KR100600950B1 - 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라우팅 테이블을 트래픽에 따라 동적으로 제어하기 위하여 라우터의 인터페이스별 트래픽을 측정하여 관리자에게 보고하고, 관리자는 인트라넷 전체의 최적 라우팅 경로를 재 계산하여 각 라우터에게 라우팅 테이블 정보를 배분하고, 라우터는 변경된 라우팅 테이블을 보고한 후 다시 일정 기간 트래픽을 측정하여 관리자에게 보고하므로써, 인트라넷의 라우팅 테이블을 항상 최적으로 유지하도록 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법에 관한 것으로, 네트워크에서 정보가 목적지에 도달하기 위한 경로를 네트워크의 상황이 변화하더라도 항상 최적으로 유지할 수 있으며, 기존의 라우터에서 동작하는 라우팅 프로토콜에 대한 알고리즘을 변경하지 않고 관리자가 라우팅 경로값에 따라 라우팅 경로를 계산하여 라우터에 경로 정보를 배분하므로 라우터는 트래픽의 변화에 따른 라우팅 테이블을 간단하게 유지할 수 있는 잇점이 있고, 또한, 관리자가 네트워크 구성 정보와 라우팅 정보를 유지하면서 라우터도 함께 라우팅 정보를 유지하게 되므로 안정성을 향상시킬 수 있고, 라우터의 트래픽 변화와 링크 장애와 같은 주변 상황 변화에 대하여 네트워크의 전체적인 최적 라우팅 경로를 빠르게 갱신할 수 있으며, 관리자가 전체적인 네트워크에 대한 라우팅 경로를 종합적으로 계산하므로 라우터의 추가 및 분리 경우에도 유연성 있는 경로를 결정할 수 있는 잇점을 수반한다.
Description
도 1은 본 발명에 의한 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법이 적용되는 인트라넷 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법 과정을 나타내는 순서도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
R1, R3, R5, R7, R9, R11, R13 : 라우터
N1, N3, N5, N7 : 지역 네트워크
→ : 관리자가 라우터에게 분배하는 라우팅 경로 정보의 흐름을 나타내는 표시.
→ : 라우터가 관리자에게 보고하는 트래픽 정보와 라우팅 테이블 정보의 흐름을 나타내는 표시.
본 발명은 인트라넷에서 트래픽의 변화에 따른 최적 경로 선택을 위한 라우 팅 테이블의 동적 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라우팅 테이블을 트래픽에 따라 동적으로 제어하기 위하여 라우터의 인터페이스별 트래픽을 측정하여 관리자에게 보고하고, 관리자는 인트라넷 전체의 최적 라우팅 경로를 재계산하여 각 라우터에게 라우팅 테이블 정보를 배분하고, 라우터는 변경된 라우팅 테이블을 보고한 후 다시 일정 기간 트래픽을 측정하여 관리자에게 보고하므로서 인트라넷의 라우팅 테이블을 항상 최적으로 유지하도록 하는 방법에 관한 것이다.
현재 인터넷이 전세계로 확대되면서 네트워크간 라우팅의 중요성은 날로 커지고 있으며, 라우팅은 라우팅이 적용되는 네트워크 프로토콜과 범위에 따라 다양한데, 독립적인 네트워크(AS : Automous System)에서 사용되는 라우팅 프로토콜(RIP(Routing Information Protocol), OSPF(Open Shortest Path First))과, 독립적인 네트워크(AS)간에 사용되는 라우팅 프로토콜(BGP(border Gateway protocol))등이 있다.
라우팅은 발신지에서 목적지까지 인터네트워크를 통하여 정보를 전송, 중계하는 것을 말하며, 라우팅 기능을 수행하는 라우터(Router) 장치를 여러 개 통과하게 된다.
또한, 라우팅은 최적의 경로를 결정하는 것과 설정된 경로를 따라 패킷을 중계하는 두 가지 기본 기능을 수행하는데, 최적 경로 결정 문제가 패킷 중계보다 복잡하다. 최적의 경로를 결정하기 위해서, 라우터는 다양한 정보를 수집하고 이를 근거로 최적의 경로 정보를 추출하여 경로테이블(Routing Table)에 저장한다.
이를 위해 라우팅 프로토콜에서는 최적 경로의 결정을 위해 경로값(Metric) 을 이용하는데, 이 경로값의 구성요소는 라우팅 프로토콜에 따라 매우 다양하다.
현재까지 사용되는 경로값의 구성 요소로는 라우터의 수, 망의 신뢰도, 망의 지연시간, 대역폭, 통신 비용 등을 들 수 있으며, 한 라우터의 정보를 이용하여 최적의 경로를 결정하는 것은 전체 네트워크의 최적 경로와 다른 경우가 발생하므로, 인접한 라우터와 경로 정보를 교환하게 되는데, 이때 교환되는 정보의 양, 정보의 종류 및 교환 주기 등도 라우팅 프로토콜에 따라 다양하며, 라우팅 프로토콜의 성능 및 적용범위, 네트워크의 성능 등에 영향을 준다.
현재 구현되어 운용되고 있는 라우팅 프로토콜들은 다양한데, 이는 처음 설계자가 우선적인 고려사항으로 정한 경로값에 따라 다르기 때문이고, 라우팅 프로토콜의 설계 고려 사항으로서 최적의 경로를 선택할 수 있는 최적성, 간단성, 견고성, 안정성, 주변 상황변화의 빠른 적용성, 유연성 등을 들 수 있으나, 이 모든 사항을 만족시킬 수 있는 알고리즘을 설계하기는 매우 어려운 문제로 남아있으며, 동적인 라우팅을 수행하는 경우에도 트래픽의 변화에 따라 경로값을 변경하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 감안하여, 독립적인 하나의 네트워크, 즉 인트라넷 또는 한 도메인 내에서 라우팅 테이블을 결정하는데 중요한 고려 사항인 최적성, 간단성, 견고성, 안정성, 주변 상황의 빠른 적용성, 유연성을 모두 만족시키기 위한 라우팅 테이블의 계산과 라우팅 테이블의 재설정 방법을 제공하는 라우팅 테이블의 동적 제어 방법을 구현하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법은, 네트워크와 접속된 라우터를 통해 기 설정한 일정 시간동안 트래픽을 수집하여 인터페이스별로 전송한 트래픽 정보를 보고하는 제 1 과정과;
상기 각 라우터로부터 보고 받은 트래픽 정보와 인터페이스 정보로부터 가용한 대역폭을 계산하여 네트워크를 구성하는 경로값을 구한 후, 데이터베이스 정보를 갱신하는 제 2 과정과;
상기 제 2 과정에서 갱신한 데이터베이스 정보를 기 구성되어 있는 네트워크 구성정보와 비교하여 변경된 부분을 반영한 라우팅 경로를 재 계산하는 제 3 과정과;
상기 제 3 과정에서 계산한 라우팅 경로로부터 라우터별로 라우팅 경로의 변경 여부를 판단하여, 라우팅 정보를 변경해야 하는 경우 라우터에게 라우팅 경로 정보를 변경하도록 경로값을 전달하는 제 4 과정과;
상기 전달받은 경로값을 이용하여 라우팅 테이블을 변경한 후, 변경 완료를 보고하고, 라우터의 각 인터페이스별로 트래픽량을 수집하는 제 5 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 인트라넷에서 트래픽의 변화에 대응하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법이 적용되는 인트라넷 구성도로, 다수개의 라우터(R1, R3, R5, R7, R9, R11, R13)들과, 상기 각 라우터에 접속된 지역 네트워크(N1, N3, N5, N7)들 및 상기 라우터들의 동작을 제어 및 관리하는 관리자(1)를 구비한다.
상기와 같은 구성을 가지는 인트라넷에서의 라우팅 테이블 동적 제어 과정을 도 2의 순서도를 참조하여 설명한다.
라우터는 일정한 시간동안 트래픽을 수집하여 인터페이스별로 전송한 트래픽 양을 관리자(1)에게 보고한다(단계 S101).
이때 보고하는 정보는 트래픽량, 해당 인터페이스의 운영 상태, 해당 인터페이스의 링크 상태 등이 포함된다. 예를 들어 도1과 같은 경우에, 라우터 R1은 I1,5 와 I1,9 의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고하고, R5는 I5,1 , I5,7 , I5,9의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고하고, R7는 I7,5 , I7,9 , I7,11 , I7,13의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고하고, R9는 I9,1 , I9,5 , I9,
7 , I9,11의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고하고, R11은 I11,7 , I11,9 , I11,13 의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고하고, R13은 I13,7 , I13,11 의 트래픽 정보를 관리자(1)에게 보고한다.
여기서 상기 라우터 R3은 경로가 R5에 대하여 하나만 존재하여 네트워크 N3의 정보를 전달하기 위한 R3의 라우팅 테이블은 모두 R5로 전달하므로, R3에 대한 트래픽 정보는 운용자의 선택에 따라 보고 대상에서 제외하거나, 포함시킬 수 있으며, 이때 R3와 R5의 링크 상태 정보는 관리자(1)에게 보고한다.
참고로 상기 I번호1, 번호2의 의미를 설명하면 번호1은 패킷을 전송하는 라우터, 번호2는 패킷을 수신하는 라우터를 나타내는 유일하게 식별 가능한 라우터의 인터페이스로서 예를 들어 I1,9는 라우터 R1에서 라우터 R9로 패킷을 전송하는 라우터 R1의 인터페이스를 의미한다.
이어 관리자(1)는 각 라우터로부터 보고 받은 트래픽 정보와 인터페이스 정보로부터 가용한 대역폭을 계산하여 네트워크를 구성하는 경로값을 구하여 데이터베이스 정보를 갱신한다(단계 S201).
이때 상기 데이터베이스 정보로는 날짜, 트래픽 보고 시각, 라우터와 인터페이스 정보, 통신량, 링크 상태 등이 포함된다.
상기 단계 S201의 데이터베이스 정보를 이미 구성되어 있는 네트워크 구성정보(단계 S301)와 비교하여 변경된 부분을 반영한 라우팅 경로를 다시 계산한다(단계 S203).
이 라우팅 경로는 하나의 라우터 정보를 이용하여 경로를 결정하는 경우에 발생하는 국부적인 최적 경로가 전체 네트워크의 최적 경로를 위반하지 않도록 전체 네트워크를 대상으로 라우팅 경로를 계산한다. 라우팅 경로의 계산에 사용하는 경로값은 대역폭으로 하는 경우, 지연시간과 대역폭의 조합으로 하는 경우, 통신 비용과 대역폭의 조합으로 하는 경우, 지연시간, 통신비용, 대역폭의 조합으로 하 는 경우에 대하여 각각 항목별 가중치를 부여하여 라우팅 경로를 결정한다.
이 때 사용되는 대역폭은 인터페이스의 대역폭 용량으로부터 단계 S101에서 보고 받은 트래픽량의 차이에 의한 가용 대역폭을 기준으로 한다. 단계 S203에서 계산한 라우팅 경로로부터 라우터별로 라우팅 경로의 변경 여부를 판단하여(단계 S205) 라우팅 정보를 변경해야 하는 경우에는 라우터에게 라우팅 경로 정보를 변경하도록 경로값을 전달한다(단계 S207).
라우터는 새로운 경로값을 이용하여 라우팅 테이블을 변경하고 관리자(1)에게 보고하여 (단계 S107) 네트워크 구성 정보가 최신의 라우팅 테이블을 유지하도록 한다 (단계 S301). 단계 S107에서 라우팅 테이블이 변경된 후에는 라우터의 각 인터페이스별로 트래픽량을 수집한다(단계 S105). 한편 단계 S205에서 라우팅 경로 변경이 발생하지 않는 경우에는 단계 S105을 수행한다.
이로부터 라우팅 경로 변경이 발생하는 경우와 라우팅 경로 변경이 발생하지 않는 경우 모두 관리자(1)가 지정한 일정한 주기 동안 트래픽을 수집한다. 한편 단계 S105에서 트래픽을 수집하는 동안에 해당 링크에 장애가 발생한 경우에는 즉각 관리자(1)에게 장애 사실을 보고하여 라우팅 경로를 다시 계산하여 (단계 S203), 전체적인 최적 라우팅 경로를 유지한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 네트워크에서 정보가 목적지에 도달하기 위한 경로를 네트워크의 상황이 변화하더라도 항상 최적으로 유지할 수 있으며, 기존의 라우터에서 동작하는 라우팅 프로토콜에 대한 알고리즘을 변경하지 않고 관리자가 라우팅 경로값에 따라 라우팅 경로를 계산하여 라우터에 경로 정보를 배분하므로 라우터는 트래픽의 변화에 따른 라우팅 테이블을 간단하게 유지할 수 있는 잇점이 있고, 또한, 관리자가 네트워크 구성 정보와 라우팅 정보를 유지하면서 라우터도 함께 라우팅 정보를 유지하게 되므로 안정성을 향상시킬 수 있고, 라우터의 트래픽 변화와 링크 장애와 같은 주변 상황 변화에 대하여 네트워크의 전체적인 최적 라우팅 경로를 빠르게 갱신할 수 있으며, 관리자가 전체적인 네트워크에 대한 라우팅 경로를 종합적으로 계산하므로 라우터의 추가 또는 라우터가 네트워크에서 분리되는 경우에도 유연성있는 경로를 결정할 수 있는 잇점을 수반한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (9)
- 라우팅 테이블 제어 방법에 있어서,네트워크와 접속된 라우터를 통해 기 설정한 일정 시간동안 트래픽을 수집하 인터페이스별로 전송한 트래픽 정보를 보고하는 제 1 과정과;상기 각 라우터로부터 보고 받은 트래픽 정보와 인터페이스 정보로부터 가용한 대역폭을 계산하여 네트워크를 구성하는 경로값을 구한 후, 데이터베이스 정보를 갱신하는 제 2 과정과;상기 제 2 과정에서 갱신한 데이터베이스 정보를 기 구성되어 있는 네트워크 구성정보와 비교하여 변경된 부분을 반영한 라우팅 경로를 재 계산하는 제 3 과정과;상기 제 3 과정에서 계산한 라우팅 경로로부터 라우터별로 라우팅 경로의 변경 여부를 판단하여, 라우팅 정보를 변경해야 하는 경우 라우터에게 라우팅 경로 정보를 변경하도록 경로값을 전달하는 제 4 과정과;상기 전달받은 경로값을 이용하여 라우팅 테이블을 변경한 후, 변경 완료를 보고하고, 라우터의 각 인터페이스별로 트래픽량을 수집하는 제 5 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 과정에서 보고하는 트래픽 정보로는 트래픽량, 해당 인터페이스의 운영 상태, 해당 인터페이스의 링크 상태를 구비하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 과정에서 트래픽 보고시, 대체 경로가 존재하지 않는 라우터에 대한 트래픽 정보는 운용자의 선택에 따라 보고 대상에서 제외하거나, 포함시키는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 과정에서 데이터베이스 정보로는 날짜, 트래픽 보고 시각, 라우터와 인터페이스 정보, 통신량, 링크 상태를 구비하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 3 과정에서 라우팅 경로 재 계산 시, 하나의 라우터 정보를 이용하여 경로를 결정하는 경우에 발생하는 국부적인 최적 경로가, 전체 네트워크의 최적 경로를 위반하지 않도록 전체 네트워크를 대상으로 라우팅 경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 3 과정에서 라우팅 경로의 계산에 사용하는 경로값으로는 대역폭으로 하는 경우, 지연시간과 대역폭의 조합으로 하는 경우, 통신 비용과 대역폭의 조합으로 하는 경우, 지연시간, 통신비용, 대역폭의 조합으로 하는 경우를 구비하되, 각각 항목별 가중치를 부여하여 라우팅 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 사용되는 대역폭은 인터페이스의 대역폭 용량으로부터 상기 제 1 과정에서 보고 받은 트래픽량의 차이에 의한 가용 대역폭을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 4 과정에서 라우팅 경로를 변경하지 않아도 되는 경우 라우터의 각 인터페이스별로 트래픽량을 수집하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
- 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,상기 트래픽을 수집하는 동안 해당 링크에 장애가 발생한 경우 장애 사실을 보고하여 라우팅 경로를 재 계산하도록 하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 선택을 위한 라우팅 테이블의 동적 제어 방법.
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