KR100611578B1 - 차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차등화 서비스 제공을 위한 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치는, 차등화 서비스 제공을 위한 사용자 및 서비스 관련 정보들이 저장되는 데이터베이스; 요청 서비스가 서비스 수준 협약을 준수하는지 판단하고, 시작점과 끝점을 연결하는 경로의 가용 자원 정보를 이용하여 자원 할당 요청의 수용 여부를 결정하는 자원 할당 관리부; 사용자와 서비스 수준 협약을 맺고, 서비스 요청이 수신된 경우, 자원 할당 요청에 대한 결과를 획득하여 사용자에게 그 결과를 송신하는 서비스 수준 협약부; 네트워크 구성 정보를 수집하여 데이터베이스에 저장하고, 시작점과 끝점을 연결하는 경로를 발견하고, 이를 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있도록 하는 라우팅 정보 관리부; 및 사용자의 서비스 요청과 자원 할당 요청의 수용 여부를 이용하여 정책을 결정하는 정책 제어 관리부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 효율적인 차등화 서비스를 제공할 수 있고, 또한, 경로정보 획득 과정에서 요구되는 경로정보 검색을 저장 장치를 사용하여 빠르게 처리할 수 있으므로 현재 표준화되고 있는 차등화 서비스의 상용화 모델에 적용할 수 있다.
자원 할당, 대역폭 브로커, 차등화 서비스, 경로 발견, 경로 저장, SNMP

Description

차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 장치 및 그 방법 {A resource allocation device for providing the differentiated service, and a method thereof}
도 1은 일반적인 차등화 서비스 제공이 가능한 망의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 장치 역할을 수행하는 대역폭 브로커를 이용한 차등화 서비스를 제공하기 위한 망의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 장치 역할을 수행하는 대역폭 브로커의 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커의 자원 할당 방법이 이루어지는 과정을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커 내에서의 자원 할당을 위한 서비스 수준 협약 과정의 동작 흐름도이다.
도 6은 도 5의 서비스 요청 처리 방법의 구체적인 동작 흐름도이다.
도 7은 도 6의 서비스 요청 처리 방법에서 경로 발견 과정을 구체적으로 나타내는 동작 흐름도이다.
본 발명은 차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 차등화 서비스 제공에 있어서, 출발지 및 목적지에 속한 도메인의 경계 라우터 사이의 경로 발견 과정 및 경로 저장 장치를 기반으로 하는 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 인터넷 서비스는 큰 대역폭과 비교적 낮은 지연을 요구하는 등 인터넷 서비스 품질에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 인터넷 서비스들은 인터넷 프로토콜(IP) 기반이므로, 현재 인터넷에서 지원하는 것보다 더 확실한 서비스 보장을 전제로 한다. 하지만, 현재의 인터넷을 통해 패킷을 전송하면, 목적지까지 확실하게 도달한다는 보장이 없다. 따라서, 보다 나은 인터넷 서비스를 보장하기 위한 방안들이 많이 제시되고 있다.
이러한 방안으로서, 자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Protocol: RSVP)을 사용한 통합 서비스(Integrated Service)가 제안되었지만, 이러한 방식의 통합 서비스는 각각의 흐름에 따라서 자원을 예약하기 때문에 확장성과 정보의 유지가 어렵고, 현재의 응용 프로그램에서도 상기 RSVP 프로토콜을 지원해야 되므로 확장성과 호환성이 용이하지 않다는 문제점이 있다. 따라서, 단순한 최선형 서비스(Best Effort Service)와는 달리 차등화된 서비스들을 제공함과 동시에 확장성과 호환성 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 차등화 서비스(Differentiated Service: DiffServ)가 제안되었다.
상기 차등화 서비스는 RFC 791에서 정의한 IPv4의 우선 순위 표시 서비스를 개선한 것으로, 인터넷에서 더욱 다양한 서비스 품질을 제공할 수 있도록 하는 것을 기본으로 하고 있다. 이러한 차등화 서비스는 PHB(Per-Hop Behavior)라고 정의하는 종단간 우선순위를 갖는 서비스 집합을 미리 정의해서 처리함으로써, 서비스에 대한 정보를 유지할 필요가 없고, 현재의 망에서 최소한의 수정을 통해 구현할 수 있다.
한편, 종래 기술로서, 대한민국 특허출원번호 제1999-55830호(1999년 12월 8일 출원)에는 "라우터 상태 정보를 이용한 차등화 서비스 제공 IP 망에서의 연결 수락 제어 방법 및 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.
구체적으로, 상기 선행 발명은, 이용자들이 보다 안정된 QoS 보장 서비스를 받을 수 있도록 하는 라우터 상태 정보를 이용한 차등화 서비스 제공 IP 망에서의 연결 수락 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 종래의 에지 라우터 상태 정보 및 서비스 계약 조건(SLA)에 대하여 사용자 데이터가 실제로 경유하는 경로 상에 위치한 중심 라우터의 상태 정보를 연결 수락 제어에 활용함으로써, 서비스 품질 보장을 위한 연결 수락 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.
한편, 종래 기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2003-13509호(2003년 3월 4일 출원)에는 "차등 서비스 제공을 위한 경로색에 기반한 자원 할당 장치 및 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.
구체적으로, 상기 선행 발명은 차등 서비스 제공을 위한 경로색(path color)에 기반한 자원 할당 장치 및 방법을 제공함으로써, 기본 서비스와 차별성을 가진 서비스를 원하는 사용자에게 우선순위 서비스를 제공할 수 있고, 현재의 표준화된 차등 서비스의 상용화 모델을 제공할 수 있다.
한편, 상기 차등화 서비스 모델의 서비스품질(QoS) 보장을 위해서는 망의 자원을 관리/감독하고, 사용자의 자원 사용 요구에 따라 자원을 파악하며, 승인/거부를 결정하는 장치가 필요하다. 이러한 장치를 대역폭 브로커(Bandwidth Broker)라고 한다.
구체적으로, 하나의 도메인 내에는 하나의 논리적인 대역폭 브로커가 존재한다. 실제 물리적으로 보면, 상기 대역폭 브로커는 다양한 부수 장치들로 구성할 수 있지만, 논리적으로는 하나의 대역브로커로 보여야 한다.
예를 들어, 사용자가 자원의 사용을 대역폭 브로커에게 요구하면, 대역폭 브로커는 사용자 요구에 대해 종합적인 흐름 정보를 참고해서 승인 여부를 결정한다. 이때, 사용자 요구가 승인이 되면, PHB에 부합되는 차등화 서비스 코드 값(Differentiated Service Code Point: DSCP)이 경계 라우터에서 사용자의 패킷에 표시된다.
이때, 자원 할당 요청(Resource Allocation Request: RAR)은 흐름이 요구하는 자원의 양과 자원이 예약 가능한 기간을 표시하게 된다. 이런 사용자의 요구를 처리하기 위해 대역폭 브로커는 다양한 서비스 수준 협약(Service Level Agreement: SLA)과 서비스 수준 협약별로 할당된 대역폭을 저장하고, 향후 할당량을 결정하기 위한 기초 자료로 데이터베이스화한다. 즉, 대역폭 브로커는 사용자의 요청이 있을 때, 기초 자료를 바탕으로 사용자에게 우선적인 서비스를 할당하고, 미리 정의된 서비스를 위하여 올바른 전달 행동으로 통신망 라우터를 구성하도 록 하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 대역폭 브로커의 통신은 도메인 내/도메인 간 통신으로 구분된다. 상기 도메인들은 서로 다른 장비 및 메커니즘을 사용할 수 있기 때문에, 도메인 간 통신은 표준이 요구된다. 또한, 도메인 내 통신은 특별히 외부 정책 서버를 사용하는 경우, 자원 할당 요청의 수용 여부를 결정하는 기능을 수행할 때도 있다.
그런데, 상기 도메인 내 통신에 대한 표준화가 미비한 관계로 지금까지의 대역폭 브로커 설계는 상기 PHB 설정에 비중을 두고 있다. 또한, 대다수의 라우터 생산업체들은 라우터를 설정하기 위해서, 각각의 고유한 방법을 사용하고 있는 실정이다.
예를 들어, IETF(Internet Engineering Task Force)의 차별화 서비스 워킹 그룹은 차등화 서비스(DiffServ)의 간이 망 관리 프로토콜(Simple Network management Protocol: SNMP) MIB(Management Information Base), 및 차등화 서비스(DiffServ)의 COPS(Common Open Policy Service) PIB(Policy Information Base)를 명시하고 있다. 상기 MIB 및 PIB 두 가지 모두 인터넷 드래프트(Draft)의 형태로 발전하고 있고, 현재 표준화가 진행되고 있는 실정이다.
그런데, 상기 대역폭 브로커 소프트웨어가 라우터의 종류에 따라 망의 관리에 제약을 받지 않아야 하므로, 대역폭 브로커는 차별화 서비스를 지원하기 위해서는 상기 MIB나 PIB의 형태뿐만 아니라 다른 형태로 설치된 라우터에도 설치가 가능해야 한다.
상기 대역폭 브로커는 도메인 내부의 자원만을 제어할 수 있기 때문에 다른 도메인에 속한 라우터는 설정할 수 없다. 따라서, 인접 도메인간에는 사전에 합의된 계약이 필요하다. 예를 들어, 상기 인접 도메인에 대해 대역폭 브로커가 대역 할당 요구를 승인하면, 계약에 의해서 특정 클래스를 지정해서 대역폭을 할당하고, 이후, 상기 대역폭 브로커는 도메인 내의 경계 라우터를 설정하고, 대역폭 예약에 관해 인접 도메인과 협조하게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 차등화 서비스 제공시, 단지 자원 할당 장치만을 사용하므로 빠른 경로 검색이 용이하지 않고, 이에 따라 효율적인 차등화 서비스를 제공하지 못하고 있다는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 경로정보 획득 과정에서 요구되는 경로정보 검색을 저장 장치를 사용하여 빠르게 처리함으로써, 효율적인 차등화 서비스를 제공할 수 있는 자원 할당 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 자원 할당 장치는,
차등화 서비스 제공을 위한 사용자 및 서비스 관련 정보들이 저장되는 데이터베이스;
상기 사용자로부터 서비스 요청이 수신된 경우, 요청 서비스가 서비스 수준 협약을 준수하는지 판단하고, 시작점과 끝점을 연결하는 경로의 가용 자원 정보를 이용하여 자원 할당 요청의 수용 여부를 결정하는 자원 할당 관리부;
상기 사용자와 서비스 수준 협약을 맺고, 서비스 요청이 수신된 경우, 이를 상기 자원 할당 관리부로 보내어 자원 할당 요청에 대한 결과를 획득하여 상기 사용자에게 그 결과를 송신하는 서비스 수준 협약부;
네트워크 구성 정보를 수집하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 서비스 제공을 위해 시작점과 끝점을 연결하는 경로를 발견하고, 이를 상기 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있도록 하는 라우팅 정보 관리부; 및
상기 사용자의 서비스 요청과 자원 할당 요청의 수용 여부를 이용하여 정책을 결정하는 정책 제어 관리부
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법은,
차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 방법에 있어서,
a) 사용자로부터 서비스 요청을 수용하는 단계;
b) 상기 요청된 서비스 제공을 위한 자원 할당 가능성을 확인하는 단계;
c) 차등화 서비스의 구성원인 라우터들로부터 라우팅 정보를 수집하는 단계;
d) 상기 수집된 라우팅 정보를 이용하여 경로 정보를 검색, 발견 및 저장하는 단계;
e) 실제 라우터들에게 결정된 정책을 전달하는 단계; 및
f) 상기 결정된 정책에 따라 자원을 할당하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차등화 서비스를 제공을 위한 자원 할당 장치 구현 시, 라우팅 프로토콜 관리 및 수락여부 결정 관리 부분을 위한 저장 장치를 추가적으로 사용함으로써, 기본적으로 효율적인 차등화 서비스를 제공함과 동시에 경로정보 획득 과정에서 요구되는 경로정보를 빠르게 검색할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 일반적인 차등화 서비스 제공이 가능한 망의 구성도로서, 단말장치(110, 140) 및 인터넷 서비스 제공자 망(120, 130)으로 이루어지며, 상기 인터넷 서비스 제공자 망(120, 130)은 각각 경계 라우터(121a, 121b, 131a, 131b) 및 내주 라우터(122a, 122b, 132a, 132b)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 네트워크의 종단에 위치한 단말장치(110, 140)는, 예를 들어, 사용자 단말기, 클라이언트 또는 서버일 수 있으며, 상기 단말장치들(110, 140) 간의 통신에서 차등화 서비스가 적용되어, 인터넷 서비스 제공자 망(120, 130) 내에서 요청 서비스를 제공한다.
제1 인터넷 서비스 제공자 망(120) 내에 위치하면서 단말장치(110)와 연결되어 서비스를 제공하는 경계 라우터(121a, 121b)는 상기 단말장치(110)와의 연결 이 외에 다른 제2 인터넷 서비스 망(130)과 연결된다. 마찬가지로, 제2 인터넷 서비스 제공자 망(130) 내에 위치하면서 단말장치(140)와 연결되어 서비스를 제공하는 경계 라우터(131a, 131b)는 상기 단말장치(140)와의 연결 이외에 상기 제1 인터넷 서비스 망(120)과 연결된다.
또한, 상기 경계 라우터(121a, 121b, 131a, 131b)는 서비스 수준 명세(Service Level Specification: SLS)에 따라 차등화 서비스를 위해 DSCP(Differentiated Service Code Point)를 표시하는 등의 역할을 수행한다. 또한, 상기 인터넷 서비스 제공자 망(120, 130)의 내부에는 경계 라우터(121a, 121b, 131a, 131b) 이외에 내부 라우터(122a, 122b, 132a, 132b)가 존재하며, 상기 내부 라우터(122a, 122b, 132a, 132b)는 상기 경계 라우터(121a, 121b, 131a, 131b)에서 표시된 흐름이 어떠한 서비스를 제공받아야 하는지 파악하고, 그에 해당하는 서비스를 제공하게 된다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 장치 역할을 수행하는 대역폭 브로커를 이용한 차등화 서비스를 제공하기 위한 망의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 차등화 서비스를 제공하기 위한 제1 및 제2 인터넷 서비스 제공자 망(220, 240)의 형태에 제1 및 제2 대역폭 브로커(230, 250)라는 자원 할당 장치가 추가된다. 여기서, 상기 대역폭 브로커(230, 250)는 각각 제1 및 제2 사용자 단말장치(210, 260)의 서비스 요청이 있을 경우, 이전에 사용자와 맺은 서비스 수준 협약 위반 여부를 판단하고, 상기 서비스 수준 협약에 적합한 경우, 상기 요청된 서비스를 제공할 수 있도록 경계 라우터(221a, 221b, 241a, 241b)에 서비스 제공을 위한 정책을 할당한다.
하나의 도메인을 관리하는 제1 대역폭 브로커(230)는 요청 서비스가 다른 도메인의 협조를 필요로 하는 경우, 인접한 제2 대역폭 브로커와(250)의 서비스 수준 협약을 통해, 상기 제1 사용자 단말장치(210)가 요청한 서비스를 제공하게 된다. 마찬가지로, 하나의 도메인을 관리하는 제2 대역폭 브로커(250)는 요청 서비스가 다른 도메인의 협조를 필요로 하는 경우, 인접한 제1 대역폭 브로커(230)와의 서비스 수준 협약을 통해, 상기 제2 사용자 단말장치(260)가 요청한 서비스를 제공하게 된다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 장치 역할을 수행하는 대역폭 브로커의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커(310)는 데이터베이스 관리부(311), 모니터링 정보 관리부(312), 서비스 수준 협약부(313), 라우팅 정보 관리부(314), 정책 제어 관리부(315), 자원 할당 관리부(316), COPS(Common Open Policy Service) 스택 관리부(317), 명령어 인터페이스부(318) 및 서비스 수준 협약 스택 관리부(319)로 구성될 수 있다. 또한, 기타 정책 기반 라우터부(321), 인접 대역폭 브로커의 서비스 수준 협약부(322) 및 클라이언트의 서비스 수준 협약부(323) 등은 상기 대역폭 브로커(310)와 연동되는 주변 장치(320)의 일부 구성을 나타낸 것이다. 여기서, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커(310) 내의 각 구성요소 및 상기 주변 장치(320)와의 연결 관계는 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 후술하기로 한다.
먼저, 데이터베이스 관리부(311)는 대역폭 브로커(310)가 자원 할당 요청을 처리하는데 필요한 모든 데이터를 관리한다. 즉, 데이터베이스 관리부(311)는 대역폭 브로커 구성정보, 라우팅 정보, 서비스 정보, 수락 제어 정보, 정책 정보, 이외에 SNMP MIB 또는 PIB 정보 등의 데이터들을 관리한다.
여기서, 상기 데이터베이스는 차등화 서비스 제공을 위한 사용자 및 서비스 관련 정보들, 즉, 사용자 정보, 사용자가 요청한 서비스 정보, 사용자와의 서비스 수준 협약 정보, 라우터 정보, 라우터를 통해 획득한 네트워크 구성 정보, 및 서비스 제공을 위해 구성된 경로 정보를 저장하게 된다.
상기 모니터링 정보 관리부(312)는 라우터로부터 제공되는 모니터링 정보를 처리한다.
상기 서비스 수준 협약부(313)는 도메인 내에 위치한 대역폭 브로커(310)의 서비스 수준 협약 또는 서로 다른 도메인에 위치한 대역폭 브로커들 간의 서비스 수준 협약 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 서비스 수준 협약부(313)와 상기 서비스 수준 협약 스택 관리부(319)는 상기 사용자와 서비스 수준 협약을 맺고, 서비스 요청이 수신된 경우, 이를 상기 자원 할당 관리부로 보내어 자원 할당 요청에 대한 결과를 획득하여 상기 사용자에게 그 결과를 송신하게 된다.
상기 라우팅 정보 관리부(314)는 차등화 서비스 도메인에서 대역폭 브로커(310)가 정책을 할당하기 위한 자료로 이용되는 라우터의 라우팅 정보를 관리하고 수집하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 라우팅 정보 관리부(314)는 네트워크 구성 정보를 수집하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 예를 들어, SNMP를 이용하여 라우 터들의 라우팅 테이블 정보를 수집하고, 이를 상기 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있게 하고, 또한, 상기 서비스 제공을 위해 시작점과 끝점을 연결하는 경로를 발견하고, 이를 상기 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있게 한다.
상기 정책 제어 관리부(315)는 COPS-PR(Common Open Policy Service-Policy Provisioning) 인터페이스를 이용하여 각 라우터의 인터페이스에 차등화 서비스 기능을 수행하기 위한 정책 결정을 수행한다. 즉, 상기 정책 제어 관리부(315)는 상기 사용자의 서비스 요청과 자원 할당 요청의 수용 여부를 이용하여 정책을 결정하게 된다.
상기 자원 할당 관리부(316)는 클라이언트, 서버 또는 인접 대역폭 브로커로부터 자원 할당을 요청받은 경우, 가용 자원 정보를 확인하여 자원 할당이 가능한지 판단하고, 그 판단 결과를 응답해 주는 역할을 수행한다. 상기 자원 할당 관리부(316)는 상기 사용자로부터 서비스 요청이 수신된 경우, 요청 서비스가 서비스 수준 협약을 준수하는지 판단하고, 시작점과 끝점을 연결하는 경로의 가용 자원 정보를 이용하여 자원 할당 요청의 수용 여부를 결정하게 된다.
상기 COPS 스택 관리부(317)는 경계 라우터와의 데이터 송수신을 위해서, COPS(Common Open Policy Service) 또는COPS-PR(Common Open Policy Service-Policy Provisioning) 메시지를 인코딩하고 디코딩하는 기능을 수행한다.
상기 명령어 인터페이스부(318)는 COPS(Common Open Policy Service) 프로토콜을 사용하지 않는 장치의 경우, 해당 장치의 공통 라인 인터페이스(Command Line Interface: CLI)를 만들어 주는 기능을 수행한다. 이와 같이 만들어진 CLI를 통해 상기 대역폭 브로커(310)로부터 전달받은 정책을 적용할 수 있다.
상기 서비스 수준 협약 스택 관리부(319)는 서비스 수준 협약 기능을 위한 클라이언트, 서버 또는 인접 대역폭 브로커로부터 유입되는 서비스 수준 협약 프로토콜을 인코딩 및 디코딩하는 기능을 수행한다.
한편, 도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커의 자원 할당 방법이 이루어지는 과정을 예시하는 도면으로서, 대역폭 브로커는 전술한 바와 같이 도 3과 같이 구성되며, 상기 대역폭 브로커(310)를 이루는 각 구성 부분들은 다음과 같은 순서에 의해 자원 할당을 수행한다.
도 4a를 참조하면, 첫째로, 라우터의 정책 요청 및 대역폭 브로커(310)의 정책 전달 과정으로서, S411 내지 S414 단계를 수행한다.
구체적으로, 라우터의 정책 기반 라우터부(321)가 구성 정보 전달 및 정책 요청을 상기 대역폭 브로커(310)의 정책 제어 관리부(315)로 전달하면(S411), 상기 정책 제어 관리부(315)는 상기 데이터베이스 관리부(311)로 DB 쿼리를 보내고(S412), 필요한 정보인 DB 결과를 습득한다(S413). 이후, 이러한 정보를 통해 결정된 정책은 상기 정책 제어 관리부(315)에서 라우터의 정책 기반 라우터부(321)로 전달되어(S414), 실제 라우터의 동작에 적용된다.
도 4b를 참조하여, 둘째로, 서비스 수준 협약 및 자원 할당 요청 과정으로서, S421 내지 S430 단계를 수행하게 된다.
구체적으로, 사용자 단말장치의 클라이언트 서비스 수준 협약부(323)는 상기 대역폭 브로커(310)의 서비스 수준 협약부(313)로 서비스 수준 협약 및 자원 할당 을 요청한다(S421). 이후, 이러한 자원 할당 요청은 자원 할당 관리부(316)로 전달된다(S422).
다음으로, 실제 자원 할당 가능 여부를 판단하기 위해서, 종단간에 이르는 경로 정보, 즉, 출발지에서 목적지까지의 경로 상의 라우터 정보가 요구되므로, 상기 자원 할당 관리부(316)는 상기 라우팅 정보 관리부(314)로 라우팅 테이블을 쿼리하여(S423), 그 결과를 얻는다(S424).
이후, 경로 발견 처리 후, 목적지 도메인이 출발지 도메인과 서로 달라 인접 대역폭 브로커에서 협조를 요청해야 하는 경우, 현재의 대역폭 브로커(310)는 인접 대역폭 브로커에게 자원 할당을 요청해야 한다. 따라서, 상기 대역폭 브로커(310)의 자원 할당 관리부(316)는 서비스 수준 협약부(313)로 인접 대역폭 브로커 자원 할당 요청을 전달한다(S425). 이것은 인접 대역폭 브로커의 인접 대역폭 브로커 서비스 수준 협약부(322)로 전달되어(S426), 그 처리 결과를 응답 받는다(S427).
다음으로, 상기 대역폭 브로커(310)의 서비스 수준 협약부(313)는 인접 대역폭 브로커로부터 전달받은 자원 할당 요청의 결과를 상기 자원 할당 관리부(316)로 알리고(S428), 상기 자원 할당 관리부(316)는 상기 정보를 이용하여 실제 자원 할당이 가능한지 판단한다.
이후, 그 판단의 결과인 자원 할당 응답은 상기 서비스 수준 협약부(313)로 전달되고(S429), 상기 서비스 수준 협약부(313)를 통해 자원 할당 요청의 결과를 서비스 요청자의 클라이언트 서비스 수준 협약부(323)로 전달한다(S430).
도 4c를 참조하여, 셋째로, 자원 할당 요청이 발생한 경우에 실제 라우터에 게 자원 할당을 요청하는 과정으로서, S431 내지 S438 단계를 수행한다.
구체적으로, 상기 대역폭 브로커(310)는 자원 할당 여부를 판단하여 자원 할당이 가능하다고 판단한 경우, 상기 자원 할당 관리부(316)가 정책 제어 관리부(315)로 실제 라우터의 자원 할당을 요청한다(S431). 이를 위해 종단간의 경로 정보 획득이 요구되며, 라우팅 정보 관리부(314)로 라우팅 테이블을 쿼리하여(S432), 그 결과를 전달받는다(S433).
만약, 필요한 경로 정보가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 라우터 정보 관리부(314)는 라우터 정보 수집을 위해 상기 명령어 인터페이스부(318)로 라우팅 정보 수집을 요청하여(S434), 상기 라우팅 정보를 획득하고(S435), 상기 명령어 인터페이스부(318)는 SNMP를 이용하여 라우터에게 라우팅 정보를 요청하여(S436), 필요한 정보를 수집한다(S437).
따라서, 수집된 라우팅 정보를 통해 종단간에 이르는 경로를 발견한 후, 정책 제어 관리부(315)는 사용자의 서비스 요청에 대한 자원 할당을 위해 라우터의 정책기반 라우터부(321)에게 새로운 정책을 전달하며(S438), 이후, 자원 할당이 이루어지게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대역폭 브로커 내에서의 자원 할당을 위한 서비스 수준 협약 과정의 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 상기 대역폭 브로커(310)는 사용자로부터 서비스 수준 협약 및 자원 할당 요청을 위한 메시지를 수신한다(S510). 여기서, 상기 수신된 서비스 요청 메시지는 요청 서비스에 대한 세션 정보가 포함되며, 상기 세션 정보는 송신지 정보, 수신자 정보, 요청하고자 하는 자원의 수준 등을 포함한다.
다음으로, 상기 대역폭 브로커(310)에게 전달된 세션 정보는 세션정보 데이터베이스에 저장되며(S520), 이후, 특정 흐름에 대한 특정 정책을 적용하기 위해 사용된다.
다음으로, 상기 대역폭 브로커(310)는 사용자의 서비스 요청을 전달받은 후, 현재 요청된 서비스, 즉, 자원 할당 요구를 받아들일지 여부를 판단한다(S530). 본 발명의 실시예에서, 상기 대역폭 브로커(310)는 자원 할당을 위해 서비스 요청을 수신한 후, 상기 서비스 요청을 받아들일 수 있는지 판단하기 위한 작업을 수행한다. 이것은 사용자와의 서비스 수준 협약 및 현재 망의 가용 자원 상태에 따라 그 결과를 달리한다. 만일, 상기 요청 서비스가 서비스 수준 협약을 준수하고, 현재 망의 가용 자원의 양이 요청된 자원의 양보다 많은 경우, 자원 할당이 가능하다고 판단하여 요청 서비스를 받아들인다. 반면에, 서비스 수준 협약을 준수하지 않거나, 현재 망의 가용 자원 양에 비해 많은 자원을 요청한다면, 자원 할당이 불가능하다고 판단되어 서비스를 받아들이지 못하게 된다.
여기서, 상기 자원 할당 요구에 대한 구체적인 판단 과정은 도 6을 통해 후술하기로 한다.
이후, 상기 판단의 결과가 자원 요청 수락인 경우, 상기 대역폭 브로커(310)는 수락이라는 결과값을 지닌 메시지를 생성한다(S540). 상기 허락 메시지는 사용자, 즉, 사용자 단말에게 전달되며, 사용자는 상기 서비스 요청의 결과를 수신한 후(S560), 협약된 결과에 의해 요청 서비스만큼의 서비스를 제공받게 된다.
만일, 상기 판단의 결과가 자원 요청 거부인 경우, 상기 대역폭 브로커(310)는 거부라는 결과값을 지닌 메시지를 생성한다(S550). 상기 거부 메시지도 사용자에게 전달되며, 사용자는 상기 서비스 요청의 결과를 수신한 후(S560), 요청된 서비스가 거부된 사실을 인식하고, 서비스 수준을 낮추어 다시 서비스 요청을 하거나 또는 서비스 요청을 종료하게 된다.
한편, 도 6은 도 5의 서비스 요청 처리 방법의 구체적인 동작 흐름도이다.
전술한 도 5의 자원 할당 요청의 처리(S530), 즉, 자원 할당 요청의 수락 여부를 판단하기 위해서는, 먼저, 자원을 할당할 구간인 단말 종단간의 경로를 발견해야 한다.
이러한 종단간의 경로 발견을 위해서 종래 기술에서는 출발지와 목적지 정보가 이용되는 것과 달리, 본 발명의 실시예에서, 출발지와 목적지를 대신하여 출발지가 속한 도메인의 경계 라우터를 일컫는 시작점과 목적지가 속한 도메인의 경계 라우터를 일컫는 끝점을 이용한다. 이러한 시작점과 끝점을 연결하는 길을 일컬어 경로(Path)라고 칭한다.
상기 시작점과 끝점을 사용하는 이유는 경로 정보를 저장하여 재사용하기 위한 것이다. 이때, 동일한 출발지 도메인에 속한 단말기들은 동일한 시작점을 가지며, 동일한 목적지 도메인에 속한 단말기들은 동일한 끝점을 갖는다. 따라서, 출발지와 목적지 값이 다르더라도 동일한 시작점과 끝점을 갖는 여러 흐름들은 동일한 경로를 통해 서비스 받게 된다. 이러한 특징을 통해, 상기 시작점과 끝점을 이용하여 경로 정보를 저장하고, 상기 저장된 경로 정보는 동일한 경로를 사용하는 서비스 요청이 발생했을 때, 이미 저장된 값을 사용함으로써, 상기 경로 발견을 처리하기 위한 시간적 낭비를 줄임과 동시에 그에 따른 자원을 절약할 수 있게 된다.
구체적으로, 도 6을 참조하면, 자원 할당 요청 처리 과정은 먼저 시작점과 끝점을 검색하는 것으로 시작한다(S531).
이후, 상기 검색의 결과로서 시작점과 끝점이 일치하는 경로 정보가 이미 경로 정보 저장 장치에 존재하는지 여부를 확인하고(S532), 이후, 상기 경로 정보가 상기 경로 정보 저장 장치에 존재하는 경우, 그 경로 상의 자원이 충분하여 자원 할당이 가능한지 판단한다(S534).
만일, 상기 경로 정보가 상기 경로 정보 저장 장치에 저장되어 있지 않은 경우, 경로 발견 과정을 거쳐 경로를 발견한다(S533). 상기 경로 발견 과정에 대해서는 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
상기 S534 단계에서, 자원 할당이 가능한 경우, 사용자의 서비스 요청이 가능함을 알리며(S535), 만일, 가능하지 않은 경우, 서비스 요청이 불가능함을 알린다(S536).
이때, 상기 서비스 요청 가능 결과를 송신한 후, 즉, 사용자의 서비스 요청을 수락하기로 결정한 후에는 실제 정책을 라우터에게 전달해야 한다. 따라서, 요청한 서비스에 해당하는 정책을 구성하고(S537), 이후, 상기 경로 상의 라우터들에게 정책 정보를 전달함으로써(S538), 요청받은 서비스를 제공하게 된다.
한편, 도 7은 도 6의 자원 할당 장치의 서비스 요청 처리 과정에서 경로 발견 과정을 나타내는 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 시작점과 끝점을 이용하여 경로 저장 장치를 검색한 해당 경로에 대한 경로 정보를 획득하지 못한 경우, 상기 대역폭 라우터는 경로 발견 과정(S533)을 수행하게 된다.
상기 경로 발견 과정은, 먼저 시작점 라우터의 라우팅 테이블 정보를 검색하는 것으로 시작된다(S533-1). 이때, 상기 시작점 라우터를 비롯한 라우터들의 라우팅 테이블 정보는 이미 SNMP를 이용하여 수집되어 있으므로, 단순히 데이터베이스에 저장된 값을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 라우팅 테이블 정보를 획득한 후, 상기 라우팅 테이블 정보의 각 엔트리의 값을 해당 라우터가 목적지에 해당하는 단말이 속한 목적지 홉(Destination Hop)인지를 구별하기 위해서 정합(matching) 값을 찾는다(S533-2). 예를 들어, 간단한 수식(도시되지 않음)에 대입하여, 상기 정합된 라우팅 정보가 디폴트 게이트웨이인지 여부를 확인한다.
상기 정합된 라우팅 정보가 디폴트 게이트웨이인 경우, 이것은 현재 도메인에 목적지가 존재하지 않는 것을 의미하므로, 인접 대역폭 브로커에게 자원 할당 요청 과정을 수행할 것을 요청한다(S533-4).
만일, 상기 정합된 라우팅 정보가 디폴트 게이트웨이가 아닌 경우, 정합되는 라우팅 정보의 다음홉(Next Hop)에 해당하는 라우터는 경로 상에 위치한 라우터가 되므로 데이터베이스 내에 상기 경로 정보를 저장한다(S533-3).
이후, 상기 수식과 정합된 라우팅 정보가 직접 연결 상태인지 여부를 확인하고(S533-5), 상기 직접 연결 상태인 경우, 이것은 목적지 홉을 의미하므로 경로 발 견 과정을 종료하게 된다.
만일, 상기 수식과 정합된 라우팅 정보가 직접 연결 상태가 아닌 경우, 다음홉 라우터의 라우팅 테이블 정보를 검색하여(S533-6), 목적지 홉을 찾을 때까지 전술한 S533-2 내지 S533-6 단계를 반복한다.
전술한 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자원 할당 과정에서 요구되는 출발지와 목적지를 연결하는 경로를 발견함에 있어서, 출발지와 목적지 정보가 아닌 출발지가 속한 도메인의 경계 라우터인 시작점과 목적지가 속한 도메인의 경계 라우터인 끝점을 사용하여 동일한 도메인에 위치하는 출발지와 목적지에 대해 대표되는 값으로 경로를 표현한다. 또한, 상기 경로 발견 과정 후, 상기 경로 정보를 데이터베이스에 저장함으로써, 이후, 검색을 통해 이미 저장된 경로 정보를 재사용하게 된다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 출발지 대신 출발지 속한 도메인의 경계 라우터에 해당하는 시작점과 목적지 대신 목적지가 속한 도메인의 경계 라우터에 해당하는 끝점을 사용하고, 동일한 도메인에 위치하여 동일한 시작점과 끝점을 갖는 경우, 동일한 경로를 사용하므로 출발지와 목적지 도메인이 같은 서비스에 대해 이미 검색된 경로를 사용하여 서비스할 수 있고, 이러한 경로 저장 장치의 사용으로 인해, 상기 자원 할당이 효율적으로 이루어지게 한다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자 라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 사용자가 요청한 서비스에 대한 서비스 지원 가능 여부를 판단하고 그 판단 결과에 따라 실제 자원을 할당함으로써, 기본적으로 효율적인 차등화 서비스를 제공할 수 있고, 또한, 경로정보 획득 과정에서 요구되는 경로정보 검색을 저장 장치를 사용하여 빠르게 처리할 수 있으므로 현재 표준화되고 있는 차등화 서비스의 상용화 모델에 적용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 차등화 서비스 제공을 위한 사용자 및 서비스 관련 정보들이 저장되는 데이터베이스;
    상기 사용자로부터 서비스 요청이 수신된 경우, 요청 서비스가 서비스 수준 협약을 준수하는지 판단하고, 시작점과 끝점을 연결하는 경로의 가용 자원 정보를 이용하여 자원 할당 요청의 수용 여부를 결정하는 자원 할당 관리부;
    상기 사용자와 서비스 수준 협약을 맺고, 서비스 요청이 수신된 경우, 이를 상기 자원 할당 관리부로 보내어 자원 할당 요청에 대한 결과를 획득하여 상기 사용자에게 그 결과를 송신하는 서비스 수준 협약부;
    네트워크 구성 정보를 수집하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 서비스 제공을 위해 시작점과 끝점을 연결하는 경로를 발견하고, 이를 상기 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있도록 하는 라우팅 정보 관리부; 및
    상기 사용자의 서비스 요청과 자원 할당 요청의 수용 여부를 이용하여 정책을 결정하는 정책 제어 관리부
    를 포함하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터베이스에 저장되는 사용자 및 서비스 관련 정보는, 사용자 정보, 사용자가 요청한 서비스 정보, 사용자와의 서비스 수준 협약 정보, 라우터 정보, 라우터를 통해 획득한 네트워크 구성 정보, 또는 서비스 제공을 위해 구성된 경로 정보를 포함하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 구성 정보는 도메인 내 라우터들의 라우팅 테이블 정보로서, 간이 망 관리 프로토콜(Simple Network management Protocol: SNMP)을 이용하여 수집되는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 라우팅 정보 관리부는 상기 SNMP를 이용하여 수집된 상기 라우팅 테이블 정보를 바탕으로 시작점과 끝점을 연결하는 경로를 발견하고, 상기 정보를 데이터베이스에 저장하여 사용하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라우팅 정보 관리부는, 출발지 정보 및 목적지 정보를 기반으로 상기 출발지가 속한 도메인의 경계 라우터인 시작점과 상기 목적지가 속한 도메인의 경계 라우터인 끝점을 발견하여 경로 발견 과정에 이용하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라우팅 정보 관리부는, 상기 시작점과 끝점을 사용하여 저장된 경로정보가 있는지 검색하고, 상기 검색에 성공한 경우, 저장된 경로 정보를 사용하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 라우팅 정보 관리부는, 상기 시작점과 끝점을 사용하여 저장된 경로정보가 있는지 검색하고, 상기 검색에 성공하지 못한 경우, 경로 발견 과정을 수행하여 새로운 경로를 발견하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 라우팅 정보 관리부는, 상기 경로 발견 과정 수행시, 시작점 라우터의 라우팅 테이블 정보에서 정합되는 값을 찾을 때까지 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경로 발견 과정 중에, 상기 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하고 해당 라우팅 정보가 디폴트 게이트웨이인 경우, 인접 대역폭 브로커에게 자원 할당을 요청하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 경로 발견 과정 중에, 상기 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하고 해당 라우팅 정보가 직접 연결 상태인 경우, 상기 경로 발견 과정을 종료하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 자원 할당 관리부는, 상기 사용자의 서비스 요청에 의해 자원 할당을 위한 연산이 수행되는 경우, 상기 사용자가 서비스 협약을 준수하고 있는지 판단하여 자원 할당 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 자원 할당 관리부는, 상기 사용자의 서비스 요청에 의해 자원 할당을 위한 연산이 수행되는 경우, 사용자가 요청한 자원을 수용할 수 있는지 경로 상의 모든 자원을 기반으로 가용 자원이 존재하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    경계 라우터와 데이터 송수신을 위한 COPS(Common Open Policy Service) 스 택 관리부를 추가로 포함하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 장치.
  14. 차등화 서비스 제공을 위한 자원 할당 방법에 있어서,
    a) 사용자로부터 서비스 요청을 수용하는 단계;
    b) 상기 요청된 서비스 제공을 위한 자원 할당 가능성을 확인하는 단계;
    c) 차등화 서비스의 구성원인 라우터들로부터 라우팅 정보를 수집하는 단계;
    d) 상기 수집된 라우팅 정보를 이용하여 경로 정보를 검색, 발견 및 저장하는 단계;
    e) 실제 라우터들에게 결정된 정책을 전달하는 단계; 및
    f) 상기 결정된 정책에 따라 자원을 할당하는 단계
    를 포함하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 c) 단계의 라우팅 정보는 간이 망 관리 프로토콜(Simple Network management Protocol: SNMP)을 이용하여 수집되는 도메인 내 라우터들의 라우팅 테이블 정보인 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 d) 단계는,
    d-1) 상기 경로의 시작점과 끝점을 검색하는 단계;
    d-2) 상기 시작점 및 끝점과 일치하는 경로가 존재하는지 확인하는 단계;
    d-3) 상기 경로가 존재하지 않는 경우, 경로 발견 과정을 수행하는 단계; 및
    d-4) 상기 경로가 존재하는 경우, 요청 서비스에 따른 자원 할당이 가능한지 확인하는 단계
    를 포함하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 d-2) 단계는, 상기 라우팅 정보를 바탕으로 출발지 정보 및 목적지 정보를 기반으로 상기 출발지가 속한 도메인의 경계 라우터인 시작점과 상기 목적지가 속한 도메인의 경계 라우터인 끝점을 발견하고, 상기 경로 정보를 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 d-3) 단계는, 상기 시작점 라우터의 라우팅 테이블 정보에서 정합되는 값을 찾을 때까지 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 d-3) 단계는, 상기 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하고, 해당 라우팅 정보가 디폴트 게이트웨이인 경우, 인접 대역폭 브로커에게 자원 할당을 요청하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 d-3) 단계는, 상기 목적지 홉을 찾기 위한 조건을 만족하고, 해당 라우팅 정보가 직접 연결 상태인 경우, 상기 경로 발견 과정을 종료하는 것을 특징으로 하는 경로 저장 장치 기반의 자원 할당 방법.
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