KR100514681B1 - 비동기 전송 모드 통신망에서의 라우팅 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비동기식 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode : ATM) 통신망의 분할된 계층망 구조상에서 단대단 최적 경로를 제공하여 이용자가 요청한 서비스 품질을 만족시키면서 동시에 망 자원의 이용률을 극대화시킬 수 있는 ATM 통신망에서의 최적경로 제공을 위한 라우팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보가 입력되면, 입력된 망 형상 정보에 의거하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 주 라우팅 장치를 초기화하는 제 1 단계; 주 라우팅 장치가 초기화된 상태에서 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면, 부 라우팅 장치에서 변경된 망 형상 정보에 의거한 부 라우팅 테이블을 생성하는 제 2 단계; 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 주 라우팅 테이블에 복사하여 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신하는 제 3 단계; 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스가 요구되면, 주 라우팅 장치가 주 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하는 제 4 단계; 및 우선 순위에 의거하여 각 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락을 제어하여 라우팅 서비스를 수행하는 제 5 단계를 포함하는 라우팅 방법을 제공함으로써, 최소의 망 자원을 이용하여 이용자가 요청한 연결을 설정할 수 있고, 동일한 망 자원을 사용하면서 최대의 가입자를 수용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 비동기식 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode : ATM) 통신망에서의 최적 경로 제공을 위한 라우팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 ATM 통신망에서 망 자원의 이용률을 극대화하고 이용자에게 최상의 성능을 보장할 수 있는 최적의 라우팅 경로를 제공하는데 적합한 ATM 통신망에서의 최적경로 제공을 위한 라우팅 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명과 관련하여, 대규모 ATM 통신망 구축시 망사업자의 관점에서는 최소의 망 자원을 이용하여 최대의 이용자를 수용하는 것이 최대의 목표가 되며, 이용자의 관점에서는 최소의 비용으로 최고의 서비스 품질을 제공받는 것이 최대 목표가 된다. 또한, 망 사업자의 관점에서는 향후 다양한 이용자의 요구사항에 부합하는 다양한 신규 서비스를 타 사업자와 차별화하여 최단 시간 내에 구축하기 위해서는 망의 확장성을 고려하게 된다.
따라서, 망사업자는 이러한 조건을 만족시키고 망 관리의 효율성을 위해 통상적으로 전체 네트워크를 몇 개의 지역적 관리 영역인 부분망으로 분할하여 구성하게 된다.
이러한 망의 분할화를 계층적 망 구성이라 하는데, 도 1은 이러한 종래의 일반적인 망 분할에 대해 도시한 도면으로서, 다수의 ATM 스위치들로 구성된 대규모 망의 관리 영역에 따른 분할화를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 전체 네트워크를 4개의 부분망(11, 12, 13, 14)으로 분할하고 각각의 부분망에는 각 4개의 ATM 스위치(11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 12-1, …, 14-4)를 할당하여 각 해당 부분망(11, 12, 13, 14)이 각각의 ATM 스위치를 관리하도록 한다.
이러한 계층적 망 구성 관리의 용이성을 기하는 통상적인 부분망 구조에서는 자신의 관리 영역에 존재하는 비동기식 전송 모드 스위치만을 관리 대상으로 하기 때문에 ATM 스위치를 기존의 부분망에 추가하거나 새로운 부분망을 추가하여 전체 네트워크를 확자아는 경우, 타부분망에 추가되거나 삭제된 스위치를 별도로 관여할 필요가 없게 된다. 그리고, 이러한 망 분할화에 따른 계층적 망 구성은 망 사업자 관점에서는 필수 불가결한 사항이 된다.
이를 도 1에 도시된 망 형상(Network Topology)에 따라 ATM 스위치 레벨에서 선택된 경로에 대응시켜 보면 다음과 같다.
만일, 링크 2가 선택되면 제 1 부분망(11)의 제 3 스위치(11-3)와 제 4 부분망(14)의 제 13 스위치(14-1)는 반드시 경유해야 한다. 따라서, 전체적으로 송/수신점 사이에 경유한 전체 스위치의 수는 8개가 요구되는데, 이는 제 1 부분망(11)에서는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스위치(11-1, 11-2, 11-3, 11-4)를 경유하고 제 4 부분망(14)에서는 제 13, 제 14, 제 15 및 제 16 스위치(14-1, 14-2, 14-3, 14-4)를 경유해야 하기 때문이다.
그리고, 이를 스위치 레벨에서 살펴보면, 망을 분할함으로 인해 최상위 레벨에서는 라우팅 경로를 볼 수 없음으로 부분망과 부분망간의 링크 정보만을 가지고 경로를 선택하게 된다. 따라서, 이러한 종래의 ATM 네트워크에서는 부분망 내부의 망 형상을 고려할 수 없음으로 인해 스위치 레벨에서는 최적 경로를 선택할 수 없다는 문제점이 있다.
다시 말하면, 상술한 바와 같은 종래의 망 분할 구조는 하위 부분망의 망 형상을 추상화하여 망 관리 측면에서 관리의 용이성을 기할 수는 있지만, 단대단 측면에서 최적의 경로를 제공할 수 없는 문제점이 있으며, 이는 망 측면에서 볼 때 불필요한 망 자원의 낭비를 초래할 수 있는 문제점이 있으며, 이용자 측에서는 서비스의 품질을 보장받을 수 없는 등의 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 분할된 계층망 구조상에서 단대단 최적 경로를 제공하여 이용자가 요청한 서비스 품질을 만족시키면서 동시에 망 자원의 이용률을 극대화시킬 수 있는 ATM 통신망에서의 최적경로 제공을 위한 라우팅 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명은,
다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 방법에 있어서,
상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보가 입력되면, 상기 입력된 망 형상 정보에 의거하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 주 라우팅 장치를 초기화하는 제 1 단계;
상기 주 라우팅 장치가 초기화된 상태에서 상기 망 형상 정보가 변경되어 상기 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면, 부 라우팅 장치에서 상기 변경된 망 형상 정보에 의거한 부 라우팅 테이블을 생성하는 제 2 단계;
상기 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 상기 주 라우팅 테이블에 복사하여 상기 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신하는 제 3 단계;
상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스가 요구되면, 상기 주 라우팅 장치가 상기 주 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하는 제 4 단계; 및
상기 우선 순위에 의거하여 상기 각 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락을 제어하여 상기 라우팅 서비스를 수행하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예의 일 관점에 따른 본 발명은,
다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 장치에 있어서,
상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 상기 분할된 부분망 형상 정보가 입력되면, 상기 입력된 망 형상 정보에 의거하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 주 라우팅 장치를 초기화하는 수단;
상기 주 라우팅 장치가 초기화된 상태에서 상기 망 형상 정보가 변경되어 상기 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면 부 라우팅 장치를 통해 상기 변경된 망 형상 정보에 의거한 부 라우팅 테이블을 생성하고, 상기 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 상기 주 라우팅 테이블에 복사하여 상기 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신하는 수단; 및
상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스를 요구되면 상기 주 라우팅 장치를 통해 상기 주 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하고, 상기 우선 순위에 의거하여 상기 각 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락을 제어하여 상기 라우팅 서비스를 수행하는 수단을 포함하여 구성된 ATM 통신망에서의 라우팅 장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예의 또 다른 관점에 따른 본 발명은,
다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 장치에 있어서,
상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 입력된 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보에 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 저장하는 수단;
상기 망 관리 시스템으로부터 입력된 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보에 상기 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 부 라우팅 테이블을 구축하고 저장하는 수단; 및
상기 망 관리 시스템으로부터의 요구에 응답하여 상기 각 수단에 대한 동작을 제어하며 상기 주 라우팅 테이블이 손상된 경우에 상기 부 라우팅 테이블을 이용하여 라우팅 서비스를 제공하는 수단을 포함하여 구성된 ATM 라우팅 장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라우팅 경로 산출을 위한 송/수신 조합을 설명하기 위해 전체적인 망 구성을 도시한 도면이다. 먼저, 본 발명에서는 도 2에 도시한 바와 같이 ATM 스위치 레벨의 망 형상이 아닌 분할된 부분망과 이들간의 링크로 구성되어 단대단 최적 경로 제공이 가능하도록 망 관리 용이성 및 확장성을 고려하여 계층적으로 구성된 ATM 통신망의 계층 구조를 제공한다.
그리고, 표 1은 도 2에 도시한 망 구조에서 가능한 부분망 간의 모든 조합에 대한 라우팅 테이블을 나타낸 것이다.
<표 1>
| 송/수신점(P1/P2) | 발산 경계 | 경로 수 |
| 제 1 부분망(21) ↔ 제 2 부분망(22) | 3 | n |
| 제 1 부분망(21) ↔ 제 3 부분망(23) | 3 | n |
| 제 1 부분망(21) ↔ 제 4 부분망(24) | 3 | n |
| 제 2 부분망(22) ↔ 제 3 부분망(23) | 3 | n |
| 제 2 부분망(22) ↔ 제 4 부분망(24) | 3 | n |
| 제 3 부분망(23) ↔ 제 4 부분망(24) | 3 | n |
도 2 및 표 1을 참조하여 설명하면, 도 2에는 4개의 부분망이 존재하므로 표 1에 도시한 바와 같이 6개의 송수신점 라우팅 테이블 조합이 생성되는데, 여기서 n이 부분망의 수인 경우, 생성할 라우팅 테이블에 대한 송/수신점(P1/P2) 조합 수는 n(n-2)/2가 된다.
그리고, 이 때의 라우팅 테이블 생성은 도 3에 도시된 제한적 발산 라우팅 알고리즘(Bounded Flooding Routing Algorithm : BFRA)을 사용한다. 도 3을 참조하면, 도 3에 도시된 알고리즘은 본 발명에서 주된 역할을 수행하고 라우팅 장치의 성능을 좌우하는 중요한 요소가 된다. 또한 도 3에 도시한 알고리즘은 임의의 송/수신점 사이에 존재할 수 있는 모든 가능한 라우팅 엔트리를 산출하여 이를 라우팅 테이블과 비교하는 것이다. 이때 망 형상이 복잡하고 부분망 및 망 링크 수가 많아질수록 라우팅 테이블을 구하는 시간은 기하급수적으로 증가한다.
따라서, 제한적 발산 알고리즘은 도 3에 도시한 바와 같이 임의의 발산 경계를 정하여 지정된 발산 경계를 초과하는 라우팅 엔트리는 산출하지 않는 것이다. 또한, 라우팅 엔트리를 산출하는 과정에서 이미 라우팅 엔트리에 존재하는 부분망 혹은 링크가 중복되는 경우에는 더 이상 진행하지 않고 중단한다. 그러므로, 라우팅 테이블 생성 시간을 현저하게 줄일 수 있다.
예를 들어 설명하면, 도 3에서 제 1 부분망(21)부터 제 4 부분망(24)까지의 가능한 모든 라우팅 엔트리를 구하는 과정은 제 1 부분망(21)에서 링크를 통해 제 2 부분망(22)으로 진행하고 제 2 부분망(22)에서 링크 1을 통해 제 1 부분망(21)으로 진행한다. 이 경우에 있어서, 발산 경계 = 2인 절차에서 제 2 부분망(22)에서의 링크 1을 통해 제 1 부분망(21)으로 진행하는 경우는 이미 탐색한 부분망 및 링크이므로 더 이상 진행하지 않고 제 2 부분망(22)에서 링크 4를 통해 제 3 부분망(23)으로 진행한다. 즉, 도 3에 도시된 부분망중 점선으로 표시된 부분망은 라우팅 엔트리에 중복되어 더 이상 진행하지 않은 부분망을 의미한다.
한편, 전술한 도 2의 망 형상 정보를 기반으로 도 3의 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 도 2에 도시된 송/수신점(P1/P2) 간에 산출한 라우팅 테이블은 도 4a와 같이 구성된다. 이러한 라우팅 테이블 구축시에는 링크에 비용이 할당되는데, 이때 링크에 대한 비용은 잔여 대역폭의 비율에 따라 망 운용자가 임의의 값을 지정할 수 있지만, 본 실시예에서는 단순성을 위해 모든 링크의 비용을 1로 가정하여 설명한다.
또한, 본 발명에서는 부분망간의 링크에 비용을 할당하여 구축한 라우팅 테이블은 도 4a에서 도시한 바와 같이 최적 경로가 우선 순위 1인 라우팅 엔트리로 정한다. 따라서, 최적 경로는 제 1 부분망(21), 링크 2, 제 4 부분망(24)를 경유하는 엔트리이다.
하지만, 이 엔트리는 전술한 도 1에 도시된 망 형상에 비추어 볼 때 스위치 레벨에서는 제 1 부분망(11)의 제 1 스위치(11-1), 제 2 스위치(11-2), 제 3 스위치(11-3), 제 4 스위치(11-4), 제 4 부분망(14)의 제 13 스위치(14-1), 제 14 스위치(14-2), 제 16 스위치(14-4)를 경유(7개의 스위치 경유)한다.
이와는 달리, 본 발명에 따른 스위치 레벨 관점에서 보면 제 1 부분망(11)의 제 1 스위치(11-1), 제 3 스위치(11-2), 그리고 제 3 부분망(13)의 제 9 스위치(13-1), 제 12 스위치(13-4), 및 제 4 부분망(14)의 제 15 스위치(14-3), 제 14 스위치(14-2), 제 16 스위치(14-4)를 경유하는 보다 효율적인 경로(7개 스위치 경유)가 존재한다. 도 4b는 이러한 각각의 최적 경로를 도시한 도면으로서, 점선으로 표시된 경로가 본 발명에 따른 스위치 레벨 관점에서의 최적 경로를 의미한다.
또한, 본 발명에서는 부분망 내부의 망 형상을 고려한 부분망 내부 비용 및 도달 가능성(ICR : Internal Cost and Reachability) 정보를 도 5와 같이 추가로 정의한다.
도 5를 참조하면, 부분망 내부 비용 및 도달 가능성 정보는 부분망 내부의 망 형상 정보를 기반으로 ATM 스위치 간의 모든 도달 가능성(YES/NO) 및 비용(스위치 수)으로 정의되는데, 여기서 비용은 도 4a에서는 라우팅 테이블 구축시 부분망 간의 링크에 할당한 비용은 링크의 잔여 대역폭을 비율에 따라 할당하였지만 부분망 내부의 비용은 임의의 두 스위치간에 존재할 수 있는 최단 경로가 경유하는 링크의 수를 표현한다.
따라서, 도 5에서 제 1 부분망(21) 내부의 송신점(P1)과 제 1 부분망(21)에서 종단되는 수신점(P2) 사이에 가능한 경로는 전술한 도 1의 망 형상을 이용하여 산출한다. 여기서, 이들간의 최단 경로는 제 1 부분망(21)의 제 1 스위치(11-1)과 제 4 스위치(11-4)를 직접 연결한 링크가 될 수 있지만 이 링크가 현재 장애가 발생하여 사용 불가능한 상태에 있으므로(여기서, 도 1의 '×' 표시된 링크는 장애 발생 링크를 의미한다) 제 1 스위치(11-1), 제 2 스위치(11-2), 제 3 스위치(11-3) 및 제 4 스위치(11-4)를 경유하여 해당 경로는 3개의 링크로 구성된다. 따라서, 이에 대한 내부 비용은 3으로 할당되고 도달 가능성은 YES가 된다.
만일, 임의의 두 스위치 간에 링크 장애 등으로 인해 도달 가능한 경로가 존재하지 않는 경우 비용은 0이 되고 도달 가능성은 NO로 설정되어 라우팅 경로 선정 과정에서 배제한다.
단대단 최적 경로 제공을 위해 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성 정보를 추가하여 정의한 라우팅 테이블은 도 6과 같다.
도 4a와 도 6을 비교하여 보면, 도 4a는 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 라우팅 테이블에 반영하지 않은 것이고, 도 6은 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성 정보를 라우팅 테이블에 반영한 것이다. 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 반영함으로써 도 4a에서 우선 순위가 1이었던 라우팅 테이블 엔트리가 도 6에서는 우선 순위가 3으로 변경되고 대신 전체 비용인 6인 다른 두 개의 라우팅 엔트리가 우선 순위 1로 변경되었다.
도 6에서 정의된 우선 순위 1인 라우팅 엔트리는 스위치 레벨에서 스위치 7개를 경유하는 최적의 경로이다. 따라서 계층적 구성된 망에서 최적의 라우팅 경로를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 라우팅 알고리즘을 적용하기에 적합한 라우팅 관리 장치(100)의 내부 구성을 도시한 도면으로서, 망형상 관리부(110), 주 라우팅 테이블 관리부(120), 부 라우팅 테이블 관리부(130) 및 작업 흐름 관리부(140)를 포함하여 구성되며, 동도면에 도시된 바와 같이 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 주 라우팅 알고리즘(121) 및 주 라우팅 테이블 DB(122)를 포함하여 구성되며, 부 라이팅 테이블 관리부(130) 또한 부 라우팅 알고리즘(131) 및 부 라우팅 테이블 DB(132)를 포함하여 구성된다. 여기서 각각의 라우팅 알고리즘(121, 131)은 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 의미하며, 이 제한적 발산 라우팅 알고리즘은 임의의 발산 경계를 기설정하여 기설정된 발산경계를 초과하는 라우팅 엔트리는 산출하지 않으며, 라우팅 엔트리에 기존재하는 부분망 또는 링크에 대해 수행을 중단하도록 정의된 것을 의미한다.
도 7을 참조하면, 망 형상 관리부(110)는 망 관리 시스템이 라우팅 장치에 제공하는 망 형상 정보를 받아 이를 내부의 망 형상 정보 DB(111)에 저장하며, 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 내부의 주 라우팅 알고리즘(121)을 탑재하여 망 형상 정보를 기반으로 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 이용해 라우팅 테이블을 구성하고 이를 주 라우팅 테이블 DB(122)에 저장한다.
그리고, 부 라우팅 테이블 관리부(130)도 마찬가지로 내부의 부 라우팅 알고리즘(131)을 탑재하여 망 형상 정보를 기반으로 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 이용해 라우팅 테이블을 구성하고 이를 부 라우팅 테이블 DB(132)에 저장한다.
작업 흐름 관리부(140)는 라우팅 장치에 대한 작업 요청을 도시 생략된 내부의 관리 장치로 분배하는 역할을 수행하고 주 라우팅 테이블이 손상된 경우 라우팅 서비스 요청을 주 라우팅 테이블 관리부(120) 대신에 부 라우팅 테이블 관리부(130)로 요청하는 역할 수행한다.
즉, 상술한 바와 같은 라우팅 관리 장치(100)는 라우팅 장치 초기화, 망 형상 변경 및 라우팅 서비스 제공의 경우에 따라 서로 각기 다른 역할을 수행한다.
도 8은 도 7에 도시된 라우팅 관리 장치(100)의 초기화 시 망 관리 시스템과 상호 작용에 의한 망 형상 정보 구축과 이를 기반으로 한 라우팅 테이블 구성 과정을 도시한 플로우차트로서, 동도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 라우팅 관리 장치(100)의 작업 흐름 관리부(140)에 도시 생략된 망 관리 시스템으로부터 망 형상 정보가 입력되면(S801), 작업 흐름 관리부(140)는 입력된 망 형상 정보를 망 형상 관리부(110)에 전달하여 이를 망 형상 정보 DB(111)에 저장하게 된다(S803).
그리고, 라우팅 관리 장치(100) 내의 도시 생략된 작업 분배 장치는 주 라우팅 테이블 관리부(120)에 탑재된 제한적 발산 라우팅 알고리즘, 즉 주 라우팅 알고리즘(121)을 사용하여 망 형상 정보 DB(111)의 정보를 이용한 라우팅 테이블 구축을 요청하게 되고, 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 이에 응답하여 라우팅 테이블을 구축하게 된다(S805).
계속해서, 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 구축된 라우팅 테이블을 주 라우팅 테이블 DB(122)에 저장하고(S807), 망 형상 정보 DB(111)에 존재하는 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 산출하여 링크의 잔여 대역폭 비율에 따라 부분망간의 링크에 비용을 할당한다(S809).
이때, 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성 및 부분망간의 링크에 대한 비용할당이 완료되면, 주 라우팅 테이블(122)에 존재하는 모든 라우팅 엔트리에 대해 부분망 내부의 비용 및 부분망간의 링크 비용의 합을 산출하여(S811) 주 라우팅 테이블(122)에 저장하여 라우팅 서비스를 제공할 수 있는 초기화 동작이 완료된다(S813).
한편, 상술한 주 라우팅 테이블 관리부(120)가 유지하고 있는 주 라우팅 테이블에 근거하여 라우팅 서비스를 제공하는 과정에서 망 형상이 변경(스위치 추가/삭제, 링크 추가/삭제, 부분망 추가/삭제 등)되면 기존의 라우팅 테이블은 재구성되어야 한다. 이때, 이 라우팅 테이블 재구성은 수초에서 수분이 소요되므로 이 시간 동안은 라우팅 서비스를 제공할 수 없게 된다.
다른 한편, 도 9는 본 발명에 따른 망 관리 시스템에 의한 망 형상 변경시 라우팅 관리 장치(100)에 의한 새로운 라우팅 테이블 구성 절차를 도시한 플로우차트이다.
동도면을 참조하여 설명하면, 먼저 도시 생략된 망 관리 시스템은 망 형상이 변경될 경우에 라우팅 관리 장치(100)에 망 형상 정보가 변경되었음을 통보하게 되는데, 만일 이러한 망 관리시스템으로부터 망 형상 정보가 변경되어 그에 상응하는 변경된 망 형상 정보가 라우팅 관리 장치(100)에 입력되면(S901), 망 형상 관리부(110)는 이 입력된 정보에 의거하여 망 형상 정보 DB(111)를 갱신하게 된다(S903).
그리고, 작업 흐름 관리부(140)는 망 형상 변경에 따른 라우팅 재구성이 필요함을 인식하여 부 라우팅 테이블 관리부(130)에 라우팅 테이블 재구성을 요청하게 되고, 부 라우팅 테이블 관리부(130)는 부 라우팅 알고리즘(131), 즉 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 이용하여 변경된 망 형상 정보에 따라 새로운 라우팅 테이블을 구성한다(S905).
계속해서, 부 라우팅 테이블 관리부(130)는 재구성된 라우팅 테이블을 부 라우팅 테이블 DB(132)에 저장한 다음(S907), 망 형상 정보 데이터베이스(111)에 존재하는 부분망 내부의 망 형상 정보에 따라 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 산출하고 링크의 잔여 대역폭 비율에 따라 부분망간의 링크에 비용을 할당하게 된다(S909).
이러한 과정을 거쳐 부분망 내부의 비용 및 도달가능성 및 부분망간의 링크에 대한 비용할당이 완료되면, 다시 부 라우팅 테이블 관리부(130)는 라우팅 케이블에 존재하는 모든 라우팅 엔트리에 대해 부분망 내부의 비용 및 부분망간의 링크 비용의 합을 산출하여 부 라우팅 테이블 DB(132)에 저장하게 된다(S911).
그리고, 작업 흐름 관리부(140)는 라우팅 서비스 제공을 일시 중단시킨 다음(S913) 주 라우팅 테이블 DB(122)의 내용을 삭제하고 부 라우팅 테이블 DB(132)에 저장된 내용을 주 라우팅 테이블 DB(122)로 복사한다(S915). 따라서, 주 라우팅 테이블 DB(122)에는 변경된 망 형상에 따라 재구성된 새로운 라우팅 테이블이 저장된다.
이러한 과정을 거쳐 주 라우팅 테이블 DB(122)에 저장된 망 형상 정보가 갱신되면, 작업 흐름 관리부(140)는 중단시켰던 라우팅 서비스를 재개시킴으로써 변경된 망 형상 정보에 의거한 라우팅 서비스가 가능하게 된다(S917).
한편, 상술한 바와 같이 본 발명에서 주 라우팅 관리부(120)와 부 라우팅 관리부(130)를 유지하는 이유에 대해 살펴보면, 라우팅 관리 장치(100)가 유지하는 라우팅 테이블의 손상은 통신망을 통한 연결 서비스의 중단을 의미하므로 시스템 전반에 걸쳐 상당히 심각한 문제가 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 주 라우팅 테이블 DB(122)가 손상된 경우에는 부 라우팅 테이블 DB(132)로 연결하여 서비스를 수행하도록 하고, 그 동안에 주 라우팅 테이블 DB(122)은 주 라우팅 테이블 관리부(120)에 의해 재구성하도록 한다. 따라서, 중단 없는 지속적인 통신망 연결 서비스가 가능하게 된다.
다른 한편, 도 10은 본 발명에 따른 라우팅 관리 장치(100)에 의한 최적 경로 제공을 위한 라우팅 서비스 제공 과정을 도시한 플로우차트로서 동도면을 참조하여 그 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
도시 생략된 망 관리 시스템이 연결 하고자하는 송/수신 종단 점과 연결에 할당할 대역폭을 지정하여 라우팅 관리 장치(100)에게 라우팅 서비스를 요구하게 되면(S951), 라우팅 서비스 제공 요청을 받은 라우팅 관리 장치(100)는 작업 흐름 관리부(140)에 의해 현재 주 라우팅 테이블 DB(122) 및 부 라우팅 테이블DB(132)의 상태에 따라 주 라우팅 테이블 관리부(120) 및 부 라우팅 테이블 관리부(130)에게 라우팅 경로 제공을 요청하게 된다. 이때, 주 라우팅 테이블 DB(122)는 부 라우팅 테이블 DB(132)에 비해 우선 순위가 높지만, 주 라우팅 테이블 DB(122)가 비정상적이거나 재구성 중인 경우에는 부 라우팅 테이블 관리부(130)에 새 라우팅 경로 제공을 요청하게 된다.
한편, 라우팅 경로 제공 요청을 받은 주/부 라우팅 관리부(120/130)는 각각의 라우팅 테이블 DB(122/132)에 지정된 송/수신점에 대한 라우팅 엔트리를 전체 비용의 합이 적은 순으로 정렬하여 우선 순위를 할당하고 우선 순위를 주 라우팅 테이블에 저장한다(S953).
그리고, 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 우선 순위가 높은 순으로 순차적인 연결 수락 제어를 수행하게 되는데(S955), 만일 현재 선택된 라우팅 엔트리가 연결 수락 제어를 통과하지 못하면 주 라우팅 테이블 DB(121)로부터 다음 우선 순위의 라우팅 엔트리를 선택하여 연결 수락 제어하게 된다. 여기서, 상술한 연결 수락 제어 과정은 ATM 통신망의 이용자가 요청한 대역폭을 해당 라우팅 엔트리가 제공할 수 있는지의 여부를 판단하는 일련의 과정을 의미한다.
한편, 이러한 과정을 통해 우선 순위가 높은 라우팅 엔트리부터 시작하여 연결 수락 제어를 통과하는 라우팅 엔트리가 발견될 때까지 반복적으로 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락 제어를 수행하게 되는데, 만일 임의의 라우팅 엔트리가 연결 수락 제어를 통과한 경우(S957), 망 형상 관리부(110)는 선택된 라우팅 엔트리가 경유하는 부분망 간의 링크를 찾아 연결에 할당할 대역폭만큼 링크의 대역폭을 축소하게 된다(S959). 그리고, 부분망 간의 링크에 대한 비용은 잔여 대역폭의 비율에 따라 할당되므로 망형상 정보에 있는 링크의 대역폭 변경은 링크의 비용 변경을 초래하게 되고, 이에 따라 라우팅 테이블에 존재하는 라우팅 엔트리의 전체 비용 및 우선 순위가 변경된다.
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 연결 수락 제어, 즉 망 형상 정보의 링크 대역폭 정보 변경 및 라우팅 엔트리의 비용 변경이 완료되면 주 라우팅 테이블 관리부(120)는 선택된 라우팅 엔트리를 망 관리 시스템에게 제공함으로서 하나의 라우팅 연결 서비스가 가능하게 된다(S961).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 망 관리 용이성 및 확장성을 고려하여 계층적으로 구성된 대규모 비동기식 전송모드 망에서 단대단 최적 경로 제공이 가능하고, 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 탑재하여 빠른 시간내에 라우팅 테이블을 완성할 수 있으며, 라우팅 테이블 관리 장치를 이중화하여 하나의 라우팅 테이블 관리 장치의 손상 시 다른 라우팅 테이블 관리 장치를 이용하여 라우팅 서비스를 지속적으로 제공할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 망 형상 변경에 따른 라우팅 테이블 재구성을 부 라우팅 테이블 관리부에서 수행하여 라우팅 테이블 재구성이 완료된 후, 주 라우팅 테이블로 복사하는 방법을 사용함으로써 망 형상 변경에 따른 라우팅 서비스 중단 시간을 라우팅 테이블로 복사하는 시간으로 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서 제시한 라우팅 장치 및 방법은 최적의 라우팅 경로를 제공함으로써 망 사업자 관점에서는 최소의 망 자원을 이용하여 이용자가 요청한 연결을 설정할 수 있고, 망 자원 활용도가 극대화함으로써 동일한 망 자원을 사용하면서 최대의 가입자를 수용할 수 있기 때문에 망 사업자의 수익 증대에 기여할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 ATM 시스템에서의 망 분할 구조를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 라우팅 경로 산출을 위한 송/수신 조합을 설명하기 위해 전체적인 망 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 적용되는 제한적 발산 알고리즘을 표시한 도면,
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 계층 구조망에서 산출 가능한 라우팅 테이블을 도시한 도면,
도 4b는 도 4a에 도시된 라우팅 테이블에 의해 산출된 최적 경로를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따라 부분망 내부 연결 비용 및 도달 가능성을 적용하여 정의된 새로운 망 형상 정보를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따라 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성 정보를 추가하여 정의한 라우팅 테이블을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 라우팅 알고리즘을 적용하기에 적합한 라우팅 관리 장치의 내부 구성을 도시한 도면,
도 8은 도 7에 도시된 라우팅 관리 장치의 초기화 시 망 관리 시스템과 상호 작용에 의한 망 형상 정보 구축과 이를 기반으로 한 라우팅 테이블 구성 과정을 도시한 플로우차트,
도 9는 본 발명에 따른 망 관리 시스템에 의한 망 형상 변경시 라우팅 관리 장치에 의한 새로운 라우팅 테이블 구성 절차를 도시한 플로우차트,
도 10은 본 발명에 따른 라우팅 관리 장치에 의한 최적 경로 제공을 위한 라우팅 서비스 제공 과정을 도시한 플로우차트.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 라우팅 장치 110 : 망 형상 관리부
111 : 망 형상 정보 DB 120 : 주 라우팅 테이블 관리부
121 : 주 라우팅 알고리즘 122 : 주 라우팅 테이블 DB
130 : 부 라우팅 테이블 관리부 131 : 부 라우팅 알고리즘
132 : 부 라우팅 테이블 DB 140 : 작업 흐름 관리부
Claims (10)
- 다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 방법에 있어서,상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보가 입력되면, 상기 입력된 망 형상 정보에 의거하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 주 라우팅 장치를 초기화하는 제 1 단계;상기 주 라우팅 장치가 초기화된 상태에서 상기 망 형상 정보가 변경되어 상기 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면, 부 라우팅 장치에서 상기 변경된 망 형상 정보에 의거한 부 라우팅 테이블을 생성하는 제 2 단계;상기 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 상기 주 라우팅 테이블에 복사하여 상기 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신하는 제 3 단계;상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스가 요구되면, 상기 주 라우팅 장치가 상기 주 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하는 제 4 단계; 및상기 우선 순위에 의거하여 상기 각 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락을 제어하여 상기 라우팅 서비스를 수행하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 망 관리 시스템으로부터 분할된 부분망 형상 정보가 입력되면, 상기 입력된 부분망 형상 정보에 의거한 망 형상 정보를 구축하는 제 11 과정;상기 구축된 망 형상 정보에 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 상기 라우팅 테이블을 구축하는 제 12 과정;상기 망 형상 정보에 의거한 상기 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 산출하여 링크의 잔여 대역폭 비율에 따라 상기 부분망간의 링크에 비용을 할당하는 제 13 과정;상기 주 라우팅 테이블에 존재하는 모든 라우팅 엔트리에 대해 상기 각 부분망 내부의 비용 및 부분망간의 링크 비용의 합을 산출하여 상기 주 라우팅 테이블을 구축하는 제 14 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계 및 제 3 단계는,상기 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면, 상기 부 라우팅 장치에서 상기 변경된 망 형상 정보에 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 부 라우팅 테이블을 생성하는 제 21 과정;상기 생성된 부 라우팅 테이블을 저장하고 상기 망 형상 정보에 따라 상기 각 부분망 내부의 비용 및 도달 가능성을 산출하여 링크의 잔여 대역폭 비율에 따라 상기 부분망간의 링크 비용을 할당하는 제 22 과정;상기 부 라우팅 테이블에 존재하는 모든 라우팅 엔트리에 대해 상기 각 부분망 내부의 비용 및 부분망간의 전체 비용을 산출하는 제 23 과정;상기 산출된 전체 비용에 의거한 새로운 부 라우팅 테이블을 생성하고 상기 라우팅 서비스를 일시 중단하는 제 24 과정;상기 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 상기 주 라우팅 테이블에 복사하여 상기 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신한 다음, 상기 라우팅 서비스를 재개하는 제 25 과정으로 이루어진는 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 4 단계 및 제 5 단계는,상기 망 관리 시스템으로부터 연결 하고자하는 송/수신 종단 점과 연결에 할당할 대역폭을 지정하여 라우팅 서비스가 요구되면, 상기 주 라우팅 테이블에 지정된 상기 송/수신점에 관련된 모든 라우팅 엔트리에 대한 전체 비용을 산출하는 제 41 과정;상기 산출된 전체 비용의 합이 적은 순으로 정렬하여 우선 순위를 할당하는 제 42 과정;상기 할당된 우선 순위가 높은 순으로부터 순차적인 연결 수락 제어를 수행하는 제 43 과정;상기 연결 수락 제어 과정을 통과한 임의의 라우팅 엔트리가 경유하는 링크에 대한 대역폭 및 라우팅 엔트리의 비용을 변경하는 제 44 과정;상기 비용이 변경된 라우팅 엔트리를 상기 망 관리 시스템에 제공하여 상기 라우팅 서비스를 수행하는 제 45 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 4 단계는,상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스가 요구된 상태에서, 상기 주 라우팅 테이블이 비정상적이거나 재구성중인 경우에는 상기 부 라우팅 장치가 상기 부 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하는 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 제한적 발산 라우팅 알고리즘은,임의의 발산 경계를 기설정하여 상기 기설정된 발산경계를 초과하는 라우팅 엔트리는 산출하지 않으며, 상기 라우팅 엔트리에 기존재하는 부분망 또는 링크에 대해 수행을 중단하도록 정의된 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 망 형상의 변경은,상기 ATM 통신망 내의 스위치 추가 또는 제거, 링크의 추가 또는 삭제 및 부분망의 추가 또는 삭제를 통해 변경되는 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 방법.
- 다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 장치에 있어서,상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 상기 분할된 부분망 형상 정보가 입력되면, 상기 입력된 망 형상 정보에 의거하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 주 라우팅 장치를 초기화하는 수단;상기 주 라우팅 장치가 초기화된 상태에서 상기 망 형상 정보가 변경되어 상기 망 관리 시스템으로부터 변경된 망 형상 정보가 입력되면 부 라우팅 장치를 통해 상기 변경된 망 형상 정보에 의거한 부 라우팅 테이블을 생성하고, 상기 부 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 상기 주 라우팅 테이블에 복사하여 상기 주 라우팅 테이블의 망 형상 정보를 갱신하는 수단; 및상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스를 요구되면 상기 주 라우팅 장치를 통해 상기 주 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하고, 상기 우선 순위에 의거하여 상기 각 라우팅 엔트리에 대한 연결 수락을 제어하여 상기 라우팅 서비스를 수행하는 수단을 포함하여 구성된 ATM 통신망에서의 라우팅 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 라우팅 서비스를 수행하는 수단은,상기 망 관리 시스템으로부터 라우팅 서비스가 요구된 상태에서, 상기 주 라우팅 테이블이 비정상적이거나 재구성중인 경우에는 상기 부 라우팅 장치를 통해 상기 부 라우팅 테이블에 지정된 라우팅 엔트리를 정렬하여 우선 순위를 할당하는 것을 특징으로 하는 ATM 통신망에서의 라우팅 장치.
- 다수의 부분망으로 분할된 비동기 전송 모드(ATM : Asynchronous Transfer Mode) 통신망에서의 최적경로를 제공하기 위한 라우팅 장치에 있어서,상기 ATM 통신망을 관리하는 망 관리 시스템으로부터 입력된 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보에 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 주 라우팅 테이블을 구축하고 저장하는 수단;상기 망 관리 시스템으로부터 입력된 상기 분할된 부분망에 대한 망 형상 정보에 상기 제한적 발산 라우팅 알고리즘을 적용하여 부 라우팅 테이블을 구축하고 저장하는 수단; 및상기 망 관리 시스템으로부터의 요구에 응답하여 상기 각 수단에 대한 동작을 제어하며 상기 주 라우팅 테이블이 손상된 경우에 상기 부 라우팅 테이블을 이용하여 라우팅 서비스를 제공하는 수단을 포함하여 구성된 ATM 라우팅 장치.
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