KR100617302B1 - 라우터에서 ｐｐｐ 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

라우터에서 ｐｐｐ 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지의 효율성을 제고할 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 개시하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 이벤트의 상호간 변화 감지를 제어하는 장치는 SONET 인터페이스 기반 라우터간의 패킷 송수신을 제어하는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 다수의 PPP 프로토콜 처리부; 및 상기 다수의 프로토콜 처리부로부터 상기 변화에 대한 관련 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보를 상기 라우터의 라우팅 프로세서에 전달하여 상기 변화가 발생함을 통지하는 PPP 프로토콜 이벤트 변화 수집/통지부를 포함하고, 상기 다수의 프로토콜 처리부에 의한 상기 변화 감지를 일괄 제어토록 하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.

Description

라우터에서 ＰＰＰ 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치 및 방법{Apparatus for controlling the recognition of the mutual change of PPP's OPEN/CLOSE event in router and method thereof}
도 1은 현재의 라우터의 개괄적인 구성을 제시한 도면이다.
도 2는 기존의 PPP 프로토콜의 상태 변화 제어를 위한 구성을 제시한 도면이다.
도 3a는 본 장치 발명의 바람직한 일실시예의 구성을 제시한 도면이다.
도 3b는 본 방법 발명의 바람직한 일실시예의 흐름을 제시한 도면이다.
본 발명은 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PPP 프로토콜이 활성화 상태에서 비활성화 상태로 또는 그 반대로 상태의 변화가 발생하는 경우 상호간으로의 변화 감지의 효율성을 제고할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 현재의 라우터의 개괄적인 구성을 제시한 도면이다.
현재의 라우터는 입력포트(104, 107, 111, 115)로부터 입력된 패킷을 다른 출력포트(104, 107, 111, 115)로 전달하기 위해서 포워딩 테이블(forwarding table)을 검색하여 적절한 출력포트로 패킷을 전달시키는 네트워크 프로세서(105, 108, 110, 114), 네트워크 프로세서를 제어하기 위한 응용블록들이 탑재되는 라인카드 프로세서(103, 106, 109, 113), 각포트들 간의 스위칭을 가능하게 해주는 스위치 패브릭(switch fabric, 112), 인터페이스 제어와 라우팅 프로토콜 처리 및 라우터의 전반적인 운영을 수행하는 라우팅 프로세서(101) 및 상기 각 요소간 상호 작용을 위한 데이터의 흐름을 제어하는 이더넷 스위치(102)로 구성된다.
물리적으로 라인카드 프로세서에 위치한 입출력포트는 POS 인터페이스(Packet over SONET interface) 기반으로 패킷을 입출력하는데, POS 인터페이스는 라우팅 프로세서(101)의 운영체제 내부의 네트워크 인터페이스를 통해 논리적으로 형상화되어서, 라우팅 프로세서(101)내에 있는 RIP(Routing Information Protocol), BGP(Border Gateway Protocol), OSPF(Open Shortest Path First) 등의 라우팅 프로토콜 제어부와 인터페이스 제어부에 의해 사용된다.
도 2는 기존의 PPP 프로토콜의 상태 변화 제어를 위한 구성을 제시한 도면이다.
도 1에 제시된 입출력포트를 통한 패킷 송수신의 전제 조건은 입출력포트가 상대편 라우터의 POS 인터페이스와, PPP(Point-to-Point Protocol) 프로토콜을 통하여, 링크계층의 연결이 먼저 성립되어야 하는 것이다.
PPP 프로토콜은 크게 LCP(Link Control Protocol)와 NCP(Network Control Protocol)로 구성되어 있으며, NCP의 종류로는 IPCP(IPv4 Control Protocol), IPV6CP(IPv6 Control Protocol), MPLSCP(MPLS Control Protocol) 및 OSINLCP(OSI Network Layer Control Protocol) 등이 있다. 먼저 LCP가 활성화 상태(OPEN 상태)가 되어야만 NCP의 활성화(OPEN)를 위한 협상(negotiation)을 시작할 수 있다. 예를 들어 POS 인터페이스를 통해서 IPv6 패킷을 전송하려고 하면 IPV6CP가 OPEN 상태에 있어야 하는데 그 전제로 LCP가 OPEN 상태이어야만 한다는 것이다.
라우팅 프로세서(101)에 있는 인터페이스 제어부(202)는 각 네트워크 인터페이스에 대한 주소관리, 인터페이스 상태관리 및 PPP(LCP/NCP) 프로토콜 상태관리 등을 담당한다. 이 때, PPP 프로토콜 상태관리를 수행하기 위해서는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화(OPEN/CLOSE) 상태의 상호간으로의 변화를 감지해야 한다.
PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태는 POS 인터페이스를 통해서 연결되어 있는 상대편 라우터의 상태와 연관되어 발생하는 상태로서, 그 상태의 상호간으로의 변화 발생 여부는, PPP 프로토콜이 구현되어 있는, PPP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)에서 감지하게 된다. 일반적으로 PPP 프로토콜 처리부는 라우팅 프로세서의 POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215) 내부에 구현되며, 라우터에 구비된 입출력포트의 수만큼 구비된다.
POS 인터페이스 드라이버에 구현되는 PPP 프로토콜 처리부는 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 응용블록에게 통지하기 위해서 ioctl 시스템 콜(system call)을 사용하는 것이 일반적이다. ioctl 시스템 콜은, 파일을 예로 들어 그 개념을 설명하면, 파일 상에 취할 수 있는 동작에는 read/write/open/close 등의 동작이 있는데, 이들 동작을 제외한 나머지 세부적인 동작의 제어가 필요할 때 사용하는 것이 ioctl 시스템 콜이다. 예를 들면, 파일의 소유자를 변경한다든지 파일의 현재 읽기 위치를 10바이트 앞으로 옮긴다든지 하는 등의 동작을 취하기 위해서 일반적인 open/close/read/write 등으로는 제어하기가 어려운 세부 제어를 ioctl로 구현해서 사용한다. ioctl을 이용해서 취할 수 있는 동작은 파일의 성격이나 디바이스의 특성에 따라서 매우 다양하다.
응용블록에서는, ioctl 시스템 콜을 통하여, PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화 발생을 감지하고자 하는 POS 인터페이스에 대한 대기 상태에 머물러 있게 되고, OPEN/CLOSE 이벤트가 발생하면 대기상태에서 해제되어 상태의 상호간으로의 변화 발생을 감지하게 한다.
위와 같은 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 방식은 한 순간에 하나의 POS 인터페이스에서 발생한 상태의 상호간으로의 변화 감지만이 가능하기 때문에, 라우터 내부의 전체 POS 인터페이스에 대한 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 감지하기 위해서는 여러 개의 프로세스들 혹은 여러 개의 쓰레드(thread)들(203 내지 206)을 이용해야만 하며, 따라서 그 구현이 복잡할 뿐만 아니라 여러 개의 프로세스(쓰레드)를 운용해야만 하기 때문에 시스템 자원의 낭비를 초래하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적 및 이루고자하는 기술적 과제는 라우터에서 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 방식의 효율성을 제고할 수 있는 장치 및 방법을 제공 함에 있다.
상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 명세서에서 개시하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 이벤트의 상호간 변화 감지를 제어하는 장치는
SONET 인터페이스 기반 라우터간의 패킷 송수신을 제어하는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 다수의 PPP 프로토콜 처리부; 및
상기 다수의 프로토콜 처리부로부터 상기 변화에 대한 관련 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보를 상기 라우터의 라우팅 프로세서에 전달하여 상기 변화가 발생함을 통지하는 PPP 프로토콜 이벤트 변화 수집/통지부를 포함하여,
상기 다수의 프로토콜 처리부에 의한 상기 변화 감지를 일괄 제어할 수 있도록 하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 명세서에서 개시하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 이벤트의 상호간 변화감지를 제어하는 방법은
(a)SONET 인터페이스 기반 라우터간 패킷의 송수신을 제어하는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 모든 변화를 감지하는 단계;
(b)상기 모든 변화에 대한 관련 정보를 수집하는 단계; 및
(c)상기 관련 정보를 상기 라우터의 라우팅 프로세서에 전달하여 상기 변화 가 발생함을 통지하는 단계를 포함하여, 상기 모든 변화 감지를 일괄 제어할 수 있도록 하여 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.
본 발명에 대한 이해의 편의를 돕기 위해 본 발명의 요지를 우선 제시하고자 한다.
본 발명은 라우팅 프로세서(101)에 탑재되어 동작하는 인터페이스 제어부(202)가 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화의 감지를 위하여 POS 인터페이스마다 각각 소켓(socket)을 생성하고 ioctl 시스템 콜을 호출해야만 하는 기존 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 방식의 문제를 해결하기 위해서 창안되었다.
본 발명에서는 Netlink 계층에 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화 수집/통지 기능을 구현하고, PPP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)가, PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화가 발생했을 때, Netlink 계층에 구현된 PPP 프로토콜 상태변화 수집/통지부(308)를 통하여 응용블록에게 통지할수 있도록 하여, 하나의 프로세스나 쓰레드(303)가 한 순간에 전체 POS 인터페이스에서 발생하는 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화 감지를 일괄 제어할 수 있도록 했다.
여기서, Netlink 계층은 Linux Kernel을 통신 스택의 측면에서 볼 때, Kernel의 사용자 즉, 응용블록 들이 좀 더 일반화된 방법으로 IP 주소/ARP 테이블/라우팅 테이블 등을 제어할 수 있도록 고안된 계층이다. Linux Kernel 내부에는 소켓(socket) 계층이 있는데, 그 socket 계층을 좀 더 세분화해서 보면, SOCK_DRAM, SOCK_STRAEM, SOCK_NETLINK, SOCK_RAW 계층 등이 있다. 즉, Kernel의 사용자가 소켓 인터페이스를 통해서 IP 주소/ARP 테이블/라우팅 테이블 등에대한 제어를 하고자 할 때 사용할 수 있는 소켓 인터페이스를 의미한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위해, 본 발명의 실시예에 근거하여 그 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 3a는 본 장치 발명의 바람직한 일실시예의 구성을 제시한 도면이며, 도 3b는 본 방법 발명의 바람직한 일실시예의 흐름을 제시한 도면이다.
PPP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)는 위에서 언급한 바와 같이 일반적으로 POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215) 내부에 구현되고, PPP 프로토콜은 ioctl 시스템 콜을 통해서만 제어가 가능하도록 구현된다. 그리고 Linux와 같은 운영체제에서는 FIB(Forwarding Information Base) 관리부(306), IPv4 ARP(Address Resolution Protocol) 테이블 관리부(307), 인터페이스 주소 관리부(309), IPv6 NDP(Neighbour Discovery Protocol) 테이블 관리부(307) 및 인터페이스 상태(UP, DOWN, MULTICAST, PROMISCUOUS) 관리부(310)를 구비한 Netlink 프로토콜 패밀리(Protocol Family)를 사용한다.
Netlink 프로토콜 패밀리(Netlink 계층)는 POS 인터페이스 드라이버의 상위 계층에 존재하기 때문에 특정 네트워크 인터페이스에 국한되지 않고 전체 네트워크 인터페이스에 대하여 제어가 가능한 매커니즘이다.
본 발명에서는 라우팅 프로세서(101)내에 있는 인터페이스 제어부(202)가PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 비동기적으로(asynchronous) 감지하기 위해 모든 POS 인터페이스마다 ioctl 시스템 콜을 호출해야만 하는 기존 방식의 문제점을 해소하기 위해서, POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215) 내부에 구현되는 PPP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)가, 상기한 Netlink 계층의 특성을 이용하여, Netlink 계층(305)과 직접 연동하여 동작할 수 있도록 Netlink 계층(305)에 PPP 프로토콜 이벤트 변화 수집/통지부(308)를 추가하였다.
인터페이스 제어부(202)가 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화를 비동기적으로 감지하기 위해서는 먼저 Netlink 프로토콜 패밀리(Netlink 계층)에 대한 소켓을 생성하여 소켓 계층(207)을 형성하고, recvmsg 시스템 콜(사용자가 자신이 사용하는 소켓에 도착한 메시지를 수신할 때 사용하는 시스템 콜)을 이용하여 상태의 상호간으로의 변화 수신 대기 모드로 진입된다.
이 때 어떠한 POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215)에서라도 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화가 발생하면, PPP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)는 변화를 감지하고(S31), 변화 감지신호를 Netlink 계층(305)의 PPP 프로토콜 이벤트 변화/수집 통지부(308)에 인가하여, OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화가 발생하였음을 알린다.
PPP 프로토콜 이벤트 변화/수집 통지부(308)는 상기한 감지신호를 인가받아, 모든 POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215)로부터의 상태변화를 수집하고 (S32), 수집된 상태변화 정보를 Netlink 계층(305)에 전송한다(S33).
Netlink 계층(305)은, SOCKET 계층(207)을 통해, 이벤트의 변화를 수신 대기하고 있는 인터페이스 제어부(202)를 활성화시켜 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간으로의 변화가 발생하였음을 알려주게 된다. 인터페이스 제어부(202)는 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 변화를 반영하여 라우팅 포함 일련의 패킷 송수신 과정을 다시 제어하게 된다.
LCP 프로토콜의 예를 들어 본 발명의 실시예를 설명하면, POS 인터페이스 드라이버(212, 213, 214, 215) 내부의 LCP 프로토콜 처리부(208, 209, 210, 211)에서는 LCP의 상태가 CLOSE 상태에서 OPEN 상태로 변경될 경우에(또는 그 반대일 경우에), 그 변경을 감지하여 Netlink 계층(305)의 PPP 프로토콜 상태변화 수집/통지부(308)에게 LCP의 OPEN/CLOSE 상태변화 발생 사실을 알려주고, PPP 프로토콜 상태 변화 수집/통지부(308)는 그 상태 변화에 관한 정보를 수집하여 수신 대기하고 있는 인터페이스 제어부(202, 구체적으로는 응용블록)에게 그 이벤트 발생 사실을 통지한다.
따라서, 모든 POS 인터페이스에 대하여 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태변화를 감지하기 위해서 한 순간에 하나의 프로세스 혹은 쓰레드(303)만이 필요하게 되어 구현이 단순해지고 별도의 프로세스들을 구동할 필요가 없기 때문에 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 아울러 이는 비단 LCP의 경우만이 아닌 NCP의 경우에도 마찬가지로 적용된다 할 것이다.
본 방법발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있 는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
기존에는 POS 인터페이스에 대하여 PPP 프로토콜의 OPEN/CLOSE 상태의 상호간 변화를 감지하기 위해서는 ioctl 시스템 콜을 이용하였지만, 각 POS 인터페이스마다 ioctl 을 호출해야만 하기 때문에, 하나의 프로세스나 쓰레드에서 특정 POS 인터페이스에 대하여 OPEN/CLOSE 상태변화 발생을 대기하고 있는 중에는 다른 POS 인터페이스에 대한OPEN/CLOSE 상태변화를 감지할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해서 라우터내에 구비된 모든 POS 인터페이스에 대하여 적용할 수 있는 Netlink 계층을 이용한 상태변화 감지 방안을 제시하여 한 프로세스에서 동시에 모든 POS 인터페이스에 대한 상태의 변화를 감지할 수 있도록 하여, PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지의 효율성을 제고시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. SONET 인터페이스 기반 라우터간의 패킷 송수신을 제어하는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화를 감지하는 다수의 PPP 프로토콜 처리부; 및
    상기 다수의 프로토콜 처리부로부터 상기 변화에 대한 관련 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보를 상기 라우터의 라우팅 프로세서에 전달하여 상기 변화가 발생함을 통지하는 PPP 프로토콜 이벤트 변화 수집/통지부를 포함하여,
    상기 다수의 프로토콜 처리부에 의한 상기 변화 감지를 일괄 제어함을 특징으로 하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변화에 대한 관련 정보는 Linux 커널의 Netlink 계층을 통해 상기 라우팅 프로세서에 전달됨을 특징으로 하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지를 제어하는 장치.
  3. (a)SONET 인터페이스 기반 라우터간 패킷의 송수신을 제어하는 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 모든 변화를 감지하는 단계;
    (b)상기 모든 변화에 대한 관련 정보를 수집하는 단계; 및
    (c)상기 관련 정보를 상기 라우터의 라우팅 프로세서에 전달하여 상기 변화가 발생함을 통지하는 단계를 포함하여, 상기 모든 변화 감지를 일괄 제어함을 특징으로 하는 라우터에서 PPP 프로토콜의 활성화/비활성화 상태의 상호간으로의 변화 감지를 제어하는 방법.
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