KR100462476B1 - 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치 - Google Patents

연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명이 제공하는 패킷 포워딩 장치는 MPLS를 효과적으로 지원할 수 있는 구조를 가지고 있으며 이것은 MPLS에서 요구하는 LSP(Label Switched Path)를 ATM에서 사용되는 자원인 VPI/VCI 연결자 정보를 이용함으로서 가능하다. 본 발명에서는 ATM 기반 IP 포워딩 엔진에 MPLS 기능을 지원할 수 있도록 설계하고 종래의 기술에서 링크측 연결자 부족 현상을 해결한다.
이와 같은 문제의 해결을 위하여 IP 패킷 포워딩 엔진의 링크측으로부터 IP 패킷을 수신하는 모듈은 재조립된 IP 패킷에 대하여 IP 패킷 룩업 기능을 수행하고 SAR 제어기에서 지원하는 ATM 자원은 스위칭 태그용으로 이용하고 송신측 SAR 제어기에서 링크측 연결자 정보로 사용할 수 있는 정보를 추가로 삽입하여 전달한다. 한편, ATM 스위치부로부터 수신되는 셀에 대해서도 셀의 재조립을 수행하고 MPLS 패킷 헤더 변경 기능을 수행하며 링크측 ATM 셀 식별자는 내부에 추가로 삽입된 정보를 이용하여 할당하도록 한다. 이때 추가로 삽입된 정보는 제거되고 패킷은 다시 ATM 셀로 분해되어 링크에 할당된 ATM 연결자 정보를 부착하여 전달되도록 한다.

Description

연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치{Apparatus for forwarding packet for the sake of extension of connection resource}
본 발명은 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치에 관한 것으로 특히 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 IP 패킷의 포워딩(forwarding)에 있어서 룩업을 수행한 후 출력 연결 자원의 확장을 기할 수 있는 출력 링크 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 이용되는 ATM 기반 라우터 시스템의 구조도이다.
본 시스템은 ATM 스위치부(40)와 본 발명인 패킷 포워딩부(20)로 구성되는데 도 1에는 설명의 편의상 하나의 패킷 포워딩부만을 제시하였으나 실제로는 다수의 패킷 포워딩부가 ATM 스위치부(40)를 중심으로 상호 연결되어 있음을 유의하여야 한다. 본 발명은 이 패킷 포워딩부(20)에 관한 것이다.
다수의 패킷 포워딩부는 ATM 스위치부(40)를 중심으로 상호 연결되어 IP 패킷을 교환하게 되고 패킷 교환 과정에 패킷 포워딩부(20)는 AAL5 ATM 셀을 재조립하여 IP 패킷화 시키거나 역으로 IP 패킷을 ATM 셀로 분해하는 SAR(segmentation and reassembly) 제어 기능을 가지고 있다.
패킷 포워딩부(20)는 ATM 셀 기반의 IP 패킷(10R)을 수신하여 셀 재조립 과정을 수행하고 이 패킷에 포함된 IP 주소 정보를 이용하여 다음 홉(hop)의 경로 결정 및 ATM에서의 연결 정보를 결정한다. 또한 ATM 스위치부(40)로부터 수신한 셀(30T)에 대해서는 논리적 연결자 머징(Virtual Connection Merging, VC 머징)을 수행하고 출력 물리 링크 결정과 ATM 셀을 분해하여 외부로 전달한다(10T).
ATM 스위치부(40)는 패킷 포워딩부(20)로부터 결정된 경로 정보를 이용하여 분해된 셀 형태로 수신하면 셀에 부착된 라우팅 태그를 이용하여 스위칭 하는 기능을 가진다.
10R은 패킷 포워딩부(20)의 물리 링크를 통하여 수신되는 ATM 셀을 나타내고 있으며, 30R은 패킷 포워딩부(20)에 의해 만들어진 재조립된 셀에 스위칭 라우팅 태그가 부착된 셀의 전달을 나타내고 있다. 이 때 '송신'과 '수신'의 결정 기준은 클라이언트(또는 엔드 유저)가 기준이 아니고 ATM 스위치부(40)가 기준임을 밝히며 이하 이를 일관되게 유지할 것이다. 즉, 클라이언트 입장에서의 송신은 ATM 스위치부(40) 입장에서는 수신이 되는 것이며 그 역도 마찬가지이다. 상기한 도면 부호 중 T는 '송신'을, 'R'은 수신을 의미함도 아울러 밝힌다.
패킷 포워딩부(20)는 수신시에 AAL5(ATM Adaptation Layer 5)의 IP 패킷에 대하여 룩업(Lookup)을 수행한 후 해당되는 ATM 자원을 할당하여 스위칭 하는데 ATM 자원의 할당은 AAL5 IP 패킷을 처리하는 ATM SAR 제어기가 지원하는 연결 자원의 수에 영향을 받게 된다. 이 때 ATM SAR 제어기가 가지는 자원의 한계로 인하여 출력 링크측의 연결 자원 부족현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
문제점을 좀더 자세히 언급하자면 종전에는 IP 룩업 후 SAR 제어기에서 지원하는 ATM 연결자를 이용하여 이에 해당하는 스위칭 태그를 삽입하여 스위칭 시키고 외부 링크와 연결되는 링크의 ATM 연결자도 이에 매핑시켜 외부 연결자를 할당하였는데 이 때 링크의 연결자 용량이 SAR에서 지원하는 연결자 용량에 의해 제한을 받을 수 있다.
따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적은 상기한 링크의 연결 자원의 부족 현상을 해결하여 출력 링크의 연결 자원을 확장을 기하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명이 이용되는 ATM 기반 라우터 시스템의 구조도이다.
도 2a은 본 장치 발명의 최적의 실시예의 구성도이다.
도 2b은 룩업 제어부의 상세 구성도이다.
도 2c은 VC 머징 및 패킷 헤더 변경부의 상세 구성도이다.
도 3a은 본 발명에 따른 룩업 제어부의 입력 패킷 구조를 나타낸다.
도 3b은 종전의 방식에 따른 룩업 제어부의 출력 패킷 유형이 IPoA 패킷인 경우의 패킷 포맷이다.
도 3c은 종전의 방식에 따른 룩업 제어부의 출력 패킷 유형이 MPLS 패킷인 경우의 패킷 포맷이다.
도 4a은 본 발명에 따른 룩업 제어부의 입력 패킷 구조를 나타낸다.
도 4b은 본 발명에 따른 룩업 제어부의 출력 패킷 유형이 IPoA 패킷인 경우의 패킷 포맷이다.
도 4c은 룩업 제어부의 출력 패킷 유형이 MPLS 패킷인 경우의 패킷 포맷이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
201 : 물리층 정합부 202 : 수신 ATM 셀 조립부
203 : 룩업 제어부 204 : 수신 ATM 셀 분해부
205 : ATM 스위치 정합부
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 제공하는 출력 링크 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치는 클라이언트로부터 수신한 데이터 스트림으로부터 AAL5 ATM 셀 기반 패킷을 생성하는 물리층 정합부; 상기 패킷을 재조립한 재조립 패킷을 생성하는 수신 ATM 셀 재조립부; 상기 재조립 패킷의 정보를 참조하여 상기 재조립 패킷의 출력 링크 경로를 룩업하고, 상기 재조립 패킷의 출력 링크의 연결 자원 용량의 확대를 위해 상기 재조립 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는 룩업 제어부; 상기 부가 패킷을 ATM 셀로 분해하는 수신 ATM 셀 분해부; 및 상기 ATM 셀의 스위칭 경로를 찾기 위하여 상기 ATM 셀에 라우팅 태그 정보를 삽입하는 ATM 스위치 정합부를 포함함을 그 특징으로 한다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 2a은 본 장치 발명에 해당하는 도 1의 패킷 포워딩부의 최적의 실시예의 구성도이다.
패킷 포워딩부(20)는 물리층 정합부(201), 수신 ATM셀 재조립부(202), 룩업 제어부(203), 수신ATM 셀 분해부(204), ATM스위치 정합부(205), 송신 ATM 재조립부(206), VC 머징 및 패킷 헤더 변경부(207), 송신 ATM 셀분해부(208)로 구성된다.
물리층 정합부(201)는 클라이언트로부터 수신한 데이터 스트림으로부터 AAL5 ATM 셀 기반 패킷을 생성하는 부분으로서 이는 광전 변환, 수신 데이타 스트림으로부터의 동기 클럭 복원 및 데이타 검출, 데이타의 직병렬 변환, 전송 클럭 합성 등의 기능을 수행하여 ATM 셀 기반 패킷을 생성하게 된다.
수신 ATM셀 재조립부(202)는 물리층 정합부(201)로부터 수신한 AAL5 ATM 셀 기반 패킷에 대하여 ATM 연결 방식에 따른 재조립 기능을 수행하여 재조립 패킷을 생성한다.
룩업 제어부(203)는 재조립 패킷의 정보를 참조하여 재조립 패킷의 출력 링크 경로를 룩업하고, 재조립 패킷의 출력 링크의 연결 자원 용량의 확대를 위해 재조립 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는 부분이다. 출력 링크 경로를 룩업은 AAL5 프레임을 구성하고 있는 IP 패킷의 IP 주소를 키(key)로하여 LPM(Longest Prefix Match) 방식으로 수행되거나 MPLS(MultiProtocol LabelSwitching) 레이블을 키로하여 Exact match 방식으로 수행된다.
룩업 제어부(203)는 이러한 룩업 기능을 행하여 다음 홉의 경로(출력 링크 포트) 및 논리적 연결자(ATM VP(Virtual Path)/VC(Virtual Channel))를 결정하고 재조립 패킷에 MPLS(MultiProtocol Label Switching) 레이블을 삽입하여 수신 ATM셀 분해부(204)로 전달한다. 이 때 재조립 패킷에는 MPLS 레이블뿐만 아니라 외부와 연결되는 출력링크(10T)에 대한 정보 즉, 출력 링크 포트와 논리적 연결자 정보가 동시에 삽입되어 수신 ATM 셀 분해부(204)로 전달된다.
룩업 제어부(203)는 상기 룩업을 마친 후 재조립 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는데 이 부가 패킷에는 확장 태그를 비롯한 위에서 언급한 모든 정보가 포함된 정보이다. 확장 태그의 부가는 본 발명의 핵심으로서 부가를 통해 출력 링크의 연결 자원 용량의 확대를 꾀하기 위해 취해지는 과정이다.
룩업 제어부(203)는 결국 확장 태그 부가 패킷을 수신 ATM 셀 분해부(204)로 전달하게 되며 룩업 제어부(203)에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
수신 ATM셀 분해부(204)는 룩업 제어부(203)로부터의 확장 태그 부가 패킷을 ATM 셀로 분해하는 부분으로서 룩업 제어부(203)로부터 수신한 부가 패킷을 스위칭 하기 위하여 ATM 셀의 고정된 길이로 다시 분해하여 ATM 스위치 정합부(205)로 전달한다.
ATM 스위치 정합부(205)는 ATM 셀의 스위칭 경로를 찾기 위하여 ATM 셀에 라우팅 태그 정보를 삽입하는데 ATM 셀의 논리적 연결자(VP/VC) 정보를 참조하여 스위칭 경로를 찾기 위하여 각 고정된 길이를 가진 셀의 앞부분에 라우팅 태그 정보를 삽입한다. 이와 반대로 ATM 스위치부(40)로부터 전달받은(ATM 스위치부(40)가 송신한) 고정된 길이의 셀에 대해서는 라우팅 태그를 제거하는 기능을 가진다.
ATM 스위치부(40)로부터 ATM 스위치 정합부(205)로 전달되는 셀들은 서로 다른 스위치 포트들로부터 송신된 셀들이 도착되므로 셀간 인터리빙(Interleaving)이 발생될 수 있다. 송신 ATM 셀 재조립부(206)는 ATM 스위치부(40)를 통과하면서 인터리빙된 셀에 대하여 MPLS망에서 요구되는 VC merging 기능이 구현되게 하기 위해서 다시 패킷 프레임 단위로 재조립한다.
VC 머징 및 패킷 헤더 변경부(207)는 룩업 제어부(203)에서 삽입된 출력 링크 및 연결자 정보를 이용하여 VP/VC를 할당하고 그 영역을 제거한다. 또한 여러 가지 연결에 대하여 지정된 플로우에 대한 VC 머징 기능을 수행한다.
송신 ATM셀 분해부(208)는 VC 머징 및 패킷 헤더 변경부(207)에서 VC 머징 및 출력 링크에 대한 VP/VC 정보를 이용하여 AAL5 ATM 셀 형태로 전달하는 기능을 수행한다.
도 2b를 참조하여 상술한 룩업 제어부(203)에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2b은 룩업 제어부의 상세 구조를 나타낸다.
룩업 제어부(203)는 도 2b에 제시된 바와 같이 IP 패킷 수신부(2031), IP 헤더 저장부(2032), 검색 제어부(2033), 룩업 엔진(2034), 레이블 테이블(2035), IP 헤더 변경부(2036), IP 헤더 송신부(2037), IP 헤더 저장부(2038) 등으로 구성된다.
IP 패킷 수신부(2031)는 수신 ATM 셀 재조립부(202)로부터 재조립되어 유입되는 패킷을 수신하여 IP 패킷 저장부(2038)에 저장하는 기능을 가진다.
IP 헤더 저장부(2032)는 재조립 패킷 헤더 검사에서 정상적인 패킷에 대하여 IP 헤더의 검색에 필요한 IP 주소 영역을 저장하는 기능을 가지며 IP 헤더를 검사하는 기능도 수행한다.
검색 제어부(2033)는 IP 주소를 이용하여 룩업을 위한 제어 신호를 생성하고 룩업 결과를 생성/분석하며, 룩업 결과를 이용하여 레이블 테이블(2035)로부터 해당하는 정보를 패치하는 기능을 가진다.
룩업 엔진(2034)은 검색 제어부(2033)로부터 룩업 제어 신호와 검색키를 수신하여 룩업을 행하는데 룩업은 위에서 언급한 바와 같이 AAL5 프레임을 구성하고 있는 IP 패킷의 IP 주소를 키(key)로하여 LPM(Longest Prefix Match) 방식으로 수행되거나 MPLS(MultiProtocol Label Switching) 레이블을 키로하여 Exact match 방식으로 수행될 수 있다. 룩업 후에는 키와 매치되는 엔트리에 해당하는 인덱스가 출력된다.
레이블 테이블(2035)은 재조립 패킷의 포워딩에 사용될 다음 홉의 연결자 정보 및 출력 링크에 관련된 연결자 정보를 가지고 있다.
IP 헤더 변경부(2036)는 레이블 테이블(2035)로부터 획득한 정보를 이용하여 재조립 패킷에 연결자 정보 및 MPLS 인캡슐레이션 정보를 삽입하고 IP 헤더의 TTL, 체크섬 등의 내용을 변경하는 기능을 한다. 이 때 위에서 언급한 바와 같이 룩업 제어부(203)는 위의 두 정보가 삽입된 재조립 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는데 부가 패킷은 위에서 언급한 모든 정보를 모두 포함한 패킷이며 IP 패킷 송신부(2037)에 전달된다.
IP 패킷 송신부(2037)는 IP 헤더 변경부(2036)에서 변경된 헤더 정보와 IP 헤더 검색 시간동안 IP 패킷 저장부(2038)에 잠시 저장되어 있던 IP 패킷의 payload 영역을 부가 패킷에 결합하여 수신 ATM 셀 분해부(204)로 전달하는 기능을 가진다.
도 2c을 참고하여 상술한 VC 머징 및 패킷 헤더 변경부에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
IP 패킷 수신부(2071)는 송신 ATM 셀 재조립부(206)로부터 재조립되어 유입되는 패킷을 수신하여 IP 패킷 저장부(407)에 저장한다.
IP 헤더 분석부(2072)는 수신한 패킷 헤더의 연결자 정보 및 확장 태그 정보를 추출하여 연결자 제어부(2073)로 전달한다.
연결자 제어부(2073)는 연결자 정보 및 확장 태그를 이용하여 연결자 테이블(2074)로부터 해당 패킷이 VC merge 되는 다음 홉의 정보를 추출하고 출력 링크의 연결 정보도 추출한다.
연결자 테이블(2074)은 VC 머징 정보 및 출력 링크 연결 정보를 저장한다.
패킷 헤더 변경부(2075)는 추출된 VC 머징 정보와 출력 링크 정보를 이용하여 다음 홉의 연결자를 상기한 확장 태그를 참조하여 설정하고 삽입되었던 확장 태그 정보를 제거하는 기능을 수행한다.
IP 패킷 송신부(2076)은 패킷 헤더 변경부(2075)에서 변경된 헤더 정보와 확장 연결자를 이용하여 검색 시간동안 IP 패킷 저장부(2077)에 잠시 저장되어 있던 IP 패킷의 payload 영역을 결합하여 송신 ATM셀 분해부(208)로 전달하는 기능을 가진다.
룩업 제어부(203)가 생성하는 부가 패킷에 대하여 본 발명의 구성과 결부시켜 종전의 패킷 구조와 비교하여 설명한다.
도 3a는 룩업 제어부의 입력 패킷 구조를 나타낸다.
도 2a의 수신 ATM 셀 재조립부(202)에서 재조립된 AAL5 IP 패킷은 수신한 연결자 정보와 IP 패킷을 포함하고 있는 AAL5의 payload 영역이 룩업 제어부(203)로 전달된다.
룩업 제어부(203)로 입력되는 패킷 포맷이 IPoA 인 경우 재조립된 패킷은 수신한 VP/VC에 해당하는 연결자 정보 Con(i), LLC(Logical Link Control)/SNAP(SubNetwork Access Protocol) 등의 L2 정보 L2, IP 헤더, 사용자 정보로 구성된다. 기존의 경우에는 IP 헤더내의 IP 주소를 이용하여 룩업을 수행하고 룩업의 결과 검색 제어부(2033)가 출력하는 패킷 유형이 IPoA 패킷인 경우 룩업 제어부(203)의 출력 패킷은 도 3b와 같은 구조를 가지며, MPLS인 경우 출력 패킷에는 도 3c와 같이 MPLS label이 송신할 VP/VC에 해당하는 연결자 정보 Con(o)와 LLC/SNAP L2 정보 L2사이에 삽입된다.
이와 같은 기존의 방식에서는 송신할 VP/VC에 해당하는 연결자 정보는 셀 재조립 및 분해 기능을 수행하는 소자들(202,204)이 연결자 정보를 제한적(16bit 또는 18bit)으로 제공하고 있다. 따라서 ATM 스위치부(40)를 통해 이 패킷을 전달하는데 있어서는 ATM 스위치부(40)를 중심으로 여러 포워딩부들간 패킷을 송수신하는 경우 서로 다른 출력 연결 정보를 사용하여야 한다. 그렇지 않을 경우 하나의 목적지 스위치 포트와 다수의 발신지 포트에서 동일한 연결자 정보를 사용할 경우 서로 패킷이 인터리빙되어 패킷 전달의 오류가 발생한다.
이와 같이 패킷의 오류 발생을 없애기 위해서는 전체 출력 연결자 정보에 대하여 스위치 포트 수만큼 나눈 연결자 용량을 사용할 수밖에 없다. 예를 들어 16x16 스위치 모듈에서 16비트의 64K 연결자 수를 제공하는 SAR 소자를 사용하는 경우 하나의 포워딩 엔진에서 다른 하나의 포워딩 엔진으로 갈 수 있는 연결자 수는 4K 용량(64K/16)으로 줄어든다. 즉, 하나의 포워딩 엔진에서 자신을 포함해 나머지 포워딩 엔진 전체로 전달할 수 있는 연결자 수가 64K인 셈이다.
결국, 이와 같은 방법을 사용할 경우 송신 ATM 셀 분해부(208)를 통하여 외부로 전달될 수 있는 용량은 하나의 링크를 사용할 경우 [전체 연결자 수/포워딩 엔진 수]로 줄어들며 만일 n개의 출력 링크가 존재할 경우 [전체 연결자 수/포워딩 엔진 수]의 1/n로 더욱 줄어든다.
도 4a은 본 발명에 따른 룩업 제어부의 입력 패킷 구조를 나타낸다.
도 2a의 수신 ATM 셀 재조립부(202)에서 재조립된 AAL5 IP 패킷은 수신한 연결자 정보와 IP 패킷을 포함하고 있는 AAL5의 payload 영역이 룩업 제어부(203)로 전달된다.
도 3a에서와 마찬가지로 룩업 제어부(203)로 입력되는 패킷 포맷이 IPoA 인 경우 재조립된 패킷은 수신한 VP/VC에 해당하는 연결자 정보 Con(i), LLC(LogicalLink Control)/SNAP(SubNetwork Access Protocol) 등의 L2 정보 L2, IP 헤더, 사용자 정보로 구성된다.
본 발명에서는 IP 헤더내의 IP 주소를 이용하여 룩업을 수행하고 룩업의 결과 검색 제어부(2033)가 출력하는 패킷 유형이 IPoA 패킷인 경우 Extention tag(확장 태그)가 다음 홉(hop)의 연결자 정보 Con(o)와 LLC/SNAP 등의 L2 정보 L2 사이에 삽입된다. 그리고 출력 패킷 유형이 MPLS 패킷인 경우 Extention tag가 송신할 VP/VC에 해당하는 연결자 정보 Con(o)와 MPLS lable 사이에 삽입된다. 도 4b에 출력하는 패킷 유형이 IPoA 패킷인 경우의 패킷 포맷, 도 4c에 출력하는 패킷 유형이 MPLS 패킷인 경우의 패킷 포맷이 도시되어 있다.
이와 같이 확장 태그를 사용함으로써 연결자 정보는 셀 재조립 및 분해 기능 소자(202,204)가 지원하는 용량에 준하여 ATM 스위치부(40)를 통한 스위칭용으로만 사용되며 Extention tag는 출력 링크의 연결자 정보용으로 사용된다. 즉, 셀 재조립 및 분해용 용량이 64K 용량인 경우 종전과 같이 하나의 포워딩 엔진에서 다른 특정 하나의 포워딩 엔진으로 향하는 연결자 용량은 16x16 스위치 모듈인 경우 4K 로 줄어든다.
그러나 연결자 정보는 송신 ATM 셀 재조립부(206)에서 재조립을 위한 정보로만 이용되고 VC머징 및 헤더 변경부(207)에서는 이와 같은 연결자 정보를 이용하지 않고 확장 태그 영역을 이용하여 출력 링크에 대한 정보를 변경한다. 확장 태그를 18비트를 사용할 경우 256K의 연결자 출력 링크 용량을 가질 수 있으며 최대 32비트까지 그 용량을 확장할 수 있다.
따라서 확장 태그를 사용하여 셀 재조립 및 분해 소자가 가지는 연결자 용량 한계를 극복할 수 있다.
본 발명의 동작을 요약하면 본 발명에 의한 패킷 포워딩 장치는 MPLS를 효과적으로 지원할 수 있는 구조를 가지고 있으며 이것은 MPLS에서 요구하는 LSP(Label Switched Path)를 ATM에서 사용되는 자원인 VPI/VCI 연결자 정보를 이용함으로서 가능하다. 본 발명에서는 ATM 기반 IP 포워딩 엔진에 MPLS 기능을 지원할 수 있도록 설계하고 종전 기술의 링크측 연결자 부족 현상을 해결한다.
이와 같은 문제의 해결을 위하여 IP 패킷 포워딩 엔진의 링크측으로부터 IP 패킷을 수신하는 모듈은 재조립된 IP 패킷에 대하여 IP 패킷 룩업 기능을 수행하고 SAR 제어기에서 지원하는 ATM 자원은 스위칭 태그용으로만 이용하고 송신측 SAR 제어기에서 출력 링크의 연결자 정보로 사용할 수 있는 정보를 추가로 삽입하여 전달한다. 한편, ATM 스위치부로부터 수신되는 셀에 대해서도 셀의 재조립을 수행하고 MPLS 패킷 헤더 변경 기능을 수행하며 링크측 ATM 셀 식별자는 내부에 추가로 삽입된 정보를 이용하여 할당하도록 한다. 이 때 추가로 삽입된 정보는 제거되고 패킷은 다시 ATM 셀로 분해되어 링크에 할당된 ATM 연결자 정보를 부착하여 전달되도록 한다.
이상 본 발명의 바람직한 동작 방식을 예를 들어 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞의실시예의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
본 발명이 제공하는 패킷 포워딩 장치를 이용하면 AAL5 SAR 제어기가 가지는 가용 자원의 제한으로 인하여 링크측의 연결 할당 자원이 제한되는 라우터 시스템이 가지는 논리적 연결 용량의 부족 현상을 극복 할 수 있다.
본 발명에서는 이를 극복하기 위하여 룩업 후 연결 설정시 출력 링크의 연결자 정보를 확장 태그를 사용하여 전달함으로서 링크측 논리 식별자 가용 용량의 제한 사항을 극복할 수 있다.

Claims (5)

  1. 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치에 있어서:
    클라이언트로부터 수신한 데이터 스트림으로부터 AAL5 ATM 셀 기반 패킷을 생성하는 물리층 정합부;
    상기 패킷을 재조립한 재조립 패킷을 생성하는 수신 ATM 셀 재조립부;
    상기 재조립 패킷의 정보를 참조하여 상기 재조립 패킷의 출력 링크 경로를 룩업하고, 상기 재조립 패킷의 출력 링크의 연결 자원 용량의 확대를 위해 상기 재조립 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는 룩업 제어부;
    상기 부가 패킷을 ATM 셀로 분해하는 수신 ATM 셀 분해부; 및
    상기 ATM 셀의 스위칭 경로를 찾기 위하여 상기 ATM 셀에 라우팅 태그 정보를 삽입하는 ATM 스위치 정합부를 포함함을 특징으로 하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 룩업 제어부는
    상기 수신 ATM 셀 재조립부로부터 재조립되어 유입되는 패킷을 수신하는 IP 패킷 수신부;
    상기 재조립 패킷에 대하여 IP 헤더의 검색에 필요한 IP 주소 정보를 저장하고 상기 IP 헤더를 검사하는 IP 헤더 저장부;
    상기 IP 주소 정보를 이용하여 상기 룩업을 위한 제어 신호를 생성하고 룩업 결과를 생성/분석하는 검색 제어부;
    상기 검색 제어부로부터 룩업 제어 신호와 검색키를 수신하여 상기 룩업을 행하는 룩업 엔진;
    상기 재조립 패킷의 포워딩에 사용될 다음 홉의 연결자 정보 및 출력 링크에 관련된 연결자 정보를 저장한 레이블 테이블;
    상기 레이블 테이블로부터 획득한 정보를 이용하여 상기 재조립 패킷에 연결자 정보와 MPLS 인캡슐레이션 정보를 삽입하여 IP 헤더의 정보를 변경시키고, 상기 두 정보가 삽입된 패킷에 확장 태그를 부가한 확장 태그 부가 패킷을 생성하는 IP 헤더 변경부; 및
    IP 헤더 변경부에서 변경된 헤더 정보와 IP 헤더 검색 시간동안 IP 패킷 저장부에 잠시 저장되어 있던 IP 패킷의 payload 영역을 상기 부가 패킷에 결합하여 상기 수신 ATM 셀 분해부로 전달하는 IP 패킷 송신부를 포함함을 특징으로 하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 룩업은
    AAL5 프레임을 구성하고 있는 IP 패킷의 IP 주소를 키(key)로하여 LPM(Longest Prefix Match) 방식으로 수행되거나 MPLS(MultiProtocol Label Switching) 레이블을 키로하여 Exact match 방식으로 수행됨을 특징으로 하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 확장 태그는
    상기 룩업 제어부의 출력 패킷에 포함된 연결자 정보 영역의 다음 영역에 부가됨을 특징으로 하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 출력 패킷은
    IPoA 패킷 또는 MPLS 패킷임을 특징으로 하는 연결 자원의 확장을 위한 패킷 포워딩 장치.
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