KR100600952B1 - Router and its method for provide optimal path within a subnetwork in hierarchical transport network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계층구조 통신망의 부분망에서 최단 경로 제공을 위한 라우팅 장치 및 방법에 관한 것으로, 관리 영역에 따라 분할된 하나의 부분망 내부에서 다양한 원인(연결 생성, 연결 삭제, 연결 수정, 장애, 및 관리 상태 변경)에 의한 망 상태 변화를 실시간으로 반영하여 최단 라우팅 경로를 제공한다. The present invention relates to a routing apparatus and method for providing a shortest path in a subnetwork of a hierarchical communication network, and includes various causes (connection creation, connection deletion, connection modification, failure, and It provides the shortest routing path by reflecting network status change by management status change in real time.
따라서 라우팅 서비스 제공시 망 사업자 관점에서는 실시간으로 망 자원의 상태를 라우팅시 고려할 수 있으므로, 전체적인 망의 상태를 고려한 라우팅 서비스 제공이 가능하므로, 특정 링크 혹은 노드에 트래픽 집중 현상을 방지할 수 있고, 동일한 망 자원을 가지고 더욱 많은 연결을 설정할 수 있으므로, 수입 증대 효과를 기대할 수 있으며 가입자 관점에서는 임의의 송/수신 노드 간에의 최소의 홉 수를 가지는 경로를 선택함으로써 지연 시간을 최소화 하여 트래픽 전송 품질을 향상을 기대할 수 있다. Therefore, when providing a routing service, the network service provider can consider the state of network resources in real time. Therefore, it is possible to provide a routing service in consideration of the state of the entire network, thereby preventing traffic concentration on a specific link or node. Since more connections can be established with network resources, revenue can be expected to increase, and from the subscriber's point of view, selecting the path with the minimum number of hops between any transmitting / receiving nodes minimizes the latency and improves the traffic transmission quality. You can expect.
망 상태 변화를 고려한 실시간 최단 경로 선택 라우터Real-time shortest path selection router considering network state change
Description
도 1은 통상적인 계층적인 구조로 구축된 대규모 비동기식 전송 모드 통신망의 구축 형태를 나타낸 도면.1 is a diagram showing the construction of a large-scale asynchronous transmission mode communication network constructed in a conventional hierarchical structure.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 다양한 종류의 망 형상을 라우팅 관점에서 라우팅 상태로 변환하기 위한 변환 규칙을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a conversion rule for converting various types of network shapes applied to an embodiment of the present invention into a routing state from a routing point of view.
도 3a 내지 도3e는 본 발명의 실시 예에 적용되는 임의의 부분망 내부에서의 최단 경로 선택을 위한 라우팅 알고리즘 표현한 도면.3A to 3E are diagrams of routing algorithms for selecting shortest paths in an arbitrary subnetwork applied to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 채용되는 라우팅 알고리즘에 따라 구축된 라우팅 테이블을 표현한 도면.4 is a diagram illustrating a routing table constructed according to a routing algorithm employed in an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 채용되는 라우터 장치의 내부 구성도를 표현한 도면.5A and 5B are diagrams showing an internal configuration diagram of a router apparatus employed in the embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 채용되는 망 상태 변경에 따른 라우팅 테이블 재구성 처리 흐름도를 나타낸 도면.6 is a flowchart illustrating a routing table reconstruction process according to a network state change employed in an embodiment of the present invention.
도 7은 라우터 장치에 의한 최단 경로 제공을 위한 라우팅 서비스 제공을 위한 처리 흐름도를 나타낸 도면.7 is a flowchart illustrating a process for providing a routing service for providing the shortest path by the router apparatus.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 주 라우터 모듈 1a : 주 라우팅 알고리즘1: Main Router Module 1a: Main Routing Algorithm
1b : 주 라우팅 테이블 2 : 보조 라우터 모듈1b: primary routing table 2: secondary router module
2a : 보조 라우팅 알고리즘 2b : 보조 라우팅 테이블2a:
3 : 망형상 및 상태관리모듈 3a : 연결 수락 제어 알고리즘3: Network shape and state management module 3a: Connection admission control algorithm
3b : 망형상 및 상태 관리정보 4 : 작업 흐름 관리 모듈3b: network shape and state management information 4: workflow management module
5 : 비동기식 전송 모드 스위치5: asynchronous transfer mode switch
본 발명은 관리 영역에 따라 계층적으로 구성된 통신망의 임의의 한 부분망에서 망의 상태를 실시간으로 반영하여 최단 경로를 제공할 수 있는 계층구조 통신망의 부분망에서 최단 경로 제공을 위한 라우팅 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention provides a routing apparatus and method for providing a shortest path in a subnetwork of a hierarchical communication network capable of providing a shortest path in real time by reflecting a network state in any subnetwork of a hierarchically configured communication network according to a management area. It is about.
일반적으로 대규모 통신망에서는 관리의 용이성 및 확장성을 고려하여 통신망을 몇 개의 관리 영역으로 분할한다. 분할된 단위 관리 영역을 부분망 (Subnetwork)이라 한다. 하나의 부분망에서는 하나에서 수십 개의 비동기식 전송 모드 스위치가 할당되어 관리된다. In general, in a large communication network, the communication network is divided into several management areas in consideration of ease of management and scalability. The divided unit management area is called a subnetwork. In one subnetwork, one to several dozen asynchronous transfer mode switches are assigned and managed.
그 일례로써 도 1은 비동기식 전송 모드 스위치들과 이들간을 연결 시킨 링크의 조합으로 구성된 대규모 망을 4개의 관리 영역인 부분망으로 분할한 모습을 표현하는 개략도이다. 도 1을 참조하면 통신망을 4개의 부분망으로 분할하고 분 할된 각 부분망에서는 4개의 비동기식 전송 모드와 이들을 연결 시킨 링크를 관리한다.As an example, FIG. 1 is a schematic diagram showing a division of a large network composed of a combination of asynchronous transfer mode switches and links connecting them into four sub-networks, which are management areas. Referring to FIG. 1, a communication network is divided into four subnetworks, and each divided network manages four asynchronous transmission modes and a link connecting them.
그러나 종래의 비동기식 전송모드에서 망의 상태는 연결 생성, 삭제 및 수정에 따라 링크의 잔여 대역폭이 수시로 변화하고, 링크 혹은 스위치에서의 장애 발생으로 인해 장애 복구시 까지는 장애 발생 링크 및 스위치를 사용할 수 없는 상태가 된다. 또한 관리 목적으로 링크 및 스위치에 대한 여러 가지 상태를 유지하고 있어 이들 상태에 따라 특정 링크 혹은 스위치를 사용할 수 없는 경우가 있다. However, in the conventional asynchronous transmission mode, the state of the network changes from time to time as the remaining bandwidth of the link changes as the connection is created, deleted, and modified, and the failed link and switch cannot be used until the failure is recovered due to the failure of the link or switch. It becomes a state. In addition, various states of links and switches are maintained for management purposes, so certain links or switches may not be available depending on these states.
따라서 망 자원 관리 관점에서는 망 자원 상태를 여러 가지로 세분화하여 관리하는 것은 관리의 용이성을 기할 수 있는 장점을 갖지만, 라우팅 관점에서는 망 형상이 복잡해짐에 따라 최단 경로 선택을 위한 시간은 모든 상태를 고려하여야 하므로 기하급수적으로 증가하는 단점이 있다. 즉, 망 관리 측면에서는 링크 및 노드에 대해 다수의 상태를 관리함으로서 용이성을 기할 수 있지만 라우팅 관점에서는 망 형상이 복잡해짐에 따라 임의의 송/수신 노드간의 최단 경로 선택 시, 임의의 한 노드 혹은 링크에 대한 모든 상태를 비교하여야 하므로 라우팅 경로 선택 시간은 증가하는 문제점이 있었다.Therefore, from the point of view of network resource management, it is possible to manage and manage the network resource state in various ways. However, from the routing point of view, the time for shortest path selection considers all states as the network configuration becomes complicated. This has to be exponentially increased disadvantages. In other words, in terms of network management, it is easy to manage a plurality of states for links and nodes, but from a routing point of view, as the network shape becomes complicated, when selecting the shortest path between any transmitting / receiving nodes, any one node or link The routing path selection time is increased because all states of the network must be compared.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로 라우팅 서비스 제공 시간을 최소화하기 위해 망 자원 상태를 표현하는 여러가지 상태를 라우팅 관점에서 의미있는 하나의 라우팅 상태로 변환하여 최단 시간내에 최단 경로 제공이 가능한 망 자원 상태 변환 방법을 정의하고, 그 망 자원 상태변환 방법의 정의된 라우팅 상태에 따라 임의의 송/수신점이 지정된 경우 실시간으로 최단 경로를 선택할 수 있는 라우팅 알고리즘을 정의하고, 상태 변환 방법 및 라우팅 알고리즘을 탑재한 라우터 장치를 구비하여 통신망 자원의 여러 가지 상태를 라우팅 관점에서 필요한 하나의 상태로 매핑하고 라우팅 경로 선택시에는 여러가지 자원 상태가 아닌 하나의 라우팅 상태를 가지고 최단 경로를 선택하도록 하여 라우팅 경로 산출 시간을 현저하게 줄일 수 있도록 한 계층구조 통신망의 부분망에서 최단 경로 제공을 위한 라우팅 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems. In order to minimize the routing service providing time, the present invention converts various states representing network resource states into a single routing state that is meaningful in terms of routing, and thus, in the shortest time. Define a network resource state transition method capable of providing a route, define a routing algorithm that can select the shortest path in real time when an arbitrary transmission / reception point is specified according to the defined routing state of the network resource state transition method, and state transition A router device equipped with a method and a routing algorithm is provided to map various states of network resources to one state necessary from a routing point of view, and to select a shortest path with one routing state instead of various resource states when selecting a routing path. Routing route calculation time It is an object of the present invention to provide a routing apparatus and method for providing the shortest path in a subnetwork of a hierarchical communication network so as to be significantly reduced.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 계층망 구조상에서 최적 경로를 제공하기 위한 망 형상 변경방법은 a) 망자원의 상태를 수집하여 링크 및 노드의 라우팅 상태를 변환규칙에 따라 변경하고 라우팅 상태를 저장하는 과정; b) 상기 (a)과정에서 변경된 라우팅 상태를 통보하고 주 라우터 상태를 검사하여 유휴 상태인지를 판단하는 과정; c) 상기 (b)과정에서 판단한 결과 주 라우터 상태가 유휴 상태일 경우에 주 라우터 모듈에 따른 망상태의 변경으로 라우팅 테이블을 재 구축하는 과정; 및 d) 상기 (b)과정에서 판단한 결과 주 라우터 상태가 유휴상태가 아닐 경우 보조 라우터의 유휴 상태를 검사하여 보조 라우터 모듈에 따른 망 상태 변경으로 라우팅 테이블을 구축하는 과정이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a network shape change method for providing an optimal path in a hierarchical network structure includes: a) collecting the state of network resources, changing the routing state of links and nodes according to translation rules, and storing the routing state; process; b) notifying the changed routing state in step (a) and checking the state of the primary router to determine whether the router is idle; c) reconstructing the routing table by changing the network state according to the main router module when the main router state is in the idle state as determined in step (b); And d) if it is determined in step (b) that the primary router state is not idle, inspecting the idle state of the secondary router and constructing a routing table by changing the network state according to the secondary router module. do.
또한, 본 발명의 목적을 이루기 위해 계층망 구조상에서 최적 경로를 제공하는 라우팅 서비스 방법은 a) 임의의 송/수신점간의 최단경로 선택이 요청됨에 따라 주 라우팅 모듈 및 보조 라우팅 모듈의 유휴 상태를 판단하는 과정; b) 상기 (a)과정에서 판단한 결과 주 라우터의 상태가 유휴일 경우 주 라이팅 모듈로 라우팅 서 비스를 요청하고 주 라우팅 테이블에서 최단경로를 선택하는 과정; c) 상기 (b)과정에서 선택된 최단 경로의 연결수락 제어의 통과여부를 판단하여 통과할 경우 망 형상 및 상태를 변경 및 주 라우터 모듈에 유휴의 관리상태가 됨을 통보하여 라우팅 서비스의 제공을 수행하는 과정; d) 상기 (a)과정에서 판단한 결과 보조 라우터의 상태가 유휴일 경우 보조 라우팅 모듈로 라우팅 서비스를 요청하고 보조 라우팅 테이블에서 최단경로를 선택하는 과정; 및 e) 상기 (d)과정에서 선택된 최단 경로의 연결수락 제어의 통과여부를 판단하여 통과할 경우 망 형상 및 상태를 변경 및 보조 라우터 모듈에 유휴의 관리상태가 됨을 통보하여 라우팅 서비스의 제공을 수행하는 과정이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the object of the present invention, a routing service method for providing an optimal path in a hierarchical network structure includes: a) determining an idle state of a primary routing module and a secondary routing module when a shortest path selection between arbitrary transmission / reception points is requested; Process of doing; b) requesting routing service to the main lighting module and selecting the shortest path from the main routing table when the state of the main router is idle as determined in step (a); c) providing the routing service by changing the network shape and state and notifying the main router module that it is in an idle management state when it passes by determining whether the connection acceptance control of the shortest path selected in step (b) is passed. process; d) requesting a routing service from the auxiliary routing module and selecting the shortest path from the auxiliary routing table when the state of the auxiliary router is idle as determined in step (a); And e) if it passes the connection acceptance control of the shortest path selected in step (d) and passes, changes the network shape and state and notifies the auxiliary router module that the auxiliary router module is in an idle management state to provide routing services. Characterized in that the process is made to include.
이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 대규모 통신망은 관리의 용이성 및 확장성을 고려하여 통신망을 관리 영역에 따라 도 1과 같이 몇 개의 부분망으로 분할한다. 분할된 각 부분망은 각기 자신의 관리 영역에 속한 스위치 및 링크로 구성되는 망 자원을 관리한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The large-scale communication network divides the communication network into several sub-networks as shown in FIG. 1 according to management areas in consideration of ease of management and scalability. Each segmented network manages network resources consisting of switches and links belonging to its own management domain.
망 자원 관리를 위해 망 자원에는 도 2와 같이 각각 관리 상태(UNLOCKED, SHUTTING DOWN, UNLOCKLED), 운용 상태(ENABLED, DISABLED) 및 가용 상태(NORMAL, FAULT)를 가지고 링크의 경우에는 추가적으로 잔여 대역폭(BW) 상태를 유지한다.For network resource management, the network resources have management states (UNLOCKED, SHUTTING DOWN, UNLOCKLED), operational states (ENABLED, DISABLED), and available states (NORMAL, FAULT) as shown in FIG. 2, respectively. Maintain state.
즉, 망 관리 관점에서는 다음과 같은 4가지 유형의 상태를 관리하는데, 첫째는 관리 상태(Administrative State)로 온록(UNLOCKED), 슈팅 다운(SHUTTING DOWN) 및 록(LOCKED)상태를 가지고 이의 상태는 망 관리 측면에서 운용자에 의해 설정된 다. In other words, from a network management perspective, the following four types of states are managed, the first being an administrative state with UNLOCKED, SHUTTING DOWN, and LOCKED states. It is set by the operator in terms of management.
둘째로 운용 상태(Operational State)는 링크 혹은 스위치의 서비스 가능 여부를 표현하는 상태로 인에이블(ENABLED), 디스에이블(DISAABLED)로 정의되고 이는 운용자의 개입 없이 망 관리 시스템에 의해 설정되고 관리된다. 셋째는 가용 상태(Available Status)로 이는 운용상태의 상세 정보를 표현하는 것으로 노멀(NORMAL)과 폴트(FAULT)로 정의된다. 그리고 넷째로 잔여 대역폭(Residual Bandwidth)은 링크에 대해서만 정의되는 것으로 링크의 전체 대역폭에 대한 잔여 대역폭의 비율로 정의된다.Second, Operational State is a state expressing whether a link or a switch can be serviced and is defined as ENABLED or DISABLED, which is set and managed by the network management system without operator intervention. The third is Available Status, which represents the detailed information of the operational status, which is defined as NORMAL and FAULT. Fourth, the residual bandwidth is defined only for the link and is defined as the ratio of the remaining bandwidth to the total bandwidth of the link.
상기 관리상태(Administrative State)중 온록(UNLOCKED은 연결 생성, 삭제 수정이 가능한 상태를 의미하고, 슈팅다운(SHUTTING DOWN)은 링크/스위치에 존재하는 연결은 삭제할 수 있지만, 새로운 연결을 생성하거나 기존 연결을 변경할 수 없는 상태를 의미하고, 록(LOCKED)는 연결 생성, 삭제 및 수정이 모두 불 가능한 것을 의미한다.Among the administrative states, UNLOCKED means that a connection can be created, deleted, and modified. SHUTTING DOWN can delete a connection existing in a link / switch, but creates a new connection or creates an existing connection. Means the state that cannot be changed, and LOCKED means that connection creation, deletion and modification are all impossible.
상기 운용상태(Operational State) 중 인에이블(ENABLED은 해당 링크 혹은 스위치를 통한 트래픽 전송이 가능한 상태를 표현하고, 디스에이블(DISABLED)은 해당 링크 혹은 스위치를 통한 트래픽 전송이 불 가능한 상태를 표현한다.ENABLED represents the state in which traffic can be transmitted through a corresponding link or switch, and DISABLED represents a state in which traffic transmission through a corresponding link or switch is impossible.
상기 가용 상태(Available Status)는 운용 상태에 대한 세부 상태를 표현하는 것으로 노멀(NORMAL)은 운용 상태가 인에이블(ENABLE)인 경우 해당 링크 혹은 스위치를 통한 정상적인 트래픽 송/수신이 가능한 상태를 표현하고, 폴트(FAULT)는 운용 상태가 디스에이블(DISABLE)인 경우 운용상태가 디스에이블(DISABLE)로 변 화하게 된 이유가 장애 발생에 의한 것임을 표현하는 것이다. The Available Status represents a detailed status of the operational status, and the NORMAL represents a status in which normal traffic transmission / reception through the corresponding link or switch is possible when the operational status is ENABLE. In this case, the fault (FAULT) indicates that the reason for changing the operation state to DISABLE when the operation state is DISABLE is due to a failure.
상기한 여러 가지 상태는 통신망 자원(링크 혹은 스위치)의 상태를 표현하는 일반적인 상태들이다. 라우팅 관점에서는 이러한 모든 상태를 모두 유지할 필요가 없고, 라우팅 관점에서 의미있는 상태로 변환하여 유지하는 것이 바람직하다. The various states described above are general states representing the state of a network resource (link or switch). It is not necessary to maintain all of these states from a routing point of view, but it is desirable to convert them to meaningful states from a routing point of view.
도 2에서 라우팅을 위한 노드 및 링크의 상태는 인(IN)과 아웃(OUT)으로 정의된다. 노멀(NORMAL)은 최단경로 선택시 망 형상에 반영될 링크 혹은 노드의 상태를 의미하고 아웃(OUT)은 최단 경로 선택시 망 형상에서 배제 될 링크 혹은 노드의 상태를 의미한다. 따라서 아웃(OUT)으로 선언된 링크 및 노드는 라우팅 알고리즘 수행시 배제 되므로 최단 경로 선택을 위한 시간이 현저하게 줄어든다.In FIG. 2, the states of nodes and links for routing are defined as IN and OUT. NORMAL refers to the state of the link or node to be reflected in the network shape when the shortest path is selected, and OUT refers to the state of the link or node to be excluded from the network shape when the shortest path is selected. Therefore, the link and node declared as OUT are excluded when the routing algorithm is executed, so the time for shortest path selection is significantly reduced.
망 자원 상태(관리 상태, 운용 상태, 가용 상태 및 잔여 대역폭)를 라우팅 관점에서 라우팅 상태로 변환하기 위한 방법 및 규칙은 Methods and rules for converting network resource states (administrative state, operational state, available state and remaining bandwidth) to routing state from a routing point of view are
링크 혹은 스위치의 관리 상태가 온 록(UNLOCKED)인 경우에는 라우팅 상태는 인(IN)이고, 슈팅 다운(SHUTTING DOWN) 혹은 록(LOCKED)인 경우 라우팅 상태는 아웃(OUT)이다. 링크 혹은 스위치의 운용 상태가 인에이블(ENABLED) 인 경우 라우팅 상태는 인(IN)이고 디스에이블(DISABLE)인 경우 라우팅 상태는 아웃(OUT)이다. If the management state of the link or switch is UNLOCKED, the routing state is IN, and if it is SHUTTING DOWN or LOCKED, the routing state is OUT. If the operational state of the link or switch is ENABLED, the routing state is IN and if it is DISABLE, the routing state is OUT.
링크 혹은 스위치의 가용 상태가 노멀(NORMAL)인 경우 라우팅 상태는 인(IN)이고 폴트(FAULT)인 경우 라우팅 상태는 아웃(OUT)이다. 링크의 잔여 대역폭이 전체 대역폭의 20%를 초과하지 않는 경우 링크의 라우팅 상태는 인(IN)이고 20%를 초과하는 경우 링크의 라우팅 상태는 아웃(OUT)이다.If the available state of the link or switch is NORMAL, the routing state is IN, and if the fault is FAULT, the routing state is OUT. If the remaining bandwidth of the link does not exceed 20% of the total bandwidth, the routing state of the link is IN, and if it exceeds 20%, the routing state of the link is OUT.
위와 같은 규칙에 따라 도 3과 같은 라우팅을 위한 망 형상중 링크와 노드의 관리 상태가 온록(UNLOCKED)이고 운용 상태가 인에이블(ENABLED)이고 가용 상태가 노멀(NORMAL)이고 잔여 대역폭이 전체 대역폭의 20%를 초과하지 않는 경우에만 라우팅 상태는 인(IN)으로 정의되고 나머지 경우에는 모두 아웃(OUT)으로 정의된다.According to the above rules, the management state of the link and node in the network configuration for routing as shown in FIG. 3 is UNLOCKED, the operation state is ENABLED, the available state is NORMAL, and the remaining bandwidth is the total bandwidth. The routing state is defined as IN only if it does not exceed 20%, and in all other cases it is defined as OUT.
또한, 망 형상은 도 3과 같이 노드 및 링크로 정의한다. 노드는 부분망 내부에서 관리되는 비동기식 전송모드 스위치에 대응하고 링크는 비동기식 전송 모드 스위치간을 연결 시킨 링크를 의미한다. 따라서 도 3은 도 1의 부분망 1에 대한 망 형상을 표현하는 예시 도면이다. In addition, the network shape is defined as a node and a link as shown in FIG. A node corresponds to an asynchronous transfer mode switch managed inside a subnetwork, and a link refers to a link connecting an asynchronous transfer mode switch. Accordingly, FIG. 3 is an exemplary diagram representing a network shape of the
도 3에서 망 형상중 링크 6은 현재 장애가 발생한 링크를 표현하고 있으므로 이 링크를 통한 트래픽 송/수신은 불가능한 상태이다. 링크가 장애가 발생한 경우에는 이의 운용 상태는 디스에이블(DISABLED)이고 가용 상태는 폴트(FAULT)로 선언되므로 관리 상태나 잔여 대역폭의 상태와 무관하게 라우팅 관점에 라우팅 상태는 아웃(OUT)으로 선언되고 이는 최단 경로 선택에서 배제된다.In FIG. 3,
도 3에서 장애 발생 링크 6에 대한 장애 발생 원인이 해결되면 링크 6의 운용 상태는 인에이블(ENABLED)이고 가용상태는 노멀(NORMAL)로 천이되고, 이에 따라 라우팅 상태는 링크 6의 관리 상태가 온록(UNLOCKED)이고 잔여 대역폭이 전체 대역폭의 20% 이상 남아 있는 경우 라우팅 상태는 인(IN)이 되고, 관리 상태가 온 록(UNLOCKED)이 아니고 잔여 대역폭이 전체 대역폭의 20% 미만 남아있는 경우, 운용 상태 및 가용 상태의 천이와 무관하게 링크 6에 대한 라우팅 상태는 아웃(OUT)으로 설정된다. 망 형상중 노드 및 링크에 대한 망 자원 상태 (관리상태, 운용 상태, 가용 상태 및 잔여 대역폭)에 따른 라우팅 상태 변환이 완료되면, In FIG. 3, when the cause of failure for the failed
도 3과 같이 각 노드 및 링크에 순서(Order) 를 정의하고 이의 값은 최대값(∝)값으로 설정하고 최단 경로 선택 라우팅 알고리즘에 의해 지정된 임의의 송/수신 노드간의 최단 경로를 선택한다.As shown in FIG. 3, an order is defined at each node and a link, the value thereof is set to a maximum value, and the shortest path between any transmitting / receiving nodes designated by the shortest path selection routing algorithm is selected.
부분망 1에서 최단 경로를 선택하고자 하는 송/수신 노드가 각각 노드 1과 노드 4이고, 링크 6의 라우팅 상태가 OUT인 경우, 노드 1과 노드 4사이에 최단 경로를 선택하는 과정은 다음과 같다.When the transmitting / receiving node to select the shortest path in
먼저 과정 1에서 송신 노드 1의 순서(Order)를 0으로 설정한다. 그리고 과정 2에서는 송신 노드 1의 순서를 0으로 설정 후, 노드 1에 연결된 모든 링크의 순서(Order) 를 노드 1의 순서(Order)에 1을 증가시킨 값을 설정한다. 이 과정에서 링크에 설정되어있던 값이 새롭게 설정하고자 하는 값과 같거나 적으면 새로운 순서(Order)를 설정하지 않고 기존의 순서를 그대로 유지하도록 한다. 본 예시에서는 노드 1과 연결된 모든 링크 1, 2, 3의 순서(Order)가 모두 최대값인 ∝로 설정되어 있고 새롭게 설정하고자 하는 순서는 노드 1의 순서인 0 +1 = 1이므로 1을 링크 1, 2, 3의 순서로 새롭게 설정된다.First, in
그리고 과정 3에서는 도 3의 과정 2에서 노드 1의 이웃 링크에 대한 순서 설정 작업이 완료되면, 링크 1의 이웃 노드인 노드 2에 대한 순서 값을 링크 의 값으로 설정한다. 링크 1의 이웃 노드인 노드 2의 순서(Order)는 링크 2의 순서인 1을 설정한다. 이 과정에서 노드 2의 기존 순서가 새롭게 설정된 순서 보다 작으면 새로운 순서로 설정하고 아니면 기존의 순서를 그래로 유지한다. 노드 1의 이웃 링크인 링크 2와 링크 3에 대해서도 동일한 과정을 수행한다.In
과정 4에서는 새로운 순서 값이 설정된 노드 2, 노드 3 및 노드 4에 대한 순서 설정 작업을 수행한다. 노드 2의 경우에는 노드 2의 노드에 대한 이웃 링크인 링크 1, 링크 4, 링크 5에 대한 순서 변경을 수행하는데, 이 과정에서 이웃 링크에 설정될 순서는 노드 2의 순서인 1에 1을 증가한 값(2)를 설정한다. 이 과정에서 링크에 새롭게 설정할 순서가 기 설정된 링크 순서 보다 적으면 새로운 순서를 설정하고 기 설정된 순서 값이 새롭게 설정하고자 하는 순서보다 적은 경우에는 기존의 순서를 유지한다. 이와 같은 과정으로 과정 4에서 링크 4, 5, 6에 대한 링크 순서가 결정된다.In
과정 5에서는 링크 1, 5, 6의 순서을 노드 4에 설정한다. 이 과정에서 링크 1, 5, 6의 순서 값보다 적은 순서 값이 노드 4의 순서 값으로 설정되어 있는 경우에는 기존의 노드 4 순서를 유지하고, 새롭게 설정하고자 하는 순서 값이 기존의 노드 순서값 보다 적은 경우에만 새로운 순서 값으로 변경된다. In
과정 2에서 노드 5의 순서 값이 1로 설정되어있는 상태에서, 도 3의 과정 5에서 링크 5의 순서 값이 2를 노드 5의 순서 값과 비교한 결과 기설정된 노드의 순서 값이 적으므로 링크 5의 순서값인 2로 변경하지 않는다. 또한 링크 6의 라우팅 상태는 OUT으로 정의되어 있으므로, 링크 6의 값을 노드 5의 순서에 반영하지 않는다.In the
위와 같은 과정을 거쳐 도 3의 과정 5에 설정된 노드 및 링크의 순서를 비교하면, 송신 노드의 순서는 0이고 수신 노드 5의 순서는 1이다. 수신 노드에 설정되어있는 순서는 송신 노드에서 수신노드에 이르는 최단 경로의 링크 수(홉 수)를 의미한다. 따라서 수신 노드 5에서 동일한 노드 5와 동일한 순서 값을 가지는 링크를 찾아 보면 링크 1이다. 따라서 노드 1과 노드 5사이의 최단 경로는 홉 수가 1인 "노드 1<-> 링크 1 <-> 노드 5"이다. Comparing the order of the nodes and links set in the
상기와 같은 과정을 수행한 후, 수신 노드의 순서가 최대값 인 경우, 해당 송/수신 노드간의 가능한 라우팅 경로가 존재하지 않음을 의미한다. After the above process, if the order of the receiving nodes is the maximum value, it means that there is no possible routing path between the corresponding transmitting / receiving nodes.
도 3의 라우팅 알고리즘에 따라 도 1의 부분망 1에 대해 산출한 라우팅 테이블은 도 4와 같다. 도 4의 예시에서 비용은 송/수신 노드 간의 최단 경로에 존재하는 링크 수 (홉 수)를 의미하고 도달 가능성은 송/수신 노드 간에 라우팅 경로가 존재하는 지의 여부를 표시하는 것이다.The routing table calculated for the
도 3에서 링크 6의 라우팅 상태가 아웃(OUT)이므로 노드 2와 노드 4간의 최단 경로의 홉 수는 링크 4와 링크 5를 경유하여 2이다. 만일 링크 6의 라우팅 상태가 IN 이라면 노드 2와 노드 4의 최단 경로 홉 수는 1이 될 것이다.In FIG. 3, since the routing state of
한편, 도 2에 예시된 망 자원 상태의 라우팅 상태로의 변경 규칙과 도 3의 라우팅 알고리즘을 탑재한 라우터는 도 5a 및 도 5b와 같은 구성을 갖는데 그 구성은 주 라우터 모듈(1), 보조라우터 모듈(2), 망형상 및 상태관리 모듈(3), 작업흐름 관리모듈(4)을 포함하여 이루어진다.Meanwhile, a router equipped with a rule for changing the network resource state to the routing state illustrated in FIG. 2 and the routing algorithm of FIG. 3 has the configuration as shown in FIGS. 5A and 5B, and the configuration is the
그리고 상기 주 라우터 모듈(1)은 주 라우팅 알고리즘(1a) 및 주 라우팅테이블(1b)을 포함한다. 상기 보조 라우터 모듈(2)은 주 라우팅 알고리즘(2a) 및 주 라우팅테이블(2b)을 포함하여 구성된다. 그리고 상기 망형상 및 상태관리 모듈(3)은 연결수락제어 알고리즘(3a) 및 망형상 및 상태 관리정보(3b)를 포함하여 구성된다.The
여기서 상기와 같이 라우터를 구성하는 각 모듈은 망상태 변경 및 라우팅 서비스 요청시에 다음과 같은 기능을 수행한다.In this case, each module constituting the router performs the following functions when a network state change and a routing service request are made.
먼저, 망 상태 변경시 망형상 및 상태 관리 모듈(3)은 망 자원의 상태(관리 상태, 운용상태, 가용상태)를 스위치로부터 수집하여(100) 이에 따른 링크 및 노드의 라우팅 상태를 도 2의 규칙에 따라 변경하고 라우팅 상태를 망 형상 및 관리 정보(3b) 데이터 베이스에 저장한다(110, A-1).First, when changing the network state, the network shape and
그리고 망 형상 및 상태 관리 모듈(3)은 망 관리 상태가 변경되었음을 작업 흐름 관리 모듈에 통보하면(120, A-2), 주 라우터 모듈 및 보조 라우터 모듈의 상태를 검사한다(A-3-1, A-3-2). 상기 주 라우터 및 보조 라우터 모듈에는 각기 라우터의 상태가 설정되어 있다. 라우터의 상태는 주/보조 라우터 모듈의 현재 수행중인 작업을 표현하는 것으로 "라우팅 테이블 구축", "라우팅 서비스 제공" 및 "유휴" 상태로 구분된다.When the network configuration and
":라우팅 테이블 구축" 상태는 현재 라우팅 테이블 구축 작업을 수행중 임을 의미하고, "라우팅 서비스 제공" 상태는 망 관리 시스템에 의한 최단 경로 제공 요청을 받아 현재 라우팅 서비스 제공 중임을 의미하는 상태이고, "유휴" 상태는 현재 아무런 작업도 수행하고 있지 않음을 의미한다.": Building Routing Table" status means that the routing table building operation is being performed. The "Routing Service Provisioning" status means that the shortest path providing request is received by the network management system and is currently providing routing service. " Idle "state means that nothing is currently being done.
망 관리 상태 변경 통보를 받은 작업 흐름 관리 모듈은 주/부 라우터 모듈의 상태를 검사하여 "유휴" 상태인 라우터 모듈에서 라우팅 테이블 재 구축 요청을 보낸다(130, 140, A-4-1, A-4-2). 라우팅 테이블 재구축 요청을 받은 주 라우터 모듈(1) 혹은 보조 라우터 모듈(2)는 각기 자신이 탑재하고 있는 라우팅 알고리즘(1a/2a)을 이용하여 도 3과 같은 방식에 의해 도 4에 예시된 형태의 라우팅 테이블을 구축하여 이를 주 라우팅 테이블(1b) 혹은 보조 라우팅 테이블(2b)에 저장한다(131, 141, A-5-1, A-5-2).The workflow management module that receives the network management status change notification checks the state of the primary / secondary router module and sends a request to rebuild the routing table from the router module that is in the "idle" state (130, 140, A-4-1, A-). 4-2). The
라우팅 테이블 생성을 완료한 주/부 라우터 모듈(1/2) 는 자신의 상태를 "유휴"로 설정하고 작업 흐름 관리 모듈에게 망 상태 변경으로 인한 라우팅 테이블 재구축이 완료되었음을 통보한다(132, 142, A-6-1, A-6-2).After completing the routing table creation, the primary / secondary router module (1/2) sets its status to "idle" and informs the workflow management module that the routing table rebuilding is complete due to the network state change (132, 142). , A-6-1, A-6-2).
망 관리 시스템에 의한 임의의 송/수신점 간의 최단 경로 선택 요청이 작업 흐름 관리 모듈(4)에 도착하면(200, B-1), 작업 흐름 관리 모듈은 주 라우터 모듈(1)과 부 라우터 모듈(2)의 상태를 조회(210, B-2-1, B-2-2)하여 "유휴" 상태인 라우터 모듈에게 라우팅 서비스 제공을 요청한다(B-3-1, B-3-2). 만일 주 라우터 모듈(1)과 부 라우터 모듈(2)의 상태가 모두 "유휴"인 경우에는 주 라우터 모듈(1)에게 우선권을 제공하고(220-a), 두 라우터의 상태가 모두 "유휴"가 아닌 경우에는 주/부 라우터 모듈중 먼저 "유휴"상태가 되는 라우터 모듈에게 라우팅 서비스 제공을 요청한다. If the shortest path selection request between any transmitting / receiving point by the network management system arrives at the workflow management module 4 (200, B-1), the workflow management module is the
라우팅 테이블 재구축 요청을 받은 주 혹은 보조 라우터 모듈은 주 라우팅 테이블(1b) 혹은 보조 라우팅 테이블(2b)에서 지정된 송/수신점 간에 최단 경로를 찾고(B-4-1, B-4-2) 이에 대한 연결 수락 제어를 망 형상 및 상태 관리 모듈(3)에게 요청한다(B-5-1, B-5-2). 연결 수락 제어 요청을 수신한 망 형상 및 상태 관리 모듈(3)에서는 연결 수락 제어 알고리즘(3a)에 따라 주/보조 라우터 모듈에서 선택한 라우팅 경로 상의 링크에 대한 잔여 대역폭이 요청한 대역폭을 수용할 수 있는 지의 여부를 판단한다(연결 수락 제어). The primary or secondary router module receiving the request for rebuilding the routing table finds the shortest path between the transmission / reception points specified in the primary routing table 1b or the secondary routing table 2b (B-4-1, B-4-2). It requests the network shape and
선택된 링크가 연결 수락 제어를 통과한 경우에는, 링크의 망 자원 상태중 잔여 대역폭의 상태를 변경한다(240-a / 240-b). 잔여 대역폭의 상태 변경 결과 잔여 대역폭이 전체 대역폭의 20% 미만 인 경우에는 망 형상 및 상태 관리 정보(3b)에 존재하는 라우팅 상태를 아웃(OUT)으로 변경한다(B-6). If the selected link passes the connection admission control, the remaining bandwidth is changed among the network resource states of the link (240-a / 240-b). When the remaining bandwidth is less than 20% of the total bandwidth as a result of the state change of the remaining bandwidth, the routing state existing in the network shape and
주/부 라우터 모듈은 망 형상 및 상태 관리 모듈(3)의 연결 수락 제어 알고리즘(3a)에 의한 연결 수락 제어를 통과한 경로를 작업흐름 관리자에게 통보한다(B-7-1, B-7-2). 작업 흐름 관리자는 주 라우텅 모듈 혹은 보조 라우텅 모듈에서 제공한 최단 경로를 망 관리 시스템에게 제공한다(B-8). 마지막으로 주 혹은 보조 라우터 모듈은 자신의 관리 상태가 "유휴" 상태로 되었음을 작업 흐름 관리 모듈에게 통보하여 라우팅 서비스 제공이 완료된다(260).The main / second router module notifies the workflow manager of the path that has passed the connection admission control by the connection admission control algorithm 3a of the network configuration and state management module 3 (B-7-1, B-7-). 2). The workflow manager provides the network management system with the shortest path provided by either the primary routing module or the secondary routing module (B-8). Finally, the primary or secondary router module notifies the workflow management module that its management status is "idle", thereby providing the routing service (260).
본 발명은 다양한 종류의 망 자원 상태를 라우팅 관점에서 하나의 라우팅 상태로 변환하는 상태 변환 규칙을 정의함으로써 다양한 망 자원 상태를 그래도 유지하면서 임의의 송/수신점 간의 최단 경로를 선택하기 위한 시간을 최소화 하였고, 또한 임의의 부분망 내부에서 최단 경로를 제공하기 위한 라우팅 알고리즘을 제시하였다. 또한상태 변경 규칙 및 라우팅 알고리즘을 탑재한 라우터 장치를 구성함에 있어 주 라우터 모듈과 부 라우터 모듈을 두어 라우팅 서비스 제공 요청이 있는 경우, 최단 시간내에 라우팅 서비스를 제공할 수 있도록 하였다. The present invention defines a state transition rule that converts various kinds of network resource states into one routing state from a routing point of view, thereby minimizing time for selecting the shortest path between any transmitting / receiving points while maintaining various network resource states. In addition, we propose a routing algorithm to provide the shortest path in any subnetwork. In addition, in configuring a router device equipped with a state change rule and a routing algorithm, a primary router module and a secondary router module are provided so that a routing service can be provided in the shortest time when a routing service request is requested.
이상과 같은 일련의 방법 및 장치에 따른 라우팅 서비스 제공시 망 사업자 관점에서는 실시간으로 망 자원의 상태를 라우팅시 고려할 수 있으므로, 전체적인 망의 상태를 고려한 라우팅 서비스 제공이 가능하므로, 특정 링크 혹은 노드에 트래픽 집중 현상을 방지할 수 있고, 동일한 망 자원을 가지고 더욱 많은 연결을 설정할 수 있으므로, 수입 증대 효과를 기대할 수 있고, 가입자 관점에서는 임의의 송/수신 노드 간에의 최소의 홉 수를 가지는 경로를 선택함으로써 지연 시간을 최소화 하여 트래픽 전송 품질을 향상되는 효과가 있다.When providing a routing service according to the above-described method and apparatus, the network provider can consider the state of network resources in real time from the viewpoint of the network provider, and thus, it is possible to provide a routing service considering the state of the entire network, thereby providing traffic to a specific link or node. By avoiding congestion, establishing more connections with the same network resources, we can expect to increase revenue, and by choosing the path with the minimum number of hops between any transmitting / receiving node from the subscriber's point of view By minimizing the delay time, the traffic transmission quality is improved.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
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