KR100579139B1 - IP Packet Forwarding Method and Apparatus for ATM Switch-based IP Router, And Routing System using them - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템에 관한 것임.The present invention relates to a high speed internet protocol packet forwarding apparatus for asynchronous transmission mode based switching system, a method thereof, and a routing system using the same.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리함으로써, 트래픽 병목현상 감소 및 스위칭 성능 향상을 시킬 수 있는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하고자 함.The present invention provides a high speed internet protocol packet forwarding apparatus and method for an asynchronous transmission mode based switching system capable of reducing traffic bottlenecks and improving switching performance by introducing a fixed-length switching function and distributing an IP forwarding function. , To provide a routing system using them.

3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention

본 발명은, 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단; ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단; 상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단을 포함함.The present invention, in the asynchronous transmission mode (ATM) -based routing system, separates the Internet Protocol (IP) packet from the data frame input through the Ethernet / frame relay network, retrieves the destination address for the IP packet, Ethernet / frame relay (FR) input port processing means for splitting the packet into ATM cells and transmitting the packet to the switching means; An ATM input port processing means for extracting an ATM cell from a data frame input through an ATM network, searching for a destination address of an ATM cell according to the type of the extracted ATM cell, and transmitting the ATM address to the switching means; The switching means for switching the ATM cell transmitted from the Ethernet / frame relay input port processing means and the ATM input port processing means and transferring the same to an output port; Ethernet / frame relay output port processing means for combining and generating an ATM packet by combining the ATM cells transmitted from the switching means, and generating a data frame from the stored IP packet and transmitting the data frame to the destination address; ATM output port processing means for combining the ATM cell transmitted from the switching means to transmit to the destination address through a transmission line frame; And network processing means for distributing IP packet forwarding by distributing the IP forwarding information table to all input ports of the router.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 IP 주소 검색 및 라우터 등에 이용됨.The present invention is used for IP address search and router.

포워딩, 라우팅장치, IP 패킷, ATM망, 이더넷, 프레임릴레이망.Forwarding, routing device, IP packet, ATM network, Ethernet, frame relay network.

Description

비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템{IP Packet Forwarding Method and Apparatus for ATM Switch-based IP Router, And Routing System using them}High Speed Internet Protocol Packet Forwarding Apparatus for Asynchronous Transfer Mode Based Switching System and Its Routing System {IP Packet Forwarding Method and Apparatus for ATM Switch-based IP Router, And Routing System using them}

도 1 은 본 발명이 적용되는 ATM 기반 계층 3 라우터를 이용한 ATM-LAN 백본망의 구성도.1 is a block diagram of an ATM-LAN backbone network using an ATM-based Layer 3 router to which the present invention is applied.

도 2 는 본 발명에 따른 ATM 기반 라우팅 시스템의 일실시예 구성도.2 is a diagram illustrating an embodiment of an ATM based routing system according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 따른 이더넷/프레임릴레이 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도.Figure 3 is an embodiment configuration of an Ethernet / frame relay line input / output port processing apparatus according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 ATM 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도.Figure 4 is a block diagram of an embodiment of an ATM line input / output port processing apparatus according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 적용되는 이더넷/ 프레임릴레이 입/출력포트 처리기능 프로토콜 스택 구조도.Figure 5 is a structure diagram of the Ethernet / frame relay input / output port processing protocol stack applied to the present invention.

도 6 은 본 발명에 적용되는 ATM 에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로의 연결 프로토콜 스택 구조도.6 is a diagram illustrating a connection protocol stack structure from the ATM to the Ethernet / frame relay direction according to the present invention.

도 7 은 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 연결 방향으로의 프로토콜 스택 구조도.7 is a diagram illustrating a protocol stack structure in an Ethernet / frame relay to ATM connection direction according to the present invention.

도 8 은 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치의 일실시예 구성도.8 is a block diagram of an embodiment of an IP packet forwarding apparatus according to the present invention;

도 9 는 본 발명에 적용되는 IP 패킷 포워딩 기능 블록도.9 is an IP packet forwarding function block diagram applied to the present invention.

도 10 은 본 발명에 따른 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법에 대한 일실시예 흐름도.FIG. 10 is a flowchart illustrating a high speed internet protocol packet forwarding method for an asynchronous transmission mode based switching system according to the present invention. FIG.

본 발명은 라우터에서의 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)(이하, IP라 함) 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우터의 입/출력포트 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an Internet Protocol (IP) packet forwarding apparatus in a router (hereinafter referred to as IP), a method thereof, and an input / output port processing apparatus of a router using the same. In particular, a fixed length switching function is introduced. The present invention relates to a high speed internet protocol packet forwarding apparatus and method for asynchronous transmission mode based switching system for distributing IP forwarding functions, and a routing system using the same.

종래의 라우터의 경우에는 IP를 포워딩하는 계층3 처리 기능이 시스템내의 한 곳에 집중되어 있으므로, IP 패킷을 포워딩하는 트래픽이 많을 경우, 트래픽 병목현상이 발생하여 패킷 처리 시간이 선로의 속도만큼 처리할 수 없다는 문제점과, 가변 길이의 IP 패킷을 교환하는 방식을 채택함으로써 고속 라우터로서의 패킷 교환 성능을 만족시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 유사 선행기술의 일예로, 인터넷 프로토콜 오버 비동기전송모드 접근방식에서 단말로부터의 IP 데이터를 로컬/리모터 포워딩으로 전송하는 "인터넷 프로토콜 오버 비동기 전송모드 접근방식에서의 인터넷 프로토콜 데이터 전송 방식(한국특허등록번호 1999-0048608호, 1999. 7. 5 등록)(이하, 제1 선행기술이라 함)"이 있는데, 상기 제1 선행기술에서는 수신 IP 데이터가 소정 포워딩 테이블내에 등록된 것인가를 판단하여, 포워딩 테이블내에 등록되지 않은 것이라면 IP 데이터의 서비스 타입에 따라 로컬/리모트 포워딩 방식을 선택함으로써, IP 오버 ATM 접근 방식에서의 망의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
그러나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제1 선행기술은 단말로부터의 IP 데이터를 로컬/리모터 포워딩하는 방식임에 반하여, 본 발명은 고속 계층3 처리 기능을 포함하는 ATM 스위치 기반의 고성능 ATM 기반 라우터 구조에 관한 것으로, 라인카드에서 포워딩 테이블을 가지고 IP 패킷을 라우팅하는 방식이다. 또한, 상기 제1 선행기술은 IP 오버 ATM의 망 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있지만, 본 발명은 망 자원의 효율성 측면 보다는 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
다른 예로, ATM 스위치를 이용한 IP 라우터 기능 수용을 위한 이더넷 접속 장치를 제공하는 "ATM 스위치를 이용한 IP 라우터 기능 수용을 위한 이더넷 접속장치(한국특허등록번호 1998-153944호, 1998. 7. 7 등록)(이하, 제2 선행기술이라 함)"가 있는데, 상기 제2 선행기술에서는 ATM 스위치의 셀 멀티캐스팅 기능을 이용하여 다수의 ATM 가입자에게 IP 멀티캐스팅 기능을 제공할 수 있으며, 기존의 이더넷 사용자는 그대로 두고 새로운 고속 데이터 전송 및 처리를 요구하는 사용자에게는 ATM 접속 기능을 제공한다.
그러나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제2 선행기술은 ATM 스위치에서 작은 규모의 일반적인 ATM 라우터 구조로서, ATM 스위치의 이더넷 가입자 카드에 별도의 포워딩 테이블을 가지지 않고 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 방식임에 반하여, 본 발명은 고속 계층3 처리 기능을 포함하는 ATM 스위치 기반의 고성능 ATM 기반 라우터 구조로서, 라인 카드에서 포워딩 테이블을 가지고 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 방식이다. 또한, 상기 제2 선행기술은 기존의 이더넷 사용자에 대한 ATM 스위치 접속 기능을 제공할 수 있는 효과가 있지만, 본 발명은 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
또 다른 예로, 분산된 컴퓨터 통신망, 호스트 컴퓨터, 개인용 컴퓨터 등의 다 지점 상호 접속 기능을 제공하기 위한 DS1E급 ATM 라우터에 관한 "비동기식전달모드(ATM) 통신망의 라우터 장치(한국특허등록번호 1996-008509호, 1998. 8. 13 등록)(이하, 제3 선행기술이라 함)"가 있는데, 상기 제3 선행기술에서는 DS1E급의 소규모 라우터의 일반적인 구조를 제시하고 있다. 이에 반하여, 본 발명은 별도의 계층3 처리 기능을 포함하고, 이들간의 최적 구성 및 구조에 대한 시스템 구조를 제시함으로써, 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
이에, IP 포워딩 기능을 시스템 내에서 분산시켜 처리함으로써, 인터넷 트래픽을 효율적으로 처리하기 위한 방안이 절실히 요구된다.
In the conventional router, since the layer 3 processing function of IP forwarding is concentrated in one place in the system, when there is a lot of traffic forwarding the IP packet, a traffic bottleneck occurs and the packet processing time can be processed at the speed of the line. There is a problem that there is no problem, and the packet exchange performance as a high-speed router cannot be satisfied by adopting a method of exchanging IP packets of variable length.
As an example of a similar prior art related to the present invention, in the Internet protocol over asynchronous transmission mode approach, the IP protocol data transmission scheme in the "Internet protocol over asynchronous transmission mode approach for transmitting IP data from a terminal to a local / remote forwarding method. (Korean Patent Registration No. 1999-0048608, registered on July 5, 1999) (hereinafter referred to as "first prior art"), wherein the first prior art determines whether the received IP data is registered in a predetermined forwarding table. Therefore, if not registered in the forwarding table, by selecting the local / remote forwarding method according to the service type of the IP data, it is possible to efficiently use the network resources in the IP over ATM approach.
However, in view of the present invention, while the first prior art is a method of local / remote forwarding IP data from a terminal, the present invention provides a high-performance ATM based ATM switch including a fast layer 3 processing function. Regarding the router structure, a line card is used to route IP packets with a forwarding table. In addition, although the first prior art has an effect of efficiently using the network resources of the IP over ATM, the present invention is to configure a medium-sized Internet and data communication network requiring high-speed layer 3 processing rather than the efficiency of network resources. It has the effect of establishing a structural basis for the system.
As another example, "Ethernet access device for accommodating IP router function using ATM switch" provides an Ethernet access device for accommodating IP router function using ATM switch (Korean Patent Registration No. 1998-153944, registered on July 7, 1998) (Hereinafter referred to as a second prior art), wherein the second prior art can provide an IP multicasting function to a plurality of ATM subscribers by using a cell multicasting function of an ATM switch. Leave it open and provide ATM access for users who require new high-speed data transfer and processing.
However, in view of the present invention, the second prior art is a small size general ATM router structure in an ATM switch, which encapsulates an IP packet without having a separate forwarding table in the Ethernet subscriber card of the ATM switch. On the contrary, the present invention is an ATM switch-based high performance ATM-based router structure including a fast layer 3 processing function, which encapsulates an IP packet with a forwarding table in a line card. In addition, although the second prior art has an effect of providing an ATM switch access function to an existing Ethernet user, the present invention provides a system capable of constructing a large-scale Internet and data communication network requiring high-speed Layer 3 processing. It has the effect of laying a structural foundation.
As another example, a router device of an "Asynchronous Transfer Mode (ATM) network" for a DS1E class ATM router for providing a multi-point interconnection function of a distributed computer network, a host computer, a personal computer, etc. (Korean Patent Registration No. 1996-008509 (Registered on August 13, 1998) (hereinafter referred to as "third prior art"), which describes the general structure of a small router of DS1E class. On the contrary, the present invention includes a separate layer 3 processing function, and proposes a system structure for the optimal configuration and structure therebetween, so that a system capable of constructing a large-scale Internet and data communication network requiring high speed layer 3 processing is required. It has the effect of laying a structural foundation.
Accordingly, there is an urgent need for a method for efficiently processing Internet traffic by distributing and processing an IP forwarding function in a system.

본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리함으로써, 트래픽 병목현상 감소 및 스위칭 성능 향상을 시킬 수 있는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to meet the above requirements, by introducing a fixed-length switching function and distributed processing IP forwarding function, asynchronous transmission mode-based switching that can reduce the traffic bottlenecks and improve the switching performance An object of the present invention is to provide a high speed internet protocol packet forwarding apparatus for a system, a method thereof, and a routing system using the same.

즉, 본 발명은 고속 라우터의 입력포트에서 IP 패킷이 입력될 경우에 이그잭트(EXACT)-매칭 알고리즘과 엘피엠(LPM)-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 포워딩 정보 테이블을 검색한 후 ATM셀로 분할하여 ATM 스위치 패브릭으로 전달하며, 출력포트에서는 ATM 스위치 패브릭으로부터 수신된 셀을 재 결합하여 IP 패킷을 구성하여 IP 서비스 품질(QoS) 클래스별 큐에 저장한 후에 별도의 IP 패킷 스케쥴러를 통하여 IP 패킷의 서비스 품질(QoS)에 따라서 IP 패킷을 전달하는, 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.That is, the present invention applies the EXACT-matching algorithm and the LPM-matching algorithm simultaneously when an IP packet is input from the input port of the high-speed router, searches the forwarding information table, and divides it into ATM cells. It forwards to the ATM switch fabric, and at the output port, IP packets are recombined by combining the cells received from the ATM switch fabric, stored in a queue by IP quality of service (QoS) class, and service of IP packets through a separate IP packet scheduler. An object of the present invention is to provide a high-speed Internet protocol packet forwarding apparatus and method and a routing system using the same for an asynchronous transmission mode-based switching system that delivers IP packets according to quality (QoS).

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 있어서, 외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드, 목적지 헤더 정보, 인캡슐레이션 헤더에 대한 정보, IP 포워딩 정보를 저장하고 있는 저장수단; 상기 인캡슐레이션 헤더 정보를 분석하여 수신 IP 처리수단으로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션수단; 상기 목적지 헤더(DH) 정보를 가져와서 IP 포워딩수단으로 전달하기 위한 상기 수신 IP 처리수단; 상기 수신 IP 처리수단으로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보를 이용하여 상기 IP 포워딩 정보를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 IP 포워딩수단; 상기 IP 포워딩수단으로부터 전달된 상기 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션수단으로 전달하기 위한 상기 송신 IP 처리수단; 및 상기 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보를 상기 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 상기 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 상기 목적지로 전송하기 위한 상기 IP 인캡슐레이션수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an Internet Protocol (IP) packet forwarding apparatus for an asynchronous transmission mode (ATM) based routing system, comprising: a payload for an IP packet (received IP packet) received from the outside; Storage means for storing destination header information, information on the encapsulation header, and IP forwarding information; IP decapsulation means for analyzing the encapsulation header information to separate data to be delivered to a receiving IP processing means; Receiving IP processing means for taking the destination header (DH) information and delivering it to IP forwarding means; The IP forwarding means for retrieving the IP forwarding information by using the destination header (DH) information transmitted from the receiving IP processing means to find IP address information (destination IP address information) for a destination and transmitting the same to the transmitting IP processing means. ; The transmission IP processing means for delivering an IP encapsulation value for the destination IP address information transmitted from the IP forwarding means to IP encapsulation means; And converting the encapsulation header (EH) information into encapsulation header (EH) information that can be processed at the destination, converting the received IP packet, and transmitting the converted IP packet to the destination. Characterized in that it comprises a migration means.

그리고, 본 발명은 비동기전송모드(ATM) 기반의 스위칭 시스템을 위한 인터넷프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 적용되는 IP 패킷 포워딩 방법에 있어서, 외부로부터 수신된 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)를 이용하여, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블과 LPM(Longest Prefix Matching) 매칭 테이블을 검색하여, EXACT 매칭이 성공하였는지를 확인하는 확인 단계; 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 성공하면, 상기 LPM 매칭 테이블의 검색을 중단하고, 상기 EXACT 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하는 EXACT 매칭 처리 단계; 및 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 실패하면, 상기 LPM 매칭 테이블 검색을 계속 수행하여 LPM 매칭 검사를 완료한 후, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 LPM 매칭 처리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention provides an IP packet forwarding method applied to an internet protocol (IP) packet forwarding apparatus for an asynchronous transmission mode (ATM) based switching system, by using a destination header (DH) of an IP packet received from the outside. Confirming whether the EXACT matching is successful by searching the EXACT matching table and the Longest Prefix Matching (LPM) matching table; As a result of the checking in the confirming step, if the EXACT matching is successful, the search of the LPM matching table is stopped, the forwarding information is obtained by using the destination address stored in the EXACT matching table, and then the received IP packet is converted into the destination address. An EXACT matching processing step of transferring to a; And when the EXACT matching fails, after performing the LPM matching table search, completing the LPM matching check, and obtaining forwarding information using the destination address stored in the LPM matching table. And an LPM matching processing step of forwarding the received IP packet to the destination address and registering an LPM matching result in the EXACT matching table.

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한편, 본 발명은 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단; ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단; 상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention in the asynchronous transmission mode (ATM) -based routing system, by separating the Internet Protocol (IP) packet from the data frame input through the Ethernet / frame relay network, to search for the destination address for the IP packet, Ethernet / frame relay (FR) input port processing means for dividing the IP packet into ATM cells and transmitting the same to the switching means; An ATM input port processing means for extracting an ATM cell from a data frame input through an ATM network, searching for a destination address of an ATM cell according to the type of the extracted ATM cell, and transmitting the ATM address to the switching means; The switching means for switching the ATM cell transmitted from the Ethernet / frame relay input port processing means and the ATM input port processing means and transferring the same to an output port; Ethernet / frame relay output port processing means for combining and generating an ATM packet by combining the ATM cells transmitted from the switching means, and generating a data frame from the stored IP packet and transmitting the data frame to the destination address; ATM output port processing means for combining the ATM cell transmitted from the switching means to transmit to the destination address through a transmission line frame; And network processing means for distributing the IP packet forwarding by distributing the IP forwarding information table to all input ports of the router.

본 발명은 IP 포워딩 기능을 시스템내에서 분산시켜 처리하는 것으로, 라우팅 프로토콜 기능을 수행하는 전용 네트워크 프로세서에서 구성한 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하는 구조를 가지고 있다. 즉, 고속 라우터의 입력포트에서 IP 패킷이 입력될 경우 EXACT-매칭 알고리즘과 LPM-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 포워딩 정보 테이블을 검색한 후 ATM 셀로 분할하여 ATM 스위치 패브릭으로 전달하며, 출력포트에서는 ATM 스위치 패브릭으로부터 수신될 셀을 재결합하여 IP 패킷을 구성하여 IP QoS 클래스별 큐에 저장한 후 별도의 IP 패킷 스케쥴러를 통하여 IP 패킷의 QoS에 따라서 IP 패킷을 전달하는 구조를 가지고 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 ATM 스위치 기능을 그대로 제공하면서, 고속의 ATM 기반 IP 라우터로서의 기능도 제공할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
The present invention is to distribute and process the IP forwarding function in the system, and to distribute the IP packet forwarding by distributing the IP forwarding information table configured in the dedicated network processor performing the routing protocol function to all the input ports of the router. have. In other words, when an IP packet is input from the high-speed router, the forwarding information table is searched by applying the EXACT-matching algorithm and the LPM-matching algorithm at the same time, divided into ATM cells, and delivered to the ATM switch fabric. After recombining the cells to be received from the fabric, IP packets are constructed, stored in a queue for each IP QoS class, and the IP packets are forwarded according to the QoS of the IP packets through a separate IP packet scheduler.
According to the present invention, it is possible to provide a function as a high speed ATM-based IP router while providing the existing ATM switch function as it is.
The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명이 적용되는 ATM 기반 계층 3 라우터를 이용한 ATM-LAN 백본망의 구성도로서, ATM 기반 라우터(102)를 사용하여 ATM-LAN 백본망(101)을 구성하는 것을 니타낸다.FIG. 1 is a block diagram of an ATM-LAN backbone network using an ATM-based layer 3 router to which the present invention is applied, and shows the configuration of an ATM-LAN backbone network 101 using an ATM-based router 102.

ATM-LAN 백본망(101)에는 ATM-LAN(103), 이더넷 LAN(104), 및 프레임릴레이 망(105) 등의 다양한 LAN 도메인이 접속될 수 있다. The ATM-LAN backbone network 101 may be connected to various LAN domains such as the ATM-LAN 103, the Ethernet LAN 104, and the frame relay network 105.

IP 도메인(103~105)간 IP 호스트(106)의 접속을 원활하게 지원하는 것이 ATM-LAN 백본망(101)용 ATM 기반 라우터(102)의 주된 기능이다. 이와 같은 기능을 제공하기 위하여 ATM 기반 라우터(102)는 종래의 라우터가 가지고 있는 라우팅 프로토콜 기능과 IP 포워딩 기능을 기본적으로 가져야 한다. It is a main function of the ATM-based router 102 for the ATM-LAN backbone network 101 to smoothly support the connection of the IP host 106 between the IP domains 103 to 105. In order to provide such a function, the ATM-based router 102 should basically have a routing protocol function and an IP forwarding function of the conventional router.

종래 백본용 LAN 라우터의 경우, 단일 라우터에서 처리해야 할 IP 트래픽의 양이 많지 않아서 IP 포워딩 기능을 집중화시켜 처리할 수 있었으나, 최근 단일 백본용 라우터에서 처리해야 할 IP 트래픽이 급속적으로 증가함에 따라서 집중화된 IP 포워딩 처리 방식으로는 IP 포워딩 기능을 적절히 처리할 수 없게 되었다. In the case of the conventional backbone LAN router, since the amount of IP traffic to be handled by a single router was not large, the IP forwarding function could be centralized and processed, but as the IP traffic to be handled by a single backbone router has recently increased rapidly, The centralized IP forwarding method cannot handle IP forwarding properly.

도 2 는 본 발명에 따른 ATM 기반 라우팅 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ATM 기반의 라우팅 시스템은, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 IP 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로 전송하기 위한 프레임릴레이(FR)/이더넷 입력포트 처리기(202,204)와, ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리기(203)와, 프레임릴레이/이더넷 입력포트 처리기(202,204)와 ATM 입력포트 처리기(203)로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리기(210,211) 또는 ATM 출력포트 처리기(209)로 전달하기 위한 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)과, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리기(210,211)와, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리기(209)와, IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 프로세서(201)를 포함한다.
2 is a diagram illustrating an embodiment of an ATM based routing system according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the ATM-based routing system according to the present invention separates an IP packet from a data frame input through an Ethernet / frame relay network, searches for a destination address for the IP packet, and retrieves an IP packet. ATM cells extracted from the frame relay (FR) / Ethernet input port processors 202 and 204 for segmenting the ATM cells and transmitting them to the cell-based ATM switch fabric 205 and data frames input through the ATM network. ATM input port processor 203, frame relay / Ethernet input port processor 202, 204, and ATM input port processor 203 for retrieving the destination address of the ATM cell and transmitting to the cell-based ATM switch fabric 205 according to the type Cell-based ATM switch for switching the ATM cell forwarded from Ethernet port) to Ethernet / Frame Relay output port processor (210,211) or ATM output port processor (209). An Ethernet / frame relay output for combining the brick 205 and the ATM cells delivered from the cell-based ATM switch fabric 205 to generate and store IP packets, and to generate data frames from the stored IP packets and transmit them to a destination address. Port outputs (210, 211), ATM output port processor (209) for combining the ATM cells delivered from the cell-based ATM switch fabric 205 to the destination address through the transmission line frame, IP forwarding information table of the router A network processor 201 for distributing IP packet forwarding by distributing to all input ports is included.

ATM 기반 라우터(102)의 라우팅 프로토콜 수행은 실시간 처리를 할 필요가 없으므로 별도의 네트워크 프로세서(201)를 통하여 수행하며, 네트워크 프로세서 (201)에서는 ATM 기반 라우터(102)로 수신되는 IP 패킷의 넥스트 홉(Next-Hop) 정보를 나타내는 라우팅 정보 테이블(RIB : Routing Information Base)(207)을 라우팅 프로토콜 수행을 통하여 구한 후, IPC 경로(206)를 통하여 각 선로 정합 장치인 프레임릴레이 입력포트 처리기(202), ATM 입력포트 처리기(203), 및 이더넷 입력포트 처리기(204)로 라우팅 정보 테이블(RIB)의 라우팅 정보를 분산시킨다. Since the routing protocol of the ATM-based router 102 does not need to be processed in real time, it is performed through a separate network processor 201, and the network processor 201 performs a next hop of an IP packet received by the ATM-based router 102. After obtaining a routing information table (RIB) 207 representing Next-Hop information by performing a routing protocol, the frame relay input port processor 202 serving as each line matching device through the IPC path 206. The routing information of the routing information table (RIB) is distributed to the ATM input port processor 203 and the Ethernet input port processor 204.

각 입력포트 처리기(202~204)에 전달되어진 라우팅 정보 테이블(RIB)(207)은 실제적인 IP 포워딩을 수행하기 위한 IP 룩업(Look-Up) 테이블 형태인 포워딩 정보 테이블(FIB : Forwarding Information Base)(208)로 저장된다. The routing information table (RIB) 207 transmitted to each input port processor 202 to 204 is a forwarding information base (FIB) in the form of an IP look-up table for performing actual IP forwarding. Stored at 208.

ATM 기반 라우터(102)의 각 입력포트 처리기(202~204)는 최대 선로의 속도로 수신되는 IP 패킷의 처리를 포워딩 정보 테이블(FIB)(208)을 사용하여 처리할 수 있도록, 효율적인 IP 룩업(Look-Up) 기능을 수행한다. Each input port processor 202-204 of the ATM-based router 102 can use the forwarding information table (FIB) 208 to process the IP packets received at the maximum line speed, so that an efficient IP lookup ( Look-Up) function.

셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)은 선로 정합 카드에 해당하는 입력포트 처리기(202~204)로부터 전달되는 고정 길이의 셀을 스위칭하여 출력포트 처리기(209~211)로 전달한다.The cell-based ATM switch fabric 205 switches a fixed length cell transmitted from the input port processors 202 to 204 corresponding to the line matching card and transmits the fixed length cell to the output port processors 209 to 211.

도 3 은 본 발명에 따른 이더넷/프레임릴레이 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of an Ethernet / frame relay line input / output port processing apparatus according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리 장치(301)는 이더넷 또는 프레임릴레이(FR) 선로별 데이터 프레임에 인캡슐레이션되어 있는 IP 패킷을 분리하는 기능을 수행하는 입력 선로 접속부(302), 수신된 IP 패킷의 넥스트 홉(next-hop)을 찾아내 주는 IP 경로 검색부(303), 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 IP 패킷을 출력포트별로 저장하는 출력포트별 IP 패킷 큐(304), 및 출력포트별 큐를 순차적으로 액세스하여 ATM셀로 분할한 후에 셀 기반 스위치 패브릭(306)으로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 분할 및 입력 큐 제어부(305)로 구성된다. As shown in FIG. 3, the Ethernet / Frame Relay (FR) input port processing apparatus 301 is an input for separating an IP packet encapsulated in a data frame for each Ethernet or Frame Relay (FR) line. Outputs an IP packet that has completed the processing of the IP header for the next-hop line connection unit 302, an IP route search unit 303 for finding a next-hop of a received IP packet ATM cell partitioning and input queue control unit providing a function of sequentially accessing an IP packet queue 304 for each output port to be stored for each port and a queue for each output port to sequentially divide the ATM port into ATM cells, and then transfer the same to the cell-based switch fabric 306. 305).

그리고, 이더넷/프레임릴레이(FR) 출력포트 처리 장치(307)는 셀 기반 스위치 패브릭(306)으로부터 전달되어온 ATM셀을 재결합하여 IP 패킷을 재결합한 후, 수신된 IP 패킷을 IP 패킷의 서비스 품질(QoS : Quality of Service)에 따라서 IP 패킷 클래스 큐(309)로 저장하는 기능을 제공하는 ATM셀 재결합부(308), IP 서비스 품질(QoS) 별로 IP을 저장하는 IP 패킷 클래스 큐(309), IP 패킷 클래스 큐(309)를 스케쥴링하여 출력 선로 접속부(311)로 전달하는 기능을 제공하는 IP 패킷 스케쥴러(310), 및 이더넷 또는 프레임릴레이(FR) 선로별 미디어의 프레임에 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 기능을 수행하는 출력 선로 접속부(311)로 구성된다. The Ethernet / Frame Relay (FR) output port processing unit 307 recombines the ATM packets by recombining the ATM cells transmitted from the cell-based switch fabric 306, and then receives the received IP packets into the quality of service of the IP packets. QoS cell recombination unit 308 that provides a function of storing the IP packet class queue 309 according to the Quality of Service (QoS), an IP packet class queue 309 that stores IP for each IP quality of service (QoS), and IP. The IP packet scheduler 310 provides a function of scheduling the packet class queue 309 and delivering the packet class queue 309 to the output line connection unit 311, and encapsulating the IP packet in a frame of media for each Ethernet or frame relay (FR) line. It consists of an output line connection part 311 which performs a function.

도 4 는 본 발명에 따른 ATM 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a configuration diagram of an embodiment of an ATM line input / output port processing apparatus according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, ATM 입력포트 처리 장치(401)는, ATM 전송 선로 프레임으로부터 셀을 추출하여 ATM셀 필터링부(403)로 전달하는 기능을 제공하는 입력 선로 접속부(402), 수신된 ATM셀 중 IP 패킷 처리가 요구되는 셀과 ATM 처리만을 요구하는 셀을 분리하는 기능을 제공하는 ATM셀 필터링부(403), ATM셀 필터링 부(403)로부터 전달되어 온 셀을 재결합하여 IP 패킷 형태로 재결합하는 기능을 제공하는 IP 재결합부(404), 재결합된 IP 패킷의 넥스트 홉(next-hop)을 찾아내 주는 IP 경로 검색부(405), 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 IP 패킷을 출력포트별로 저장하는 출력포트별 IP 패킷 큐(406), 출력포트별 큐를 순차적으로 액세스하여 ATM셀로 분할한 후 입력 큐 제어부(409)로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 분할부(407), ATM셀 필터링부(403)로부터 전달되어 온 셀을 출력포트 별로 저장하는 기능을 제공하는 출력포트별 ATM셀 큐(408), 및 ATM셀 분할부(407)와 출력포트별 ATM셀 큐(408)를 번갈아 가며 액세스하여 셀 기반 스위치 패브릭(410)으로 ATM셀을 전달하는 기능을 제공하는 입력 큐 제어부(409)로 구성된다. As shown in FIG. 4, the ATM input port processing apparatus 401 includes an input line connection unit 402 that provides a function of extracting a cell from an ATM transmission line frame and transferring the cell to the ATM cell filtering unit 403. ATM cell filtering unit 403 and ATM cell filtering unit 403, which provide a function of separating a cell requiring IP packet processing and a cell requiring only ATM processing among ATM cells, recombine the cells transmitted from the ATM cell filtering unit 403 to form an IP packet. IP recombination unit 404 that provides the function of recombination, IP path retrieval unit 405 that finds the next hop of the recombined IP packet, and the IP header for the next hop. An ATM cell providing a function of sequentially accessing an IP packet queue 406 for each output port for storing the processed IP packet for each output port, and sequentially dividing the queue for each output port into an ATM cell, and then delivering the packet to the input queue controller 409. The division unit 407 and the ATM cell filtering unit 403 A cell-based switch fabric by alternately accessing the ATM cell queue 408 for each output port and the ATM cell partitioner 407 and the ATM cell queue for each output port alternately providing the function of storing the on-cell for each output port. The input queue control unit 409 provides a function of delivering an ATM cell to the 410.

그리고, ATM 출력포트 처리 장치(411)는, 셀 기반 스위치 패브릭(410)으로부터 전달되어온 ATM셀을 ATM 연결별 출력 큐(413)에 저장하는 기능을 제공하는 출력 큐 제어부(412), ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 셀을 저장하는 ATM 연결별 출력 큐(413), ATM 연결별 출력 큐(413)에 저장된 셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 스케쥴링하여 출력 선로 접속부(415)로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 스케쥴러(414), 및 ATM 전송 선로 프레임에 ATM셀을 전달하는 기능을 수행하는 출력 선로 접속부(415)로 구성된다.And, the ATM output port processing unit 411, the output queue control unit 412, which provides a function for storing the ATM cell transmitted from the cell-based switch fabric 410 to the output queue 413 for each ATM connection, for each ATM connection Output line connection unit 415 by scheduling an output queue 413 for each ATM connection and a cell stored in the output queue 413 for each ATM connection according to the quality of service (QoS) for each ATM connection. An ATM cell scheduler 414 provides a function of delivering an ATM cell, and an output line connection unit 415 performing a function of delivering an ATM cell to an ATM transmission line frame.

도 5 는 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이 입/출력포트 처리기능 프로토콜 스택 구조도로서, 이더넷/프레임릴레이 입/출력포트 처리기(301,307)에서 수행하는 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다. FIG. 5 is a diagram illustrating the structure of an Ethernet / frame relay input / output port processing protocol stack applied to the present invention, and illustrates a function performed by the Ethernet / frame relay input / output port processors 301 and 307 using the protocol stack.

도 5에 도시된 바와 같이, 이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(501)을 살펴보면, 이더넷/FR 선로로부터 수신된 신호는 물리층 처리와 데이터 링크층 처리 및 IP 디캡슐레이션 기능(502)을 순차적으로 거친 후 IP 패킷 형태로 구성되며, 디캡슐레이션된 IP 패킷은 IP 포워딩 기능(503)의 IP 룩업(look-up)을 통하여 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 후 ATM 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(504)을 거쳐서 인캡슐레이션되며, 인캡슐레이션이 완료된 IP 패킷은 ATM 적응층(AAL : ATM Adaptation Layer)(이하, "AAL"이라 함) 기능을 통하여 ATM셀로 분할된 후 ATM 기능을 거쳐서 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(505)으로 전달된다. As shown in FIG. 5, referring to a processing protocol stack 501 of an Ethernet / frame relay input port, a signal received from an Ethernet / FR line may include physical layer processing, data link layer processing, and IP decapsulation function 502. After sequentially passing through the IP packet, the decapsulated IP packet is processed through the IP look-up of the IP forwarding function 503 and the IP header processing for the next hop is completed. After encapsulation via the IP encapsulation function 504 on the ATM, the encapsulated IP packet is transmitted through an ATM Adaptation Layer (AAL) function (hereinafter referred to as "AAL"). After being divided into ATM cells, they are transferred to a cell-based ATM switch fabric 505 through an ATM function.

그리고, 이더넷/프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(506)을 살펴보면, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(505)으로부터 전달되어온 ATM셀은 ATM 계층 처리 및 AAL 계층 처리 기능을 거친 후 IP 디캡슐레이션 기능(507)을 통하여 ATM 상으로 전달되어 온 IP 패킷을 추출하게 되며, 추출된 IP 패킷 정보는 이더넷/FR 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(509)을 수행하기 위하여 IP 인터워킹 기능(508) 처리를 거치게 되며, IP 인캡슐레이션 기능(509) 작업이 완료된 IP 패킷은 이더넷/프레임릴레이(FR) 데이터 링크층 처리 및 물리층 처리 기능을 거쳐서 물리적인 전송 선로로 전송되는 일련의 과정을 거치게 된다. In addition, referring to the processing protocol stack 506 of the Ethernet / frame relay output port, the ATM cell delivered from the cell-based ATM switch fabric 505 undergoes the ATM layer processing and the AAL layer processing, and then the IP decapsulation function ( The IP packet transmitted to the ATM is extracted through 507, and the extracted IP packet information is processed through the IP interworking function 508 to perform the IP encapsulation function 509 on Ethernet / FR. After the IP encapsulation function 509 is completed, the IP packet undergoes a series of processes transmitted through the Ethernet / Frame Relay (FR) data link layer processing and the physical layer processing to the physical transmission line.

도 6 은 본 발명에 적용되는 ATM 에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로의 연결 프로토콜 스택 구조도로서, ATM에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로 IP 패킷 라우팅을 수행하기 위한 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다. 6 is a diagram illustrating a connection protocol stack structure in the ATM / Ethernet / Frame Relay direction according to the present invention, and illustrates a function for performing IP packet routing in the ATM / Ethernet / Relay frame direction using the protocol stack.

도 6에 도시된 바와 같이, ATM 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(601)을 살펴보면, ATM 선로로부터 수신된 ATM셀은 물리층처리, ATM층 처리, 및 AAL 처리 기능을 거친 후, IP 디캡슐레이션 기능(602)으로 전달되며, IP 디캡슐레이션 기능(602)을 거쳐 IP 패킷 형태로 구성된 후, IP 포워딩 기능(603)으로 전달된다.As shown in FIG. 6, referring to the processing function stack 601 of the ATM input port, an ATM cell received from an ATM line undergoes a physical layer process, an ATM layer process, and an AAL process, and then an IP decapsulation function. 602, which is configured in the form of an IP packet via an IP decapsulation function 602, and then is transmitted to an IP forwarding function 603.

그러면, IP 포워딩 기능(603)의 IP 룩업(look-up)을 통하여 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 후, ATM 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(604)을 거쳐서 인캡슐레이션되며, 인캡슐레이션이 완료된 IP 패킷은 AAL 기능을 통하여 ATM셀로 분할된 후, ATM 기능을 거쳐서 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(605)으로 전달된다. Then, after the processing of the IP header for the next hop through the IP look-up of the IP forwarding function 603 is completed, the IP encapsulation function to the ATM via the IP encapsulation function (604) The encapsulated, encapsulated IP packet is divided into ATM cells through the AAL function and then transferred to the cell-based ATM switch fabric 605 via the ATM function.

그리고, 이더넷/ 프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(606)은 상기 도 5의 이더넷/ 프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(506)과 동일하다.The processing protocol stack 606 of the Ethernet / frame relay output port is the same as the processing protocol stack 506 of the Ethernet / frame relay output port of FIG. 5.

도 7 은 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 연결 방향으로의 프로토콜 스택 구조도로서, 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 방향으로 IP 패킷 라우팅을 수행하기 위한 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다. 7 is a diagram illustrating a protocol stack structure from the Ethernet / frame relay to the ATM connection direction according to the present invention, and illustrates a function for performing IP packet routing from the Ethernet / frame relay to the ATM direction using the protocol stack.

이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(701)은 상기 도 5의 이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(501)과 동일하다. The processing protocol stack 701 of the Ethernet / frame relay input port is the same as the processing protocol stack 501 of the Ethernet / frame relay input port of FIG.

ATM 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(703)을 살펴보면, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(702)으로부터 전달되어온 ATM셀은 ATM층 처리 및 물리층 처리 기능을 거친 후, 선로로 전송되는 일련의 과정을 거치게 된다.Referring to the processing protocol stack 703 of the ATM output port, the ATM cell transmitted from the cell-based ATM switch fabric 702 undergoes the ATM layer processing and the physical layer processing functions and then undergoes a series of processes transmitted to the line.

도 8 은 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치의 일실시예 구성도로서, ATM 기반 라우터(102)의 각 라인카드에서 수행하는 IP 패킷 포워딩 장치를 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치는, 외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드(802), 목적지 헤더(Destination Header) 정보(803), 인캡슐레이션 헤더(Encapsulated Header)에 대한 정보(804), 그리고 IP 포워딩 정보(별도의 포워딩 정보 테이블로 구성될 수 있음)(808)를 저장하고 있는 패킷 메모리(801)와, 인캡슐레이션 헤더 정보(804)를 분석하여 수신 IP 처리부(806)로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션부(805)와, 목적지 헤더(DH) 정보(803)를 가져와서 IP 포워더(807)로 전달하기 위한 수신 IP 처리부(806)와, 수신 IP 처리부(806)로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보(803)를 이용하여 IP 포워딩 정보(808)를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리부(809)로 전달하기 위한 IP 포워더(807)와, IP 포워더(807)로부터 전달된 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션부(810)로 전달하기 위한 송신 IP 처리부(809)와, 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보(804)를 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 목적지로 전송하기 위한 IP 인캡슐레이션부(810)를 포함한다.
8 is a block diagram of an IP packet forwarding apparatus according to an embodiment of the present invention, and illustrates an IP packet forwarding apparatus performed by each line card of the ATM-based router 102. Referring to FIG.
As shown in FIG. 8, the IP packet forwarding apparatus according to the present invention includes a payload 802, destination header information 803, and encapsulation for an IP packet (receive IP packet) received from the outside. A packet memory 801 that stores information about the encapsulated header 804, IP forwarding information (which may be configured as a separate forwarding information table) 808, and encapsulation header information 804. ), The IP decapsulation unit 805 for separating the data to be delivered to the receiving IP processing unit 806, and the destination header (DH) information 803 is obtained and delivered to the IP forwarder 807. IP forwarding information 808 is retrieved using the destination IP processing unit 806 and the destination header (DH) information 803 transmitted from the reception IP processing unit 806 to obtain IP address information (destination IP address information) for the destination. IP forwarder 807 for locating and forwarding to the transmitting IP processing unit 809, and A transmission IP processing unit 809 for transmitting the IP encapsulation value of the destination IP address information transmitted from the P forwarder 807 to the IP encapsulation unit 810, and the encapsulation header (EH) information 804. ) Is converted into encapsulation header (EH) information that can be processed at the destination, and converts the received IP packet to transmit the converted IP packet to the destination.

수신된 IP 패킷은 패킷 메모리(801)내에 저장되는데, 이때 패킷 메모리(801)내에 저장되는 IP 패킷의 주된 내용은 IP 패킷 페이로드(802), IP 패킷의 목적지 주소값인 목적지 헤더(DH : Destination Header)(803), 및 IP가 인캡슐레이션될 때 붙게 되는 인캡슐레이션 헤더 정보(EH : Encapsulated Header)(804)이다.The received IP packet is stored in the packet memory 801, wherein the main content of the IP packet stored in the packet memory 801 is an IP packet payload 802, a destination header (DH: Destination address value) of a destination address of the IP packet. Header) (803), and encapsulated header information (EH: Encapsulated Header) 804 attached when the IP is encapsulated.

IP 디캡슐레이션부(805)는 저장된 IP 패킷 정보 중 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값을 분석한 후, 상위의 수신 IP 처리부(806)로 전달하여야 할 데이터를 분리하여 전달하는 기능을 제공한다. The IP decapsulation unit 805 analyzes the encapsulation header (EH) 804 value among the stored IP packet information, and then separates and transmits data to be transmitted to the upper receiving IP processing unit 806. to provide.

수신 IP 처리부(806)는 저장된 IP 패킷 정보 중 목적지 헤더(DH)(803) 값을 가져와서 IP 포워더(807)로 전달하며, IP 포워더(807)는 목적지 헤더(DH)(803) 값을 사용하여 넥스트 홉(Next-Hop)에 대한 IP 주소 정보를 IP 포워딩 정보 테이블(FIB)(808)을 검색하여 찾아낸 후 송신 IP 처리부(809)로 전달한다. The receiving IP processing unit 806 obtains a destination header (DH) 803 value among the stored IP packet information and delivers the value to the IP forwarder 807, and the IP forwarder 807 uses the destination header (DH) 803 value. Then, the IP forwarding information table (FIB) 808 is searched for and found in the next hop, and then forwarded to the transmission IP processing unit 809.

송신 IP 처리부(809)는 넥스트 홉(Next-Hop) IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션 값을 IP 인캡슐레이션부(810)로 전달하며, IP 인캡슐레이션부(810)는 패킷 메모리(801)내의 수신 IP 패킷의 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값을 넥스트 홉(Next-Hop)에서 적절히 처리할 수 있도록 새로운 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값으로 대치시키는 기능을 수행한다.The transmitting IP processor 809 transmits an IP encapsulation value for Next-Hop IP address information to the IP encapsulation unit 810, and the IP encapsulation unit 810 transmits a packet memory 801. Replaces the encapsulation header (EH) 804 value of the received IP packet with a new encapsulation header (EH) 804 value for proper processing in the next hop. .

IP 헤더에 대한 포워딩 처리가 완료된 IP 패킷은 넥스트 홉(Next-Hop)으로 전달된다.The IP packet having completed the forwarding process for the IP header is forwarded to the next hop.

도면에 도시된 바와 같이, 수신된 IP 패킷은 패킷 메모리(801)로부터 별도로 복사되지 않고 처리되므로 IP 패킷 포워딩을 고속으로 처리할 수 있다.As shown in the figure, the received IP packet is processed without being copied separately from the packet memory 801, so that IP packet forwarding can be processed at high speed.

도 9 는 본 발명에 적용되는 IP 패킷 포워딩 기능 블록도로서, ATM 기반 라 우터(102)의 각 라인카드에서의 IP 패킷 포워딩 처리 기능을 나타낸다. 9 is a block diagram of an IP packet forwarding function applied to the present invention, and shows an IP packet forwarding processing function in each line card of the ATM-based router 102. Referring to FIG.

수신된 IP 패킷의 페이로드(901)와 목적지 헤더(DH)(902)는 별도의 변경없이 그대로 송신 IP 패킷의 페이로드(903)와 목적지 헤더(DH)(904)로 전달된다. The payload 901 and the destination header (DH) 902 of the received IP packet are transferred to the payload 903 and the destination header (DH) 904 of the transmitting IP packet without change.

IP 포워더(905)는 수신 IP 패킷의 목적지 주소인 목적지 헤더(DH)(902)값을 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 처리 블록(906)과 엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘 처리 블록(910)으로 동시에 전달한다. The IP forwarder 905 simultaneously transfers the destination header (DH) 902 value, which is the destination address of the received IP packet, to the EXACT matching algorithm processing block 906 and the LPM matching algorithm processing block 910. To pass.

이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 처리 블록(906)은 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907) 엔트리 중 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)(902) 값과 동일한 엔트리가 등록되어 있는지를 파악한다. The EXACT matching algorithm processing block 906 determines whether an entry equal to the destination header (DH) 902 value of the received IP packet is registered among the EXACT matching IP lookup table 907 entries. .

만약, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)내에 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)(902) 값과 동일한 엔트리가 등록되어 있을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)의 해당 엔트리는 수신 IP 패킷을 포워딩하기 위한 인캡슐레이션 정보가 저장되어 있는 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지를 출력한다. 실제적으로 상기와 같은 과정을 수행하기 위하여 는 상용 CAM을 사용할 수 있다. If an entry equal to the destination header (DH) 902 value of the received IP packet is registered in the EXACT matching IP lookup table 907, the EXACT matching IP lookup table 907 The entry outputs an IP address of the IP forwarding information table 908, which stores encapsulation information for forwarding the received IP packet. In practice, a commercial CAM may be used to perform the above process.

엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘 처리 블록(910)은 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911) 엔트리 중 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH) 값(902)과 최대 길이로 매칭되는 엔트리가 등록되어 있는지를 반복적으로 테이블을 검색함으로써 파악하며, 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911)의 해당 엔트리는 수신 IP 패킷을 포워딩하기 위한 인캡슐레이션 정보가 저장되어 있는 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지를 출력한다. The LPM matching algorithm processing block 910 registers an entry matching the maximum length with a destination header (DH) value 902 of the received IP packet among the LPM matching IP lookup table 911 entries. IP address of the IP forwarding information table 908, which stores the encapsulation information for forwarding the received IP packet. Print the address.

IP포워딩 정보 테이블(908)은 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)이 성공적으로 수행되었을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)로부터 입력되는 주소번지에 해당되는 IP포워딩 정보 테이블(908)내의 IP 포워딩 정보(909)를 IP 포워더(905)로 전달하며, 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)이 실패했을 경우, 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911)로부터 입력되는 주소번지에 해당되는 IP포워딩 정보 테이블(908)내의 IP 포워딩 정보(909)를 IP 포워더(905)로 전달한다. When the EXACT matching algorithm 906 is successfully executed, the IP forwarding information table 908 includes an IP forwarding information table corresponding to an address address input from the EXACT matching IP lookup table 907. The IP forwarding information 909 in 908 is transmitted to the IP forwarder 905, and when the EXACT matching algorithm 906 fails, an address input from the LPM matching IP lookup table 911. The IP forwarding information 909 in the IP forwarding information table 908 corresponding to the address is transmitted to the IP forwarder 905.

IP 포워더(905)는 IP포워딩 정보 테이블(908)로부터 전달되는 IP 포워딩 정보(909)를 사용하여, IP 패킷을 인캡슐레이션하기 위한 인캡슐레이션 헤더값(913)을 구성하여 전달한다. 또한, IP 포워더(905)는 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 (906)이 실패했을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)내에 엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘(910)에서 나온 결과인 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지와 수신 IP 패킷의 DH 값(902)을 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)에 등록함으로써, 연속적으로 전달되는 수신 IP 패킷의 경우 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)을 통하여 IP 패킷을 고속으로 포워딩한다.The IP forwarder 905 uses the IP forwarding information 909 delivered from the IP forwarding information table 908 to construct and deliver an encapsulation header value 913 for encapsulating an IP packet. In addition, the IP forwarder 905 is a result of the LPM matching algorithm 910 in the EXACT matching IP lookup table 907 when the EXACT matching algorithm 906 fails. By registering the address of the IP forwarding information table 908 and the DH value 902 of the received IP packet in the EXACT matching IP lookup table 907, the EXACT for received IP packets continuously delivered. The IP packet is forwarded at high speed through a matching algorithm 906.

도 10 은 본 발명에 따른 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 수신 IP 패킷을 포워딩하는 일련의 과정을 나타낸다. FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of forwarding a high-speed internet protocol packet forwarding for an asynchronous transmission mode based switching system according to the present invention, and illustrates a series of processes of forwarding a received IP packet.

먼저, IP 패킷이 수신될 경우에, IP 패킷 경로 검색을 시작하여(1001), 일차적으로 수신 IP 패킷의 헤더값(즉, 착신측 목적지 헤더값)을 가져온 후(1002), 이그잭트 (EXACT) 매칭 테이블 검색 작업 및 엘피엠(LPM) 검색 테이블 검색을 동시에 시작하여(1003,1004), 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되었는지를 확인한다(1005).First, when an IP packet is received, an IP packet path search is started (1001), and a header value (ie, a destination destination header value) of a received IP packet is first obtained (1002), and then an EXACT is performed. The matching table search operation and the LPM search table search are simultaneously started (1003, 1004) to confirm whether the EXACT matching is performed successfully (1005).

확인 결과, 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되었으면, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블 출력 주소번지를 사용하여 포워딩 테이블로부터 포워딩 정보를 가져온 후(1006), 넥스트 홉(Next-Hop)으로 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 전달한다(1007).As a result of the verification, if the EXACT matching is successfully performed, the forwarding information is obtained from the forwarding table using the EXACT matching table output address (1006), and then the IP packet is moved to the next hop. Encapsulate and deliver (1007).

확인 결과, 이그잭트(EXACT) 매칭이 실패하였으면, 엘피엠(LPM) 매칭 테이블 검색을 계속 진행하고(검색 작업 중 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되면 검색을 중단)(1004), 엘피엠(LPM) 매칭 검색 작업이 중단없이 완료되었는지를 검사한다(1008).As a result of the verification, if the EXACT match fails, the LPM matching table search is continued (if the EXACT match is successfully performed during the search operation, the search is stopped) (1004) (LPM) Checks whether the match search operation completed without interruption (1008).

검사 결과, 엘피엠(LPM) 매칭 검색이 성공적으로 완료되면, 엘피엠(LPM) 매칭 테이블 출력 주소번지를 사용하여 포워딩 테이블로부터 포워딩 정보를 가져온 후(1009), 넥스트 홉(Next-Hop)으로 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 전달하고(1007), 동시에 엘피엠(LPM) 매칭 결과를 이그잭트(EXACT) 매칭 검색 테이블에 등록한다(1010). As a result of the check, if the LPM matching search is successfully completed, the forwarding information is obtained from the forwarding table using the LPM matching table output address (1009), and then the IP is next-hop. Encapsulates and forwards the packet (1007), and simultaneously registers the LPM (LPM) matching result in the EXACT matching search table (1010).

검사 결과, 엘피엠(LPM) 매칭 검색이 완료되지 않으면, 다시 "1004" 단계로 돌아가 계속적으로 엘피엠(LPM) 매칭 검색을 수행한다. As a result of the check, if the LPM matching search is not completed, the process returns to step 1004 again to continuously perform the LPM matching search.

상기의 과정을 모두 수행한 후, IP 패킷의 포워딩 작업을 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
After performing all the above steps, the IP packet forwarding operation is terminated.
The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.).

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 고정길이의 ATM셀 스위칭 패브릭을 사용하며, IP 포워딩 기능을 모든 라인카드로 효율적으로 분산한 후, 각 라인카드에서 IP 포워딩 기능을 수행함에 있어서 이그잭트(EXACT)-매칭 알고리즘과 엘피엠(LPM)-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 IP 패킷을 고속으로 처리함으로써, 트래픽 병목현상을 감소시키고, 스위칭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention uses an ATM cell switching fabric of fixed length, and efficiently distributes the IP forwarding function to all the line cards, and then performs the EXACT-matching in performing the IP forwarding function in each line card. By applying the algorithm and the LPM-matching algorithm simultaneously to process the IP packet at high speed, there is an effect that can reduce the traffic bottleneck and improve the switching performance.

또한, 본 발명은 종래의 ATM 장비 그 본래의 기능인 ATM 스위치 기능을 그대로 제공하면서 고속의 ATM 기반 IP 라우터로서의 기능도 제공할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that it can provide a function as a high-speed ATM-based IP router while providing the ATM switch function which is the original function of conventional ATM equipment.

Claims (9)

비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 있어서,An internet protocol (IP) packet forwarding apparatus for an asynchronous transmission mode (ATM) based routing system, 외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드, 목적지 헤더 정보, 인캡슐레이션 헤더에 대한 정보, IP 포워딩 정보를 저장하고 있는 저장수단;Storage means for storing payload, destination header information, encapsulation header information, and IP forwarding information for an IP packet (receive IP packet) received from the outside; 상기 인캡슐레이션 헤더 정보를 분석하여 수신 IP 처리수단으로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션수단;IP decapsulation means for analyzing the encapsulation header information to separate data to be delivered to a receiving IP processing means; 상기 목적지 헤더(DH) 정보를 가져와서 IP 포워딩수단으로 전달하기 위한 상기 수신 IP 처리수단; Receiving IP processing means for taking the destination header (DH) information and delivering it to IP forwarding means; 상기 수신 IP 처리수단으로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보를 이용하여 상기 IP 포워딩 정보를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 IP 포워딩수단;The IP forwarding means for retrieving the IP forwarding information by using the destination header (DH) information transmitted from the receiving IP processing means to find IP address information (destination IP address information) for a destination and transmitting the same to the transmitting IP processing means. ; 상기 IP 포워딩수단으로부터 전달된 상기 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션수단으로 전달하기 위한 상기 송신 IP 처리수단; 및The transmission IP processing means for delivering an IP encapsulation value for the destination IP address information transmitted from the IP forwarding means to IP encapsulation means; And 상기 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보를 상기 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 상기 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 상기 목적지로 전송하기 위한 상기 IP 인캡슐레이션수단Converting the encapsulation header (EH) information into encapsulation header (EH) information that can be processed at the destination, converting the received IP packet, and transmitting the converted IP packet to the destination. Way 을 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치.High speed internet protocol packet forwarding device for asynchronous transmission mode based switching system comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 IP 패킷 포워딩시에,At the IP packet forwarding, 상기 IP 패킷의 목적지 주소를 사용하여 인캡슐레이션 헤더를 구하는 과정에 있어서 IP 패킷의 페이로드 정보가 별도로 복사되지 않고 처리되는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치.In the process of obtaining an encapsulation header using the destination address of the IP packet, the high speed Internet protocol packet forwarding apparatus for the asynchronous transmission mode based switching system, characterized in that the payload information of the IP packet is processed without being copied separately. . 비동기전송모드(ATM) 기반의 스위칭 시스템을 위한 인터넷프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 적용되는 IP 패킷 포워딩 방법에 있어서,An IP packet forwarding method applied to an internet protocol (IP) packet forwarding apparatus for an asynchronous transmission mode (ATM) based switching system, 외부로부터 수신된 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)를 이용하여, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블과 LPM(Longest Prefix Matching) 매칭 테이블을 검색하여, EXACT 매칭이 성공하였는지를 확인하는 확인 단계;Confirming whether the EXACT matching is successful by searching the EXACT matching table and the Longest Prefix Matching (LPM) matching table using the destination header DH of the IP packet received from the outside; 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 성공하면, 상기 LPM 매칭 테이블의 검색을 중단하고, 상기 EXACT 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하는 EXACT 매칭 처리 단계; 및 As a result of the checking in the confirming step, if the EXACT matching is successful, the search of the LPM matching table is stopped, the forwarding information is obtained by using the destination address stored in the EXACT matching table, and then the received IP packet is converted into the destination address. An EXACT matching processing step of transferring to a; And 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 실패하면, 상기 LPM 매칭 테이블 검색을 계속 수행하여 LPM 매칭 검사를 완료한 후, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 LPM 매칭 처리 단계 As a result of the checking in the checking step, if the EXACT matching fails, the LPM matching table search is continued to complete the LPM matching check, and after the forwarding information is obtained using the destination address stored in the LPM matching table, An LPM matching processing step of forwarding the received IP packet to the destination address and registering an LPM matching result in the EXACT matching table; 를 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법.High speed internet protocol packet forwarding method for asynchronous transmission mode based switching system comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 LPM 매칭 처리 단계는,The LPM matching processing step, 상기 EXACT 매칭의 실패에 따라, 상기 LPM 매칭 테이블을 계속 검색하여 LPM 매칭이 완료되었는지를 검사하는 검사 단계; 및Checking whether the LPM matching is completed by continuously searching the LPM matching table according to the failure of the EXACT matching; And 상기 검사 단계의 검사 결과, 상기 LPM 매칭이 완료되면, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 상기 수신 IP 패킷에 대한 상기 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 단계As a result of the checking of the checking step, when the LPM matching is completed, after forwarding information is obtained using the destination address for the received IP packet stored in the LPM matching table, the received IP packet is encapsulated and the Forwarding to a destination address and registering an LPM matching result in the EXACT matching table 를 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법.High speed internet protocol packet forwarding method for asynchronous transmission mode based switching system comprising a. 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서,In the asynchronous transmission mode (ATM) based routing system, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단;Ethernet / Frame Relay for separating the Internet Protocol (IP) packet from the data frame input through the Ethernet / Frame Relay network, searching for the destination address for the IP packet, dividing the IP packet into ATM cells, and transmitting the packet to the switching means. FR) input port processing means; ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단;An ATM input port processing means for extracting an ATM cell from a data frame input through an ATM network, searching for a destination address of an ATM cell according to the type of the extracted ATM cell, and transmitting the ATM address to the switching means; 상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단; The switching means for switching the ATM cell transmitted from the Ethernet / frame relay input port processing means and the ATM input port processing means and transferring the same to an output port; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단;Ethernet / frame relay output port processing means for combining and generating an ATM packet by combining the ATM cells transmitted from the switching means, and generating a data frame from the stored IP packet and transmitting the data frame to the destination address; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및 ATM output port processing means for combining the ATM cell transmitted from the switching means to transmit to the destination address through a transmission line frame; And IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단Network processing means for distributing IP packet forwarding by distributing IP forwarding information table to all input ports of router 을 포함하는 라우팅 시스템.Routing system comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단은,The Ethernet / frame relay (FR) input port processing means, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 IP 패킷을 분리하기 위한 제1 입력선로 접속수단; First input line connecting means for separating an IP packet from a data frame input through an Ethernet / frame relay network; 분리된 IP 패킷의 목적지 주소를 검색하기 위한 제1 IP 경로 검색수단; First IP path searching means for searching for a destination address of the separated IP packet; 상기 목적지 주소를 이용하여 상기 IP 패킷을 출력포트별로 저장하기 위한 제1 출력포트별 IP 패킷 저장수단; 및An IP packet storage means for each first output port for storing the IP packet for each output port using the destination address; And 상기 제1 출력포트별 IP 패킷 저장수단을 순차적으로 액세스하여 상기 IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 상기 스위칭수단으로 전달하기 위한 ATM셀 분할 및 제어 수단 ATM cell division and control means for sequentially accessing the IP packet storage means for each of the first output ports, dividing the IP packet into ATM cells, and delivering the IP packet to the switching means. 을 포함하는 라우팅 시스템.Routing system comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 ATM 입력포트 처리수단은,The ATM input port processing means, 상기 ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여 ATM셀 필터링수단으로 전달하기 위한 제2 입력선로 접속수단;Second input line connection means for extracting an ATM cell from a data frame input through the ATM network and transferring the extracted ATM cell to an ATM cell filtering means; 추출된 ATM셀 중에서 IP 패킷 처리가 요구되는 셀과 ATM 처리가 요구되는 셀을 분리하기 위한 상기 ATM셀 필터링수단; The ATM cell filtering means for separating a cell requiring IP packet processing and a cell requiring ATM processing from the extracted ATM cells; 상기 ATM셀 필터링수단으로부터 전달된 ATM셀을 재결합하여 IP 패킷으로 재결합하기 위한 IP 패킷 재결합수단; IP packet recombination means for recombining the ATM cells delivered from the ATM cell filtering means into recombination into IP packets; 재결합된 IP 패킷의 목적지 주소를 검색하기 위한 제2 IP 경로 검색수단; Second IP path searching means for searching for a destination address of the recombined IP packet; 검색된 목적지 주소를 이용하여 상기 IP 패킷을 출력포트별로 저장하기 위한 제2 출력포트별 IP 패킷 저장수단; IP packet storage means for each second output port for storing the IP packet for each output port by using the retrieved destination address; 상기 제2 출력포트별 IP 패킷 저장수단을 순차적으로 액세스하여 저장된 IP패킷을 ATM셀로 분할하여 입력제어수단으로 전달하기 위한 ATM셀 분할수단; ATM cell dividing means for sequentially accessing the IP packet storing means for each second output port, dividing the stored IP packet into ATM cells, and transmitting the divided IP packets to the input control means; 상기 ATM셀 필터링수단으로부터 전달된 ATM셀을 출력포트별로 저장하기 위한 출력포트별 ATM셀 저장수단; 및 ATM cell storage means for each output port for storing the ATM cells transmitted from the ATM cell filtering means for each output port; And 상기 ATM셀 분할수단과 상기 출력포트별 ATM셀 저장수단을 교대로 액세스하여 상기 스위칭수단으로 상기 ATM셀을 전달하기 위한 상기 입력제어수단The input control means for alternately accessing the ATM cell dividing means and the ATM cell storing means for each output port to transfer the ATM cell to the switching means; 을 포함하는 라우팅 시스템. Routing system comprising a. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, 상기 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단은,The Ethernet / frame relay output port processing means, 상기 스위칭수단으로부터 전달된 상기 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 재생성하기 위한 ATM셀 재결합수단; ATM cell recombination means for combining the ATM cells delivered from the switching means to regenerate an IP packet; 재생성된 IP 패킷을 서비스품질(QoS)에 따라 저장하기 위한 IP 패킷 클래스 저장수단; IP packet class storage means for storing the regenerated IP packet according to the quality of service (QoS); 저장된 IP 패킷을 스케쥴링하여 제1 출력선로 접속수단으로 전달하기 위한 IP 패킷 스케쥴링수단; 및IP packet scheduling means for scheduling the stored IP packet to deliver it to the first output line connection means; And 스케줄링된 IP 패킷으로부터 프레임을 생성하여 상기 이더넷/프레임릴레이망으로 전송하기 위한 상기 제1 출력선로 접속수단Means for connecting the first output line to generate a frame from a scheduled IP packet and transmit the frame to the Ethernet / frame relay network 을 포함하는 라우팅 시스템.Routing system comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 ATM 출력포트 처리 수단은,The ATM output port processing means, 상기 스위칭수단으로부터 들어오는 ATM셀을 ATM 연결별 출력 저장수단으로 전달하기 위한 출력제어수단; Output control means for transferring the ATM cell coming from the switching means to output storage means for each ATM connection; 상기 ATM셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 저장하기 위한 상기 ATM 연결별 출력 저장수단; Output storage means for each ATM connection for storing the ATM cell according to an ATM connection quality of service (QoS); 저장된 ATM셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 스케쥴링하여 제2 출력선로 접속수단으로 전달하기 위한 ATM셀 스케쥴링수단; 및 ATM cell scheduling means for scheduling the stored ATM cell according to the quality of service (QoS) for each ATM connection and transferring the stored ATM cell to the second output line connection means; And 스케줄링된 ATM셀로부터 프레임을 생성하여 상기 ATM망으로 전송하기 위한 상기 제2 출력선로 접속수단A second output line connecting means for generating a frame from a scheduled ATM cell and transmitting the frame to the ATM network 을 포함하는 라우팅 시스템.Routing system comprising a.
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