KR100670818B1 - Method and system of managing layer2 table in distributed router - Google Patents

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Abstract

분산 구조 라우터에서 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 수행하기 위해 필요로 하는 ARP(Address Resolution Protocol; 주소 결정 프로토콜), NDP(Neighbor Discovery Protocol; 인접(이웃) 탐색 프로토콜) 테이블 정보를 동시에 가지고 있는 계층2(Layer2; L2) 테이블에 대한 관리 방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템은, 분산 구조 라우터에서 각 라인 카드에 분산되어 서로 다른 L2 테이블로 관리되고, 전체적으로 통합된 L2 테이블은 라우팅 프로세서에서 관리하여 운용자에게 제공된다. 또한, 에이징 시에 통합된 L2 테이블 정보에 대해 라우팅 프로세서에서 ARP/NDP 메시지를 전송함으로서 네트워크 주소 정보를 수집한다. IPv4/IPv6 포워딩 엔트리 정보가 추가되거나, 호스트를 목적지로 전달하는 패킷이 전송되는 경우에는 라인 카드에서 ARP/NDP 메시지를 전송하여 인접 노드의 네트워크 주소를 요구한다. ARP/NDP 응답 메시지는 라인 카드와 라우팅 프로세서에 모두 전달되어, 별도의 내부적인 제어 메시지를 필요로 하지 않고도 라인 카드와 라우팅 프로세서 간의 L2 테이블 정보의 일치성을 보장할 수 있게 한다. Layer 2 with Address Resolution Protocol (ARP) and Neighbor Discovery Protocol (NDP) table information required to perform IPv4 / IPv6 packet forwarding in distributed routers L2) A method and system for managing a table are disclosed. The L2 table management method and system in the distributed router according to the present invention are distributed to each line card in the distributed router and managed as different L2 tables, and the integrated L2 table is managed by the routing processor and provided to the operator. . In addition, the network processor collects network address information by transmitting an ARP / NDP message to the L2 table information integrated at the time of aging. When IPv4 / IPv6 forwarding entry information is added or a packet forwarding a host to a destination is transmitted, an ARP / NDP message is transmitted from a line card to request a network address of an adjacent node. The ARP / NDP response message is sent to both the line card and the routing processor, ensuring that the L2 table information is consistent between the line card and the routing processor without requiring a separate internal control message.

Description

분산 구조 라우터에서의 계층2 테이블 관리 방법 및 시스템{Method and system of managing layer2 table in distributed router}Method and system of managing layer2 table in distributed router

도 1은 일반적인 라우팅 프로세서, 스위치 및 라인 카드로 구성되는 분산 구조 라우터의 구성도.1 is a block diagram of a distributed router consisting of a general routing processor, a switch, and a line card.

도 2는 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서의 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 위한 L2(Layer2) 테이블 관리 방법의 흐름도.2 is a flowchart of a method for managing a Layer 2 (L2) table for IPv4 / IPv6 packet forwarding in a distributed router according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 위한 L2 테이블 관리 시스템의 블록 구성도. 3 is a block diagram of an L2 table management system for IPv4 / IPv6 packet forwarding in a distributed router according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 L2 테이블의 구성 요소를 나타내는 테이블(Table) 도면. FIG. 4 is a table showing components of the L2 table shown in FIG. 3; FIG.

도 5는 도 2에 도시된 L2 테이블 삭제 단계 및 L2 테이블 추가/갱신단계를 구성하는 세부단계를 나타내는 흐름도.FIG. 5 is a flowchart showing the detailed steps constituting the L2 table deleting step and the L2 table adding / updating step shown in FIG. 2; FIG.

도 6는 도 2에 도시된 ARP/NDP 요구 메시지 전송 단계를 구성하는 세부단계를 나타내는 흐름도.FIG. 6 is a flowchart showing the detailed steps for configuring the ARP / NDP request message transmitting step shown in FIG. 2; FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110, 110' : 라우팅 프로세서 130, 130' : 라인 카드110, 110 ': routing processor 130, 130': line card

310, 350 : L2 테이블 관리부 320, 340 : ARP/NDP 패킷 처리부310, 350: L2 table management unit 320, 340: ARP / NDP packet processing unit

330 : 에이징 처리부 360 : L2 캐쉬330: aging processor 360: L2 cache

370 : L2 테이블 370: L2 table

본 발명은 분산 구조 라우터에서의 계층2(L2; Layer2) 테이블 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 분산형 라우터 구조에서 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 수행하기 위하여 L2 테이블 정보의 정확성을 높이고 또한 분산된 L2 테이블을 효과적으로 관리함으로써, 라우터 내에서는 프로세서 간 주고 받는 제어정보를 최소화하고 패킷 포워딩 시에는 고속으로 패킷 처리할 수 있도록 한 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for managing a layer 2 (L2) table in a distributed router, and more particularly, to improve the accuracy of L2 table information in order to perform IPv4 / IPv6 packet forwarding in a distributed router architecture. The present invention relates to a method and system for managing L2 tables in a distributed router that effectively manages distributed L2 tables to minimize control information exchanged between processors in a router and to process packets at high speed in packet forwarding.

당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 분산 구조 라우터는 도 1에 도시한 바와 같이 라우팅 프로토콜이 수행되는 라우팅 프로세서(Routing Processor)(110)와, IP 포워딩 서비스를 소정 비트 속도(예를 들면, 기가비트 속도)로 제공하는 스위치(150)와 결합된 라인 카드(Line Card; 130)로 구성된다. 분산 구조 라우터에서는 확장 요구에 따라 점차적으로 추가할 수 있는 라인 카드(130)를 통해 확장가능한 IP 포워딩 성능을 제공할 수 있다. As is well known to those skilled in the art, a distributed router includes a Routing Processor 110 in which a routing protocol is performed as shown in FIG. 1, and an IP forwarding service at a predetermined bit rate (e.g., gigabit rate). It consists of a line card (Line Card; 130) coupled with the switch 150 to provide. In the distributed architecture router, scalable IP forwarding performance may be provided through a line card 130 that may be gradually added according to expansion requirements.

라우팅 기능을 제공하는 라우팅 프로세서(110)는 복잡한 IP 네트워크에서 최상의 경로를 계산해낸다. 따라서 라우팅 프로세서(110)는 IP 네트워크에서 요구되는 확장성과 신뢰성을 제공하기 위해 라우팅 프로토콜을 효율적으로 처리하는 것이 주요 목적이다. 라우팅 프로세서(110)에서 구성된 라우팅 테이블은 각 라인 카드(130)의 네트워크 프로세서(Network Processor)(140)에 포워딩 테이블로 분산되어 관리된다. 따라서 패킷 포워딩은 각 라인 카드(130) 내에서 독립적으로 처리되고 이를 네트워크 프로세서(140)가 수행한다. Routing processor 110, which provides routing functions, calculates the best route in a complex IP network. Therefore, the main purpose of the routing processor 110 to efficiently process the routing protocol to provide the scalability and reliability required in the IP network. The routing table configured in the routing processor 110 is distributed and managed in a forwarding table in the network processor 140 of each line card 130. Thus, packet forwarding is handled independently in each line card 130 and performed by the network processor 140.

패킷이 입력 포트(Port)(135)를 통하여 입력되면 IP 주소 정보를 보고 포워딩 테이블 룩업(Lookup)에 의해 출력 포트 정보를 얻는다. 스위치(150)를 통해 해당 출력 포트(135)로 전달된 패킷은 패킷 포워딩을 위해, L2 테이블 룩업을 수행하여 전송될 인접 노드(라우터 또는 호스트)의 네트워크(MAC) 주소를 구한다.When a packet is input through an input port 135, the IP address information is viewed and output port information is obtained by a forwarding table lookup. The packet delivered to the corresponding output port 135 through the switch 150 performs L2 table lookup for packet forwarding to obtain a network (MAC) address of an adjacent node (router or host) to be transmitted.

분산 구조 라우터에서 L2 테이블을 효율적으로 관리하기 위해, 임의의 ARP(Address Resolution Protocol) 패킷이 수신되면 네트워크 프로세서(140)에서 포워딩 및 ARP 테이블을 검색하여 해당 ARP 패킷에 대한 정보가 존재하지 않는 경우 해당 ARP 패킷에 포함된 정보로 포워딩 테이블 및 ARP 테이블을 업데이트시킨다. 수신된 ARP 패킷이 응답 패킷인 경우에만, 해당 ARP 패킷을 라우팅 프로세서(110)로 전송하여 라우팅 정보를 업데이트시키는 ARP 패킷 처리 분산형 라우터를 제공한다. In order to efficiently manage the L2 table in the distributed router, when a random address resolution protocol (ARP) packet is received, the network processor 140 searches for a forwarding and ARP table, and if there is no information on the corresponding ARP packet, Update the forwarding table and ARP table with the information contained in the ARP packet. Only when the received ARP packet is a response packet, the ARP packet processing distributed router for transmitting the ARP packet to the routing processor 110 to update the routing information is provided.

분산형 라우터에서 네트워크 프로세서(140)에 임의의 ARP 패킷이 수신되면 포워딩 테이블 및 ARP 테이블을 검색하는 단계와, 검색결과 포워딩 테이블 및 ARP 테이블에 해당 ARP 패킷에 대한 정보가 존재하지 않는 경우, 해당 ARP 패킷에 포함된 정보로 포워딩 테이블 및 ARP 테이블을 업데이트시키는 단계가 있다. 그리고 해당 ARP 패킷이 ARP 응답 패킷인지 여부를 판단하여 ARP 응답 패킷인 경우, 해당 ARP 패킷을 라우팅 프로세서(110)로 전송하여 라우팅 프로세서(110)의 라우팅 정보를 업데이트시키는 단계를 수행하는 분산형 라우터의 ARP 패킷 처리 방법을 제공한다. Searching for a forwarding table and an ARP table when a random ARP packet is received by the network processor 140 in the distributed router; and if the information about the corresponding ARP packet does not exist in the search result forwarding table and the ARP table, the corresponding ARP There is a step of updating the forwarding table and the ARP table with the information contained in the packet. In addition, when the ARP response packet is determined to determine whether the corresponding ARP packet is an ARP response packet, the distributed router for transmitting the ARP packet to the routing processor 110 and updating routing information of the routing processor 110 is performed. Provides a method for processing ARP packets.

입력되는 ARP 패킷(ARP REQUEST/REPLY) 내의 소스 IP 주소와 MAC 주소 정보를 ARP 테이블에 저장한다. 그리고 입력된 패킷이 ARP REQUEST의 경우 ARP REPLY 를 수행하고, ARP 응답(REPLY)인 경우에는 라우팅 프로세서(110)로 전달한다. ARP 응답 패킷인 경우에 라우팅 프로세서(110)에 해당 패킷을 전달하는 것은, 해당 패킷이 라우팅 프로세서(110)가 보낸 ARP REQUEST 패킷에 대한 ARP REPLY 패킷일 수도 있기 때문이다.Source IP address and MAC address information in the ARP packet (ARP REQUEST / REPLY) are stored in the ARP table. In case of the ARP REQUEST, the input packet performs ARP REPLY. If the received packet is ARP REPLY, the packet is transmitted to the routing processor 110. The packet is transmitted to the routing processor 110 in the case of the ARP response packet because the packet may be an ARP REPLY packet for the ARP REQUEST packet sent by the routing processor 110.

포워딩 테이블 및 ARP 테이블에 해당 ARP 패킷에 대한 관련 정보가 없는 경우, 해당 패킷에 포함된 정보를 가지고 네트워크 프로세서(140)에서만 포워딩 테이블 및 APR 테이블을 업데이트시키면, 라우팅 프로세서(110)에서 관리하는 테이블 정보와 데이터 불일치가 발생할 수 있다. ARP REPLY의 경우에는 네트워크 프로세서(140), 라우팅 프로세서(110) 모두 패킷을 수신하여 ARP 테이블을 관리하지만, ARP REQUEST가 수신되는 경우에는 소스 IP 주소와 MAC 주소 정보를 네트워크 프로세서(140) 내의 ARP 테이블에만 저장을 한다. 따라서 네트워크 프로세서(140)와 라우팅 프로세서(110)에서 관리하는 APR 테이블의 정보가 상이하게 되어, 운용자에게 실제 포워딩에 사용되는 네트워크 프로세서(140) 내의 ARP 테이블 정보를 제공하지 못한다. 따라서, 분산 구조 라우터에서 실제 포워딩에 사용되는 네트워크 프로세서(140) 내 ARP 테이블 정보와, 사용자 단말기(170)에 제공되고 관리되는 라우팅 프 로세서(110) 내의 ARP 테이블 정보를 일치시키는 관리 방법이 필요하다.If the forwarding table and the ARP table do not have related information about the corresponding ARP packet, if the forwarding table and the APR table are updated only in the network processor 140 with the information included in the packet, the table information managed by the routing processor 110 is updated. And data inconsistency may occur. In the case of ARP REPLY, both the network processor 140 and the routing processor 110 receive the packet to manage the ARP table. However, when the ARP REQUEST is received, the source IP address and the MAC address information are stored in the ARP table in the network processor 140. Only save it. Therefore, the information of the APR table managed by the network processor 140 and the routing processor 110 is different, and thus the operator cannot provide ARP table information in the network processor 140 used for actual forwarding. Therefore, there is a need for a management method for matching ARP table information in the network processor 140 used for actual forwarding in a distributed router with ARP table information in the routing processor 110 provided and managed in the user terminal 170. .

또한 네트워크 프로세서(140)에서 입력되는 모든 ARP 패킷에 대해 포워딩 테이블 및 ARP 테이블 룩업이 일어난다면, 이것은 포워딩 성능을 떨어뜨리는 결과를 초래한다. 따라서, 모든 패킷에 대해 포워딩 및 ARP 테이블 룩업이 발생하지 않도록하여 포워딩 성능에 영향을 주지 않으면서도, ARP 테이블의 정확성을 높이는 방안이 모색되어야 한다. In addition, if a forwarding table and ARP table lookup occurs for all ARP packets input from the network processor 140, this results in a drop in forwarding performance. Accordingly, a method of improving the accuracy of the ARP table without affecting the forwarding performance by preventing forwarding and ARP table lookups from occurring for all packets should be sought.

또한 IPv4뿐만 아니라 IPv4/IPv6 듀얼 스택을 제공하는 라우터의 경우, ARP 테이블뿐만 아니라, 이웃(인접) 탐색 프로토콜(Neighbor Discovery Protocol; NDP) 테이블을 함께 관리하는 기능이 필요하다. ARP, NDP 테이블은 인터페이스에 대해 두 테이블을 동시에 제공한다.In addition, in case of a router providing an IPv4 / IPv6 dual stack as well as IPv4, a function of managing not only the ARP table but also the neighbor discovery protocol (NDP) table is required. The ARP and NDP tables provide two tables for the interface at the same time.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 ARP, NDP 테이블 정보를 동시에 가지는 L2 테이블을 필요로 하고, 라우터의 패킷 포워딩 성능을 떨어뜨리지 않으면서도 L2 테이블 정보의 정확성을 제공하는 L2 테이블 관리 방안이 필요하다. In order to solve the above problems, an L2 table having both ARP and NDP table information is required, and an L2 table management scheme that provides the accuracy of the L2 table information without degrading the packet forwarding performance of the router is needed.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, L2 테이블의 정확성을 보장하면서도 고속의 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 가능하게 하는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method and system for managing a L2 table in a distributed router that enables high-speed IPv4 / IPv6 packet forwarding while ensuring the accuracy of the L2 table.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 분산 구조 라우터에서 고속의 IP 패킷 포워딩이 가능하도록, 실제 포워딩에 사용하는 ARP/NDP 테이블 각 라인 카드에 해당 인터페이스에 따라 서로 다른 정보로 존재하고, 운용자에게 제공되는 ARP/NDP 테이블은 각 라인 카드에 존재하는 ARP/NDP 테이블 합이 되는 정보로 라우팅 프로세서에서 통합해서 관리되도록 하는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide the operator with different information according to the corresponding interface on each line card of the ARP / NDP table used for actual forwarding, so as to enable high-speed IP packet forwarding in a distributed router. The ARP / NDP table is to provide a method and system for managing L2 tables in a distributed router to be integrated and managed by the routing processor as information that is the sum of the ARP / NDP tables existing in each line card.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 라인 카드의 ARP/NDP 테이블을 관리하는 기능과, 라우팅 프로세서에서 ARP/NDP 테이블을 관리하는 기능이 각각 존재하여, 라우팅 프로세서에서 전달된 포워딩 엔트리 하나가 라인 카드에 추가될 때마다 라인 카드 프로세서에서 ARP/NEIGHBOR(이웃, 인접) 요구 메시지를 전송하고, 인접 라우터를 알수 없는 호스트를 목적지로 수신되는 패킷인 경우에도 라인 카드에서 ARP/NEIGHBOR 요구 메시지를 전송하는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is a function of managing an ARP / NDP table of a line card and a function of managing an ARP / NDP table in a routing processor. Distributed when the line card processor sends an ARP / NEIGHBOR (Neighbor, Neighbor) request message each time it is added to it and the line card sends an ARP / NEIGHBOR request message even if the packet is received as a destination to a host whose neighbor is unknown. To provide a method and system for managing L2 tables in a structure router.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 라우팅 프로세서에서는 에이징 기능을 위하여 주기적으로 ARP/NEIGHBOR 요구 메시지를 전송하고, 요구에 의한 ARP/NEIGHBOR 응답 메시지를 수신하여 얻어지는 ARP/NDP 정보는 하나의 통합된 L2 테이블로 관리하여, IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 동시에 지원할 수 있는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is that the routing processor periodically transmits an ARP / NEIGHBOR request message for an aging function, and ARP / NDP information obtained by receiving an ARP / NEIGHBOR response message according to the request is a single L2. The present invention provides a method and system for managing L2 tables in a distributed router capable of supporting IPv4 / IPv6 packet forwarding simultaneously by managing the tables.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 포워딩 엔트리 추가단계, 호스트 목적지 패킷 수신단계, 에이징 처리단계, L2 테이블 검색단계, ARP/NDP 요구 메시지 전송단계, ARP/NDP 응답 메시지 수신단계, L2 테이블 추가/갱신단계, L2 테이블 삭제단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이 블 관리 방법이 제공된다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a forwarding entry step, a host destination packet reception step, an aging processing step, an L2 table search step, an ARP / NDP request message transmission step, an ARP / NDP response message reception step, and an L2 table. Provided are an L2 table management method in a distributed router, including an addition / update step and an L2 table deletion step.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 포워딩 엔트리 추가 단계는 운용자에 의해 정적 포워딩 엔트리 정보가 추가되거나, 라우팅 프로토콜에 의한 동적 포워딩 정보가 추가되는 단계이고, 상기 호스트 목적지 패킷 수신단계는 수신되는 패킷의 목적지 주소가 인접한 라우터를 거쳐 전달되는 경우가 아닌 라우터에 직접 연결된 네트워크에 존재하는 호스트 주소를 가진 패킷을 수신하는 단계이다. In a preferred embodiment of the present invention, the step of adding a forwarding entry is a step in which static forwarding entry information is added by an operator, or dynamic forwarding information by a routing protocol is added, and the host destination packet receiving step is a step of receiving a received packet. This is a step of receiving a packet having a host address existing in a network directly connected to the router, rather than being transmitted through a neighboring router.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 포워딩 엔트리 추가단계 및 상기 호스트 목적지 패킷 수신단계에서 인접 라우터 또는 호스트에 대한 ARP/NDP 요구 메시지 전송이 요구되고, 상기 ARP/NDP 요구 메시지 전송단계에서 목적지 주소가 IPv4, IPv6인가에 따라서 ARP Request 또는 인접노드 요청(Neighbor Solicitation) 메시지를 전송한다. In a preferred embodiment of the present invention, the ARP / NDP request message transmission to the neighboring router or host is required in the forwarding entry addition step and the host destination packet reception step, and the destination address is transmitted in the ARP / NDP request message transmission step. ARP Request or Neighbor Solicitation message is transmitted according to IPv4 or IPv6 authorization.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 에이징 처리단계는 라우터에서 제공하는 에이징 처리 시간마다 에이징 수행 시작 및 종료를 알리고; 에이징 수행 시작을 알리면 상기 L2 테이블 검색단계에서, 모든 L2 테이블 엔트리를 검사하여 각 엔트리마다 상기 ARP/NDP 요구 메시지 전송단계로 목적지 주소에 대한 ARP Request, Neighbor Solicitation 메시지 전송을 요구하고; 또한 상기 L2 테이블 검색단계에서 매 엔트리마다 에이징(Aging) 필드 값을 REQUEST로 설정할 것을 상기 L2 테이블 추가/갱신단계로 요구하고; 상기 에이징 처리단계에서 에이징 수행 종료를 알리면, 상기 L2 테이블 검색단계에서 L2 테이블의 모든 엔트리를 조사하고, 상기 L2 테이블 삭제단계에서 에이징 필드 값이 여전히 REQUEST로 남아있는 엔트리를 모두 삭제한다.In the preferred embodiment of the present invention, the aging processing step notifies the aging start and end every aging processing time provided by the router; In the L2 table retrieval step, upon notification of aging start, checking all L2 table entries and requesting transmission of the ARP Request and Neighbor Solicitation messages for a destination address by transmitting the ARP / NDP request message for each entry; And in the L2 table retrieval step, requesting the L2 table add / update step to set an aging field value to REQUEST for every entry; When the aging processing step is notified of the end of aging, the L2 table search step examines all entries of the L2 table, and deletes all entries whose aging field value still remains REQUEST in the L2 table deletion step.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 ARP/NDP 응답 메시지 수신단계는 상기 ARP/NDP 요구 메시지 전송단계에서 전송한 ARP Request, Neighbor Soclicitation 메시지에 대한 응답 메시지인 ARP Response, 인접노드 광고(Neighbor Advertisement) 메시지를 수신하는 단계이고; 수신된 메시지 내 IP 주소, MAC 주소 값은 상기 L2 테이블 추가/갱신단계에서 L2 테이블 엔트리를 새롭게 추가하거나, 기존의 값을 새롭게 갱신한다.In a preferred embodiment of the present invention, the ARP / NDP response message receiving step is a response message to the ARP Request, Neighbor Soclicitation message transmitted in the ARP / NDP request message transmission step, neighbor node advertisement (Neighbor Advertisement) Receiving a message; The IP address and MAC address values in the received message are newly added to the L2 table entry in the L2 table add / update step or newly updated.

그리고, 본 발명은 상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 라우팅 프로세서는 L2 테이블 관리장치, ARP/NDP 패킷 처리장치, 에이징 처리장치, L2 테이블을 포함하고; 라인 카드는 L2 테이블 관리장치, ARP/NDP 패킷 처리장치 및 L2 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 시스템이 제공된다. In addition, the present invention, in order to achieve the above technical problem, the routing processor includes an L2 table management device, ARP / NDP packet processing device, aging processing device, L2 table; The line card is provided with an L2 table management system in a distributed router comprising an L2 table management device, an ARP / NDP packet processing device and an L2 table.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라우팅 프로세서의 ARP/NDP 패킷 처리부에서 ARP Response 또는 Neighbor Advertisement 메시지를 수신하면, IP 주소와 MAC 주소 정보를 L2 테이블 관리장치로 알려주고; 상기 라우팅 프로세서의 L2 테이블 관리장치는 수신된 IP 주소와 MAC 주소 값을 보고 기존의 L2 엔트리 정보를 갱신하거나, 새롭게 L2 엔트리를 추가한다. In a preferred embodiment of the present invention, when the ARP / NDP packet processing unit of the routing processor receives an ARP Response or Neighbor Advertisement message, it informs the L2 table management apparatus of the IP address and MAC address information; The L2 table management apparatus of the routing processor may view the received IP address and MAC address and update existing L2 entry information, or add a new L2 entry.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라우팅 프로세서의 에이징 처리장치에서 에이징 수행 시작을 요청하면, 상기 L2 테이블 관리장치에서 모든 L2 테이블 엔트리에 대해 에이징 필드 값을 REQEUST 상태로 갱신하고, 상기 ARP/NDP 패 킷 처리장치에서는 각 L2 엔트리의 IP 주소 값에 대해 ARP Reqeust 또는 Neighbor Solicitation 메시지를 전송하고; 상기 에이징 처리장치에서 에이징 수행 종료를 알리면, 상기 L2 테이블 관리장치에서는 모든 L2 테이블 엔트리를 조사하여, 에이징 필드가 RESPONSE로 갱신되지 않고 REQUEST 상태로 남은 엔트리를 삭제한다. In a preferred embodiment of the present invention, when the aging processing unit of the routing processor requests to start aging, the L2 table management unit updates the aging field value to REQEUST state for all L2 table entries, and the ARP / NDP The packet processing apparatus transmits an ARP Reqeust or Neighbor Solicitation message for the IP address value of each L2 entry; When the aging processing apparatus notifies the end of aging, the L2 table management apparatus examines all L2 table entries and deletes entries left in the REQUEST state without the aging field being updated to RESPONSE.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 라인 카드의 ARP/NDP 패킷 처리장치는 정적/동적 포워딩 엔트리가 하나 추가되거나 인접한 네트워크 내에 존재하는 호스트를 목적지 주소로 가진 패킷을 수신하였을 경우, 인접 라우터 또는 호스트에 대해 ARP Request 또는 Nieghbor Solicitation 메시지를 전송하고; 상기 라인 카드의 ARP/NDP 패킷 처리장치에서 ARP Response 또는 Neighbor Advertisement 메시지를 수신하면, 상기 라인 카드의 L2 테이블 관리장치에서 해당 메시지의 IP 주소와 MAC 주소에 대해 L2 엔트리 정보를 갱신하거나 추가한다. In a preferred embodiment of the present invention, the ARP / NDP packet processing apparatus of the line card is a neighboring router or host when receiving a packet having a destination address as a host having a static / dynamic forwarding entry added or existing in an adjacent network. Send an ARP Request or Nieghbor Solicitation message for; When the ARP / NDP packet processing apparatus of the line card receives an ARP Response or Neighbor Advertisement message, the L2 table management apparatus of the line card updates or adds L2 entry information with respect to the IP address and MAC address of the corresponding message.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the L2 table management method and system in a distributed architecture router according to the present invention. In the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known technologies or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

한편, 이하의 설명에 있어서, 종래기술에 따른 구성부재와 본 발명에 의한 구성부재가 동일한 경우에는 종래기술에서 사용하였던 도면 부호를 그대로 사용하 고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In the following description, when the member according to the prior art and the member according to the present invention are the same, the same reference numerals used in the prior art are used as they are, and detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서의 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 위한 L2(Layer2) 테이블 관리 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서 IPv4/IPv6 패킷 포워딩을 위한 L2 테이블 관리 시스템의 블록 구성도이다. 도 4는 도 3에 도시된 L2 테이블의 구성 요소를 나타내는 테이블(Table) 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 L2 테이블 삭제 단계 및 L2 테이블 추가/갱신단계를 구성하는 세부단계를 나타내는 흐름도, 도 6는 도 2에 도시된 ARP/NDP 요구 메시지 전송 단계를 구성하는 세부단계를 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method for managing an L2 (Layer2) table for IPv4 / IPv6 packet forwarding in a distributed router according to the present invention, and FIG. 3 is an L2 table for IPv4 / IPv6 packet forwarding in a distributed router according to the present invention. It is a block diagram of a management system. FIG. 4 is a table showing components of the L2 table shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a flowchart showing the detailed steps constituting the L2 table deleting step and the L2 table adding / updating step shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating the detailed steps of configuring an ARP / NDP request message transmitting step illustrated in FIG. 2.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 L2 테이블 관리 방법은, 포워딩 엔트리 추가단계(210), 호스트 목적지 패킷 수신단계(220), 에이징 처리단계(230), ARP/NDP 응답 메시지 수신단계(240), ARP/NDP 요구 메시지 전송단계(250), L2 테이블 검색단계(260), L2 테이블 추가/갱신단계(270), L2 테이블 삭제단계(280)를 포함하여 이루어진다. 2, in the L2 table management method according to the present invention, a forwarding entry adding step 210, a host destination packet receiving step 220, an aging processing step 230, an ARP / NDP response message receiving step 240 ARP / NDP request message transmission step 250, L2 table search step 260, L2 table addition / update step 270, and L2 table deletion step 280 are performed.

포워딩 엔트리 추가단계(210)는, 운용자에 의한 정적 포워딩 엔트리가 추가되거나 라우팅 프로토콜에 의해서 동적 포워딩 엔트리가 추가되는 경우, 목적지 주소로 전달되기 위해 거쳐야 하는 인접 라우터에 대해 네트워크 정보를 구하고자 ARP/NDP 메시지를 보낼 것을 요구(C1)한다. In the forwarding entry adding step 210, when a static forwarding entry is added by an operator or a dynamic forwarding entry is added by a routing protocol, an ARP / NDP is obtained to obtain network information about neighboring routers to pass through to a destination address. Request (C1) to send a message.

호스트 목적지 패킷 수신단계(220)는, 인접한 네트워크에 있는 호스트 IP 주소를 목적지 주소로 달고 온 패킷에 대해, 호스트에 대한 네트워크 주소를 구할 것을 요구(C1) 한다. The host destination packet receiving step 220 requests (C1) to obtain a network address for the host, for a packet carrying a host IP address in a neighboring network as a destination address.

에이징 처리단계(230)는, 에이징 처리 시간마다 에이징 수행 시작 또는 종료 (AC)를 알린다.The aging processing step 230 notifies the aging start or end (AC) at each aging processing time.

L2 테이블 검색단계(260)는, 에이징 처리단계(230)에서 에이징 수행 시작(AC)을 알리면 L2 테이블 모두 검색하여 IP 주소에 대해 ARP/NDP 메시지 전송을 요구(C1)한다. 또한 L2 테이블 추가/갱신단계(270)로 L2 테이블 엔트리의 에이징 필드 값을 REQUEST 상태로 변경을 요구(AC)한다. 에이징 처리단계(230)에서 에이징 수행 종료(AC)를 알리면 L2 테이블 검색단계(260)에서는 모든 L2 테이블 엔트리를 검색하여, L2 테이블 삭제단계(280)로 각 엔트리의 에이징 필드 상태 값을 검사하도록 요구(C3)한다.In the L2 table search step 260, when the aging processing step 230 notifies the aging performance start (AC), all L2 tables are searched to request the transmission of an ARP / NDP message for the IP address (C1). In addition, the L2 table add / update step 270 requests to change the aging field value of the L2 table entry to the REQUEST state (AC). When the aging processing step 230 informs the end of aging performance (AC), the L2 table search step 260 retrieves all L2 table entries and requests the L2 table delete step 280 to check the aging field status value of each entry. (C3).

L2 테이블 삭제단계(280)는, 모든 L2 테이블 엔트리에 대해 에이징 필드 값이 REUQEST로 남아 있는 엔트리를 삭제한다. The L2 table delete step 280 deletes entries for which the aging field value remains REUQEST for all L2 table entries.

ARP/NDP 응답 메시지 수신단계(240)는, ARP/NDP 요구 메시지 전송단계(250)에서 전송한 ARP Request 또는 인접노드 요청(Neighbor Solicitation) 메시지에 대한 응답으로 ARP Response 또는 인접노드 광고(Neighbor Advertisement) 메시지를 수신한다. 수신한 메시지의 IP 주소와 MAC 주소에 대해서 L2 테이블 엔트리 추가/갱신 요구(C2)를 L2 테이블 추가/갱신단계(270)로 전송한다. The ARP / NDP response message receiving step 240 is an ARP Response or Neighbor Advertisement in response to the ARP Request or Neighbor Solicitation message transmitted in the ARP / NDP request message transmitting step 250. Receive the message. The L2 table entry add / update request C2 is transmitted to the L2 table add / update step 270 for the IP address and MAC address of the received message.

L2 테이블 추가/갱신단계(270)는, ARP/NDP 응답 메시지 수신단계(240)로부터 전달된 IP 주소 및 MAC 주소 값으로 L2 테이블 엔트리를 추가하거나, 갱신한다.The L2 table add / update step 270 adds or updates an L2 table entry with the IP address and MAC address values transmitted from the ARP / NDP response message receiving step 240.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 L2 테이블 관리 시스템의 구성도이다. 3 is a block diagram of an L2 table management system according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 L2 테이블 관리 시스템은, 라우팅 프로세서(110')의 L2 테이블 관리부(310), ARP/NDP 패킷 처리부(320), 에이징 처리부(330), L2 캐시(Cache)(360)를 포함하고, 더불어서 라인 카드(130')의 ARP/NDP 패킷 처리부(340), L2 테이블 관리부(350) 및 L2 테이블(370)을 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 3, the L2 table management system according to an exemplary embodiment of the present invention includes an L2 table manager 310, an ARP / NDP packet processor 320, an aging processor 330, and L2 of the routing processor 110 ′. And a cache 360, and an ARP / NDP packet processor 340, an L2 table manager 350, and an L2 table 370 of the line card 130 '.

라인 카드(130')의 ARP/NDP 패킷 처리부(340)는, 새로운 정적/동적 포워딩 엔트리(C1)가 하나 추가되면, 목적지 주소에 대한 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지(C3)를 송신한다. 또한 라우터의 네트워크에 직접 연결된 호스트를 목적지로 가지는 패킷(C2)이 수신되면 호스트 IP 주소에 대한 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지(C3)를 송신한다.When one new static / dynamic forwarding entry C1 is added, the ARP / NDP packet processing unit 340 of the line card 130 'transmits an ARP Request or Neighbor Solicitation message C3 for the destination address. In addition, when a packet C2 having a host directly connected to a network of a router is received, an ARP Request or Neighbor Solicitation message C3 for the host IP address is transmitted.

라우팅 프로세서(130')의 에이징 처리부(330)는 에이징 주기마다 에이징 수행 시작 및 종료를 알린다. 에이징 수행 시작 시, L2 테이블 관리부(310)로 에이징 필드 값 설정을 요구(AC) 하면, L2 테이블 관리부(310)에서 L2 캐시(360)의 모든 엔트리의 에이징 필드 값을 REQUEST로 설정(C4)한다. 또한 ARP/NDP 패킷 처리부(320)로 모든 엔트리에 대한 ARP/NDP 메시지 전송 요구(C3)를 한다. 라우팅 프로세서(110')의 ARP/NDP 패킷 처리부(320)에서는 에이징 처리부(330)의 요구에 의해 L2 테이블 엔트리 각각에 대한 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지를 전송한다. 에이징 처리부(330)에서 에이징 수행 종료 시, 에이징 필드 상태 검사(AC)를 L2 테이블 관리부(310)로 요구하고, L2 테이블 관리부(310)에서는 L2 테이블을 검색하여 에이징 필드가 RESPONSE 상태가 아닌 엔트리를 삭제(C4)하고, 해당 라인 카드의 L2 테이블 관리부(350)로 엔트리 삭제 요청(C7)을 한다. The aging processor 330 of the routing processor 130 'notifies the aging performance start and end every aging period. At the start of aging, when the aging field value is set to the L2 table manager 310 (AC), the aging field value of all entries of the L2 cache 360 is set to REQUEST (C4). . In addition, the ARP / NDP packet processor 320 makes an ARP / NDP message transmission request C3 for all entries. The ARP / NDP packet processor 320 of the routing processor 110 ′ transmits an ARP Request or Neighbor Solicitation message for each L2 table entry at the request of the aging processor 330. When the aging processing unit 330 finishes aging, the aging field status check (AC) is requested to the L2 table manager 310, and the L2 table manager 310 searches for the L2 table to find an entry whose aging field is not in the RESPONSE state. The data is deleted (C4), and an entry deletion request (C7) is made to the L2 table management unit 350 of the line card.

라인 카드(130')의 ARP/NDP 패킷 처리부(320)로 수신되는 ARP Response 또는 Neighbor Advertisement 메시지(C5)는 동시에 라우팅 프로세서(110')의 ARP/NDP 패킷 처리부(320)로도 수신된다. 따라서, 라인 카드 ARP/NDP 패킷 처리부(340)와 라우팅 프로세서 ARP/NDP 패킷 처리부(320)는 동시에 수신되는 메시지의 IP 주소와 MAC 주소(C6)를 각각의 L2 테이블 관리부로 전달한다. 라우팅 프로세서 L2 테이블 관리부(310)와 라인 카드 L2 테이블 관리부(350)는 전달받은 IP 주소와 MAC 주소를 검사하여, L2 테이블을 갱신하거나 새로 추가한다. 따라서, 라인 카드(130')의 L2 테이블(370)과 라우팅 프로세서(110')의 L2 캐시(360)는 정보가 일치하게 된다. 또한 라우팅 프로세서(110') 내의 L2 캐시(360)는 각 라인 카드(130')에 분산된 L2 테이블(370)의 합과 같다. The ARP Response or Neighbor Advertisement message C5 received by the ARP / NDP packet processor 320 of the line card 130 'is simultaneously received by the ARP / NDP packet processor 320 of the routing processor 110'. Accordingly, the line card ARP / NDP packet processing unit 340 and the routing processor ARP / NDP packet processing unit 320 deliver the IP address and MAC address C6 of the received message to each L2 table manager. The routing processor L2 table manager 310 and the line card L2 table manager 350 check the received IP address and MAC address, and update or add the L2 table. Therefore, the information of the L2 table 370 of the line card 130 'and the L2 cache 360 of the routing processor 110' coincide. The L2 cache 360 in the routing processor 110 'is also equal to the sum of the L2 tables 370 distributed over each line card 130'.

도 4를 참조하면, IPv4와 IPv6 패킷 포워딩을 모두 지원가능한 L2 테이블(370) 구성을 보여준다. IPv4, IPv6가 혼재되어 사용되면서 IPv6로 전환하기까지 IPv4, IPv6를 동시에 지원하는 듀얼 스택 (Dual Stack) 라우터가 사용된다. 듀얼 스택 라우터의 경우 각 인터페이스 별로 IPv4, IPv6 주소를 동시에 설정할 수 있어서 IPv4 및 IPv6 패킷이 섞여서 들어올 수 있고, 이 경우 IPv4, IPv6를 각각 구분해서 포워딩을 해주어야 한다. 따라서, L2 테이블(370)도 IPv4, IPv6 주소를 동시에 지원할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 IPv4, IPv6를 구분해서 테이블을 구성한다. L2 캐시도 L2 테이블과 동일한 정보로 구성된다.Referring to FIG. 4, an L2 table 370 configuration capable of supporting both IPv4 and IPv6 packet forwarding is shown. As a mixture of IPv4 and IPv6, dual stack routers supporting both IPv4 and IPv6 are used until the transition to IPv6. In the case of dual stack routers, IPv4 and IPv6 addresses can be set at the same time for each interface, so IPv4 and IPv6 packets can be mixed. In this case, IPv4 and IPv6 must be forwarded separately. Accordingly, the L2 table 370 also configures a table by dividing the IPv4 and the IPv6 as shown in FIG. 4 so as to simultaneously support the IPv4 and IPv6 addresses. The L2 cache also consists of the same information as the L2 table.

L2 테이블 엔트리는 IPv4와 IPv6로 구분되고, 하나의 IPv4/IPv6 엔트리에 IPv4/IPv6 주소, 해당 IP 주소가 연결된 인터페이스, 인터페이스의 미디어 종류 및 미디어로 전송가능한 미디어 또는 MAC 주소, 마지막으로 에이징 수행을 위해 에이징 상태를 나타내는 에이징 필드로 구성된다. 에이징 상태는 REQUEST, RESPONSE 상태가 존재하고, 에이징 주기마다 에이징 수행이 시작되면 모든 엔트리의 에이징 필드는 REQUEST 상태로 설정되고, ARP Response 또는 Neighbor Advertisment 메시지를 수신하면 해당 IP 주소에 대해 에이징 상태를 RESPONSE로 갱신한다. 에이징 수행 종료 시, 에이징 필드를 검사하여 RESPONSE 상태로 변경되지 않은 엔트리는 삭제된다.L2 table entries are divided into IPv4 and IPv6, one IPv4 / IPv6 entry contains an IPv4 / IPv6 address, the interface to which the IP address is connected, the media type of the interface and the media or MAC address that can be transferred to the media, and finally for aging. It consists of an aging field indicating the aging state. In the aging state, REQUEST and RESPONSE states exist. If aging is started every aging cycle, the aging field of all entries is set to REQUEST state. If an ARP Response or Neighbor Advertisment message is received, the aging state is set to RESPONSE for the corresponding IP address. Update At the end of aging, entries that are not changed to the RESPONSE state by checking the aging field are deleted.

도 5는 도 2에 도시된 L2 테이블 삭제 단계(280)와 L2 테이블 추가/갱신단계(270)를 구성하는 세부단계를 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the detailed steps constituting the L2 table deletion step 280 and the L2 table addition / update step 270 shown in FIG. 2.

도 5를 참조하면, L2 테이블 추가/갱신단계(270; 도 2)는, L2 테이블을 초기화한 후 대기상태로 있다가(502, 503), ARP/NDP 응답 메시지 수신단계(240; 도 2)에서 수신된 ARP Response 또는 Nieghbor Advertisement 메시지(528)에 대해 IP 주소와 MAC 주소를 검사하는 단계(530)를 구비한다. 여기서, 해당 IP 주소에 대해 L2 테이블 엔트리를 새롭게 추가하거나 또는 기존 엔트리를 갱신하고, 에이징 필드 값은 RESPONSE로 설정한다(532, 534). Referring to FIG. 5, the L2 table adding / updating step 270 (FIG. 2) is in a waiting state after initializing the L2 table (502, 503), and receiving an ARP / NDP response message 240 (FIG. 2). In step 530, the IP address and the MAC address are checked for the ARP Response or Nieghbor Advertisement message 528 received at. Here, the L2 table entry is newly added or the existing entry is updated for the corresponding IP address, and the aging field value is set to RESPONSE (532 and 534).

L2 테이블 삭제 단계(280)는, 에이징 수행 타이머 만기(512)에 따라 L2 테이블을 검색(514)하고 에이징이 REQUEST 인지의 여부(516)에 따라 해당 엔트리를 삭제(518)하는 에이징 타이머 설정단계(520)를 구비한다. The aging table setting step 280 may include: an aging timer setting step of retrieving (514) the L2 table according to the aging performance timer expiration (512) and deleting the corresponding entry (518) depending on whether the aging is REQUEST (516) ( 520.

상기 기능을 수행하기 위하여, 에이징 수행 시작 시(504) 모든 L2 테이블 엔 트리의 에이징 필드 값을 REQUEST로 설정하고(506, 508), 에이징 수행 타이머 설정단계(510)에 에이징 수행 타이머를 설정한다. L2 테이블 삭제(280; 도 2)단계는, 에이징 수행 타이머가 만기되었을 경우, L2 테이블의 모든 엔트리를 검색하여 에이징 필드 값이 여전히 REQUEST 상태로 남아있는 엔트리를 삭제한다. In order to perform the function, the aging field values of all L2 table entries are set to REQUEST at the start of aging execution (504), and an aging execution timer is set in the aging execution timer setting step (510). Deleting the L2 table 280 (FIG. 2), when the aging execution timer expires, retrieves all entries of the L2 table and deletes entries whose aging field values still remain in the REQUEST state.

도 6을 참조하면, ARP/NDP 요구메시지 전송단계(250; 도 2)는, 포워딩 엔트리 추가단계(210) 및 호스트 목적지 패킷수신단계(220)의 ARP/NDP 메시지 전송 요구와, L2 테이블 검색단계(260)의 AR/NDP 메시지 전송 요구에 따라, ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지를 전송한다. Referring to FIG. 6, the ARP / NDP request message transmission step 250 (FIG. 2) includes the ARP / NDP message transmission request of the forwarding entry addition step 210 and the host destination packet reception step 220, and the L2 table retrieval step. In response to the AR / NDP message transmission request of 260, an ARP Request or Neighbor Solicitation message is transmitted.

IPv4/IPv6 포워딩 엔트리가 추가될 때는 인접 라우터(NEXTHOP; 넥스트홉)에 대해, 그리고 네트워크에 직접 연결된 호스트를 목적지로 가지는 패킷이 수신될 때는 호스트의 IP 주소를 조사해서 L2 테이블에 존재하는지 검사한다(601, 602, 604). 만약 존재하지 않는 경우에는 네트워크 주소 요청 메시지를 전송한다(611).When an IPv4 / IPv6 forwarding entry is added, the neighbor router (NEXTHOP; next hop) is received, and when a packet destined for a host directly connected to the network is received, the host's IP address is examined to see if it exists in the L2 table ( 601, 602, 604). If it does not exist, the network address request message is transmitted (611).

에이징 수행 시작(603)을 알리면 L2 테이블 검색단계(605)에서 모든 L2 테이블을 검색하면서 IP 주소 검사단계(610)를 거쳐 각각의 엔트리에 대해 네트워크 주소 요청 메시지를 전송한다(611).If the aging start 603 is notified, the L2 table retrieval step 605 retrieves all L2 tables and transmits a network address request message for each entry through the IP address checking step 610 (611).

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 분산 구조 라우터에서의 L2 테이블 관리 방법 및 시스템은, 분산 구조 라우터에서 IP 패킷 포워딩 수행시 필요로 하는 L2 테이블을 라우팅 프로세서, 라인 카드 프로세서로 분산하여 관리한다. 각 라인 카드 프로세서는 해당 인터페이스로 전달되는 패킷에 필요에 필요한 L2 테이 블을 관리하고, 라우팅 프로세서에서는 각 라인 카드에서 관리하는 L2 테이블 정보를 모두 합쳐 하나의 L2 테이블로 관리한다. 라인 카드 프로세서에서는 포워딩 엔트리가 새롭게 추가되거나, 인접된 네트워크의 호스트 주소를 목적지로 가지는 패킷을 수신하였을 경우, ARP/NDP 요청 메시지를 전송하고, 라우팅 프로세서에서는 에이징 수행 시작 시, ARP/NDP 요청 메시지를 전송하여 L2 테이블 정보를 갱신한다. ARP/NDP 응답 메시지는 라인 카드 프로세서, 라우팅 프로세서 모두 전송되므로 두 프로세서 간의 데이터 일치성을 위해 별도의 제어 메시지가 필요없는 장점을 가진다. L2 테이블 정보는 IPv4/IPv6 정보를 모두 포함하고, 포워딩 엔트리 추가 시에 인접 라우터에 대한 L2 테이블 정보를 미리 만들어두고 또한 에이징 기능에의해 주기적으로 갱신되므로 IPv4/IPv6 패킷을 고속으로 포워딩할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method and system for managing an L2 table in a distributed router according to the present invention distributes and manages the L2 table required for performing IP packet forwarding in a distributed router to a routing processor and a line card processor. Each line card processor manages L2 tables as needed for packets delivered to the corresponding interface, and the routing processor manages all L2 table information managed by each line card as one L2 table. The line card processor sends an ARP / NDP request message when a forwarding entry is newly added or when a packet having a host address of an adjacent network is received. The routing processor sends an ARP / NDP request message at the start of aging. Update to update L2 table information. Since the ARP / NDP response message is transmitted to both the line card processor and the routing processor, there is an advantage that a separate control message is not necessary for data consistency between the two processors. L2 table information includes all IPv4 / IPv6 information, and when the forwarding entry is added, L2 table information for neighboring routers is created in advance and periodically updated by the aging function, so that IPv4 / IPv6 packets can be forwarded at high speed. There is.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains may make various changes without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.

Claims (18)

분산 구조 라우터에서의 계층2(L2) 테이블 관리 방법에 있어서, A method of managing a layer 2 (L2) table in a distributed router, a) IPv4 또는 IPv6 포워딩 엔트리 정보가 새롭게 추가되는 단계; a) newly adding IPv4 or IPv6 forwarding entry information; b) 소정의 호스트를 목적지 주소로 갖는 패킷이 수신되는 단계;b) receiving a packet having a predetermined host as a destination address; c) 에이징 수행 시작과 종료를 알리고, 에이징 수행 타이머와 에이징 타이머를 관리하는 에이징 처리단계;c) an aging processing step of notifying aging start and end and managing an aging execution timer and an aging timer; d) 상기 에이징 수행 시작과 종료에 따른 L2 테이블을 검색하는 검색단계;d) searching for L2 tables according to the start and end of aging; e) 상기 a)단계의 넥스트홉(NEXTHOP), 상기 b)단계의 호스트, 그리고 상기 d)단계의 모든 L2 테이블 엔트리에 대해 ARP/NDP 요구 메시지를 전송하는 단계; e) sending an ARP / NDP request message for the NEXTHOP in step a), the host in step b), and all L2 table entries in step d); f) 전송된 ARP/NDP 요구 메시지에 대한 ARP/NDP 응답 메시지의 수신 단계;f) receiving an ARP / NDP response message for the transmitted ARP / NDP request message; g) 에이징 수행 시작 시, 상기 d)단계의 모든 L2 테이블 엔트리에 대해 에이징 필드 값을 REQUEST로 설정하고, 상기 f)단계에서 수신된 정보에 대한 L2 테이블을 추가/갱신하는 단계;g) at the start of aging, setting the aging field value to REQUEST for all L2 table entries in step d) and adding / updating the L2 table for the information received in step f); h) 에이징 수행 종료 시, 상기 d)단계에서 검사하는 모든 L2 테이블 엔트리에 대해 에이징 필드 값이 REQUEST 상태로 남아있는 L2 테이블 엔트리를 삭제하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 방법.h) at the end of aging, deleting all L2 table entries whose aging field values remain in the REQUEST state for all L2 table entries checked in step d). 제1항에 있어서, 포워딩 엔트리를 추가하는 상기 a)단계는,The method of claim 1, wherein the step a) of adding a forwarding entry comprises: 하나의 IPv4/IPv6 포워딩 엔트리가 새롭게 추가되거나, 기존의 포워딩 엔트 리가 변경되는 단계;Adding one IPv4 / IPv6 forwarding entry or changing an existing forwarding entry; 라인 카드 프로세서에서 포워딩 엔트리 정보의 NEXTHOP인 인접 라우터에 대해 네트워크 주소를 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.And requesting a network address from a line card processor for a neighbor router, which is NEXTHOP of forwarding entry information. 제1항에 있어서, 소정의 호스트를 목적지 주소로 갖는 패킷이 수신되는 단계로서 상기 b)단계는,The method of claim 1, wherein a packet having a predetermined host as a destination address is received, wherein step b) includes: 인접한 네트워크에 존재하는 호스트를 목적지 주소로 가진 패킷이 수신되는 단계; Receiving a packet having a host existing in an adjacent network as a destination address; 라인 카드 프로세서에서 수신된 패킷의 목적지 IPv4/IPv6 호스트 주소에 대해 네트워크 주소를 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.Requesting a network address for a destination IPv4 / IPv6 host address of a packet received at the line card processor. 제1항에 있어서, 상기 에이징 처리하는 상기 c)단계는,The method of claim 1, wherein the step c) of the aging process, 에이징 타이머를 설정하고, 매 주기마다 에이징 수행을 알리는 단계; 및 Setting an aging timer and notifying aging every cycle; And 에이징 수행 시작 시, 에이징 수행 타이머를 설정하여 타이머가 만기되었을 때 에이징 수행 종료를 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.And setting an aging execution timer to notify the end of the aging when the aging is expired, when the aging is started. 제4항에 있어서, 상기 에이징 타이머는 상기 c)단계에서 운용자가 임의로 정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.5. The method of claim 4, wherein the aging timer allows the operator to arbitrarily determine in step c). 제1항에 있어서, 상기 L2 테이블을 검색하는 상기 d)단계는,The method of claim 1, wherein the d) of searching the L2 table comprises: 상기 c)단계에서 에이징 수행 시작을 알리면, 라우팅 프로세서에서 L2 테이블을 검색하여 각 엔트리의 IP 주소에 대해 네트워크 주소를 요청하고, 라우팅 프로세서의 L2 테이블 엔트리의 에이징 필드 값을 REQUEST 상태로 설정 요구하는 단계; 및In step c), when the aging is started, the routing processor searches the L2 table to request a network address for each entry's IP address, and requests to set the aging field value of the L2 table entry of the routing processor to the REQUEST state. ; And 상기 c)단계에서 에이징 수행 종료를 알리면, 라우팅 프로세서 모든 L2 테이블 엔트리의 에이징 필드 값을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.And notifying the end of the aging performance in step c), and checking the aging field values of all L2 table entries in the routing processor. 제1항에 있어서, 상기 ARP/NDP 요구 메시지를 전송하는 e)단계는,The method of claim 1, wherein the step e) of transmitting the ARP / NDP request message comprises: 상기 a)단계와 b)단계의 요구에 따라 라인 카드 프로세서에서 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지를 전송하는 단계; 및Transmitting an ARP Request or Neighbor Solicitation message by the line card processor according to the request of steps a) and b); And 상기 d)단계에서 요구하는 라우팅 프로세서의 L2 테이블 엔트리에 대해, 각 엔트리의 IP 주소에 대한 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation 메시지를 라우팅 프로세서에서 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법.And transmitting, by the routing processor, an ARP Request or Neighbor Solicitation message for each entry's IP address to the L2 table entry of the routing processor required in step d). 제1항에 있어서, ARP/NDP 응답 메시지를 수신하는 상기 f)단계는,The method of claim 1, wherein the step f) of receiving an ARP / NDP response message comprises: 상기 ARP/NDP 요구 메시지에 대한 응답 메시지로 ARP Response 또는 Neighbor Advertisement 메시지를 수신하는 단계;Receiving an ARP Response or Neighbor Advertisement message as a response message to the ARP / NDP request message; 수신된 메시지 내의 IP 주소와 MAC 주소를 전달하는 단계를 포함하는 L2 테이블 관리 방법.Delivering the IP address and MAC address in the received message. 제8항에 있어서, 상기 ARP/NDP 응답 메시지는 라인 카드 프로세서와 라우팅 프로세서로 모두 전달되어, 두 프로세서 간 L2 테이블 정보의 일치성을 보장하기 위한 별도의 제어 메시지를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 방법.The method of claim 8, wherein the ARP / NDP response message is transmitted to both the line card processor and the routing processor, so that a separate control message is not required to ensure the consistency of the L2 table information between the two processors. How to manage L2 tables. 제1항에 있어서, 상기 ARP/NDP 응답 메시지를 수신하는 상기 f)단계는,The method of claim 1, wherein the step f) of receiving the ARP / NDP response message comprises: 에이징 수행 시작 시, 상기 d)단계로부터 요구되는 라우팅 프로세서의 L2 테이블 엔트리 전체에 대해 에이징 필드 값을 REQUEST 상태로 설정하는 단계; 및At the start of aging, setting the aging field value to the REQUEST state for all L2 table entries of the routing processor required from step d); And 상기 f)단계로부터 전달받은 IP 주소, MAC 주소에 대해 L2 테이블 엔트리를 추가하거나 갱신하는 단계; Adding or updating an L2 table entry with respect to the IP address and MAC address received from step f); 라우팅 프로세서의 추가또는 갱신된 엔트리 에이징 필드 값을 RESPONSE 상태로 설정하는 단계를 포함하는 L2 테이블 관리방법.Setting the added or updated entry aging field value of the routing processor to the RESPONSE state. 제1항에 있어서, 상기 L2 테이블을 삭제하는 h)단계는,The method of claim 1, wherein the step h) of deleting the L2 table comprises: 에이징 수행 종료 시, 상기 d)단계에서 검사되는 라우팅 프로세서의 L2 테이블 전체 엔트리에 대해, 에이징 필드 값이 REQUEST 상태로 남아있어 ARP/NDP 응답 메시지를 수신하지 못한 엔트리를 삭제하는 단계;At the end of aging, deleting entries for which all of the L2 table of the routing processor checked in step d) has not received an ARP / NDP response message because the aging field value remains in the REQUEST state; 삭제된 엔트리에 대해 해당 라인 카드 프로세서로 L2 테이블 엔트리 삭제를 요구하는 단계를 포함하는 L2 테이블 관리방법.Requesting deletion of the L2 table entry from the line card processor for the deleted entry. 제1항에 있어서, 상기 b)단계의 소정의 호스트는 인접 네트워크에 존재하는 호스트인 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리방법. The method of claim 1, wherein the predetermined host of step b) is a host existing in an adjacent network. 분산 구조 라우터에서의 계층2(L2) 테이블 관리 시스템에 있어서, In the Layer 2 (L2) table management system in a distributed router, 포워딩 엔트리가 추가되거나 호스트 목적지 패킷을 수신하였을 경우, 인접 라우터 또는 호스트에 대한 ARP 요청 또는 인접노드 요청 메시지를 전송하고, 응답으로 ARP 응답 또는 인접노드 광고 메시지를 수신하는 라인 카드 프로세서의 ARP/NDP 패킷 처리부; 및When a forwarding entry is added or when a host destination packet is received, an ARP / NDP packet of a line card processor transmitting an ARP request or neighbor node request message to a neighbor router or host and receiving an ARP response or a neighbor node advertisement message in response. Processing unit; And 에이징 타이머 및 에이징 수행 타이머를 관리하고, 에이징 주기마다 에이징 수행 타이머를 설정하여 에이징 수행 시작 시에 라우팅 프로세서의 모든 L2 테이블 엔트리에 대한 네트워크 주소 요청 및 에이징 필드 값을 REQUEST로 설정을 요구하고, 에이징 수행 종료 시에 라우팅 프로세서의 모든 L2 테이블 엔트리의 에이징 필드 값 검사를 요구하는 라우팅 프로세서의 에이징 처리부; 및Manages the aging timer and the aging timer, and sets the aging timer every aging cycle to request that network address requests and aging field values for all L2 table entries in the routing processor be set to REQUEST at the start of aging, and to perform aging An aging processing unit of the routing processor for requesting an aging field value check of all L2 table entries of the routing processor upon termination; And 상기 에이징 처리장치로부터 에이징 수행 시작 시에 요구되는 IP 주소에 대해 ARP Request 또는 Neighbor Solicitation를 전송하고, ARP Response 또는 Neighbor Advertisment 메시지를 수신하는 라우팅 프로세서의 ARP/NDP 패킷 처리부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템.L2 characterized in that it comprises an ARP / NDP packet processing unit of the routing processor for transmitting the ARP Request or Neighbor Solicitation for the IP address required at the start of aging from the aging processing device, and receives the ARP Response or Neighbor Advertisment message Table management system. 제13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 에이징 처리장치로부터 에이징 수행 시작 시에 상기 라우팅 프로세서의 모든 L2 테이블 엔트리의 에이징 필드 값을 REQUEST 상태로 설정하고, 상기 ARP/NDP 패킷처리장치로부터 전달되는 IP 주소, MAC 주소에 대해 에이징 필드 값을 RESPONSE 상태로 엔트리를 추가하거나 갱신하며, 상기 에이징 처리장치로부터 에이징 수행 종료 시에는 라우팅 프로세서 L2 테이블의 모든 엔트리 에이징 필드 값을 검사하여 RESPONSE 상태로 갱신되지 않은 엔트리는 삭제하고, 해당 라인 카드 프로세서로 삭제된 엔트리 정보를 전달하는 라우팅 프로세서의 L2 테이블 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템.When aging is started from the aging processor, the aging field values of all L2 table entries of the routing processor are set to the REQUEST state, and an aging field value is set for an IP address and a MAC address transmitted from the ARP / NDP packet processor. Adds or updates an entry in the RESPONSE state, and upon completion of aging from the aging processor, examines all entry aging field values in the routing processor L2 table and deletes the entry that has not been updated in the RESPONSE state, and deletes the entry into the corresponding line card processor. The L2 table management system, characterized in that it further comprises an L2 table management unit of the routing processor for delivering the entry information. 제13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 라인 카드 프로세서의 ARP/NDP 패킷 처리장치로부터 전달되는 L2 테이블 엔트리 정보를 라인 카드 프로세서의 L2 테이블 엔트리에 추가/갱신하고, 상기 라우팅 프로세서 L2 테이블 관리장치로부터 전달되는 엔트리 정보에 대해 라인 카드 프로세서 L2 테이블의 해당 엔트리를 삭제하는 라인 카드 프로세서 L2 테이블 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템. Add / update L2 table entry information transmitted from the ARP / NDP packet processing unit of the line card processor to the L2 table entry of the line card processor, and add line card processor L2 to the entry information transferred from the routing processor L2 table management unit. And a line card processor L2 table manager for deleting a corresponding entry of the table. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 에이징 처리를 위한 별도의 에이징 필드를 가지며 IPv4, IPv6 정보를 모두 가지는 라인 카드 프로세서 L2 테이블 및 라우팅 프로세서 L2 캐시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템. And a line card processor L2 table and a routing processor L2 cache having separate aging fields for the aging process and having both IPv4 and IPv6 information. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 라인 카드 프로세서 L2 테이블은 해당 인터페이스에 대한 정보를 갖는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템. And the line card processor L2 table has information on a corresponding interface. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 라우팅 프로세서 L2 캐시는 상기 라인 카드 프로세서 L2 테이블의 정보를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 L2 테이블 관리 시스템. And the routing processor L2 cache includes all the information of the line card processor L2 table.
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