KR100672918B1 - 네트워크 토폴로지 구성 방법 및 노드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규 참가 노드가 소정 알고리즘에 의해 네트워크에 참가함으로써, 신규 참가 노드가 네트워크에서 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악할 수 있고, 또한 당해 네트워크 내에서 노드의 고장이나 이탈 등이 발생해도 당해 네트워크의 국소적인 부분에만 영향을 미치도록 하는 네트워크 토폴로지 구성 방법을 구현하는 노드를 제공한다. 본 발명에 관한 노드(101)는 노드(101)의 해시값「Ni」와, 인접 노드(102, 103)의 해시값「Ni+1」및「Ni-1」을 관리하는 관리부(100a)와; 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」과, 노드(101)의 해시값「Ni」와, 인접 노드(102, 103)의 해시값「Ni+1」및「Ni-1」에 기초하여, 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하는 산출부를 구비한다.
노드, 네트워크, 해시값, 식별정보, 토폴로지

Description

네트워크 토폴로지 구성 방법 및 노드{NETWORK TOPOLOGY CONFIGURING METHOD AND NODE}
도 1은 종래 기술에 있어서, 노드(105)가 노드(101)와의 사이에서 접속을 확립하는 동작을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 있어서, 노드(105)가 노드(101)에 대해서 Ping 메세지를 송신하는 동작을 나타낸 도면.
도 3은 종래 기술에 있어서, 노드(101)가 노드(105)에 대해서 Pong 메세지를 송신하고, 각 노드(102 내지 104)에 대해서 Ping 메세지를 송신하는 동작을 나타낸 도면.
도 4는 종래 기술에 있어서, 노드(102 내지 104)가 노드(105)에 대해서 Pong 메세지를 송신하는 동작을 나타낸 도면.
도 5는 종래 기술에 있어서, 노드(101)가 노드(102 내지 104)와의 사이에서 접속을 확립하는 동작을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가하기 이전의 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가한 이후의 상태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)의 기능 블록도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 링형 네트워크를 구성하는 노드(101)의 기능 블록도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가할 때의 신규 참가 노드(105)의 동작을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가하기 전후의 신규 참가 노드(105)의 분산 해시 테이블의 변화를 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가할 때의 노드(101)의 동작을 나타낸 흐름도.
도 13은 본 발명의 제l 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가할 때, 노드(101)가 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하는 동작을 나타낸 흐름도.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가하기 전후의 노드(101)의 분산 해시 테이블의 변화를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105) 및 노드(101)의 분산 해시 테이블의 예를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(l05)가 링형 네트 워크에 신규로 참가할 때의 노드(101)의 동작을 나타낸 흐름도.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가하기 전후의 노드(101)의 분산 해시 테이블의 변화를 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
101, 102, 103, 104 : 노드
105 : 신규 참가 노드
100a : 분산 해시 테이블(DHT)
100b : 네트워크 가입 처리부
100c : 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부
100d : 신규 참가 노드 수락부
본 발명은 복수개의 노드로 구성되는 링형 네트워크에 신규 참가 노드가 참가할 때의 네트워크 토폴로지 구성 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 복수개의 노드로 이루어진 링형 네트워크를 구성하는 노드 및 이러한 링형 네트워크에 신규로 참가하는 노드에 관한 것이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 종래의 네트워크 토폴로지 구성 방법[그누텔라(Gnutella)로 사용되고 있는 방법]에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 노드(105) 가, 노드(101 내지 104)를 포함하는 네트워크에 신규로 참가하는 동작에 대하여 설명한다.
첫번째로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 노드(105)는 네트워크를 구성하는 복수개의 노드(101 내지 104) 중에서 IP(Internet Protocol) 어드레스 또는 URL(Universal Resource Language)을 알고 있는 노드(101)와의 사이에서 접속을 확립한다.
두번째로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 노드(105)는 노드(101)에 대해서, 노드(105)의 IP 어드레스를 포함하는 Ping 메세지를 브로드캐스트(broadcast)에 의해 송신한다.
세번째로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 노드(101)는 노드(101)의 IP 어드레스를 포함하는 Pong 메세지를 노드(105)로 회신하는 동시에 노드(105)의 IP 어드레스를 포함하는 Ping 메세지를 노드(102 내지 104)에 전송한다.
네번째로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 노드(102 내지 104)는 각자의 IP 어드레스를 포함하는 Pong 메세지를 노드(105)로 회신한다.
이상의 수순을 반복함으로써, 노드(105)는 Ping 메세지의 TTL(Time To Live) 필드에 지정된 범위에 속하는 노드의 IP 어드레스를 취득할 수 있다.
다섯번째로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 노드(105)는 수신한 Pong 메세지에 포함되는 IP 어드레스를 참조하여, 네트워크를 구성하는 노드(101 내지 104)의 각각과 접속을 확립한다.
이와 같이 하여, 노드(105)는 노드(101 내지 104)에 의해 구성되어 있는 네 트워크에 신규로 참가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 종래의 네트워크 토폴로지의 구성 방법에 있어서, 신규 참가 노드(105)는 Ping 메세지 및 Pong 메세지를 이용하여, 랜덤하게 네트워크에 참가할 수 있도록 구성되어 있었다.
그러나, 종래의 네트워크 토폴로지 구성 방법에서는, 신규 참가 노드(105)가 참가한 네트워크에서, 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악하는 것이 곤란하고, 또 당해 네트워크를 구성하는 각 노드에 대한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 입수하는데 시간이 많이 소요된다고 하는 문제점이 있었다.
또, 종래의 네트워크 토폴로지 구성 방법에서는, 네트워크를 구성하는 노드간에 다수의 링크가 존재하기 때문에, 노드의 고장이나 당해 네트워크로부터 노드가 이탈하는 등의 문제점이 발생한 경우에, 인접 노드 사이에서 전술한 링크에 관한 정보를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신(更新)을 위한 메세지 교환이 여러 번 행해지는 것에 의해, 네트워크의 부하가 증대하고, 각 노드에 있어서의 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신에 시간이 많이 소요된다고 하는 문제점이 있었다.
참고 특허문헌 1: 일본 특허공개 제2003-289302호 공보
참고 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평10-65664호 공보
따라서, 본 발명은 상기와 같은 경우를 감안하여 이루어진 것으로서, 신규 참가 노드가 소정 알고리즘에 의해 네트워크에 참가함으로써, 신규 참가 노드가 네 트워크에서의 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악할 수 있고, 또한 당해 네트워크 내에서의 노드의 고장이나 이탈 등이 발생해도 당해 네트워크의 극히 국소적인 부분에만 영향을 미치도록 하는 네트워크 토폴로지 구성 방법 및 노드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징은 링형 네트워크를 구성하는 노드로서, 상기 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값(hash value) 및 인접 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 인접 노드의 해시값을 관리하는 관리부(管理部)와; 상기 링형 네트워크에 신규로 참가하는 신규 참가 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 신규 참가 노드의 해시값, 상기 노드의 해시값 및 상기 인접 노드의 해시값에 기초하여, 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 산출부(算出部)를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 신규 참가 노드로부터 상기 신규 참가 노드의 해시값을 취득하는 취득부(取得部)와; 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 상기 신규 참가 노드에 대해서 통지하는 통지부(通知部)를 추가로 포함하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 산출부가 상기 신규 참가 노드의 해시값, 상기 노드의 해시값 및 상기 인접 노드의 해시값을 비교하여, 상기 링형 네트워크에서 각 노드가 해시값의 순서로 정렬되도록 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출해도 된다.
이러한 본 발명에 의하면, 링형 네트워크에 있어서 각 노드가 해시값의 순서로 정렬되도록 네트워크 토폴로지가 구성되기 때문에, 신규 참가 노드라 하더라도 네트워크에서 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악할 수 있게 된다.
또, 이러한 본 발명에 의하면, 링형 네트워크를 구성하는 각 노드는 인접 노드에 관한 정보만을 관리하면 되기 때문에, 당해 네트워크를 구성하는 각 노드에 대한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 입수하는데 시간이 많이 소요된다고 하는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 관리부가 상기 링형 네트워크를 구성하는 모든 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 모든 노드의 해시값을 관리하고, 상기 산출부가 상기 신규 참가 노드의 해시값과 상기 모든 노드의 해시값에 기초하여 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출해도 된다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 통지부가 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 통지하는 노드를 상기 신규 참가 노드 및 상기 인접 노드로 한정해도 된다.
이러한 본 발명에 의하면, 노드의 고장이나 노드가 당해 네트워크로부터 이탈하는 등의 경우가 발생해도, 인접 노드 사이에서 전술한 링크에 관한 정보를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신을 위한 메세지 교환을 여러 번 행할 필요가 없고, 네트워크 부하를 경감시키며, 각 노드에 있어서의 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신에 시간이 많이 소요된다고 하는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 제2 특징은 복수개의 노드로 구성되어 있는 링형 네트워크에 신규로 참가하는 노드로서, 상기 링형 네트워크를 구성하는 임의의 노드에 대해서, 노 드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값을 송신하는 송신부(送信部)와; 상기 임의의 노드로부터 통지된 상기 링형 네트워크에서의 노드의 삽입 위치에 기초하여 관련 노드 사이에서의 접속을 확립하는 접속 확립부(接續確立部)를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제3 특징은 복수개의 노드로 구성되어 있는 링형 네트워크에서의 네트워크 토폴로지 구성 방법으로서, 상기 링형 네트워크에 신규로 참가하는 신규 참가 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 신규 참가 노드의 해시값과 상기 링형 네트워크를 구성하는 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값에 기초하여, 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 것을 요지로 한다.
관련 출원의 상호 참조(cross-reference to related application)
본 출원은 일본 특허출원 P2004-4663호(2004년 1월 9일 출원)에 기초하며, 그 우선권을 주장한다. 상기 출원의 전체 내용은 참조되어 본 명세서의 일부가 된다.
< 제1 실시예 >
이하, 도 6 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 신규 참가 노드(105)가 복수개의 노드(101 내지 103 등)로 구성되어 있는 링형 네트워크에 신규로 참가하는 예에 대하여 설명한다. 그리고, 본 실시예에서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 신규 참가 노드(105)는 당해 링형 네트워크에 있어서, 노드(101)와 노드(102)의 사이에 삽입되 는 것으로 한다.
또, 본 실시예에서, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 노드(101)의 해시값은「Ni」이며, 노드(102)의 해시값은「Ni+1」이고, 노드(103)의 해시값은「Ni-1 」이며, 노드(105)의 해시값은「N」이다. 그리고, 노드(101, 102, 103, 105)의 해시값은 각각 노드(101, 102, 103, 105)의 식별 정보[예를 들면, UUID(Universal Unique Identifier: 범용 단일 식별자) 등]로부터 생성되는 것으로 한다.
첫번째로, 도 8을 참조하여, 신규 참가 노드(105)의 기능에 대하여 설명한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 신규 참가 노드(105)는 분산 해시 테이블(DHT: Distributed Hash Table)(100a)과, 네트워크 가입 처리부(100b)와, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 구비하고 있다.
분산 해시 테이블(100a)은 노드(105)의 식별 정보로부터 생성되는 노드(105)의 해시값「N」및 인접 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 인접 노드의 해시값을 관리하는 것이다.
구체적으로, 분산 해시 테이블(100a)은, 도 8에 나타낸 바와 같이,「노드 위치」,「해시값」 및「노드 어드레스」를 관련시킨 레코드를 기억하는 것이다.
여기서,「노드 위치」는 각 노드의 위치를 나타낸 것이다. 즉,「노드 위치 = 자기자신」은 노드(105)의 위치를 나타낸 것이며,「노드 위치 = 이전」은 노드(105)의 직전(直前)의 위치를 나타낸 것이고,「노드 위치 = 이후」는 노드(105)의 직후(直後)의 위치를 나타낸 것이다.
여기서, 링형 네트워크에서는 각 노드가 해시값의 순서로 정렬되도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들면, 노드의 직전의 위치에 배치된 노드는 노드의 해시값보다 작은 해시값을 가지며, 노드의 직후의 위치에 배치된 노드는 노드의 해시값보다 큰 해시값을 가지고 있는 경우가 많다(최소의 해시값이나 최대의 해시값을 가지는 노드의 경우에는 예외이다). 그리고, 링형 네트워크에 있어서, 노드의 직전의 위치에 배치된 노드가 노드의 해시값보다 큰 해시값을 가지고, 노드의 직후의 위치에 배치된 노드가 노드의 해시값보다 작은 해시값을 가지고 있도록 정렬시켜도 된다.
「해시값」은 각「노드 위치」에 배치된 노드의 해시값을 나타낸 것이다. 또, 「노드 어드레스」는 각「노드 위치」에 배치된 노드의 노드 어드레스(예를 들면, IP 어드레스 또는 URL)를 나타낸 것이다.
도 8의 예에서는, 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 아직 참가하고 있지 않기 때문에, 모든「노드 위치」에 대응하는「해시값」및「노드 어드레스」가 노드(105)의 것(「해시값 = N」및「노드 어드레스 = ADDRESS-N」)으로 되어 있다.
네트워크 가입 처리부(10Ob)는, 링형 네트워크에 신규로 참가하는데 필요한 처리를 행하는 것이다.
구체적으로 말하면, 네트워크 가입 처리부(10Ob)는, 링형 네트워크에 신규로 참가할 때, 분산 해시 테이블(100a)로부터 노드(l05)의 해시값 및 노드 어드레스를 추출하여, 당해 노드(105)의 해시값 및 노드 어드레스를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 생성한다.
또, 네트워크 가입 처리부(10Ob)는, 생성한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 노드 어드레스를 알고 있는 임의의 노드(예를 들면, 노드 101)에 대해서 송신하도록, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)에 지시한다.
또, 네트워크 가입 처리부(10Ob)는, 네트워크 토폴로지 구성 정보를 송신한 임의의 노드(예를 들면, 노드 101)로부터 통지된 링형 네트워크에서의 노드(105)의 삽입 위치에 기초하여, 관련 노드(예를 들면, 노드 101과 노드 102) 사이에서 접속을 확립하는 동시에, 당해 노드(105)의 삽입 위치에 기초하여 분산 해시 테이블(10Oa)을 갱신한다.
네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)는 네트워크 가입 처리부(10Ob)로부터의 지시에 따라, 임의의 노드(예를 들면, 노드 101)에 대해서 네트워크 토폴로지 구성 정보를 송신한다.
또, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)는, 임의의 노드(예를 들면, 노드 101)로부터 통지된 링형 네트워크에서 노드(105)의 삽입 위치를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한다.
그리고, 신규 참가 노드(105)는 후술하는 노드(101)의 기능(도 9 참조)을 구비하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
두번째로, 도 9를 참조하여, 링형 네트워크를 구성하는 노드의 기능에 대하여 설명한다. 또, 노드(101) 내지 노드(103)의 기능은 기본적으로 동일하므로, 이하, 노드(101)의 기능에 대하여 설명한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 노드(101)는 분산 해시 테이블(100a), 신규 참가 노드 수락부(10Od) 및 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 구비하고 있다.
분산 해시 테이블(10Oa)은 노드(101)의 식별 정보로부터 생성되는 노드(101)의 해시값「Ni」및 인접 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 인접 노드의 해시값을 관리하는 것이다.
구체적으로 말해서, 분산 해시 테이블(100a)은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 「노드 위치」,「해시값」및「노드 어드레스」를 관련시킨 레코드를 기억하는 것이다.
도 9의 예는, 신규 참가 노드(105)가 참가하기 이전 상태의 분산 해시 테이블(100a)을 나타내고 있으므로, 분산 해시 테이블(10Oa)은「노드 위치 = 이전」,「해시값 = Ni-1(노드 103의 해시값)」및「노드 어드레스 ADDRESS-Ni-1(노드 103의 노드 어드레스)」을 관련시킨 레코드와;「노드 위치 = 자기자신」,「해시값 = Ni(노드 101의 해시값)」및「노드 어드레스 ADDRESS-Ni(노드 101의 노드 어드레스)」를 관련시킨 레코드와; 「노드 위치 = 이후」,「해시값 = Ni+1(노드 102의 해시값)」및「노드 어드레스 ADDRESS-Ni+1(노드 102의 노드 어드레스)」를 관련시킨 레코드를 관리하고 있다.
신규 참가 노드 수락부(100d)는 신규 참가 노드(105)가 링형 네트워크에 신규로 참가하는데 필요한 처리를 행하는 것이다.
구체적으로 말해서, 신규 참가 노드 수락부(10Od)는 링형 네트워크에 신규로 참가하는 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」과, 노드(101)의 해시값「Ni」와, 인접 노드(102 및 103)의 해시값「Ni+1」및「Ni-1」에 기초하여, 당해 링형 네트워크에서의 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출한다.
여기서, 신규 참가 노드 수락부(10Od)는 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」과, 노드(101)의 해시값「Ni」와, 인접 노드(102 및 103)의 해시값「Ni+1」및「Ni-l 」를 비교하여, 링형 네트워크에 있어서 각 노드가 해시값의 순서로 정렬되도록 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출한다.
도 7의 예에서, 해시값의 크기는 각 노드(101, 105, 102, 103)의 해시값「Ni」, 「N」, 「Ni+1」,「Ni-1」의 순서로 되어 있다.
그리고, 신규 참가 노드 수락부(10Od)는 같은 크기의 해시값을 가지는 노드의 배치에 대하여, 임의의 기준에 의해 결정할 수 있다.
또, 신규 참가 노드 수락부(10Od)는 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 신규 참가 노드의 해시값 및 노드 어드레스를 취득하도록 구성되어 있다.
또, 신규 참가 노드 수락부(10Od)는 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치에 기초하여, 분산 해시 테이블(100a)을 갱신하는 동시에, 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 통지하기 위한 네트워크 토폴로지 구성 정 보를 생성하여, 신규 참가 노드(105) 및 인접 노드(102, 103)에 송신하도록, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)에 지시한다. 그리고, 이러한 네트워크 토폴로지 구성 정보는 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 포함하도록 구성되어 있어도 되고, 신규 참가 노드(105)의 삽입이 반영된 분산 해시 테이블(100a)을 포함하도록 구성되어 있어도 된다.
네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)는 신규 참가 노드 수락부(100d)로부터의 지시에 따라, 신규 참가 노드(105) 및 인접 노드(102, 103)에 대하여 네트워크 토폴로지 구성 정보를 송신한다.
또, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(100c)는 신규 참가 노드(105)로부터 통지된 신규 참가 노드(105)의 해시값 및 노드 어드레스를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한다.
도 10 내지 도 14를 참조하여, 본 실시예에 관한 네트워크 토폴로지 구성 방법의 동작에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 신규 참가 노드(105)가 노드(101 내지 103)를 포함하는 링형 네트워크에 신규로 참가할 때의 동작에 대하여 설명한다.
첫번째로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 이러한 경우의 신규 참가 노드(105)의 동작에 대하여 설명한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 단계 1001(S1001)에서는, 신규 참가 노드(105)의 네트워크 가입 처리부(100b)가 분산 해시 테이블(100a)로부터, 노드(105)의 해시값「N」및 노드 어드레스「ADDRESS-N」을 추출하고, 추출한 해시값「N」및 노드 어드 레스「ADDRESS-N」을 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 생성한다.
단계 1002에서는, 신규 참가 노드(105)의 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)가 네트워크 가입 처리부(10Ob)로부터의 지시에 따라, 상기 설명한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 노드(101)에 송신한다.
단계 1003에서는, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(100c)가 노드(101)로부터, 링형 네트워크에서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치(본 실시예에서는, 노드 101과 노드 102의 사이)를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한다.
단계 1004에서는, 네트워크 가입 처리부(100b)가, 수신한 네트워크 토폴로지 구성 정보에 따라, 도 11에 나타낸 바와 같이 분산 해시 테이블(10Oa)을 갱신하는 동시에, 관련 노드(노드 101 및 노드 102) 사이에서, 새로운 접속을 확립한다.
두번째로, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 이러한 경우의 노드(101)의 동작에 대하여 설명한다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 단계 2001에서는, 노드(101)의 신규 참가 노드 수락부(10Od)가 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 신규 참가 노드(l05)로부터, 당해 신규 참가 노드(105)의 해시값 및 노드 어드레스를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한다.
단계 2002에서는, 신규 참가 노드 수락부(100d)가 분산 해시 테이블(100a)로부터 노드(101)의 해시값 및 인접 노드(102, 103)의 해시값을 추출한다.
단계 2003에서는, 신규 참가 노드 수락부(100d)가, 수신한 신규 참가 노드 (105)의 해시값, 추출한 노드(101) 및 인접 노드(102, 103)의 해시값에 기초하여, 링형 네트워크에서의 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출한다.
도 13을 참조하여, 단계 2003에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하는 알고리즘의 일례에 대하여 설명한다.
여기서, 노드(101)의 신규 참가 노드 수락부(10Od)는, 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이에 삽입되어야 하는지에 대하여, 또는 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(103)의 사이에 삽입되어야 하는지에 대하여 판정하고, 그 외의 경우, 노드(105)의 삽입 위치는 알 수 없음(不明)으로 판정하도록 구성되어 있다.
그리고, 도 13의 예에서 나타내는 바와 같은 링형 네트워크에 있어서, 각 노드의 해시값은 시계 방향으로 갈수록 커지도록 되어 있는 것으로 한다.
단계 A에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」과 노드(101)의 해시값「Ni」을 비교한다.
신규 참가 노드(105)의 해시값「N」이 노드(l01)의 해시값「Ni」보다 큰 경우, 단계 B에 있어서, 본 알고리즘은「최소의 해시값 = Ni」,「최대의 해시값 = Ni-1」및「N > Ni-1」의 3가지 조건이 만족하는지 여부를 판정한다.
단계 B에서 3가지 조건이 만족하는 경우, 단계 K에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(103)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 B에서 3가지 조건이 만족되지 않은 경우, 단계 C에 있어서, 본 알고리즘은「최소의 해시값 = Ni+1」,「최대의 해시값 = Ni」및「N > Ni」의 3가지 조건이 만족되는지 여부를 판정한다.
단계 C에서 3가지 조건이 만족되는 경우, 단계 F에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 C에서 3가지 조건이 만족되지 않은 경우, 단계 D에 있어서, 본 알고리즘은「Ni < N < Ni+1」의 조건이 만족되는지 여부를 판정한다.
단계 D에서 상기 조건이 만족되는 경우, 단계 F에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 D에서 상기 조건이 만족되지 않은 경우, 단계 E에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 알 수 없음으로 판정한다. 즉, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이 및 노드(101)와 노드(103)의 사이는 아니라고 판정한다.
또, 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」이 노드(101)의 해시값「Ni」보다 크지 않은 경우, 단계 G에 있어서, 본 알고리즘은「최소의 해시값 = Ni+1」,「최대의 해시값 = Ni」및「N < Ni+1」의 3가지 조건이 만족되는지 여부를 판정한다.
단계 G에서 상기 조건이 만족되는 경우, 단계 F에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 G에서 상기 3가지 조건이 만족되지 않은 경우, 단계 H에 있어서, 본 알고리즘은「최소의 해시값 = Ni」,「최대의 해시값 = Ni-1」및「N < Ni 」의 3가지 조건이 만족되는지 여부를 판정한다.
단계 H에서 3가지 조건이 만족되는 경우에는, 단계 K에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(103)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 H에서 상기 3가지 조건이 만족되지 않은 경우, 단계 I에 있어서, 본 알고리즘은「Ni-1 < N < Ni」의 조건이 만족되는지 여부를 판정한다.
단계 I에서 상기 조건이 만족되는 경우에는, 단계 K에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(103)의 사이인 것으로 결정한다.
한편, 단계 I에서 상기 조건이 만족되지 않은 경우에는, 단계 J에 있어서, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 알 수 없음으로 판정한다. 즉, 본 알고리즘은 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 노드(101)와 노드(102)의 사이 및 노드(101)와 노드(103)의 사이는 아니라고 판정한다.
그리고, 본 발명은, 링형 네트워크에 있어서, 각 노드의 해시값이 반시계 방 향으로 갈수록 커지도록 되어 있는 경우에 대하여도 적용이 가능하다.
여기서, 도 12의 흐름도를 다시 보면, 단계 2004에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 결정되었는지 여부에 대하여 판정한다.
신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 결정되었을 경우, 단계 2005에서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가, 결정된 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치에 기초하여, 도 14에 나타낸 바와 같이, 분산 해시 테이블(100a)을 갱신한다.
단계 2006에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 갱신 후의 분산 해시 테이블(10Oa)의 내용을 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 신규 참가 노드(105) 및 인접 노드(102, 103)에 송신한다.
한편, 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치가 알 수 없음인 경우, 단계 2007에서, 신규 참가 노드 수락부(10Od)가, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 신규 참가 노드(105)로부터의 네트워크 토폴로지 구성 정보를 인접 노드(노드 102 또는 노드 103)에 전송한다.
이러한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한 인접 노드는, 노드(101)와 마찬가지로 단계 2001 내지 단계 2007의 동작을 행함으로써, 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 결정한다.
본 실시예에 관한 네트워크 토폴로지 구성 방법에 의하면, 링형 네트워크에 있어서, 각 노드가 해시값의 순서로 정렬되도록 네트워크 토폴로지가 구성되기 때 문에, 신규 참가 노드(105)라 하더라도, 네트워크에 있어서의 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악할 수 있다.
또, 본 실시예에 관한 네트워크 토폴로지 구성 방법에 의하면, 링형 네트워크를 구성하는 각 노드는, 인접 노드에 관한 정보만을 관리하고 있으면 되기 때문에, 당해 네트워크를 구성하는 각 노드에 대한 네트워크 토폴로지 구성 정보를 입수하는데 시간이 많이 소요된다고 하는 문제점을 해결할 수 있다.
또, 본 실시예에 관한 네트워크 토폴로지 구성 방법에 의하면, 노드의 고장이나 노드의 당해 네트워크로부터의 이탈 등이 발생한 경우라도, 인접 노드 사이에서 전술한 링크에 관한 정보를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신을 위한 메세지 교환을 여러 번 행할 필요가 없으며, 네트워크 부하를 경감하고, 각 노드에 있어서의 네트워크 토폴로지 구성 정보의 갱신에 시간이 걸린다는 문제점을 해결할 수 있다.
< 제2 실시예 >
본 발명의 제2 실시예에서는, 신규 참가 노드(105) 및 노드(101)의 분산 해시 테이블(10Oa)이, 링형 네트워크를 구성하는 모든 노드의 식별 정보로부터 생성되는 모든 노드의 해시값을 관리하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 분산 해시 테이블(100a)은, 최소의 해시값을 가지는 노드의「노드 위치」를 나타내는「1」로부터 최대의 해시값을 가지는 노드의「노드 위치」를 나타내는「n」까지의 각「노드 위치」에 대응하는「해시값」및「노드 어드레스」를 관리하고 있다.
즉, 분산 해시 테이블(10Oa)은 링형 네트워크를 구성하는 모든 노드의 접속 형태를 나타내는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 관리하고 있다.
또, 본 실시예에 관한 노드(101)의 신규 참가 노드 수락부(10Od)는, 신규 참가 노드(105)의 해시값「N」과 모든 노드의 해시값에 기초하여, 당해 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하도록 구성되어 있다. 그 결과, 전술한 제1 실시예에 관한 노드(101)의 경우와 달리, 제2 실시예에 관한 노드(101)는, 반드시 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하여, 본 실시예에 관한 노드(101)의 동작에 대하여 설명한다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 단계 3001에 있어서, 노드(101)의 신규 참가 노드 수락부(10Od)가, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 신규 참가 노드(105)로부터, 당해 신규 참가 노드(105)의 해시값 및 노드 어드레스를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를 수신한다.
단계 3002에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가 분산 해시 테이블(10Oa)로부터, 모든 노드의 해시값을 추출한다.
단계 3003에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(l00d)가, 수신한 신규 참가 노드(105)의 해시값과 추출한 모든 노드의 해시값에 기초하여, 링형 네트워크에 있어서의 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출한다.
단계 3004에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가, 결정된 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치에 따라, 도 17에 나타낸 바와 같이 분산 해시 테이블(100a)을 갱신한다.
단계 3005에 있어서, 신규 참가 노드 수락부(100d)가, 네트워크 토폴로지 구성 정보 송수신부(10Oc)를 통하여, 갱신 후의 분산 해시 테이블(10Oa)의 내용을 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를, 신규 참가 노드(105) 및 인접 노드(102, 103)에 송신한다.
( 변형 실시예 )
그리고, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 노드(101) 대신에, 신규 참가 노드(105)가, 당해 링형 네트워크에 있어서의 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하도록 구성되어 있어도 된다.
이러한 경우, 노드(101)는 링형 네트워크에 있어서의 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보 대신에, 현재의 분산 해시 테이블(100a)의 내용을 포함하는 네트워크 토폴로지 구성 정보를, 당해 신규 참가 노드(105)에 송신하고, 당해 신규 참가 노드(105)는 수신한 네트워크 토폴로지 구성 정보에 따라, 당해 링형 네트워크에 있어서의 당해 신규 참가 노드(105)의 삽입 위치를 산출하도록 구성되어 있다.
이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 의하면, 신규 참가 노드가 소정 알고리즘에 의해 네트워크에 참가함으로써, 네트워크에 있어서 신규 참가 노드가 각 노드간의 위치 관계를 즉시 파악할 수 있고, 또한 당해 네트워크 내에서 노드의 고장이나 이탈 등이 발생해도 당해 네트워크의 극히 국소적인 부분에만 영향을 미치도록 하 는 네트워크 토폴로지 구성 방법 및 노드를 제공할 수 있다.
당업자라면 그외의 다른 장점들이나 변형예에 대해서도 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 본 명세서에서 설명되고 도시된 구체적인 설명과 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위 및 이와 균등한 범위에 의해 정의되는 일반적인 발명 개념의 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다.

Claims (7)

  1. 링형 네트워크를 구성하는 노드로서,
    상기 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값 및 인접 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 인접 노드의 해시값을 관리하는 관리부와;
    상기 링형 네트워크에 신규로 참가하는 신규 참가 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 신규 참가 노드의 해시값, 상기 노드의 해시값 및 상기 인접 노드의 해시값에 기초하여, 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신규 참가 노드로부터 상기 신규 참가 노드의 해시값을 취득하는 취득부와;
    상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 상기 신규 참가 노드에 대해서 통지하는 통지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산출부는 상기 신규 참가 노드의 해시값, 상기 노드의 해시값 및 상기 인접 노드의 해시값을 비교하여, 상기 링형 네트워크에서 각 노드가 해시값의 순서 로 정렬되도록 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 노드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관리부는 상기 링형 네트워크를 구성하는 모든 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 모든 노드의 해시값을 관리하며,
    상기 산출부는 상기 신규 참가 노드의 해시값과 상기 모든 노드의 해시값에 기초하여, 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 노드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 통지부는 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 통지하는 노드를, 상기 신규 참가 노드 및 상기 인접 노드로 한정하는 것을 특징으로 하는 노드.
  6. 복수개의 노드로 구성되어 있는 링형 네트워크에 신규로 참가하는 노드로서,
    상기 링형 네트워크를 구성하는 임의의 노드에 대해서, 상기 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값을 송신하는 송신부와;
    상기 임의의 노드로부터 통지된 상기 링형 네트워크에서의 상기 노드의 삽입 위치에 기초하여, 해당하는 노드 사이에서의 접속을 확립하는 접속 확립부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
  7. 복수개의 노드로 구성되어 있는 링형 네트워크에서의 네트워크 토폴로지 구성 방법으로서,
    상기 링형 네트워크에 신규로 참가하는 신규 참가 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 신규 참가 노드의 해시값과 상기 링형 네트워크를 구성하는 노드의 식별 정보로부터 생성되는 상기 노드의 해시값에 기초하여, 상기 링형 네트워크에서의 상기 신규 참가 노드의 삽입 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 네트워크 토폴로지 구성 방법.
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