KR100705566B1

KR100705566B1 - Ｍｐｌｓ 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100705566B1
Application number: KR20040111399A
Authority: KR
Inventors: 이기철; 남기성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2007-04-10
Also published as: KR20060072689A; US20060140132A1; JP4077480B2; JP2006180516A

Abstract

본 발명은 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크에 설정되어 있는 LSP(Label Switched Path)의 성능 관리에 관한 것으로, LSP가 네트워크에서의 요구 성능을 충족시키는지 판단하고, 요구 성능을 충족시키지 못하는 LSP에 대해서는 대체 LSP로의 절체 등의 대응방안을 제공하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크, 성능 관리, 임계치

Description

ＭＰＬＳ 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF PERFORMANCE MANAGING IN MPLS NETWORK}

도 1은 종래기술에 따른 도면으로, MPLS(Multi Protocol Label Switching) ping/tracroute를 사용하는 MPLS 네트워크에서의 성능 관리를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 MPLS 네트워크 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치의 블록구성도.

도 4는 OAM 패킷을 사용한, LSP의 성능 감시에 사용되는 성능 값들의 측정을 도시하는 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 MPLS 네트워크의 성능 관리에 이용되는 성능 임계치 설정의 실시예들에 따른 도면.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 도면으로, 성능 분석 장치가 두 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP(Lablel Switched Path)의 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도면으로, 성능 분석 장치가 한 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP의 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도면으로, MES(MPLS Edge Switch)가 두 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도면으로, MES가 한 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도면으로, 성능 임계치를 두 단계로 설정한 경우의 LSP 성능 관리 알고리즘을 보이는 도면.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 도면으로, 성능 임계치를 한 단계로 설정한 경우의 LSP 성능 관리 알고리즘을 보이는 도면.

본 발명은 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 MPLS 네트워크의 LSP(Label Switching Path)에 대한 성능 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

현대에는 VoIP(Voice over IP), 화상 전화(video phone), 화상 회의(video conference), IP TV, VoD(Video on Demand) 등의, QoS(Quality of Service) 보장을 요구하는, 다양한 멀티미디어 서비스가 네트워크를 통해 제공되고 있다. 이들 QoS 보장을 요구하는 서비스를 수행하기 위해 개발된 기술들로 DiffServ, 802.1p, MPLS 등의 기술이 있다. 이들 중 MPLS는 IP 네트워크 또는 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 네트워크 등에 적용되어 네트워크의 QoS를 보장할 수 있다.

IP/MPLS 또는 ATM/MPLS 네트워크의 데이터 전달 경로는 LSP(Label Shitching Path)로 정의되는데, QoS의 보장을 위해서는 LSP의 설정 단계뿐만 아니라 동작 단계에서도 LSP의 성능 관리가 반드시 요구된다. LSP의 성능은 지연(delay), 지터(jitter), 패킷 손실(packet loss) 등의 항목으로 분석될 수 있는데, 이를 위해서는 MPLS OAM(Operations, Administration & Maintenance) 메커니즘이 요구된다.

도 1은 종래기술에 따른 도면으로, MPLS(Multi Protocol Label Switching) ping/tracroute를 사용하는 MPLS 네트워크의 성능 관리를 도시하는 도면이다.

도 1에 도시된 MPLS 핑(packet internet groper; ping)/traceout 방법은, LSP 출발지 노드(source node)로부터 LSP 목적지 노드(destination node)에 MPLS 핑 메시지를 전송하고, 그 전송 완료 여부에 따라 LSP의 정상 동작 여부를 판단하는 방법이다. 이때 MPLS traceroute 메시지는 LSP에 문제가 있을 경우 장애 발생 위치를 파악하기 위해 사용된다. 도 1에 도시된 MPLS 핑 방법을 통해 LSP의 전송 지연(round-trip delay), 전송 패킷 손실(round-trip packet loss)이 구해질 수 있다. 이 외에도 ITU-T Y.1711에 MPLS LSP의 커넥티비티 체크(connectivity check)를 위한 MPLS OAM 기술이 표준화되어 있다.

그런데, 이들 종래 기술에 따른 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법은 LSP의 성능 체크보다 LSP의 커넥티비티 체크에 중점을 두고 있으며, 현재까지 LSP 성능 분석 및 관리에 대한 구체적인 방안을 제시하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법이 나와 있지 않다. 즉, MPLS 네트워크에서 LSP 성능 분석 결과를 LSP 성능 관리에 사용할 수 있는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법이 없었다.

따라서 본 발명의 목적은, LSP의 성능을 측정 및 분석하고 그 성능 분석 결과를 기반으로 LSP의 성능을 관리할 수 있는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 LSP의 성능 분석 결과를 기반으로 LSP의 품질을 표시할 수 있는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 LSP의 성능 분석 결과를 기반으로 품질이 열화된 LSP에 대한 절체/복구(protection/restoration)를 수행하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명은; 설정되어 있는 LSP(Label Switch Path)를 통해 트래픽 전송이 이루어지는 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 성능 관리 장치에 있어서, 각 MES(MPLS Edge Switch)로부터 LSP의 성능 측정값을 수신하고 상기 성능 측정값을 소정의 임계치와 비교하여 그 분석값을 산출하고, 상기 산출값이 소정의 조건을 만족하는 경우 해당 LSP에 대한 절체를 결정하는 LSP 감시부와, 상기 LSP 감시부로부터 상기 LSP에 대한 절체를 요청 받으면, 상기 LSP를 대체할 LSP가 존재하는지 확인하고, 대체 LSP가 존재하면 상기 LSP를 대체 LSP로 절체하고, 대체 LSP가 존재하지 않으면, 상기 LSP를 대체할 수 있는 대체 LSP를 설정하고 상기 설정된 대체 LSP로 절체하는 LSP 계산부를 포함함을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치를 제안한다.

또 본 발명은; 설정되어 있는 LSP(Label Switch Path)를 통해 트래픽 전송이 이루어지는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법에 있어서, LSP의 성능값을 측정하는 제 1 과정과, 상기 LSP의 측정값을 소정의 임계치와 비교하여 상기 LSP의 분석값을 산출하는 제 2 과정과, 상기 LSP의 분석값이 소정의 조건을 만족하는지를 판단하는 제 3 과정과, 상기 분석값이 소정의 조건을 만족하는 LSP에 대한 절체를 결정하는 제 4 과정을 포함함을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법을 제안한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 기술하는 본 발명은 MPLS 네트워크에서 LSP의 성능이 심하게 열화되거나 LSP에 장애가 발생하는 경우를 감지하고, 사용할 수 없게 된 LSP를 제거하고 새로운 LSP를 계산하거나, 사용할 수 없게 된 LSP 대신 대체 LSP로 절체하는 등의 복구 기능을 수행할 수 있다.

이하 기술하는 본 발명은 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크에 설정되어 있는 LSP(Label Switched Path)에 대한 성능을 측정하여 그 측정 결과를 분석하고, 그 분석 결과를 사용하여 네트워크를 관리한다. 이하 본 발명의 기술(記述)에서의 "성능 관리"는, 본 발명의 명칭에서의 성능 관리와 달리, 분석 결과에 따른 MPLS 네트워크의 제어만을 의미할 것이다. 그러나 이하 본 발명이 그 권리를 청구하고자 하는 것은 이하 기술되는 좁은 의미의 "성능 관리"만이 아닌, LSP 성능의 측정 및 분석까지를 포함하는 넓은 의미의 성능 관리이다.

먼저 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 MPLS 네트워크 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용될 수 있는 MPLS 네트워크는, MPLS 네트워크의 LSP에 대한 성능을 관리하는 성능 관리 장치(200), MPLS 네트워크에 입력되는 IP 패킷 등의 데이터를 LSP로 매핑하거나 MCS(MPLS Core Switch)(210-1 또는 210-2)로부터 전달된 MPLS 패킷을 라우터나 스위치 등에 전달하는 MES(MPLS Edge Switch)(210-1 또는 210-2), MPLS 패킷들을 스위칭하는 MCS(220-1 또는 220-2)를 포함하도록 구성된다. MES(210-1 또는 210-2)는 MPLS 네트워크의 에지에 위치하며 입력되는 데이터를 LSP로 매핑하고, MCS(220-1 또는 220-2)는 MES(210-1 또는 210-2)의 안쪽에 위치하며 전달된 MPLS 패킷들을 스위칭한다. LSP는 하나의 MES(210-1 또는 210-2)와 또 다른 MES(210-1 또는 210-2)간에 설정될 수 있다. MES(210-1 또는 210-2)는 설정되어 있는 LSP의 성능을 측정할 수 있다. MES(210-1 또는 210-2)는 측정한 LSP 성능 값을 성능 관리 장치(200)에 송신하거나, 측정한 LSP 성능 값을 분석하고 그 분석 결과 값을 성능 관리 장치(200)에 송신한다. 성능 관리 장치(200)는 MES(210-1 또는 210-2)로부터 LSP 성능 측정값을 수신하여 분석하고 그 분석 결과에 따라 MPLS 네트워크에 대한 성능 관리를 수행하거나, MES(210-1 또는 210-2)로부터 LSP 성능 분석 값을 수신하고 수신한 분석 값에 따라 MPLS 네트워크에 대한 성능 관리를 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치의 블록구성도이다.

본 발명에 따른 성능 관리 장치(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 토폴로지/리소스 수집부(Topology/Resource Discovery & Maintenance)(300), LSP 계산부(LSP Computation)(302), LSP 활성화부(LSP Activation)(304), LSP 감시부(Link/LSP Monitoring)(310), LSP 관리부(LSP Management)(320), 연결 수락부(Connection Admission Control)(330) 및 정책 관리부(Policy Management)(340)를 포함하도록 구성될 수 있다.

여기서, 토폴로지/리소스 수집부(300)는 본 발명에 따른 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 토폴로지(topology) 정보 및 리소스(resource) 정보를 수집한다. LSP 계산부(302)는 수집된 토폴로지/리소스 정보를 사용하여 LSP 계산을 수행한다. LSP 활성화부(304)는 각 MPLS 스위치에 설정된 LSP 정보를 송신하는 LSP 활성화 절차를 수행한다.

LSP 감시부(310)는 MPLS 네트워크의 링크 및 설정된 LSP의 성능 및 장애를 관리한다. LSP 관리부(320)는 계산 및 설정된 LSP에 대한 정보를 저장하고 MPLS 네트워크의 운용을 관리한다. 연결 수락부(330)는 외부 운용자또는 외부의 콜 서버(call server)(예를 들면 소프트스위치) 등의 외부와 연결되며, 외부로부터의 서비스 연결 요청을 받으면, LSP 관리부(320)를 참조하여 상기 요청된 서비스를 위해 사용 가능한 LSP와 자원이 존재하는지를 판단하고 그 결과에 따라 상기 서비스 연 결 요청의 수락 여부를 결정한다.

정책 관리부(340)는 운용자(360)로부터 MPLS 네트워크의 LSP 설정 및 관리 정책을 수신 받고 상기 정책이 LSP 계산부(302), LSP 감시부(310), LSP 관리부(320) 또는 연결 수락부(330) 등의 동작에 반영될 수 있도록 한다.

이들 구성요소들 중 특히 본 발명과 관련되는 부분은 각 MES(210-1 또는 210-2)가 측정 또는 분석한 LSP 성능을 수신하여 본 발명에 따른 LSP의 성능 관리 알고리즘을 수행하는 LSP 감시부(310), LSP의 성능이 심하게 열화되었거나 다시 좋아졌을 경우 LSP 절체 또는 복귀를 수행하는 LSP 계산부(302) 및 LSP 활성화부(304), LSP의 상태를 관리하는 LSP 관리부(320) 등이다. 더하여 정책 관리부(340)가 LSP 성능 관리의 정책 결정을 위해 사용될 수도 있다.

하기에서는 본 발명에 따른 성능 관리 장치가 수행하는 LSP 성능 관리에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 과정은 크게 LSP 성능 측정, 측정한 성능의 분석 및 그 분석 결과에 따른 성능 관리의 세 과정으로 나뉘어 설명될 수 있다.

이 과정들 중 먼저 LSP의 성능 측정은 MES(210-1 또는 210-2)에서 이루어진다. 각각의 MES(210-1 또는 210-2)는 설정되어 있는 LSP들 각각에 대해 지연(delay), 지터(jitter), 패킷 손실(packet loss) 등의 다양한 항목들의 성능 값을 측정한다. MPLS 네트워크의 LSP의 성능 측정은 OAM 패킷을 사용하여 이루어질 수 있다.

도 4는 OAM 패킷을 사용한, LSP의 성능 감시에 사용되는 성능 값들의 측정을 도시하는 도면이다.

OAM 패킷의 전송을 통해 해당 LSP에서의 전송 지연, 지터, 전송 손실 등의 성능 값들의 수치가 측정될 수 있다. 도 4에서 한 방향(one-way) 전송 지연은 MES1과 MES2간의 OAM 패킷의 전송에 소요되는 시간 , 즉 "t2-t1" 값이 되고, 한 방향 지터는 T1 내지 Tn의 분산 값인 "var{T1, T2, ... , Tn}"값이 되고, 한 방향 전송 손실은 수신 측에 수신되는 패킷양과 송신 측에서 송신된 패킷양의 비, 즉 "M/N"이 된다. 한편, 양방향(round-trip) 전송 지연은 송신한 패킷에 대한 응답 패킷을 수신할 때까지의 소요시간으로, 도 4의 "t3-t1"이 된다. 양방향 지터는 "var{T1', T2', ... , Tn'}" 값이 되고, 양방향 전송 손실은 "K/N"이 된다.

이와 같이 측정된 LSP 성능 값은 소정의 기준에 의해 분석되어야 하는데, 그 분석은 MES(210-1 또는 210-2)에서 이루어지거나, 성능 관리 장치(200)의 LSP 감시부(310)에서 이루어질 수 있다. 측정된 LSP 성능 값의 분석은, MES(210-1 또는 210-2)에서 이루어지는가 또는 성능 관리 장치(200)에서 이루어지는가에 관계없이 동일한 기준에 의해 이루어질 수 있으므로 먼저 성능 값의 분석을 위해 사용될 수 있는 기준에 대해 설명한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 MPLS 네트워크의 성능 관리를 위한 분석에 이용되는 기준치 설정의 실시예들에 따른 도면이다.

도 5a는 특히 두 개의 성능 임계치를 LSP 성능 분석의 기준 값으로 사용하는 LSP 성능 분석에 대해 도시하고 있다. 이들 두 임계치는 네트워크의 특성 등에 따라 바람직한 값으로 선택될 수 있을 것이다. 이들 임계치 등은 정책 관리부(340)에 저장되어 있을 수도 있다. MES(210-1 또는 210-2)에서 측정된 LSP 성능 값은 도 5a에 도시된, 임계치 1(501)과 임계치 2(503)의 두 개의 임계치 각각과 비교되어 그 값이 어떤 분석값을 가지는지가 판단된다. 여기서 임계치 1(501)은 임계치 2(503)보다 작은 값이다. 또, 도 5a에서는 측정된 LSP 성능값이 임계치 1(501)보다도 작을 때 "performance_OK"값을 가지는 것으로 도시되어 있다. 이는 측정된 LSP 성능값이 작은 값일수록 성능이 우수하다는 의미이다. 이는 도 5a가 그 값이 작을수록 성능이 우수한 것으로 평가되는 항목을 가정하여 측정되었기 때문이다. 예를 들어, 전송 지연, 지터, 패킷 손실율 등이 측정값이 작을수록 성능이 우수하다고 평가되는 항목들이다. 물론, 측정값 클수록 성능이 우수하다고 판단되는 항목들은 도 5a와는 반대로, 즉 임계치 2(503) 이상의 측정값에 대해서 "performance_OK"의 분석값이 주어져야 할 것이다. LSP 성능 분석은, LSP의 성능 관리를 위해 고려하고자 하는 모든 항목에 대해 이루어진다.

측정된 LSP 성능값이 임계치 1(501)보다 작으면, 그 성능값에 대한 분석값은 "performance_OK"가 된다. 측정된 LSP 성능값이 임계치 1(501)보다 크고 임계치 2(503)보다 작으면 그 성능값에 대한 분석값은 "performance_worse"가 된다. 측정된 LSP 성능값이 임계치 2(503)보다 크면 그 성능값에 대한 분석값은 "performance_severely_worse"가 된다. 물론, 본 발명은 앞서 기술한 용어들에 의해 한정되지 않으며, 앞서 설명한 것과 동일하게 동작한다면, 어떤 다른 명칭을 가진다 해도 본 발명의 범위에 포함될 것이다.

앞서 기술한 LSP 성능 분석을 구체적인 예를 들어 다시 한번 설명하도록 한다.

예를 들어, "전송 지연" 항목에 대해 임계치 1(501)을 20ms, 임계치 2(503)를 30ms라고 가정하여 분석한다고 한다. 이와 같은 기준 하에서 어떤 LSP에 대해 25ms의 전송 지연이 측정된다면, 그 LSP는 전송 지연 항목에 대해 performance_worse의 성능 분석값을 가지게 될 것이다.

한편, 상술한 것은 각 LSP의 전송 지연, 지터 또는 패킷 손실율 등과 같은 하나하나의 항목에 대한 분석이다. 각각의 항목이 아닌 LSP 전체 성능에 대한 분석은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

측정한 모든 항목의 성능값들이 임계치 1(501)에 비해 우수할 경우, performance_OK라는 결과를 생성한다. 측정한 성능값들 중 하나라도 임계치 2(503)를 벗어났을 경우 performance_severely_worse라는 결과를 생성한다. 측정된 값들 중 하나라도 임계치 1(501)을 벗어났으나 임계치 2(503)는 벗어나지 않았을 경우 performance_worse라는 결과를 생성한다.

도 5b는 특히 한 단계의 성능 임계치를 LSP 성능 분석의 기준 값으로 사용하는 LSP 성능 분석에 대해 도시하고 있다. 도 5b에 도시된 것도 도 5a에 도시된 것과 유사하다. 다만 도 5b에서는 임계치가 하나밖에 없으며, 측정된 LSP 성능 값은 임계치 1(511)과 비교되고, 임계치 1(511)보다 큰 값이면 "performance_bad"의 성능 분석값을 가지게 되고, 임계치 1(511)보다 작거나 같은 값이면 "performance_good"의 성능 분석값을 가지게 된다.

여기서는, 각각의 항목이 아닌 LSP의 전체 항목을 고려하는 경우, 측정한 모든 항목의 성능값이 임계치엥 비해 우수할 경우에는 performance_OK 결과를 생성하 고, 측정된 값들 중 하나라도 임계치를 벗어났을 경우 performance_Bad 결과를 생성할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, LSP의 성능 분석은 MES(210-1 또는 210-2)에서 이루어지거나 성능 관리 장치의 LSP 감시부(310)에서 이루어질 수 있다.

하기에서는 성능 분석 장치(200)가 두 단계의 임계치 또는 한 단계의 임계치와의 비교를 통해 LSP 성능 분석을 수행하는 실시예들과, MES(210-1 또는 210-2)가 두 단계의 임계치 또는 한 단계의 임계치와의 비교를 통해 LSP 성능 분석을 수행하는 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도면으로, 성능 분석 장치가 두 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도이다.

성능 관리 장치(200)가 LSP 성능 분석을 수행하는 경우, MES(210-1 또는 210-2)는 LSP 성능값의 측정만을 수행한다. 도 6의 500단계에서 LSP 성능값을 측정한 MES(210-1 또는 210-2)는 측정한 성능값을 성능 관리 장치(200)에 송신한다.

성능 관리 장치(200)는, MES(210-1 또는 210-2)로부터 LSP 성능값을 수신하면, 수신한 LSP 성능값을 두 개의 임계치와 비교하여 성능 분석을 수행한다. 이 과정들이 612단계 내지 630단계에 해당한다.

성능 관리 장치(200)는 602단계에서 '모든 성능 값이 성능 임계치 1(501)에 비해 우수한 성능을 보이는가?'를 비교한다. 성능 관리 장치(200)는, 비교 결과 모든 값이 임계치 1(501)에 비해 우수한 성능을 보이면, 614단계에서 'performance_OK' 결과를 생성하고, 그렇지 않을 경우에는 610단계에서 '측정된 성 능 값들 중 하나라도 임계치 2(503)를 벗어나는가?'를 비교한다. 성능 관리 장치(200)는, 610단계의 비교 결과 측정된 성능 값들 중 하나라도 임계치 2(503)를 벗어난다면, 612단계에서 'performance_severely_worse' 결과를 생성하고, 그렇지 않을 경우에는 630단계에서 'performance_worse' 결과를 생성한다.

성능 분석을 완료한 성능 관리 장치(200)는, 640단계에서 그 성능 분석 결과에 따라 LSP 성능 관리 알고리즘을 수행한다. 640단계의 LSP 성능 관리 알고리즘은, 성능 관리 장치(200)의 LSP 감시부(310)에서 이루어질 수 있다. LSP 성능 관리 알고리즘에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도면으로, 성능 분석 장치가 한 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도이다.

도 7에 도시된 과정들 역시 도 6에 도시된 과정들과 유사하다. 다만, 도 6에서는 LSP의 성능 분석에서 LSP 측정값이 하나의 임계치와 비교될 뿐이다.

도 7의 710단계에서 성능 관리 장치(200)는 '모든 성능 값이 임계치 1에 비해 우수한 성능을 보이는가?'를 비교한다. 성능 관리 장치(200)는, 비교 결과 모든 값이 임계치 1에 비해 우수한 성능을 보이면, 712단계에서 'performance_OK' 결과를 생성하고, 그렇지 않을 경우에는 720단계에서 'performance_Bad' 결과를 생성한다. 생성된 비교 결과들, 즉 분석값들은 LSP 감시부(310)로 전달되어 LSP 성능 관리 알고리즘의 근거로 사용된다.

도 8은 MES가 두 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도이고, 도 9는 MES가 한 단계의 성능 임계치를 설정하여 LSP 성능 분석을 수행하는 경우의 순서흐름도이다.

도 8 및 도 9은 LSP 측정값과 임계치와의 비교를 통한 LSP 성능 분석이 성능 관리 장치(200)가 아닌 MES(210-1 또는 210-2)에서 이루어진다는 점을 제외하고 도 6 및 도 7과 유사하다. 도 8 및 도 9에 대한 설명은 생략하기로 한다.

물론 임계치를 설정함에 있어서, 전술한 두 단계 또는 한 단계 외에 네트워크의 필요에 따라 다른 단계의 임계치를 설정할 수도 있을 것이다.

도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 생성된 비교 결과 값들, 즉 LSP의 성능 분석값들은 LSP 감시부(310)에서 LSP 성능 관리 알고리즘에 이용된다. LSP 성능 알고리즘의 대표적인 예는, LSP들의 성능이 요구되는 QoS 보장 등을 만족시키는지를 판단하는 것이다. LSP 성능 알고리즘의 수행 결과, 요구되는 성능을 만족시키지 못하는 LSP에 대해서는 대체 LSP를 통한 데이터 전송 등의 대책이 제공될 수 있다.

LSP 성능 관리 알고리즘을 수행한 LSP 감시부(310)는, LSP의 성능이 심하게 열화되었을 경우 LSP 절체 또는 복구 명령을 LSP 계산부(302)에 출력된다. LSP 계산부(302)는 LSP 감시부(310)로부터 LSP 절체 또는 복구 명령을 입력받으면, 미리 설정된 절체 경로가 존재할 경우에는 LSP 활성화부(304)에 해당 LSP의 절체 명령을 출력한다. 그러나 미리 설정된 절체 경로가 없을 경우 LSP 계산부(302)는, LSP 복구 경로를 계산한 후 계산한 복구 경로를 LSP 활성화부(304)에 출력한다. LSP 활성화부(304)는, LSP 계산부(302)로부터 절체 또는 복구 경로를 입력받으면, 각 MES(210-1 또는 210-2)에 LSP 절체 또는 복구 경로를 송신한다.

한편, LSP 성능 관리 알고리즘 수행 결과 열화되었던 LSP의 성능이 다시 좋아졌으면 LSP 감시부(310)는 LSP 계산부(302)에 LSP 복구 명령을 출력하고, 이를 입력받은 LSP 계산부(302)는 LSP 활성화부(304)를 통해 MES(210-1 또는 210-2), MCS(220-1 또는 220-2)에 경로 복구를 명령을 송신함으로써 원래의 LSP로 경로가 수정되도록 한다. 위의 과정을 통해 절체 또는 복구되는 LSP의 상태는 LSP 관리부(320)에 출력되어 관리된다.

문제가 발생한 LSP에 대해 수행되는 LSP 절체 또는 복구(protection/restoration; 절체/복구)는, 앞서 기술한 바와 같이 원래의 LSP에 문제가 발생한 동안에 대체 LSP로 절체하여 데이터 전송을 수행하다가 원래 LSP의 문제가 해결된 후에 다시 원래 LSP를 사용하여 데이터 전송을 수행하는 방식이 있을 수 있다. 또, LSP 절체/복구는 원래의 LSP에 문제가 발생하면 대체 LSP가 사용되는 동시에 원래의 LSP가 상기 원래의 대체 LSP에 대한 새로운 대체 LSP로 예비되는 방식이 있을 수 있다. 또한, 복수 개의 사용 가능한 LSP가 존재하는 경우, 각각의 LSP들에 대한 성능 관리 알고리즘을 수행하면서 가장 성능이 뛰어난 LSP를 선택하여 데이터를 전송하는 방식이 사용될 수도 있을 것이다. 여러 방식들 중에서 네트워크에 가장 적합한 방식이 선택될 수 있으며, 이들 방식의 선택 역시 정책 관리부(340)에 의해 이루어질 수 있다.

앞서 기술한 LSP 성능 분석, LSP 성능 관리 알고리즘의 수행 및 그에 따른 LSP 절체/복구 수행의 과정들을 첨부한 도면들을 참조하여 설명하도록 한다.

도 10는 성능 임계치를 두 단계로 설정한 본 발명의 실시예에 따른 순서흐름 도이다.

도 10의 성능 관리 알고리즘은 아래와 같은 전제를 기반으로 동작한다.

(1) k번 연속으로 LSP 성능 비교 결과가 performance_severely_worse일 경우(LSP 성능이 k번 연속 심하게 열화되었을 경우)에는 해당 LSP의 protection/restoration을 수행한다. 여기서 k는 네트워크의 특성에 따라 선택될 수 있는 값으로, 본 발명은 k값의 구체적인 수치에 의해 한정되지 않는다.

(2) LSP protection/restoration 수행 후 k번 연속 LSP 성능 비교 결과가 performance_OK일 경우, 즉 LSP 성능이 k번 연속 임계치에 비해 우수할 경우에는 해당 LSP의 복귀 과정, 즉 원래의 LSP로 복귀하는 과정을 수행한다.

(3) LSP 성능 비교 결과가 performance_worse일 경우에는 운용자에게 LSP 경고 신호를 전달한다.

[표 1]은 도 10의 성능 관리 알고리즘을 위한 LSP 성능 비교 테이블의 일 실시예이다. [표 1]에서 k=3이라 가정하였다.

Ok

W

S.W

W

S.W

W

G

S.W

G

W

S.W

카운터

0

-1

-2

0

-1

-2

-3

0

+1

0

+1

+2

+3

0

-1

현재 상태

Up

Down

Up

LSP 관리

절체

복귀

[표 1]에서 S.W는 Severely_Worse를 의미하고 W는 Worse를 의미한다.

도 10의 순서흐름도에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 성능 관리 장치(200)는, 성능 분석 값을 수신하면, 수신한 분석값이 performance_OK인지, performance_Worse인지 또는 performance_severely_worse인지를 판단한다. 성능 분석값이 performance_severely_worse라면 카운터 값을 -1로 계산한다. 이후 연속적으로 performance_severely_worse인 분석 값이 수신되면 카운터 값을 -2로 하고, 그렇지 않으면 카운터 값을 0으로 리셋한다. 만약 카운터 값이 -k에 이르렀다면, LSP의 현재 상태(current status)를 다운 상태로 하고 대체 LSP로 절체한다.

한편, LSP의 현재 상태가 다운인 상태에서 performance_OK인 분석값이 수신되면 카운터 값을 '+1'로 한다. 그 다음에 수신되는 분석값이 performance_OK이면 카운터 값을 '+2'로 하고, 그렇지 않으면 카운터 값을 0으로 리셋한다. 만약 카운터 값이 +k에 이르렀다면, LSP protection/restoration 수행 이후 수신한 LSP성능 비교 결과가 k번 연속으로 performance_OK인 경우이므로, LSP 계산부(302)에 통보하여 protection/restoration을 수행하기 이전의 원래 LSP로 복구하는 과정인 LSP 복구 과정을 수행하도록 한다. 만약, LSP 성능 분석값이 performance_worse이면 운용자에게 LSP 경고를 통보하도록 한다. 전술한 알고리즘 구성을 위한 순서흐름도는 도 10[9] 이외에 다양하게 도시될 수 있다.

도 11은 성능 임계치를 한 단계로 설정한 본 발명의 실시예에 따른 순서흐름도이다.

도 11의 성능 관리 알고리즘은 아래와 같은 전제를 기반으로 동작한다.

(1) k번 연속으로 LSP 성능 비교 결과가 performance_bad일 경우, 즉 LSP 성능이 k번 연속 열화되었을 경우에는 해당 LSP의 protection/restoration을 수행한다.

(2) LSP protection/restoration 수행 후 k번 연속 LSP 성능 비교 결과가 performance_OK일 경우, 즉 LSP 성능이 k번 연속 임계치에 비해 우수할 경우에는 해당 LSP의 복구 과정을 수행한다.

하기의 [표 2]는 도 11의 성능 관리 알고리즘을 위한 LSP 성능 비교 테이블의 일 실시예이다. [표 2]에서 k=3이라 가정한다.

Ok

Bad

Ok

Bad

Ok

Bad

Ok

Bad

Ok

Bad

카운터

0

-1

-2

0

-1

-2

-3

0

+1

0

+1

+2

+3

-1

0

-1

현재상태

Up

Down

Up

LSP 관리

절체

복귀

도 11의 LSP 성능 관리 알고리즘은 performance_worse 값이 없다는 점을 제외하고는, 도 10의 알고리즘과 동일하다. 도 11의 성능 관리 알고리즘은 설정된 성능 임계치가 한단계이므로, performance_OK인지만을 판단한다. 전술한 알고리즘의 구성을 위한 순서흐름도는 도 11 이외에 다양하게 도시될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명은 MPLS 네트워크의 LSP의 성능 측정 외에 링크의 성능 측정에도 동일한 방법으로 적용될 수 있을 것이다. 다만, 이때 링크 정보의 수집은 MES와 더불어 MCS에 의해서도 측정될 것이다.

본 발명은 QoS의 보장이 반드시 필요한 MPLS 네트워크에서 LSP 관리를 위해 효율적으로 사용될 수 있으며, 본 발명의 LSP 관리 방법을 통해 사용자에게 고품질의 멀티미디어 서비스를 LSP의 성능을 보장하며 제공할 수 있다.

Claims

설정되어 있는 LSP(Label Switch Path)를 통해 트래픽 전송이 이루어지는 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 성능 관리 장치에 있어서,

각 MES(MPLS Edge Switch)로부터 LSP의 성능 측정값을 수신하고 상기 성능 측정값을 소정의 임계치와 비교하여 그 분석값을 산출하고, 상기 산출값이 소정의 조건을 만족하는 경우 해당 LSP에 대한 절체를 결정하는 LSP 감시부와,

상기 LSP 감시부로부터 상기 LSP에 대한 절체를 요청 받으면, 상기 LSP를 대체할 LSP가 존재하는지 확인하고, 대체 LSP가 존재하면 상기 LSP를 대체 LSP로 절체하는 LSP 계산부를 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 1항에 있어서,

상기 LSP 감시부는 상기 LSP에 대한 성능 분석값이 연속적으로 소정의 횟수이상 요구 성능보다 낮은 값으로 나타나는 경우 상기 LSP의 절체를 결정하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 LSP 감시부는 절체된 원래의 LSP가 소정의 조건을 만족하면 상기 대체 LSP 대신 원래의 LSP로 복구할 것을 결정하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 3항에 있어서, 상기 LSP 감시부는 상기 원래의 LSP에 대한 성능 분석값이 소정의 횟수 이상 요구 성능보다 높은 값으로 나타나는 경우 상기 원래 LSP로의 복구를 결정하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 LSP 감시부는 상기 분석값 산출에 적어도 하나 이상의 임계치를 사용하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 성능 측정 대상이 되는 항목은 전송 지연, 지터, 전송 패킷 손실 중 적어도 하나 이상을 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 6항에 있어서, 상기 항목에 대한 측정은 OAM(Operations, Administration and Maintenance) 패킷을 사용하여 이루어지는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 LSP 감시부는 임계치 1이 임계치 2보다 더 좋은 성능값이 되도록 두 개의 임계치를 설정하고, 모든 성능 측정 항목들이 상기 임계치 1보다 좋은 성능을 보이는 경우 그 분석값을 performance_OK로, 적어도 하나의 항목이 상기 임계치 2보다 나쁜 성능을 보이는 경우 그 분석값을 Performance_severely_worse로, 상기 임계치 2보다 나쁜 성능을 보이는 항목은 없으나 상기 임계치 1보다 나쁜 성능을 보이는 항목이 존재하는 경우 그 분석값을 performance_worse로 결정하고, 상기 performance_severely_worse 값이 소정의 횟수 이상 연속적으로 나타나는 경우 상기 LSP에 대한 절체를 결정하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
제 8항에 있어서, 상기 LSP 감시부는 절체된 원래 LSP의 분석값이 소정의 횟수 이상 performance_OK로 나타나는 경우 상기 LSP의 복구를 결정하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
중앙 집중 제어 방식을 통해 LSP의 설정 및 관리가 이루어지는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치에 있어서,

각 MES로부터 LSP의 성능 측정값을 수신하고 상기 성능 측정값을 소정의 임계치와 비교하여 그 분석값을 산출하고, 상기 산출값이 소정의 조건을 만족하는 경우 해당 LSP에 대한 절체를 결정하는 LSP 감시부와,

상기 LSP 감시부로부터 상기 LSP에 대한 절체를 요청 받으면, 상기 LSP를 대체할 LSP가 존재하는지 확인하고, 대체 LSP가 존재하면 상기 LSP를 대체 LSP로 절체하는 LSP 계산부를 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 장치.
MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크에 있어서,

LSP의 성능값을 측정하는 MES와,

상기 MES로부터 상기 성능값을 수신하고, 수신한 성능값을 소정의 임계치와 비교하여 그 분석값을 산출하고, 상기 산출값이 소정의 조건을 만족하는 경우 해당 LSP에 대한 절체를 결정하는 성능 관리 장치를 포함하는 MPLS 네트워크.
제 11항에 있어서, 상기 MES는 OAM 패킷을 사용하여 LSP의 성능값을 측정하는 MPLS 네트워크.
MPLS 네트워크에 있어서,

LSP의 성능값을 측정하고, 측정한 성능값을 소정의 임계치와 비교하여 그 분석값을 산출하는 MES와,

상기 MES로부터 상기 분석값을 수신하고, 수신한 분석값이 소정의 조건을 만족하는 경우 해당 LSP에 대한 절체를 결정하는 성능 관리 장치를 포함하는 MPLS 네트워크.
제 13항에 있어서, 상기 MES는 OAM 패킷을 사용하여 LSP의 성능값을 측정하는 MPLS 네트워크.
설정되어 있는 LSP(Label Switch Path)를 통해 트래픽 전송이 이루어지는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법에 있어서,

LSP의 성능값을 측정하는 제 1 과정과,

상기 LSP의 측정값을 소정의 임계치와 비교하여 상기 LSP의 분석값을 산출하는 제 2 과정과,

상기 LSP의 분석값이 소정의 조건을 만족하는지를 판단하는 제 3 과정과,

상기 분석값이 소정의 조건을 만족하는 LSP에 대한 절체를 결정하는 제 4 과 정을 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법.
제 15항에 있어서, 상기 LSP 성능의 측정 항목 대상은 전송 지연, 지터, 전송 패킷 손실 중의 적어도 하나를 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법.
제 15항에 있어서,

상기 제 3 과정에서 상기 LSP에 대한 성능 분석값이 연속적으로 소정의 횟수이상 요구 성능보다 낮은 값으로 나타나는 경우 상기 조건을 만족했다고 판단하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법.
제 15항에 있어서, 성능 분석값이 연속적으로 소정의 횟수이상 요구 성능보다 낮은 값으로 나타나서 절체된 상기 LSP의 성능 분석값이 연속적으로 소정의 횟수 이상 요구 성능보다 높은 값으로 나타나는 경우 상기 LSP를 복구하는 제 5과정을 더 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법.
제 15항에 있어서, 상기 제 4 과정은 상기 LSP를 대체할 LSP가 존재하지 않 는 경우, 상기 LSP를 대체할 LSP를 설정하는 과정을 더 포함하는 MPLS 네트워크의 성능 관리 방법.