KR100440200B1 - MAC Address Table Management Method In L2 Switch - Google Patents
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Abstract
본 발명은 L2 스위치에서 비활성 호스트나 새로 링크된 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하고, 이를 응답받아 보다 효율적인 MAC 어드레스 관리가 가능하도록 한 L2 스위치에서의 MAC 어드레스 테이블 관리 방법에 관한 것으로, 종래의 L2 스위치는 자체적으로 MAC 어드레스 테이블을 갱신하는 기능을 갖지 못하므로, 비활성 호스트나 새로 링크된 호스트가 자신에게 패킷을 전송하지 않는 경우 해당되는 호스트로 전송해야 할 패킷으로 인해 플러딩(Flooding)이 발생하게 되는 문제점이 있었다.The present invention relates to a method of managing a MAC address table in an L2 switch in which an L2 switch requests a MAC address notification for an inactive host or a newly linked host, and responds to the MAC address. Since the switch does not have the ability to update its own MAC address table, flooding will occur due to the packets that need to be sent to the corresponding host if an inactive or newly linked host does not send packets to itself. There was a problem.
따라서, 본 발명은 L2 스위치가 자신에게 패킷을 전송하고 있지 않은 비활성 호스트나 다른 포트로 이동된 호스트 또는 특정 포트에 새로 링크된 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 제어 메시지를 전송한 후에 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 응답받아 MAC 어드레스 테이블을 관리함으로써, 전송해야 할 패킷이 존재하는 비활성 호스트 어드레스가 MAC 어드레스 테이블 상에서 삭제되는 것을 방지함과 동시에 해당되는 호스트들에게 전송해야 할 패킷으로 인해 네트워크 상에 플러딩이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention is applicable after the L2 switch transmits a MAC control message requesting MAC address notification for an inactive host that is not sending a packet to it, a host moved to another port, or a host newly linked to a specific port. By managing the MAC address table in response to the MAC address of the inactive host, it prevents the inactive host address in which the packet to be transmitted exists from being deleted from the MAC address table and at the same time due to the packet to be transmitted to the corresponding hosts. Flooding can be prevented from occurring.
Description
본 발명은 L2 스위치의 MAC(Media Access Control) 어드레스 테이블에 관한 것으로, 특히 L2 스위치에서 비활성 호스트나 새로 링크된 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하고, 이를 응답받아 보다 효율적인 MAC 어드레스 관리가 가능하도록 한 L2 스위치에서의 MAC 어드레스 테이블 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a MAC (Media Access Control) address table of an L2 switch. In particular, the L2 switch requests a MAC address notification for an inactive host or a newly linked host, and responds to the L2 switch to enable more efficient MAC address management. A method of managing MAC address table in an L2 switch.
일반적으로, 스위칭 장비의 구조에는 크로스바 구조, 공유 메모리 구조, 고속 버스 구조 등으로 구분될 수 있는데, 크로스바(Cross Bar)구조는 점대점(Point-to-Point) 연결을 최적화하기 위해 설계된 것으로, 트래픽이 많지 않을 때는 수신된 프레임을 버퍼에 저장하지 않고 목적지 포트로 바로 전송할 수 있지만 트래픽이 많은 경우에는 버퍼를 필요로 하는 스위칭 구조이고, 공유 메모리(Shared Memory) 구조는 스위치가 프레임을 전송하기 전에 메인 메모리에 위치하고 있는 입력 버퍼에 저장하는 축적전송 방식과 유사한 스위칭 구조이며, 고속 버스(High Speed Bus) 구조는 스위칭 집적회로들 사이에 고속의 데이터 버스가 연결되어 있으므로 각 포트의 최대 전송 속도를 동시에 제공해 줄 수 있는 스위칭 칩(ASIC 칩)들 사이에 고속의 데이터 버스가 연결되어 있으므로 각 포트의 최대 전송 속도를 동시에 제공 해 줄 수 있는 스위칭 구조이다.In general, the structure of the switching equipment can be divided into a crossbar structure, a shared memory structure, a high-speed bus structure, etc. The crossbar structure is designed to optimize a point-to-point connection. When there is not much, the received frame can be sent directly to the destination port without storing it in the buffer, but when there is heavy traffic, it is a switching structure that requires a buffer, and the shared memory structure is the main structure before the switch transmits the frame. It is a switching structure similar to the accumulation transfer method stored in the input buffer located in the memory. The high speed bus structure provides the maximum transfer speed of each port at the same time because a high-speed data bus is connected between the switching integrated circuits. A high-speed data bus is connected between switchable ASIC chips. Since the switching fabric that can give you provide the maximum transmission speed of each port at the same time.
이러한 스위칭 장비의 종류로는 10Base-T 스위칭 허브, 10/100Base-T 스위칭 허브, 100Base-T 스위칭 허브 등이 있으며, 이는 데이터 링크 계층 스위칭을 제공하는 L2 스위치로서 이외에도 네트워크 계층 스위칭 기능을 제공하는 L3 스위치 등이 있는데, 여기서, L2 스위치는 이더넷(Ethernet)에서 발생하는 충돌(Collision)을 최소화하기 위해 충돌 도메인을 분리하고, 선택적으로 트래픽을 세그먼트로 분리하여 효과적인 대역폭 크기를 갖도록 하는 역할을 수행한다.These switching devices include 10Base-T switching hubs, 10 / 100Base-T switching hubs, and 100Base-T switching hubs. These are L2 switches that provide data link layer switching, and L3 switches that provide network layer switching functions. In this case, the L2 switch separates a collision domain to minimize collisions occurring in Ethernet, and selectively divides traffic into segments to have an effective bandwidth size.
그리고, L2 스위치는 자신과 링크되어 있는 호스트가 스위치 측으로 패킷을 전송하는 경우 해당 패킷의 발신지 어드레스(source address)를 판독하여 MAC 어드레스 테이블에 등록하고, 스위치의 한 포트로 패킷이 수신되는 경우 해당 패킷의 목적지 어드레스(destination address)를 판독한 후에 MAC 어드레스 테이블을 검색하여 대응하는 포트로 패킷을 스위칭 처리한다.When the host linked with the L2 transmits a packet to the switch, the L2 switch reads the source address of the packet and registers the packet in the MAC address table. After reading the destination address, the MAC address table is searched and the packet is switched to the corresponding port.
이때, L2 스위치의 MAC 어드레스 테이블에 등록될 수 있는 어드레스의 수는 한정되어 있으므로, 보통 타이머에 의한 에이징 기법을 사용하여 호스트가 일정시간 이상 패킷을 전송하지 않는 경우 해당되는 호스트에 대한 어드레스를 에이징 아웃(aging out)시켜 MAC 어드레스 테이블에서 삭제하게 된다.At this time, since the number of addresses that can be registered in the MAC address table of the L2 switch is limited, the aging out address for the corresponding host is normally used when the host does not transmit a packet for a predetermined period of time using an aging technique by a timer. (aging out) to delete from the MAC address table.
따라서, 종래의 L2 스위치에서는 자신(즉, L2 스위치)에게 일정시간 이상 패킷을 전송하지 않는 호스트(이하, '비활성 호스트'라 칭하기로 함)가 존재하는 경우 해당 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하더라도 해당되는 호스트 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에서 에이징 아웃시켜 삭제함에 따라 해당 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷을 모든 호스트로 브로드캐스팅(Broadcasting)하게 된다.Therefore, in the conventional L2 switch, if there is a host (hereinafter, referred to as an inactive host) that does not transmit the packet to the self (that is, the L2 switch) for a predetermined time, there is a packet to be transmitted to the inactive host. Even if the corresponding host address is aged out from the MAC address table and deleted, the packet to be transmitted to the inactive host is broadcasted to all the hosts.
그런데, 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 계속해서 존재하는 경우 L2 스위치는 자체적으로 MAC 어드레스 테이블을 갱신하는 기능을 갖지 못하므로, 해당 비활성 호스트가 L2 스위치 측으로 패킷을 전송하지 않는다면 해당되는 패킷을 모든 호스트로 계속해서 브로드캐스팅하게 됨에 따라 플러딩(Flooding)이 발생하는 문제점이 있었다.However, if there are still packets to be transmitted to the inactive host, the L2 switch does not have the function of updating its own MAC address table. Therefore, if the corresponding inactive host does not transmit the packet to the L2 switch side, all the corresponding packets are transmitted. As broadcast continues to broadcast, there was a problem that flooding occurred.
또한, 종래의 L2 스위치에서는 특정 포트에 링크되어 있는 호스트가 다른 포트로 이동하거나, 새로운 호스트가 링크되는 경우에도 해당 호스트가 자신에게 패킷을 전송하지 않는다면 MAC 어드레스 테이블에 호스트 어드레스를 등록하지 않게 되고, 이로 인해 해당 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는 경우 MAC 어드레스 테이블에 호스트 어드레스가 존재하지 않으므로 모든 호스트로 패킷을 계속해서 브로드캐스팅하여 네트워크 상에 플러딩이 발생하게 되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional L2 switch, even when a host linked to a specific port moves to another port or a new host is linked, the host address is not registered in the MAC address table unless the host transmits a packet to itself. As a result, when there is a packet to be transmitted to the corresponding host, since there is no host address in the MAC address table, there is a problem that flooding occurs on the network by continuously broadcasting the packet to all hosts.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, L2 스위치에서 전송해야 할 패킷이 존재하는 비활성 호스트 어드레스가 MAC 어드레스 테이블 상에서 삭제되거나, 해당 패킷으로 인해 네트워크 상에 플러딩이 발생하는 것을 방지하기 위해 자신에게 패킷을 전송하고 있지 않은 비활성 호스트에 대해 에이징 아웃되기 이전에 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 제어 메시지를 전송한 후, 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 응답받아 MAC 어드레스 테이블에 재등록하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is that an inactive host address in which a packet to be transmitted in an L2 switch exists is deleted from the MAC address table, or flooding occurs in the network due to the packet. To prevent this, send a MAC control message requesting MAC address notification before aging out an inactive host that is not sending a packet to itself, and then re-register the MAC address of the corresponding inactive host in response to the MAC address table. It is.
또한, 본 발명의 다른 목적은, L2 스위치에 링크되어 있는 호스트가 다른 포트로 이동하거나, 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는 경우 해당되는 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 제어 메시지를 전송한 후에 MAC 어드레스를 응답받아 MAC 어드레스 테이블에 등록함으로써, 해당 호스트로 전송해야 할 패킷을 기존에 링크되어 있는 포트로 전송하거나, 모든 호스트로 브로드캐스팅하는 것을 방지하는데 있다.In addition, another object of the present invention, after the host linked to the L2 switch moves to another port, or when a new host is linked to a particular port after sending a MAC control message requesting the MAC address notification for the corresponding host By receiving the MAC address in response to the MAC address table, the packet to be transmitted to the corresponding host is prevented from being transmitted to a previously linked port or broadcasted to all hosts.
도 1은 본 발명에 따른 L2 스위치에서의 MAC 어드레스 테이블 관리 방법을 설명하기 위한 L2 스위치와 호스트의 연결 구조를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a connection structure between an L2 switch and a host for explaining a method of managing a MAC address table in an L2 switch according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 L2 스위치에서 패킷을 전송하고 있지 않은 비활성 호스트에 대한 MAC 어드레스 테이블 관리 동작 순서도.Figure 2 is a flow diagram of MAC address table management operation for an inactive host that is not transmitting packets in an L2 switch in accordance with the present invention.
도 3은 본 발명에 적용되는 MAC 어드레스 쿼리/통지 메시지 구조를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a MAC address query / notification message structure applied to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 L2 스위치에서 링크되어 있는 호스트가 다른 포트로 이동하거나 새로운 호스트가 링크되는 경우의 MAC 어드레스 테이블 관리 동작 순서도.4 is a flowchart illustrating an operation of managing a MAC address table when a host being linked in an L2 switch moves to another port or a new host is linked.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, L2 스위치에서 MAC(Media Access Control) 어드레스 테이블에 등록되어 있는 비활성 호스트 어드레스들에 대한 에이징 아웃 시간을 체크하는 단계와; 상기 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달하는 비활성 호스트 어드레스가 존재하는지를 확인하는 단계와; 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달한 비활성 호스트 어드레스가 존재하는 경우 해당되는 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는지를 확인하는 단계와; 상기 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달한 비활성 호스트로, 목적지 어드레스 필드에는 해당되는 비활성 호스트의 MAC(Media Access Control) 어드레스를, 발신지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스를, 타입 필드에는 MAC(Media Access Control) 제어 패킷임을 나타내는 값을 기록하고, MAC(Media Access Control) 제어 OP 코드 필드(Operation Code Field)에는 MAC(Media Access Control) 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 나타내는 특정 코드 값을 기록하여, 어드레스 통지를 요청하는 MAC(Media Access Control) 어드레스 쿼리 메시지를 전송하는 단계와; 상기 비활성 호스트로부터 MAC(Media Access Control) 어드레스 통지 메시지를 전송받아 발신지 어드레스 필드에 기록되어 있는 비활성 호스트의 MAC(Media Access Control) 어드레스를 판독하여 상기 MAC(Media Access Control) 어드레스 테이블에 재등록하는 단계를 포함하는 엘투 스위치에서의 맥 어드레스 테이블 관리 방법을 제공하는데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is the step of checking the aging out time for inactive host addresses registered in the MAC (Media Access Control) address table in the L2 switch; Checking whether there is an inactive host address for which the aging out time reaches a threshold time; If there is an inactive host address whose aging out time reaches a threshold time, checking whether there is a packet to be transmitted to the corresponding inactive host; An inactive host whose aging out time has reached a threshold time, a media access control (MAC) address of a corresponding inactive host in a destination address field, a multicast address in a source address field, and a media access control (MAC) in a type field. Record a value indicating that the packet is a control packet, and record a specific code value indicating that the message is a request for a Media Access Control (MAC) address notification in the Media Access Control (OP) field. Transmitting a Media Access Control (MAC) address query message; Receiving a Media Access Control (MAC) address notification message from the inactive host, reading the MAC (Media Access Control) address of the inactive host recorded in the source address field, and re-registering the MAC in the Media Access Control (MAC) address table; It is to provide a MAC address table management method in an Eltu switch comprising a.
여기서, 상기 비활성 호스트의 MAC 어드레스에 대한 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달하는지를 확인하는 과정은, MAC 어드레스 테이블에 등록되어 있는 비활성 호스트 어드레스들에 대한 에이징 아웃 시간을 체크하는 단계와; 상기 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달하는 비활성 호스트 어드레스가 존재하는지를 확인하는 단계와; 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달한 비활성 호스트 어드레스가 존재하는 경우 해당되는 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는지를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 임계 시간은 비활성 호스트의 MAC 어드레스에 대한 에이징 아웃 시간에서 L2 스위치가 호스트와 메시지를 송수신하는데 소요되는 시간을 감산하여 얻은 시간인 것을 특징으로 한다.Here, the checking whether the aging out time for the MAC address of the inactive host reaches a threshold time includes: checking an aging out time for inactive host addresses registered in a MAC address table; Checking whether there is an inactive host address for which the aging out time reaches a threshold time; If there is an inactive host address whose aging out time reaches a threshold time, determining whether there is a packet to be transmitted to the corresponding inactive host, wherein the threshold time is determined for the MAC address of the inactive host. It is a time obtained by subtracting the time required for the L2 switch to send and receive messages to and from the aging out time.
그리고, 상기 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는지를 확인하는 단계에서, 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하지 않는 경우 에이징 아웃 시간에 도달하게 되면 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에서 에이징 아웃시켜 삭제하는 것을 특징으로 한다.In the step of checking whether there is a packet to be transmitted to the inactive host, when there is no packet to be transmitted to the inactive host, when the aging out time is reached, the MAC address of the corresponding inactive host is aged in the MAC address table. And to delete.
또한, 상기 비활성 호스트에 대해 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 전송하는 과정은, MAC 어드레스 쿼리 메시지의 목적지 어드레스 필드에는 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를, 발신지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스를 기록하고, 타입 필드에는 MAC 제어 패킷임을 나타내는 값을 기록하며, MAC 제어 OP 코드 필드에는 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 나타내는 특정 코드 값을 기록하여 전송하는 것을 특징으로 한다.The MAC address query message may be transmitted to the inactive host by recording the MAC address of the inactive host in the destination address field of the MAC address query message, the multicast address in the source address field, and the MAC in the type field. A value indicating a control packet is recorded, and a specific code value indicating a message for requesting MAC address notification is recorded and transmitted in the MAC control OP code field.
나아가, 상기 비활성 호스트로부터 MAC 어드레스 통지 메시지를 전송받아 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에 재등록하는 과정은, 비활성 호스트가 L2 스위치로부터 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 전송받는 경우 MAC 어드레스 통지 메시지의 목적지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스를 기록하고, 발신지 어드레스 필드에는 자신의 MAC 어드레스를 기록하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, receiving the MAC address notification message from the inactive host and re-registering the MAC address of the inactive host in the MAC address table may include the destination address of the MAC address notification message when the inactive host receives the MAC address query message from the L2 switch. The multicast address is recorded in the field, and its MAC address is recorded and transmitted in the source address field.
본 발명의 다른 특징은, L2 스위치에서 각 포트의 링크 상태를 하드웨어적으로 체크하여 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는지를 확인하는 과정과; 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는 경우 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 새로 링크된 호스트로 전송하는 과정과; 상기 새로 링크된 호스트로부터 MAC 어드레스 통지 메시지를 전송받아 발신지 어드레스 필드에 기록되어 있는 MAC 어드레스를 판독하여 MAC 어드레스 테이블에 새로 링크된 호스트의 MAC 어드레스를 등록하는 과정을 포함하는 엘투 스위치에서의 맥 어드레스 테이블 관리 방법을 제공하는데 있다.Another feature of the present invention is the process of hardware check the link status of each port in the L2 switch to determine whether a new host is linked to a particular port; When a new host is linked to a specific port, transmitting a MAC address query message requesting a MAC address notification to the newly linked host; Receiving the MAC address notification message from the newly linked host, reading the MAC address recorded in the source address field, and registering the MAC address of the newly linked host in the MAC address table. To provide a management method.
이때, 상기 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 새로 링크된 호스트로 전송하는 과정은, MAC 어드레스 쿼리 메시지의 목적지 어드레스 필드에는 브로드캐스팅을 나타내는 어드레스를, 발신지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스를 기록하고, 타입 필드에는 MAC 제어 패킷임을 나타내는 값을 기록하며, MAC 제어 OP 코드 필드에는 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 나타내는 특정 코드 값을 기록하여 전송하는 것을 특징으로 한다.In this case, the process of transmitting the MAC address query message to the newly linked host may include an address indicating a broadcast in a destination address field of the MAC address query message, a multicast address in the source address field, and a MAC control in the type field. A value indicating a packet is recorded, and a specific code value indicating a message for requesting MAC address notification is recorded and transmitted in the MAC control OP code field.
그리고, 상기 새로 링크된 호스트로부터 MAC 어드레스 통지 메시지를 전송받아 MAC 어드레스 테이블에 새로 링크된 호스트의 MAC 어드레스를 등록하는 과정은, 새로 링크된 호스트가 L2 스위치로부터 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 전송받는 경우 MAC 어드레스 통지 메시지의 목적지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스를 기록하고, 발신지 어드레스 필드에는 자신의 MAC 어드레스를 기록하여 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the process of receiving a MAC address notification message from the newly linked host and registering the MAC address of the newly linked host in a MAC address table, when the newly linked host receives the MAC address query message from the L2 switch, the MAC address is used. And recording the multicast address in the destination address field of the notification message, and recording and transmitting its MAC address in the source address field.
또한, 상술한 엘투 스위치에서의 맥 어드레스 테이블 관리 방법은, 상기 L2 스위치에서 각 포트의 링크 상태를 하드웨어적으로 체크하여 특정 포트에 링크되어 있던 호스트와의 링크가 해제되는지를 확인하는 과정과; 특정 포트에 링크되어 있던 호스트와의 링크가 해제되는 경우 MAC 어드레스 테이블에서 현재 링크 해제된포트에 대응하는 호스트의 MAC 어드레스를 삭제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of managing a MAC address table in the above-mentioned L2 switch includes: checking whether a link with a host connected to a specific port is released by checking the link state of each port in the L2 switch; The method may further include deleting a MAC address of the host corresponding to the currently disconnected port from the MAC address table when the link with the host linked to the specific port is released.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 L2 스위치에서의 MAC 어드레스 테이블 관리 방법을 설명하기 위한 L2 스위치와 호스트의 연결 구조는 첨부한 도면 도 1에 도시된 바와 같으며, 이때 L2 스위치의 특정 포트에 링크되는 호스트는 설명의 편의를 위해 MAC 어드레스 테이블이 에이징 아웃되기 이전에 L2 스위치 측으로 패킷을 전송하는 활성 호스트(Active Host)와, L2 스위치 측으로 패킷을 전송하지 않는 비활성 호스트(Inactive Host)로 구분하기로 한다.The connection structure of the L2 switch and the host for explaining the method of managing the MAC address table in the L2 switch according to the present invention is as shown in FIG. 1, where the host linked to a specific port of the L2 switch is described. For convenience, before the MAC address table is aged out, it is divided into an active host that transmits a packet to the L2 switch and an inactive host that does not transmit a packet to the L2 switch.
여기서, L2 스위치는 비활성 호스트에 대해 MAC 어드레스 쿼리(query) 메시지를 전송하고, 이에 대한 MAC 어드레스 통지(inform) 메시지를 비활성 호스트로부터 전송받아 해당되는 호스트의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에 관리하게 되는데, 이러한 L2 스위치에서의 MAC 어드레스 테이블 관리 동작을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, the L2 switch transmits a MAC address query message to the inactive host, receives a MAC address inform message for the inactive host, and manages the MAC address of the corresponding host in the MAC address table. The MAC address table management operation of the L2 switch will be described in detail as follows.
먼저, L2 스위치의 각 포트에 링크되어 있는 호스트 중에서 L2 스위치 측으로 패킷을 전송하고 있지 않은 비활성 호스트에 대한 MAC 어드레스 테이블 관리 동작을 첨부한 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.First, a MAC address table management operation for an inactive host that does not transmit a packet to the L2 switch among hosts linked to each port of the L2 switch will be described with reference to FIG. 2.
해당 L2 스위치는 자신이 관리하고 있는 MAC 어드레스 테이블에 등록되어 있는 비활성 호스트 어드레스들에 대한 에이징 아웃 시간을 체크하여(스텝 S21), 해당 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달하는 비활성 호스트 어드레스가 존재하는지를 확인하게 되는데(스텝 S22), 여기서 임계 시간이란 에이징 아웃 시간에서 L2 스위치가 호스트와 메시지를 송수신하는데 소요되는 시간을 감산하여 얻은 시간을 의미한다.The L2 switch checks the aging out time for the inactive host addresses registered in the MAC address table managed by the L2 switch (step S21) to check whether there is an inactive host address for which the aging out time reaches a threshold time. (Step S22), where the threshold time means the time obtained by subtracting the time required for the L2 switch to send and receive messages to and from the aging out time.
그리고, 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달한 비활성 호스트 어드레스가 존재하는 경우 L2 스위치는 해당되는 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는지를 확인하여(스텝 S23), 전송해야 할 패킷이 존재하지 않는 경우에는 에이징 아웃 시간에 도달하게 되면 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에서 에이징 아웃시켜 삭제하게 된다(스텝 S24).When there is an inactive host address where the aging out time reaches a threshold time, the L2 switch checks whether a packet to be transmitted to the corresponding inactive host exists (step S23), and when there is no packet to be transmitted, When the aging out time is reached, the MAC address of the corresponding inactive host is aged out from the MAC address table and deleted (step S24).
그런데, 스텝 S23에서 비활성 호스트로 전송해야 할 패킷이 존재하는 경우 즉, 에이징 아웃 시간이 임계 시간에 도달한 비활성 호스트 어드레스를 목적지 어드레스로 하는 패킷이 존재하는 경우 해당 L2 스위치는 전송해야 할 패킷이 존재하는 비활성 호스트에 대한 MAC 어드레스가 MAC 어드레스 테이블에서 에이징 아웃되어 삭제되는 것을 방지하기 위해 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 생성하여 해당되는 비활성 호스트로 전송하게 되는데, 이때 MAC 어드레스 쿼리 메시지는 도 3과 같은 구조를 갖되, 목적지 어드레스 필드에는 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를, 발신지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스(01-80-c2-00-00-01)를 기록하고, 타입(Type) 필드에는 MAC 제어 패킷임을 나타내는 값(88-08)을 기록하며, MAC 제어 OP 코드 필드에는 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 나타내는 특정코드 값을 기록하여 전송하게 된다(스텝 S25).By the way, when there is a packet to be transmitted to the inactive host in step S23, that is, when there is a packet whose destination address is the inactive host address whose aging out time reaches the threshold time, the corresponding L2 switch has a packet to be transmitted. In order to prevent the MAC address of the inactive host from being aged out and deleted from the MAC address table, a MAC address query message is generated and transmitted to the corresponding inactive host. In this case, the MAC address query message has a structure as shown in FIG. The MAC address of the corresponding inactive host is recorded in the destination address field, and the multicast address (01-80-c2-00-00-01) is recorded in the source address field, and the value indicating that it is a MAC control packet in the type field. (88-08), and the MAC address notification in the MAC Control OP Code field. And it transmits to record the specific code value indicating that the message reaching out (step S25).
이에, 비활성 호스트는 L2 스위치로부터 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 전송받게 되면, 타입 필드를 판독하여 MAC 제어 패킷임을 인식하고, 또한 MAC 제어 OP 코드 필드를 판독하여 자신의 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 인식하게 됨에 따라 MAC 어드레스 통지 메시지를 생성하여 L2 스위치로 응답해 주게 되는데, 이때 사용되는 MAC 어드레스 통지 메시지의 전체적인 구조는 도 3에 도시한 MAC 어드레스 쿼리 메시지와 동일하며, 다만 목적지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스(01-80-c2-00-00-01)를 기록하고, 발신지 어드레스 필드에는 자신의 MAC 어드레스를 기록하여 전송하게 된다. 이때, 해당 MAC 어드레스 통지 메시지의 데이터는 널 데이터이다.Accordingly, when the inactive host receives the MAC address query message from the L2 switch, the inactive host reads the type field to recognize the MAC control packet, and also reads the MAC control OP code field to recognize the MAC address notification request. The MAC address notification message is generated and responded to the L2 switch. The overall structure of the MAC address notification message used is the same as the MAC address query message shown in FIG. 01-80-c2-00-00-01), and its MAC address is recorded and transmitted in the source address field. At this time, the data of the MAC address notification message is null data.
그리고, 해당 L2 스위치는 MAC 어드레스 쿼리 메시지에 대한 응답으로 MAC 어드레스 통지 메시지를 비활성 호스트로부터 전송받음에 따라 해당 MAC 어드레스 통지 메시지의 발신지 어드레스 필드에 기록되어 있는 MAC 어드레스인 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 판독하여 MAC 어드레스 테이블에 재등록함으로써(스텝 S26), 전송해야 할 패킷이 존재하는 비활성 호스트의 MAC 어드레스가 MAC 어드레스 테이블 상에서 에이징 아웃되어 삭제되는 것을 방지할 수 있게 되고, 또한 MAC 어드레스 테이블에 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 계속 유지시킴으로써 패킷이 모든 호스트로 브로드캐스팅되지 않고 해당되는 비활성 호스트로만 전송되도록 하여 네트워크 상에 플러딩이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.As the L2 switch receives the MAC address notification message from the inactive host in response to the MAC address query message, the L2 switch reads the MAC address of the inactive host that is the MAC address recorded in the source address field of the MAC address notification message. By re-registering in the MAC address table (step S26), the MAC address of the inactive host where the packet to be transmitted exists can be prevented from being aged out and deleted on the MAC address table, and also the MAC of the inactive host in the MAC address table. Maintaining the address ensures that packets are sent to only those inactive hosts rather than broadcast to all hosts, preventing flooding from occurring on the network.
다음으로, L2 스위치의 각 포트에 링크되어 있는 호스트가 다른 포트로 이동하거나, 새로운 호스트가 링크되는 경우의 MAC 어드레스 테이블 관리 동작을 첨부한 도면 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, a MAC address table management operation when a host linked to each port of the L2 switch moves to another port or a new host is linked will be described with reference to FIG. 4.
먼저, 해당 L2 스위치는 각 포트의 링크 상태를 하드웨어적으로 체크하여(스텝 S41), 특정 포트에 링크되어 있던 호스트와의 링크가 해제되는지를 확인하게 되고(스텝 S42), 이때 특정 포트에 링크되어 있던 호스트와의 링크가 해제되는 경우에는 MAC 어드레스 테이블에서 현재 링크 해제된 포트에 대응하는 호스트의 MAC 어드레스를 삭제함으로써(스텝 S43), 해당 호스트 어드레스로 패킷이 전송되는 것을 방지하게 된다.First, the L2 switch checks the link state of each port in hardware (step S41), and checks whether the link with the host linked to the specific port is released (step S42). When the link with the existing host is released, the MAC address of the host corresponding to the port currently unlinked is deleted from the MAC address table (step S43), thereby preventing the packet from being transmitted to the corresponding host address.
또한, L2 스위치는 각 포트의 링크 상태를 하드웨어적으로 체크하여 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는지를 확인하게 되고(스텝 S44), 이때 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는 것으로 확인되는 경우 새로 링크된 호스트의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에 등록하기 위해 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 생성하여 전송하게 되는데, 이때 MAC 어드레스 쿼리 메시지는 새로 링크된 호스트 즉, 호스트가 새로 링크된 포트로만 전송하게 되며, 해당 MAC 어드레스 쿼리 메시지는 도 3과 같은 구조를 갖되, 목적지 어드레스 필드에는 새로 링크된 호스트의 MAC 어드레스를 알지 못하므로 브로드캐스팅을 나타내는 어드레스(FF:FF:FF:FF:FF:FF)를, 발신지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스(01-80-c2-00-00-01)를 기록하고, 타입(Type) 필드에는 MAC 제어 패킷임을 나타내는 값(88-08)을 기록하며, MAC 제어 OP 코드 필드에는 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 나타내는 특정 코드 값을 기록하여 전송하게 된다(스텝 S45).In addition, the L2 switch checks the link status of each port in hardware to check whether a new host is linked to a specific port (step S44). In this case, if it is confirmed that a new host is linked to a specific port, the newly linked host is checked. In order to register the MAC address in the MAC address table, the MAC address query message is generated and transmitted. In this case, the MAC address query message is transmitted only to the newly linked host, that is, the host is newly linked port, and the corresponding MAC address query message is transmitted. 3 has a structure as shown in FIG. 3, but does not know the MAC address of the newly linked host in the destination address field, so that the address indicating the broadcasting (FF: FF: FF: FF: FF: FF) is multicasted in the source address field. Record the address (01-80-c2-00-00-01), and indicate that it is a MAC control packet in the Type field. Recording a value (88-08) and, MAC control OP code field is sent to the recording-specific code value indicating that the message for requesting the MAC address notification (step S45).
이에, 특정 포트에 새로 링크된 호스트는 L2 스위치로부터 MAC 어드레스 쿼리 메시지를 전송받게 되면, 타입 필드를 판독하여 MAC 제어 패킷임을 인식하고, 또한 MAC 제어 OP 코드 필드를 판독하여 자신의 MAC 어드레스 통지를 요청하는 메시지임을 인식하게 됨에 따라 MAC 어드레스 통지 메시지를 생성하여 L2 스위치로 응답해 주게 되는데, 이때 사용되는 MAC 어드레스 통지 메시지의 전체적인 구조는 도 3에 도시한 MAC 어드레스 쿼리 메시지와 동일하며, 다만 목적지 어드레스 필드에는 멀티캐스트 어드레스(01-80-c2-00-00-01)를 기록하고, 발신지 어드레스 필드에는 자신의 MAC 어드레스를 기록하여 전송하게 된다. 이때, 해당 MAC 어드레스 통지 메시지의 데이터는 널 데이터이다.Therefore, when a host newly linked to a specific port receives a MAC address query message from an L2 switch, the host reads the type field to recognize the MAC control packet, and also reads the MAC control OP code field to request its MAC address notification. The MAC address notification message is generated and responded to the L2 switch as the message is recognized. The overall structure of the MAC address notification message used is the same as the MAC address query message shown in FIG. The multicast address (01-80-c2-00-00-01) is recorded, and its MAC address is recorded and transmitted in the source address field. At this time, the data of the MAC address notification message is null data.
그리고, 해당 L2 스위치는 MAC 어드레스 쿼리 메시지에 대한 응답으로 MAC 어드레스 통지 메시지를 새로 링크된 호스트로부터 전송받음에 따라 해당 MAC 어드레스 통지 메시지의 발신지 어드레스 필드에 기록되어 있는 MAC 어드레스를 판독하여 MAC 어드레스 테이블에 등록함으로써(스텝 S46), 기존에 링크되어 있던 포트에서 다른 포트로 이동한 호스트나 특정 포트에 새로 링크되는 호스트에 대한 MAC 어드레스를 MAC 어드레스 테이블에 즉시 등록할 수 있게 되고, 이로써 해당 호스트로 전송해야 할 패킷을 기존에 링크되어 있는 포트로 전송하거나, 모든 호스트로 브로드캐스팅하는 것을 방지할 수 있게 된다.As the L2 switch receives the MAC address notification message from the newly linked host in response to the MAC address query message, the L2 switch reads the MAC address recorded in the source address field of the MAC address notification message to the MAC address table. By registering (step S46), the MAC address for a host moved to another port from a previously linked port or a host newly linked to a specific port can be immediately registered in the MAC address table, thereby transmitting to the corresponding host. This can prevent packets to be sent to existing linked ports or broadcast to all hosts.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the embodiments according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various alternatives, modifications, and changes can be made within the scope apparent to those skilled in the art.
이상과 같이, 본 발명은 L2 스위치가 자신에게 패킷을 전송하고 있지 않은 비활성 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 제어 메시지를 전송한 후에 해당되는 비활성 호스트의 MAC 어드레스를 응답받아 에이징 아웃되기 이전에 MAC 어드레스 테이블에 재등록함으로써, 전송해야 할 패킷이 존재하는 비활성 호스트 어드레스가 MAC 어드레스 테이블 상에서 삭제되는 것을 방지함과 동시에 해당 패킷으로 인해 네트워크 상에 플러딩이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, after the L2 switch transmits a MAC control message requesting a MAC address notification to an inactive host that is not transmitting a packet to the L2 switch, the L2 switch receives the MAC address of the corresponding inactive host before being aged out. By re-registering in the MAC address table, it is possible to prevent the inactive host address in which the packet to be transmitted exists, from being deleted on the MAC address table, and at the same time prevent flooding from occurring on the network due to the packet.
또한, 본 발명은 L2 스위치에 링크되어 있는 호스트가 다른 포트로 이동하거나, 특정 포트에 새로운 호스트가 링크되는 경우 해당되는 호스트에 대해 MAC 어드레스 통지를 요청하는 MAC 제어 메시지를 전송한 후에 MAC 어드레스를 응답받아 MAC 어드레스 테이블에 등록함으로써, 해당 호스트로 전송해야 할 패킷을 기존에 링크되어 있는 포트로 전송하거나, 모든 호스트로 브로드캐스팅하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, the present invention responds to the MAC address after transmitting a MAC control message requesting the MAC address notification for the host when the host linked to the L2 switch moves to another port, or when a new host is linked to a specific port Receiving and registering in the MAC address table, it is possible to prevent the packet to be transmitted to the host to be transmitted to the existing port or broadcast to all hosts.
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