KR100586027B1 - 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR100586027B1
KR100586027B1 KR1020050031258A KR20050031258A KR100586027B1 KR 100586027 B1 KR100586027 B1 KR 100586027B1 KR 1020050031258 A KR1020050031258 A KR 1020050031258A KR 20050031258 A KR20050031258 A KR 20050031258A KR 100586027 B1 KR100586027 B1 KR 100586027B1
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박대근
이범철
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 가입자 망에서 가입자간 공평성을 유지하거나 가입자별 차별화 서비스 등의 제공을 위해 요구되는 가입자 구분을 위해 맥(MAC) 주소를 변환하는 맥 주소 변환 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치에 있어서, 수신 프레임의 소스 맥 주소를 이용하여 소스 맥 주소의 변환 여부를 결정하기 위한 프레임 수신 수단; 스위치의 전반적인 제어 기능을 수행하기 위한 제어 수단; 상기 프레임 수신 수단에서 변환이 결정된 수신 프레임의 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하기 위한 변환 맥 주소 생성 수단; 상기 변환 맥 주소 생성 수단에서 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 저장하기 위한 변환 맥 주소 저장 수단; 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소에 대한 학습과 룩업 기능을 수행하여 출력 포트 정보를 추출하기 위한 맥 주소 학습 및 룩업 수단; 상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단으로부터의 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 구성하기 위한 맥 주소 치환 수단; 맥 주소를 저장하기 위한 맥 주소 저장 수단; 및 상기 출력 프레임을 송신하기 위한 프레임 송신 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 다단의 이더넷 스위치로 구성된 가입자 망 등에 이용됨.
가입자 구분, 가입자간 공평성 유지, 가입자별 차별화 서비스, 맥(MAC) 주소 변환, 맥 주소 학습 및 룩업, 맥 주소 치환

Description

가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법{Apparatus and method for changing MAC address for subscriber classification}
도 1은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법이 적용되는 가입자 망의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에 적용되는 변환 맥 주소의 형태를 나타내는 일예시도,
도 4a는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에서 소스 맥 주소의 변환 정보를 기록하는 변환 맥 주소 테이블의 일실시예 구조도,
도 4b는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에서 룩업 및 러닝을 위해 이용되는 맥 주소 테이블의 일실시예 구조도,
도 5는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법에 대한 일실시예 전체 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 프레임 수 신부에서의 프레임 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 변환 맥 주소 생성부에서의 맥 주소 생성 및 등록 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 8은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 맥 주소 학습 및 룩업부의 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 9는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 맥 주소 치환부에서 출력을 위한 프레임을 구성하는 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
210 : 프레임 수신부 220 : 제어 프로세서
230 : 변환 맥 주소 생성부 240 : 변환 맥 주소 테이블
250 : 맥 주소 학습 및 룩업부 260 : 맥 주소 테이블
270 : 맥 주소 치환부 280 : 프레임 송신부
본 발명은 다단의 이더넷 스위치로 구성된 가입자 망 환경 등(이하, "가입자 망"이라 함)에 적용되는 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세 하게는 가입자 망에서 각 가입자에게 일정 비율의 대역 보장, 가입자별 차별화 서비스 제공 등을 위해 요구되는 가입자별 구분을 위해 기존의 가입자 하드웨어 식별 주소인 맥(MAC) 주소를 변환하는 맥 주소 변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재의 일반적인 이더넷 스위치는 아이피이(IP) 스위치 또는 라우터에 비해 구조가 간단하고, 장비 비용이 저렴하며, 운영 및 유지보수의 용이성으로 인하여 특히 가입자 망에서 그 사용이 빠르게 확산되고 있다. 이더넷 스위치의 간단한 구조는 입력된 가입자의 데이터 스위칭 시 하드웨어 주소인 맥 주소만을 고려하여 스위칭을 수행하기 때문이다. 즉, 이더넷 스위치에서 가입자에 대한 구분은 각 포트를 통해 전달되는 가입자 노드의 맥 주소를 기반으로 이루어진다.
가입자 망은 다수의 가입자들의 트래픽을 상향 링크를 통해 에지 망으로 전달하는 구조를 가진다. 일반적으로 상향 링크의 용량은 가입자들에게 할당된 가용 대역의 총합보다 매우 적다. 그러므로 특정 이용자의 지나친 대역 점유는 적절한 다수 이용자들의 서비스를 방해할 수 있다. 특히, 유료 사용자로 구성된 망의 경우, 이러한 대역 이용의 불균형은 가입자 서비스 품질(QoS)에 중대한 문제를 야기시킨다.
오늘날 가입자 망을 이용하는 트래픽의 종류는 비실시간성의 일반 데이터뿐만 아니라 실시간성이 요구되는 음성, 영상 등으로 매우 다양화되고 있으며, 이러한 트래픽으로 구성되는 서비스의 품질을 만족시키기 위해서는 어느 수준 이상의 대역 보장이 필요하다.
그러므로 앞서 언급한 가입자 망의 구조에서 단순히 가입자의 맥 주소로 스 위칭을 수행하는 기본적인 이더넷 스위치로는 실시간성이 요구되는 서비스들을 위한 가입자별 대역 보장이 이루어지지 않는다.
이러한 문제의 해결을 위해 기존의 일부 이더넷 스위치는 트래픽의 흐름을 제어할 수 있는 대역 제어 기능을 이더넷 스위치에 추가하여 전체적인 대역의 효율적인 제어를 시도한다.
하지만 이 경우에 단일 스위치 내에서의 대역 제어는 어느 정도 가능하나, 이더넷 스위치가 다단으로 연결될 경우에는 모든 가입자들에 대한 공평한 제어가 이루어질 수 없다.
한편, 아이피이(IP) 스위치 또는 라우터에서는 트래픽별로 특성을 부여하여 가입자별 혹은 트래픽별로 대역을 제어하고 있다. 하지만 이 경우에 장비 비용이 고가이고, 운영 및 유지보수가 어려우며, 성능 또한 제한적이라 가입자 망에 적용하기에는 어려움이 있다.
전술한 바와 같이, 유료 서비스 가입자를 포함하는 가입자 망 환경에서 각 가입자에게 일정 비율의 대역을 보장하거나 가입자별 차별화 서비스를 제공하는 등의 서비스를 고려하는 경우에는 기존의 방식과는 다르게 에지 망으로 연결된 상향 링크를 가진 상위 스위치(예 : 루트 스위치)가 해당하는 하위 스위치에 연결된 모든 가입자를 구분할 수 있어야 한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가입자 망에서 가 입자간 공평성을 유지하거나 가입자별 차별화 서비스 등의 제공을 위해 요구되는 가입자 구분을 위해 맥(MAC) 주소를 변환하는 맥 주소 변환 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 맥 주소의 변환(변형)을 통해 상위 스위치에서 해당하는 하위 스위치에 연결된 모든 가입자의 구분이 가능하도록 하기 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치에 있어서, 수신 프레임의 소스 맥 주소를 이용하여 소스 맥 주소의 변환 여부를 결정하기 위한 프레임 수신 수단; 스위치의 전반적인 제어 기능을 수행하기 위한 제어 수단; 상기 프레임 수신 수단에서 변환이 결정된 수신 프레임의 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하기 위한 변환 맥 주소 생성 수단; 상기 변환 맥 주소 생성 수단에서 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 저장하기 위한 변환 맥 주소 저장 수단; 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소에 대한 학습과 룩업 기능을 수행하여 출력 포트 정보를 추출하기 위한 맥 주소 학습 및 룩업 수단; 상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단으로부터의 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 구성하기 위한 맥 주소 치환 수단; 맥 주소를 저장하기 위한 맥 주소 저장 수단; 및 상기 출력 프레임을 송신하기 위한 프레임 송신 수단을 포함한다.
한편, 본 발명의 방법은, 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법에 있어서, 프레임을 수신하여 소스 맥 주소 값을 기준으로 소스 맥 주소에 대한 변환 여부를 결정하는 변환 여부 결정 단계; 소스 맥 주소의 변환 결정에 따라 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하는 맥 주소 변환 단계; 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 기반으로 맥 주소를 학습하고 룩업을 수행하는 맥 주소 학습 및 룩업 단계; 상기 추출한 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 생성하는 맥 주소 치환 단계; 및 상기 생성한 출력 프레임을 지정 출력 포트를 통하여 전송하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치 및 그 방법이 적용되는 가입자 망의 일실시예 구성도이다.
이하에서는 도 1에 도시된 바와 같이 다단의 이더넷 스위치로 구성된 이더넷 가입자 망 환경에 본 발명이 적용되는 경우를 일예로 들어 설명하나, 본 발명에 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다. 이 때, 본 발명에 따른 맥 주소 변환 장치 및 그 방법은 다단의 이더넷 스위치로 구성된 이더넷 가입자 망 중에서 각 이더넷 스위치에 적용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가입자 망은 라우터 측에 연결된 1개의 루트 스위치(100)와, 상기 루트 스위치(100)에 다단으로 연결된 다수 개의 하위 스위치들(110)을 포함한다. 그리고 각 하위 스위치(110)에는 또 다른 하위 스위치나 각 가입자들이 연결될 수 있다.
여기서, 유료 서비스 가입자를 포함하는 가입자 망 환경에서, 기존의 방식과 다르게, 맥(MAC) 주소를 변환하여 에지 망으로 연결된 상향 링크를 가진 루트 스위치(100)가 해당하는 하위 스위치들(110)에 연결된 모든 가입자를 구분할 수 있도록 함으로써, 각 가입자에게 일정 비율의 대역을 보장하거나 가입자별 차별화 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치는, 스위치 포트를 통해 프레임을 수신하여 그의 소스 맥 주소를 이용하여 소스 맥 주소의 변환 여부를 결정하기 위한 프레임 수신부(210), 스위치의 전반적인 하드웨어 기능 제어 및 소프트웨어의 기능을 수행하기 위한 제어 프로세서(220), 상기 프레임 수신부(210)에서 변환이 결정된 입력 프레임의 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하기 위한 변환 맥 주소 생성부(230), 상기 변환 맥 주소 생성부(230)에서 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 저장하기 위한 변환 맥 주소 테이블(240), 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소에 대한 학습과 룩업 기능을 수행하여 출력 포트 정보를 추출하기 위한 맥 주소 학습 및 룩업부(250), 상기 맥 주소 학습 및 룩업부(250)로부터의 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 구성하기 위한 맥 주소 치환부(270), 상기 맥 주소 학습 및 룩업부(250)와 맥 주소 치환부(270)에 의해 이용되는 맥 주소를 저장하고 있는 맥 주소 테이블(260), 및 상기 출력 프레임을 실질적으로 송신하기 위한 프레임 송신부(280)를 포함한다.
다음으로, 상기 각 구성요소를 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 프레임 수신부(210)는 이더넷 스위치의 포트를 통해 입력되는 프레임을 수신한 후에, 가입자의 연결 형태를 분석(입력 프레임의 맥 주소를 이용함)하여 입력된 이더넷 프레임의 소스 맥 주소에 대한 변환 또는 유지를 지시하는 신호를 생성하여 변환 맥 주소 생성부(230)로 전달하고, 특정 맥 주소를 가진 프레임을 제어 프로세서(220)로 전달하여 프레임 송신부(280)로 전달되도록 한다.
그리고 상기 변환 맥 주소 생성부(230)는, 상기 프레임 수신부(210)로부터의 소스 맥 주소 변환 지시 신호에 따라 상기 입력 프레임의 헤더 정보를 이용하여 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소를 변환하여 변환 맥 주소를 생성한 후에, 그 생성 한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 상기 변환 맥 주소 테이블(240)에 저장한다(도 4a 참조). 그리고 상기 변환 맥 주소 생성부(230)는 소스 맥 주소 유지 지시 신호에 따라 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소를 그대로 유지하여 맥 주소 학습 및 룩업부(250)로 전달한다. 물론, 이 유지 기능은 바이패스 등의 다양한 방식으로 구현이 가능하다.
그리고 상기 맥 주소 학습 및 룩업부(250)는, 상기 변환 맥 주소 생성부(230)로부터 전달받은 맥 주소 정보를 이용하여 맥 주소를 학습하고 룩업 기능을 수행하며 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 또는 목적지 맥 주소에 대한 처리 신호를 생성하여 출력 포트 정보를 추출(구성)한다. 이 때, 상기 맥 주소 학습 및 룩업부(250)는 도 4b에 도시된 바와 같은 맥 주소 테이블(260)을 이용한다.
그리고 상기 맥 주소 치환부(270)는, 상기 맥 주소 학습 및 룩업부(250)로부터의 출력 포트 정보(이전의 모든 처리 과정에서 수행한 결과가 반영된 정보임)를 기준으로 프레임의 소스 맥 주소를 치환하여 출력할 이더넷 프레임을 구성한다. 이 때, 상기 맥 주소 치환부(270)는 상기 변환 맥 주소 테이블(240)과 상기 맥 주소 테이블(260)을 이용한다.
그리고 상기 프레임 송신부(280)는 상기 제어 프로세서(220) 또는 상기 맥 주소 치환부(27)로부터 전달받은 출력할 이더넷 프레임을 지정된 출력 포트로 전송한다.
도 5는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법에 대한 일실시예 전체 흐름도이다.
먼저, 이더넷 프레임을 수신하여 소스 맥 주소 값을 기준으로 현재 처리중인 프레임의 소스 맥 주소에 대한 변환 여부를 결정한다(501). 즉, 가입자 망의 이더넷 스위치 포트로부터 입력되는 프레임의 맥 주소를 통해 가입자로부터 직접 전달된 프레임인지 또는 이더넷 스위치를 경유하여 전달된 프레임인지를 구분하여, 미리 지정된 특정 프레임은 제어 프로세서(220)로 분리 전달하고, 그 외의 프레임들은 소스 맥 주소에 대한 변환 또는 유지를 지시하는 신호를 생성하여 변환 맥 주소 생성부(230)로 전달한다. 이 때, 가입자로부터 직접 전달받은 프레임에 대해서는 소스 맥 주소의 변환을 지시하고, 이더넷 스위치를 경유하여 전달받은 프레임에 대해서는 소스 맥 주소의 유지를 지시한다.
이후, 소스 맥 주소의 변환 결정에 따라 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하고 그 변환 관계를 저장한다(502). 즉, 소스 맥 주소 변환 지시 신호에 따라 상기 입력 프레임의 헤더 정보를 이용하여 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소를 정해진 규칙에 따라 새로운 맥 주소로 변환하여 변환 맥 주소를 생성한 후에, 그 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 변환 맥 주소 테이블(240)에 저장한다(도 4a 참조). 한편, 소스 맥 주소 유지 지시 신호에 대해서는 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소를 그대로 유지한다.
이후, 상기 입력 프레임의 소스 맥 주소를 기반으로 맥 주소를 학습하고 룩업을 수행한다(503). 즉, 변환 과정을 거친 소스 맥 주소를 기준으로 맥 주소 학습을 수행하고 룩업 기능을 수행하며 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 또는 목적지 맥 주소에 대한 처리 신호를 생성하여 출력 포트 정보를 추출(구성)한다.
이후, 상기 추출한 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 생성한다(504). 즉, 이전의 모든 처리 과정(예 : 프레임 수신 과정과 맥 주소 학습 및 룩업 과정 등)에서 수행한 결과가 반영된 출력 포트 정보에 따라 출력할 이더넷 프레임을 생성한다.
이후, 상기 생성한 출력 프레임을 출력한다(505). 즉, 상기 생성한 이더넷 프레임을 지정된 출력 포트로 실제 전송한다.
도 6은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 프레임 수신부에서의 프레임 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
일반적으로 각 스위치에 전원이 공급된 후, 각 스위치의 위치를 구분하기 위해 미리 운영자에 의해 할당된 스위치별 식별 값을 확인하는 상태에 이르면 기본적인 초기화가 종료된다.
상기와 같이 스위치의 초기화 과정이 종료된 후, 프레임 수신부(210)는 수신(입력)되는 프레임의 소스 맥 주소의 시작 필드가 변환 맥 식별 값을 포함하는지를 기준으로 스위치 포트에 직접 연결된 가입자 프레임인지 또는 스위치에 연결된 포트로부터 입력된 가입자 프레임인지를 결정한다(601, 602).
상기 결정 결과(602), 입력된 프레임이 스위치의 포트에 직접 연결된 가입자로부터 전달된 것이면 출력될 프레임의 소스 맥 주소 부분 변환을 위한 신호를 설정(생성)하고(603), 스위치를 경유하여 연결된 가입자로부터 전달된 프레임이면 입력된 맥 주소 부분을 유지시키는 신호를 설정(생성)한다(604). 즉, 출력될 프레임의 소스 맥 주소 부분 유지를 위한 신호를 설정(생성)한다.
그리고 제어 프로세서(220)에 의한 처리를 요하는 것으로 등록된 프레임임에 따라 제어 프로세서(220)로 해당 프레임을 송신한다(605, 606).
한편, 제어 프로세서(220)는 프레임 수신부(210)로부터 전달받은 프레임에 대한 처리를 수행하고, 일반적인 이더넷 스위치의 기능을 제어하고 상태를 관리하는 등의 일반적인 역할을 수행한다.
도 7은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 변환 맥 주소 생성부에서의 맥 주소 생성 및 등록 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 변환 맥 주소 생성부(230)는 프레임 수신부(210)의 맥 주소 변환/유지 신호 생성 결과에 따라 입력 프레임의 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하거나 유지하는 역할을 수행한다(701).
만일, 맥 주소 변환이 불필요한 경우이면 별다른 처리 없이 입력된 맥 주소를 그대로 유지하며, 그렇지 않은 경우라면 소스 맥 주소를 변환하여 새로운 변환 맥 주소를 생성한다(702). 이 때, 새롭게 생성된 변환 맥 주소는 도 3에 도시된 바와 같이 변환 맥임을 의미하는 변환 맥 식별자(변환 여부 식별값), 스위치 식별 값과 프레임 입력 포트값(스위치 위치 및 포드 정보), 및 입력 프레임의 맥 가입자 식별 값(소스 맥 주소 하위 비트) 등을 포함한다.
이후, 새롭게 생성된 변환 맥 주소를 입력 프레임의 원래 소스 맥 주소와 함께 변환 맥 주소 테이블(240)에 서로 상응하여 엔트리로 등록(저장)한다(703).
도 8은 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 맥 주소 학습 및 룩업부의 처리 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 맥 주소 학습 및 룩업부(250)는 변환 맥 주소 생성부(230)를 거친 소스 맥 주소에 대한 학습 기능과 맥 주소 테이블(260)을 검색하여 목적지 맥 주소에 해당하는 엔트리를 검색하는 맥 주소 룩업 기능을 수행한다.
이 때, 맥 학습 기능은 소스 맥 주소의 값이 맥 주소 테이블(260)에 등록되어 있는지를 검색하여(801) 해당 소스 맥(MAC) 주소가 등록되어 있는지를 확인하여(802) 등록되어 있으면 바로 "804" 과정으로 진행하고, 등록되어 있지 않으면 맥 주소 테이블(260)에 그 소스 맥 주소와 그 소스 맥 주소를 포함한 프레임이 입력된 포트 정보를 같이 등록한 후에(803) "804" 과정으로 진행한다.
상기 맥 룩업 기능은 우선 입력된 프레임의 목적지 주소가 브로드캐스트형인지를 검사하여 프레임의 페이로드가 에이알피이(ARP) 패킷인지를 구분한다(804).
상기 검사 결과(804), 프레임의 페이로드가 에이알피이(ARP) 패킷이면 다시 에이알피이(ARP) 요청인지 또는 에이알피이(ARP) 응답 패킷인지를 확인하여 구분한다(805, 806).
상기 확인 결과(805, 806), 에이알피이(ARP) 요청 패킷이면 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 맥 주소 필드를 변환된 맥 주소로 바꾸기 위한 신호를 생성한다(807). 그러나 실제 이 맥 주소 변환 신호의 생성으로 그 필드의 맥 주소가 바뀌는 것은 아니다. 상기와 같이 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 주소 필드에 대한 변환 신호 생성이 끝나면 프레임의 브로드캐스팅 신호를 생성한 후에(809) "815" 과정으로 진행한다.
만일, 상기 확인 결과(805, 806), 에이알피이(ARP) 응답 패킷이면 에이알피 이(ARP) 패킷 내의 목적지 맥 주소 필드를 변환된 맥 주소로 바꾸기 위한 변환 신호를 생성한 후에(808) 프레임의 브로드캐스팅 신호를 생성한 후에(809) "815" 과정으로 진행한다.
만일, 상기 확인 결과(805, 806), 처리중인 브로드 캐스트 프레임의 페이로드가 에이알피이(ARP) 요청 패킷이나 응답 패킷이 아니면 일반적인 프레임 브로드캐스팅을 위한 신호를 생성한 후에(809) "815" 과정으로 진행한다.
한편, 상기 검사 결과(804), 브로드캐스트 프레임이 아닌 경우에는 프레임의 목적지 맥 주소를 키 값으로 하여 맥 주소 테이블(260)을 검색하는 출력 포트 룩업 기능을 수행하여(810) 키 값에 해당하는 엔트리가 존재하는지를 확인한다(811).
상기 검색 결과(810, 811), 키 값에 해당하는 엔트리가 존재하지 않으면 현재 처리중인 프레임을 폐기한다(812). 그러나 키 값에 해당하는 엔트리가 존재하면 그 엔트리가 지정하는 포트 값을 출력 포트로 이용한다(813). 이 때, 출력 포트가 상향 링크 포트에 연결된 경우에는 바로 출력 포트 정보를 구성하나(815), 만일 출력 포트가 상향 링크 포트가 아닌 가입자 포드(하향 링크 포트)에 연결된 경우에는 출력될 프레임의 목적지 맥 주소를 역변환하는 신호를 생성한 후(815), 출력 포트 정보를 구성한다(815).
도 9는 본 발명에 따른 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법 중 맥 주소 치환부에서 출력을 위한 프레임을 구성하는 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 맥 주소 치환부(270)는 변환 맥 주소 생성부(230)와 맥 주소 학습 및 룩업부(250)의 맥 주소 필드의 변환 신호 생성 결과를 이용하여 출력될 이더넷 프레임의 소스 맥 주소를 변환 맥 주소로 교체할지의 여부를 결정한다(901). 만일, 변환 맥 주소 생성부(230)로부터 현재 처리중인 이더넷 프레임의 소스 맥 주소 변환 신호가 활성화되었으면 출력 이더넷 프레임의 소스 맥 주소 필드값을 그에 대응되는 변환 맥 주소 값으로 치환한 후에(902) "903" 과정으로 진행한다. 그러나 만일 맥 주소 변환 신호가 비활성이면 출력될 이더넷 프레임의 소스 맥 주소 필드는 그대로 유지된 상태에서 "903" 과정으로 진행한다.
그리고 현재 처리중인 프레임의 목적지 맥 주소 변환 신호가 활성화되었으면(903), 출력될 프레임의 목적지 맥 주소 필드 값을 그에 대응하는 변환 맥 주소 값으로 치환하여(904) 전송을 위한 이더넷 프레임을 구성한다(905). 이 때는 입력된 맥 주소의 목적지 주소를 키 값으로 변환 맥 주소 테이블(240)을 검색하여 변환될 맥 주소값을 가져온다.
그리고 이더넷 프레임의 소스 및 목적지 맥 주소 변환 신호가 비활성이면서(903) 브로드캐스팅 프레임이 아니면(906) 바로 전송을 위한 이더넷 프레임을 구성한다(905).
그러나 이더넷 프레임의 소스 및 목적지 맥 주소 변환 신호가 비활성이면서(903) 브로드캐스팅 프레임일 경우(906), 에이알피이(ARP) 패킷의 소스 또는 목적지 맥 주소 변환 신호가 활성인지를 확인한다(907, 908). 만일, 에이알피이(ARP) 패킷의 소스 맥 주소 필드 변환 신호가 활성이면 해당 필드의 소스 맥 주소에 해당하는 값을 상응하는 변환 맥 주소로 치환한 후에(909) "905" 과정으로 진행하고, 에이알피이(ARP) 패킷의 목적지 주소 필드 변환 신호가 활성이면 해당 필드의 목적지 맥 주소 값을 그에 상응하는 변환 맥 주소로 치환한 후에(910) "905" 과정으로 진행하고, 만일 에이알피이(ARP) 패킷내의 소스 또는 목적지 맥 주소에 대한 변환 신호가 모두 비활성이면 그대로 출력될 이더넷 패킷 프레임을 구성한다(905).
한편, 프레임 송신부(280)는 맥 주소 치환부(270)를 거쳐 생성된 이더넷 프레임을 해당 출력 포트로 전송하는 기능을 수행한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 가입자 망의 각 스위치가 자신을 경유하는 모든 가입자의 위치 정보를 파악할 수 있도록 하며, 이러한 가입자의 위치 정보를 이용하여 각 스위치가 포트 각각에 연결된 가입자들을 구분함으로써, 포트별 가입자의 등 록 상황을 인지할 수 있도록 한다.
또한 본 발명은, 각 스위치가 이러한 정보를 기반으로 하여 포트별로 서로 다른 대역을 할당하고 할당된 대역을 해당 포트에 등록된 가입자들 간에 동등하게 분배하여 가입자들 간에 공평한 서비스를 제공하거나, 또는 상이하게 대역을 분배함으로써 가입자 간에 차별화된 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치에 있어서,
    수신 프레임의 소스 맥 주소를 이용하여 소스 맥 주소의 변환 여부를 결정하기 위한 프레임 수신 수단;
    스위치의 전반적인 제어 기능을 수행하기 위한 제어 수단;
    상기 프레임 수신 수단에서 변환이 결정된 수신 프레임의 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하기 위한 변환 맥 주소 생성 수단;
    상기 변환 맥 주소 생성 수단에서 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 저장하기 위한 변환 맥 주소 저장 수단;
    상기 수신 프레임의 소스 맥 주소에 대한 학습과 룩업 기능을 수행하여 출력 포트 정보를 추출하기 위한 맥 주소 학습 및 룩업 수단;
    상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단으로부터의 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 구성하기 위한 맥 주소 치환 수단;
    맥 주소를 저장하기 위한 맥 주소 저장 수단; 및
    상기 출력 프레임을 송신하기 위한 프레임 송신 수단
    을 포함하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 수신 수단은,
    스위치 포트를 통해 입력되는 프레임을 수신한 후에, 가입자의 연결 형태를 분석하여 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소에 대한 변환 또는 유지를 지시하는 신호를 생성하여 상기 변환 맥 주소 생성 수단으로 전달하고, 특정 맥 주소를 가진 프레임을 상기 제어 수단으로 전달하여 상기 프레임 송신 수단을 통하여 송신되도록 하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 변환 맥 주소 생성 수단은,
    상기 프레임 수신 수단으로부터의 소스 맥 주소 변환 지시 신호에 따라 상기 수신 프레임의 헤더 정보를 이용하여 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 변환하여 변환 맥 주소를 생성한 후에, 그 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 상기 변환 맥 주소 저장 수단에 저장하고, 상기 프레임 수신 수단으로부터의 소스 맥 주소 유지 지시 신호에 따라 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 그대로 유지하여 상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단은,
    상기 변환 맥 주소 생성 수단으로부터 전달받은 맥 주소 정보를 이용하여 맥 주소를 학습하고 룩업 기능을 수행하며 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 또는 목적지 맥 주소에 대한 처리 신호를 생성하여 출력 포트 정보를 추출(구성)하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 맥 주소 치환 수단은,
    상기 맥 주소 학습 및 룩업 수단으로부터의 출력 포트 정보를 기준으로 프레임의 소스 맥 주소를 치환하여 출력할 이더넷 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환 맥 주소는,
    변환 맥임을 의미하는 변환 맥 식별자, 스위치 식별자, 프레임 입력 포트 식별자, 및 상기 수신 프레임의 맥 가입자 식별자(소스 맥 주소 하위 비트)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 장치.
  7. 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법에 있어서,
    프레임을 수신하여 소스 맥 주소 값을 기준으로 소스 맥 주소에 대한 변환 여부를 결정하는 변환 여부 결정 단계;
    소스 맥 주소의 변환 결정에 따라 소스 맥 주소를 새로운 맥 주소로 변환하는 맥 주소 변환 단계;
    상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 기반으로 맥 주소를 학습하고 룩업을 수행하는 맥 주소 학습 및 룩업 단계;
    상기 추출한 출력 포트 정보에 따라 소스 맥 주소를 치환하여 출력 프레임을 생성하는 맥 주소 치환 단계; 및
    상기 생성한 출력 프레임을 지정 출력 포트를 통하여 전송하는 단계
    를 포함하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변환 여부 결정 단계는,
    스위치 포트로부터 입력되는 수신 프레임의 맥 주소를 통해 가입자로부터 직접 전달된 프레임인지 또는 스위치를 경유하여 전달된 프레임인지를 구분하여, 미리 지정된 특정 프레임은 분리하여 전달하고, 그 외의 프레임들은 소스 맥 주소에 대한 변환 또는 유지를 지시하는 신호를 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 가 입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변환 여부 결정 단계는,
    가입자로부터 직접 전달받은 프레임에 대해서는 소스 맥 주소의 변환을 지시하고, 이더넷 스위치를 경유하여 전달받은 프레임에 대해서는 소스 맥 주소의 유지를 지시하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 맥 주소 변환 단계는,
    소스 맥 주소 변환 지시 신호에 따라 상기 수신 프레임의 헤더 정보를 이용하여 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 정해진 규칙에 따라 새로운 맥 주소로 변환하여 변환 맥 주소를 생성한 후에, 그 생성한 변환 맥 주소와 소스 맥 주소 정보를 상응하여 변환 맥 주소 테이블에 저장하고, 소스 맥 주소 유지 지시 신호에 따라 상기 수신 프레임의 소스 맥 주소를 그대로 유지하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 맥 주소 학습 및 룩업 단계는,
    상기 맥 주소 변환 단계를 거친 소스 맥 주소를 기준으로 맥 주소 학습을 수행하고 룩업 기능을 수행하며 에이알피이(ARP) 패킷 내의 소스 또는 목적지 맥 주소에 대한 처리 신호를 생성하여 출력 포트 정보를 추출(구성)하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 맥 주소 치환 단계는,
    상기 이전의 모든 처리 단계에서 수행한 결과가 반영된 출력 포트 정보에 따라 출력할 이더넷 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환 맥 주소는,
    변환 맥임을 의미하는 변환 맥 식별자, 스위치 식별자, 프레임 입력 포트 식별자, 및 상기 수신 프레임의 맥 가입자 식별자(소스 맥 주소 하위 비트)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 구분을 위한 맥 주소 변환 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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