경로 대역 할당 단계는, 상기 다른 작업 경로의 대체 경로에 관한 정보 및 상기 대체 경로가 설정되는 링크에 이미 할당된 다른 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 대역을 할당한다.

본 발명의 다른 특징은, MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법에 있어서, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 작업 경로를 설정하는 단계와, 상기 설정된 작업 경로의 대체 경로 설정시 상기 작업 경로를 공유하는 다른 작업 경로의 대응 대체 경로를 고려하여 상기 대체 경로의 대역을 할당하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 작업 경로 설정 단계는, 출발지 노드는 작업 경로에 포함된 중간 노드로 레이블할당요청메시지를 전송하는 단계와, 상기 중간 노드는 상기 중간 노드에 관련된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보를 상기 수신한 레이블할당요청메시지에 삽입하여 목적지 노드로 전달하는 단계와, 상기 중간 노드로부터 각 중간 노드에 관련된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 덧붙여진 레이블할당요청메시지를 수신한 상기 목적지 노드는 상기 수신한 다른 작업 경로에 관한 정보를 레이블매핑메시지에 삽입하여 중간 노드를 통해 목적지 노드로 전달하는 단계를 포함한다.

또한, 바람직하게는, 상기 대체 경로 대역 할당 단계는, 출발지 노드는 설정된 작업 경로에 대응하는 대체 경로를 계산하는 단계와, 상기 출발지 노드는 상기 작업 경로를 공유하는 다른 작업 경로에 대응하는 대체 경로에 관한 정보를 포함하는 레이블할당요청메시지를 상기 대체 경로에 포함된 중간 노드로 전송하는 단계와, 상기 중간 노드는 상기 수신한 다른 작업 경로에 대응하는 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 대체 경로를 위한 대역을 할당하는 단계를 포함한다.

또한, 바람직하게는, 상기 대역 할당 단계는, 상기 중간 노드가 상기 중간 노드에 이미 할당된 대체 경로에 관한 정보와 상기 수신된 레이블할당요청메시지에 포함된 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 대역을 할당한다.

또한, 바람직하게는, 상기 대역 할당 단계는, 이미 대체 경로를 위해 할당되어 있는 대역이 각 중간 노드에 이미 할당된 대체 경로와 레이블 할당 요청 메시지에 포함된 대체 경로 정보에 동시에 포함된 경로의 요구 대역과 현재 설정되는 대체 경로에 할당되는 대역의 합인 필요 대역 미만인 경우에 그 차이(필요 대역-이미 대체 경로를 위해 할당되어 있는 대역)만큼의 대역을 추가로 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 특징은, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터에 있어서, 작업 경로와 대체 경로를 계산하며 경로설정요청 메시지를 시그널링부로 전송하는 경로계산부와, 상기 작업 경로에 포함된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 덧붙여진 레이블매핑 메시지를 수신하여 상기 다른 작업경로에 관한 정보를 이용하여 상기 다른 작업 경로의 대체 경로를 탐색하는 대체 경로 탐색부와, 작업 경로 설정을 위한 레이블할당요청 메시지와, 상기 대체 경로 탐색부에서 탐색된 대체 경로에 관한 정보가 포함된 대체 경로 설정을 위한 레이블할당요청 메시지를 전송하는 시그널링부와, 상기 대체 경로 탐색부에서 탐색된 대체 경로에 관한 정보와 상기 레이블 스위칭 라우터에 이미 할당된 경로 정보를 이용하여 대체 경로에 대한 대역을 할당하는 대체 경로 대역 할당부를 포함하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 시스템에 있어서, 작업 경로에 포함된 링크들이 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 포함된 레이블 매핑 메시지를 수신하여 상기 다른 작업 경로의 대체 경로에 관한 정보를 탐색하고 대체 경로를 위한 레이블할당요청메시지에 상기 탐색된 대체 경로에 관한 정보를 삽입하여 중간 노드로 전달하는 출발지 라우터와, 상기 출발지 라우터로부터 수신된 레이블할당요청 메시지에 삽입된 대체 경로에 관한 정보 및 이미 중간 라우터가 가지고 있는 경로 정보를 이용하여 대체 경로를 위한 대역을 할당하는 중간 라우터를 포함하는 것이다.

이하에서는, 첨부된 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따라 경로의 링크 구성 정보를 이용하여 대체 경로를 공유하는 경우의 MPLS망의 일 예를 도시한다.

도 3에 도시된 MPLS망은 출발지 노드인 LSR1(301)과, 중간 노드인LSR2(302), LSR3(303), LSR5(305), LSR6(306)과, 목적지 노드인 LSR4(304)를 포함한다. 작업 경로 L1(300)은 대역 b=10을 요구하면서 노드 <LSR1-LSR2-LSR3-LSR4>를 거쳐 설정되기를 원한다. 상기 L1이 포함하는 링크들중에는 다른 작업 경로들이 그 링크를 공동으로 사용하는 링크가 포함되어 있다. 도 3에서 작업 경로 L2(310), L3(320)이 링크 <LSR2-LSR3>를 이미 사용 중이며, 작업 경로 L4(330)가 링크 <LSR3-LSR4>를 지나므로 L1과 같이 사용하게 된다.

작업 경로인 L1의 대체 경로인 L1b(340)는 <LSR1-LSR5-LSR6-LSR4>를 거쳐 설정된다. 그리고, 작업 경로 L3의 대체 경로인 L3b(350)가 링크 <LSR1-LSR5>를 지나므로 이 링크를 L1b와 같이 공유하고, 작업 경로인 L4, L10의 각각의 대체 경로인 L4b(360)와 L10b(370)가 링크 <LSR5-LSR6>를 지나므로, 이 링크를 L1b와 같이 공유하고, 작업 경로인 L11, L12의 각각의 대체 경로인 L11b(380)와 L12b(390)가 링크 <LSR6-LSR4>를 지나므로, 이 링크를 L1b와 같이 공유하게 된다.

L1과 같은 링크를 사용하는 L2, L3, L4의 대체 경로 L2b, L3b, L4b가 L1의 대체 경로 L1b와 링크를 같이 사용하게 된다면, 해당되는 링크 구간에서는 각 대역 요구량의 합을 대역으로 할당하고, 그렇지 않은 구간에서는 기존 대체 경로용 대역량과 L1b를 위한 대역량 중 큰 값으로 대체 경로의 대역을 할당한다.

링크 <LSR1-LSR5> 사이에는 L3b가 이미 그 링크를 사용 중이므로 (L3b의 요구 대역) + (L1b의 요구 대역)이 할당된다. 따라서, 도 3에서 모든 요구 대역을 10으로 가정한다면, 링크 <LSR1-LSR5> 사이에 요구되는 대역인 G(LSR1, LSR5)는 20이 된다.

또한, 링크 <LSR5-LSR6>에서는 L4b, L10b가 L1b와 이 링크를 같이 지나가게 된다. 따라서, L1b를 위해 할당되어야 하는 대역량은 이미 할당된 G(LSR5, LSR6)와 {(L4b의 요구 대역) + (L1b의 요구 대역)}중 큰 값이 되므로, G(LSR5, LSR6)는 20이 된다.

링크 <LSR6-LSR4>에서는 L11b, L12b가 L1b와 이 링크를 같이 지나가게 된다. 그러나, 상기 두 대체 경로는 작업 경로 L1과는 무관한 경로이므로, L1b를 위해 할당되어야 하는 대역량은 이미 할당된 G(LSR6, LSR4)와 (L1b의 요구 대역)중 큰 값이 된다. 따라서, G(LSR6, LSR4)는 20이 된다.

도 4을 참조하여 도 3에 도시된 MPLS망의 대체 경로 공유 방법에서 작업 경로를 설정하는 과정을 설명한다.

도 3에서 <LSR1-LSR4>사이에 설정되는 대체 경로에 대해 자원을 낭비하지 않고 최적의 대역량을 할당하기 위해서 <LSR1-LSR4>사이에 작업 경로가 설정될 때 중간 노드들로부터 전달된 링크 구성 정보를 이용한다.

즉, 출발지 LSR인 LSR1(301)이 LSR4로 작업 경로를 설정시 LSR1은 중간 노드인 LSR2(302)에게 레이블 할당 요청 메시지(410)를 전송한다. 이를 수신한 LSR2는 상기 수신한 레이블 할당요청 메시지(410)에 자신에게 이미 설정된 다른 작업 경로 LSP2와 LSP3에 관한 정보인 L2 ID(420)과, L3 ID(430)를 덧붙여서 다음 중간 노드인 LSR3(303)으로 전송한다. 상기 LSP2와 LSP3에 관한 정보인 L2 ID(420)과, L3 ID(430)는 LSR2(302)가 가지고 있는 경로정보테이블(도시하지 않음)에 저장된 정보를 이용한다. 그러면, 이를 수신한 LSR3는 LSR2로부터 수신한 레이블 할당 요청메시지와 LSP2, LSP3에 관한 정보에다가 자신에게 이미 설정된 다른 작업 경로 LSP4에 관한 정보인 L4 ID(440)를 덧붙여서 목적지 LSR인 LSR4(304)로 전송한다. 이와 같이 하여 목적지 LSR은 지금 설정되는 작업경로 상에 포함된 링크들의 모든 구성 정보를 갖게 된다.

다음, 목적지 LSR인 LSR4는 수신한 모든 링크 구성 정보인 L2 ID(420), L3 ID(430), L4 ID(440)를 레이블 매핑 메시지(450)에 덧붙여서 다시 반대방향을 전달한다. 즉, 이러한 레이블 매핑 메시지를 수신한 중간노드인 LSR3는 LSR2로 전달하고, LSR2는 출발지 LSR인 LSR1으로 전달한다. 이와 같이 하여, 출발지 노드인 LSR1은 설정한 작업 경로에 포함된 링크들의 구성 정보를 갖게 되며, LSR1은 이러한 링크 구성 정보를 이용하여 대체 경로 설정시 필요한 대역량을 최적으로 확보할 수 있게 된다.

이제, 도 5를 참조하여 도 3에 도시된 MPLS망의 대체 경로 공유 방법에서 대체 경로를 설정하는 과정을 설명한다.

LSR1이 대체 경로 계산 결과 <LSR1-LSR5-LSR6-LSR4>를 계산하였다고 하자. 각 LSR은 각 LSR을 지나는 링크에 설정된 경로정보를 저장하는 경로정보테이블을 가지고 있다. LSR1은 링크 <LSR1-LSR5>에 설정된 경로인 L3b에 관한 정보를 가지는 경로정보테이블(510)을 가지고, LSR5는 링크 <LSR5-LSR6>에 설정된 경로인 L4b, L10b에 관한 정보를 가지는 경로정보테이블(520)를 가지며, LSR6은 링크 <LSR6-LSR1>에 설정된 경로인 L11b, L12b에 관한 정보를 가지는 경로정보테이블(530)을 가진다.

출발지 노드인 LSR1은 중간 노드인 LSR5로 레이블 할당요청메시지(540)를 전송하기 전에 먼저, 작업 경로 L1에 포함된 링크들의 링크 구성정보인 L2, L3, L4에 대한 대체 경로 정보를 탐색한다. 그리고, 이와 같이 탐색된 대체 경로 정보인 L2b ID, L3b ID, L4b ID와 자신의 경로 정보 테이블(510)에 있는 경로 정보를 이용하여 링크 <LSR1-LSR5> 사이에 필요한 대역량을 할당한다. 그리고, 대체 경로 정보인 L2b ID, L3b ID, L4b ID 를 레이블 할당요청메시지(540)에 덧붙여서 중간 노드인 LSR5로 전달한다.

이러한 레이블 할당요청 메시지를 수신한 중간 노드인 LSR5에서도 마찬가지의 동작이 일어난다. 즉, LSR5는 수신한 대체 LSP 정보(550)와 자신의 경로 정보테이블(520)에 저장된 경로 정보를 이용하여 링크 <LSR5-LSR6>사이에 필요한 대역량을 할당하고, 수신한 레이블할당요청메시지는 그대로 대체 경로 정보와 함께 LSR6으로 전달한다. LSR6 역시 자신이 수신한 대체 LSP 정보와 자신의 경로 정보 테이블(530)에 저장된 경로 정보를 이용하여 링크 <LSR6-LSR1>사이에 필요한 대역량을 할당하고, 수신한 레이블할당요청메시지는 목적지 LSR인 LSR1으로 전달한다. 상기 레이블 할당요청메시지를 수신한 LSR1은 레이블 매핑 메시지를 생성하여 반대방향으로 전달하며, 이러한 레이블 매핑 메시지는 중간노드인 LSR6, LSR5를 거쳐서 목적지 노드인 LSR1으로 전달된다.

이와 같이 하여, LSR1은 작업경로 설정시 얻어진 링크 구성 정보를 이용하여 대체 경로 설정시 자원의 낭비 없이 최적의 대역량을 확보할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에 이용되는 출발지 LSR과, 중간LSR과, 목적지 LSR의 개략적인 구성을 도시한다.

출발지 LSR(610)은 경로계산부(611)와, 대체 LSP 탐색부(612)와, 시그널링부(613)를 포함하며, 중간 LSR(620)은 시그널링부(621)를 포함하고, 목적지 LSR(630)은 시그널링부(631)를 포함한다. 각 LSR은 레이블 스위칭 라우터의 기능을 수행하기 위해 다른 구성들도 더 포함하겠지만, 여기서는 본 발명과 관련된 기능을 하는 구성만을 나타내었다.

출발지 LSR의 경로계산부(611)는 작업경로나 대체경로를 계산하는 역할을 하며, 경로가 계산되면 경로설정요청 메시지(601)를 시그널링부(613)로 전송한다. 시그널링부(613)는 경로설정요청 메시지를 경로계산부(611)로부터 수신하면 레이블할당요청메시지(602)를 중간 LSR로 전송한다. 대체 LSP 탐색부(612)는 이와 같이 수신한 레이블매핑 메시지에 덧붙여진 링크구성정보 즉, 링크들이 공유하는 작업경로에 대한 대체 경로를 탐색한다. 그리고, 이러한 탐색된 대체 경로에 관한 정보를 시그널링부(613)로 전송하면, 시그널링부(613)는 대체 경로 설정을 위해 레이블할당요청메시지를 중간 노드로 전송할 때 대체 LSP 탐색부(612)로부터 수신한 대체 LSP 정보를 덧붙여서 전송한다. 대체경로 대역 할당부(614)는 작업 경로를 출발지 LSR에서 작업 경로를 설정한 후 대체 경로 설정시 출발지 LSR에 관련된 링크에 설정되는 대체 경로에 요구되는 대역을 할당하는 역할을 한다. 이때 대체경로 대역 할당부(614)는 자신이 가지고 있는 경로 정보 테이블(615)에 포함된 경로 정보를 이용한다.

중간 LSR의 시그널링부(621)는 수신한 레이블 할당요청 메시지에 자신의 링크 구성 정보를 덧붙여서 다음 중간 노드로 전달하고, 출발지 LSR과 마찬가지로 대체 경로 대역 할당부(622)와 경로 정보 테이블(623)을 포함한다.

목적지 LSR의 시그널링부(631)는 중간 노드들로부터 수신한 모든 링크구성정보를 레이블매핑 메시지(603)에 덧붙여서 중간 LSR을 통해 출발지 LSR로 전달한다.

이제, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에서 작업 경로를 설정하는 과정을 설명한다.

MPLS 망을 망 상태를 나타내는 가중치를 가진 방향성 그래프 G(V,E,W)로 표시한다. 여기서 가중치 W= R(i,j)는 링크(i,j)에 대해 현재 남아 있는 대역의 총합이 되고, 모든 LSR는 노드 V의 집합이 되며, 모든 링크는 E의 집합이 된다. 또한, 작업 경로와 대체 경로는 출발지 LSR, 중간 LSR, 목적지 LSR을 포함하며, 작업 경로와 대체 경로에서 요구하는 대역폭을 b로 고려한다.

먼저, 출발지 LSR의 경로계산부는 출발지 LSR과 목적지 LSR간의 최단경로인 작업 경로 LSP1을 계산한다(S701). 즉, 가중치 W가 b 미만인 링크를 제거한 그래프에서 출발지 LSR과 목적지 LSR간의 최단 경로를 계산하고 이를 작업 경로 LSP1이라 한다. 다음, 경로계산부는 LSP1의 경로 설정을 위해 시그널링부로 경로 설정 요청 메시지를 전송하여 경로 설정을 요청한다(S702).

그러면, LSP1 경로 설정 요청 메시지를 수신한 시그널링부는 LSP1에 포함된 각 LSR을 익스플리시트 라우트(explicit route)로 지정하여 레이블 할당 요청 메시지를 중간 LSR로 전송한다(S703).

레이블 할당 요청 메시지를 수신한 각 LSR은 자신의 링크를 공유하는 작업LSP의 ID를 레이블 할당 요청 메시지에 덧붙여서 다음 중간 LSR로 전달한다(S704).

이와 같이 하여 레이블할당요청 메시지는 목적지 LSR로 전달되며, 목적지 LSR은 각 LSR에서 삽입한 작업 LSP 정보가 포함된 레이블 매핑 메시지를 생성하여 다시 중간 LSR로 전송한다(S705).

중간 LSR들은 상기 작업 LSP 정보가 포함된 레이블 매핑 메시지를 반대 방향으로 전달하여 출발지 LSR로 전달한다(S706). 이와 같은 과정에 의해 출발지 LSR은 자신의 작업 경로인 LSP1에 포함된 링크들이 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보를 가지게 된다.

다음, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 대체 경로 공유 방법에서 대체 경로를 설정하는 과정을 설명한다.

레이블 매핑 메시지를 수신한 출발지 LSR의 경로계산부는 작업경로인 LSP1과 겹치지 않는 최단 경로인 대체 경로 LSP1b를 계산한다(S707).

그리고, 출발지 LSR의 대체 LSP 탐색부는 LSP1과 링크를 공유하는 작업 LSP들에 대응하는 대체 LSP를 탐색한다(S708). 그리고, 경로계산부는 LSP1b의 경로 설정을 위해 경로설정요청 메시지를 시그널링부로 전송한다(S709).

경로설정요청 메시지를 수신한 시그널링부는 LSP1b의 각 LSR을 익스플리시트 라우트로 지정하고 대체 LSP 탐색부에서 찾은 대체 LSP 정보를 이용하여 상기 대체 LSP 정보가 포함된 레이블 할당 요청 메시지를 중간 LSR로 전송한다(S710).

레이블 할당 요청 메시지를 수신한 각 LSR은 실제 LSP1b 설정에 요구되는 대역을 계산하여 이 대역을 확보한 후 수신한 레이블 할당요청 메시지를 다음 중간LSR로 전송한다(S711).

각 중간 LSR에서 대역을 확보하는 방법을 도 9를 참조하여 구체적으로 설명한다.

각 LSR내의 경로 정보 테이블과 레이블 할당 요청 메시지에 포함된 대체 LSP 정보에 동시에 포함된 LSP들을 찾아 대체 LSP 집합 S라 한다(S901). 집합 S 내 모든 경로의 요구 대역과 LSP1b에 할당되어야 하는 대역 b의 합이 해당 LSR에서의 LSP1b 설정을 위한 필요 대역 n이 된다(S902). 이미 대체 경로를 위해 할당되어 있는 대역인 G(i,j)가 필요 대역 n 미만인 경우에는 그 차이(n-G(i,j))만큼 공유 대체 경로 대역으로 추가 확보하고(S904), 그렇지 않은 경우에는 이미 대체 경로들에 할당된 대역으로도 충분하므로 추가 대역 할당이 수행되지 않는다(S905).

도 3에 도시된 MPLS망을 예를 들어 대역 계산 방법을 설명하면, LSR1에서 경로 정보테이블에는 L3b가 포함되어 있고, 대체 LSP 정보에 포함된 경로는 L2b, L3b, L4b 이므로, S는 {L3b}가 된다. 따라서, S 내 요구대역은 10이 되고, LSP1b의 대역은 10이 되어, 필요대역 n은 20이 된다. 그런데, 이미 대체 경로 L3b를 위해 할당되어 있는 대역 G(LSR1, LSR5)가 10 이므로, LSR1은 (n-G(LSR1, LSR5))=10 만큼 공유 대체 경로 대역으로 추가 확보한다.

LSR5에서 경로 정보테이블에는 L4b, L10b가 포함되어 있고, 대체 LSP 정보에 포함된 경로는 L2b, L3b, L4b 이므로, S는 {L4b}가 된다. 따라서, S 내 요구대역은 10이 되고, LSP1b의 대역은 10이 되어, 필요대역 n은 20이 된다. 그런데, 이미 대체 경로 L4b, L10b를 위해 할당되어 있는 대역 G(LSR5, LSR6)가 20 이므로, LSR5은 필요대역과 이미 할당되어 있는 대역이 동일하여, 추가 대역의 확보는 요구되지 않게 된다.

LSR6에서 경로 정보테이블에는 L11b, L12b가 포함되어 있고, 대체 LSP 정보에 포함된 경로는 L2b, L3b, L4b 이므로, S는 { }가 된다. 따라서, S 내 요구대역은 0이 되고, LSP1b의 대역은 10이 되어, 필요대역 n은 10이 된다. 그런데, 이미 대체 경로 L11b, L12b를 위해 할당되어 있는 대역 G(LSR6, LSR1)가 20 이므로, LSR56 필요대역이 이미 할당되어 있는 대역 미만이므로, 추가 대역의 확보는 요구되지 않게 된다.

이와 같은 방법에 의해 각 중간 LSR에서는 대체 LSP 정보를 이용하여 필요한 최적의 대역을 확보할 수 있게 된다.

이와 같이 하여 각 중간 LSR에서 필요한 대역을 확보하여 레이블 할당요청 메시지가 목적지 LSR까지 전달되면, 목적지 LSR은 레이블 매핑 메시지를 중간 LSR로 전송한다(S712). 중간 LSR들은 수신한 레이블 매핑 메시지를 반대방향으로 전달하여 출발지 LSR로 전송한다(S713). 이와 같은 과정에 의해 출발지 LSR은 대체 경로를 설정하며, 대체 경로에 포함된 링크들에 최적의 대역량을 할당할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, MPLS 망에서 작업 경로 설정시 얻은 작업 경로에 포함된 링크들과 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보를 이용하여 대체 경로 설정시 필요한 대역 계산에 이용하여 최적의 대역량을 할당함으로써, 자원의 낭비없이 효율적으로 망 자원을 관리할 수 있다.

Claims

MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법에 있어서,

출발지 노드와 목적지 노드 사이의 작업 경로 설정시 상기 작업 경로에 포함된 링크들의 링크 구성 정보를 획득하는 단계와,

상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 대체 경로 설정시 상기 링크 구성 정보를 이용하여 상기 대체 경로의 대역을 할당하는 단계를 포함하는 대체 경로 공유 방법.
제1항에 있어서,

상기 링크 구성 정보 획득 단계는 레이블할당요청 메시지와 레이블매핑 메시지를 이용하는, 대체 경로 공유 방법.
제1항에 있어서,

상기 링크 구성 정보는 상기 링크들이 상기 작업 경로와 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보인, 대체 경로 공유 방법.
제1항에 있어서,

상기 대체 경로 대역 할당 단계는,

상기 다른 작업 경로의 대체 경로에 관한 정보 및 상기 대체 경로가 설정되는 링크에 이미 할당된 다른 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 대역을 할당하는, 대체 경로 공유 방법.
MPLS 망에서 대체 경로를 공유하는 방법에 있어서,

출발지 노드와 목적지 노드 사이의 작업 경로를 설정하는 단계와,

상기 설정된 작업 경로의 대체 경로 설정시 상기 작업 경로를 공유하는 다른 작업 경로의 대응 대체 경로를 고려하여 상기 대체 경로의 대역을 할당하는 단계를 포함하는 대체 경로 공유 방법.
제5항에 있어서,

상기 작업 경로 설정 단계는,

출발지 노드는 작업 경로에 포함된 중간 노드로 레이블할당요청메시지를 전송하는 단계와,

상기 중간 노드는 상기 중간 노드에 관련된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보를 상기 수신한 레이블할당요청메시지에 삽입하여 목적지 노드로 전달하는 단계와,

상기 중간 노드로부터 각 중간 노드에 관련된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 삽입된 레이블할당요청메시지를 수신한 상기 목적지 노드는 상기 수신한 다른 작업 경로에 관한 정보를 레이블매핑메시지에 삽입하여 중간 노드를통해 목적지 노드로 전달하는 단계를 포함하는 대체 경로 공유 방법.
제5항에 있어서,

상기 대체 경로 대역 할당 단계는,

출발지 노드는 설정된 작업 경로에 대응하는 대체 경로를 계산하는 단계와,

상기 출발지 노드는 상기 작업 경로를 공유하는 다른 작업 경로에 대응하는 대체 경로에 관한 정보를 포함하는 레이블할당요청메시지를 상기 대체 경로에 포함된 중간 노드로 전송하는 단계와,

상기 중간 노드는 상기 수신한 다른 작업 경로에 대응하는 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 대체 경로를 위한 대역을 할당하는 단계를 포함하는 대체 경로 공유 방법.
제7항에 있어서,

상기 대역 할당 단계는,

상기 중간 노드가 상기 중간 노드에 이미 할당된 대체 경로에 관한 정보와 상기 수신된 레이블할당요청메시지에 포함된 대체 경로에 관한 정보를 이용하여 대역을 할당하는, 대체 경로 공유 방법.
제7항에 있어서,

상기 대역 할당 단계는,

이미 대체 경로를 위해 할당되어 있는 대역이 각 중간 노드에 이미 할당된 대체 경로와 레이블 할당 요청 메시지에 포함된 대체 경로 정보에 동시에 포함된 경로의 요구 대역과 현재 설정되는 대체 경로에 할당되는 대역의 합인 필요 대역 미만인 경우에 그 차이(필요 대역-이미 대체 경로를 위해 할당되어 있는 대역)만큼의 대역을 추가로 할당하는 단계를 포함하는 대체 경로 공유 방법.
MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 레이블 스위칭 라우터에 있어서,

작업 경로와 대체 경로를 계산하며 경로설정요청 메시지를 시그널링부로 전송하는 경로계산부와,

상기 작업 경로에 포함된 링크가 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 삽입된 레이블매핑 메시지를 수신하여 상기 다른 작업 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 다른 작업 경로의 대체 경로를 탐색하는 대체 경로 탐색부와,

작업 경로 설정을 위한 레이블할당요청 메시지와, 상기 대체 경로 탐색부에서 탐색된 대체 경로에 관한 정보가 포함된 대체 경로 설정을 위한 레이블할당요청 메시지를 전송하는 시그널링부와,

상기 대체 경로 탐색부에서 탐색된 대체 경로에 관한 정보와 상기 레이블 스위칭 라우터에 이미 할당된 경로 정보를 이용하여 대체 경로에 대한 대역을 할당하는 대체 경로 대역 할당부를 포함하는 레이블 스위칭 라우터.
MPLS 망에서 대체 경로를 설정하는 시스템에 있어서,

작업 경로에 포함된 링크들이 공유하는 다른 작업 경로에 관한 정보가 포함된 레이블 매핑 메시지를 수신하여 상기 다른 작업 경로의 대체 경로에 관한 정보를 탐색하고 대체 경로를 위한 레이블할당요청메시지에 상기 탐색된 대체 경로에 관한 정보를 삽입하여 중간 노드로 전달하는 출발지 라우터와,

상기 출발지 라우터로부터 수신된 레이블할당요청 메시지에 삽입된 대체 경로에 관한 정보 및 이미 중간 라우터가 가지고 있는 경로 정보를 이용하여 대체 경로를 위한 대역을 할당하는 중간 라우터를 포함하는 대체 경로 설정 시스템.