KR100708589B1 - METHOD FOR MEASURING PACKET DELAY PER HOP BASIS USING TIME STAMP MESSAGE IN A IPv6 PACKET NETWORK - Google Patents

METHOD FOR MEASURING PACKET DELAY PER HOP BASIS USING TIME STAMP MESSAGE IN A IPv6 PACKET NETWORK Download PDF

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Abstract

본 발명은 IPv6 패킷망에서 홉별 가용 속도를 측정하기 위한 인터넷 컨트롤 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol for version 6: 이하, ICMPv6라 칭함) 패킷 헤더 포맷과 이를 이용한 측정 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 ICMPv6에 출발지 로컬타임을 삽입하여 도착지까지의 왕복지연시간(RTT)을 측정 홉별 가용 속도를 측정함에 있어서, ICMPv6에 타임스탬프 메시지 필드 헤더 포맷을 추가하고 이를 처리하는 라우터에 타임스탬프 메시지 필드 처리 기능을 추가함으로써 홉별 가용 속도를 측정하여 IPv6 패킷망의 상태를 보다 정확히 측정할 수 있게 된다.The present invention relates to an Internet Control Message Protocol (IPCv6) packet header format for measuring an available speed for each hop in an IPv6 packet network and a measuring method using the same. That is, in the present invention, the time-stamp message field header format is added to ICMPv6 and the timestamp is added to the ICMPv6 in inserting the local time into ICMPv6 to measure the round trip delay time (RTT) to the destination. By adding message field processing, the available speed per hop can be measured to more accurately measure the health of IPv6 packet networks.

IPv6, 패킷망, 라우터, 타임스탬프, 홉 IPv6, Packet Network, Router, Timestamp, Hop

Description

ＩＰｖ6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법{METHOD FOR MEASURING PACKET DELAY PER HOP BASIS USING TIME STAMP MESSAGE IN A IPv6 PACKET NETWORK}Method of measuring available speed by hop using timestamp message in IP6 packet network {METHOD FOR MEASURING PACKET DELAY PER HOP BASIS USING TIME STAMP MESSAGE IN A IPv6 PACKET NETWORK}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ICMPv6 타임스탬프 메세지 패킷 헤더 구성도, 1 is a block diagram of an ICMPv6 timestamp message packet header according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 ICMPv6 타임스탬프 메세지 패킷 전송과정을 나타낸 도면, 2 is a diagram illustrating an ICMPv6 timestamp message packet transmission process according to an embodiment of the present invention;

도 3은 상기 도 2에 도시된 출발지에서 홉별 가용 속도 측정 절차를 단계별로 나타낸 제어 흐름도, 3 is a control flow chart illustrating a step-by-step available speed measurement procedure at the starting point shown in FIG.

도 4는 상기 도 2에 도시된 라우터나 목적지에서 ICMPv6 타임스탬프 메시지 패킷을 받아서 처리하는 절차를 단계별로 나타낸 제어 흐름도.4 is a control flowchart illustrating a step-by-step procedure for receiving and processing ICMPv6 timestamp message packets at the router or the destination shown in FIG.

본 발명은 IPv6(Internet Protocol Version 6) 패킷망에서 왕복지연시간(Round Trip Delay Time :RTT)측정방법에 관한 것으로, 특히 IPv6 패킷망에서 홉 별 가용 속도를 측정하기 위한 인터넷 컨트롤 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol for version 6: 이하, ICMPv6라 칭함) 패킷 헤더 포맷과 이를 이용한 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a round trip delay time (RTT) measurement method in an IPv6 (Internet Protocol Version 6) packet network. In particular, the present invention relates to an Internet control message protocol for measuring an available hop speed in an IPv6 packet network. for version 6: hereinafter referred to as ICMPv6) packet header format and measurement method using the same.

통상적으로, ICMPv6는 Internet Engineering Task Force(이하, IETF)의 참고문서 RFC2463에 정의된 필수 IPv6 표준으로 IPv6 통신을 사용하는 호스트 및 라우터가 오류를 보고하고 간단한 에코 메시지 등을 보내는 패킷 포맷이다 Typically, ICMPv6 is a mandatory IPv6 standard defined in the Internet Engineering Task Force (IETF) Reference RFC2463, a packet format in which hosts and routers using IPv6 communication report errors and send simple echo messages.

ICMP 메시지는 에러메세지(Error Message), 정보메세지(Information Message), 그룹멤버쉽메세지(Group Membership Message), 라우터 발견메세지(Router Discovery Message), 이웃 발견메세지(Neighbor Discovery Message), 리다이렉션 메시지(Redirection Message)로 구성된다. ICMP messages include Error Message, Information Message, Group Membership Message, Router Discovery Message, Neighbor Discovery Message, and Redirection Message. It consists of.

ICMPv6를 이용하여 가입자 입장에서 호스트나 라우터 사이의 링크구간의 왕복지연시간(Round Trip Delay Time: 이하, RTT)을 측정하기 위하여 ICMP 정보메시지중의 하나인 에코 요청메시지(Echo Request Message)에 로컬 호스트의 시각을 넣어서 보낸 다음 받는 에코 응답메시지(Echo Reply Message)의 도착 시각과 비교하였다. In order to measure Round Trip Delay Time (RTT) between the link between the host and the router from the subscriber's point of view using ICMPv6, the local host is sent to the echo request message, one of the ICMP information messages. The time of arrival was compared with the arrival time of the echo reply message received.

그러나 이와 같은 종래 RTT 측정방법은 출발지와 최종 도착지 사이의 RTT만 정확히 측정하고 링크간의 RTT를 구하는데 있어서 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다. 또한 이는 홉별 가용 속도 등 RTT를 이용하여 측정하고자 하는 다른 네트워크망의 요소에도 영향을 미치는 문제점이 있었다.However, the conventional RTT measurement method has a problem that an error occurs in accurately measuring only the RTT between the starting point and the final destination and obtaining the RTT between the links. In addition, this has a problem that affects other network network elements to be measured using RTT, such as available hop speed.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 ICMPv6 메시지 타입에 타임스탬프 메세지(Time Stamp Message)추가, 이에 따른 패킷 헤더 포맷을 정의하고 ICMPv6를 이용하여 홉별 링크간의 RTT를 보다 정확히 측정한 다음 홉별 가용속도를 구할 수 있도록 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve a conventional problem, to add a time stamp message to an ICMPv6 message type, define a packet header format accordingly, and more accurately measure an RTT between links per hop using ICMPv6. In addition, the present invention provides a method of measuring an available hop rate by hop using a timestamp message in an IPv6 packet network to obtain an available hop rate by hop.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법으로서, (a)ICMPv6 패킷을 다수의 로컬 라우터를 통해 목적지 노드로 전송하는 단계와, (b)상기 목적지까지의 로컬 라우터에서 상기 패킷 도착시 해당 로컬 라우터에 도착한 시간정보를 담은 타임스탬프 메시지를 추가하는 단계와, (c)상기 목적지지에 도착한 후, 출발지로 반송되는 ICMPv6 패킷을 수신하는 경우 상기 패킷에 삽입된 타임스탬프 메시지를 통해 각 라우터에서의 지연시간을 리드하는 단계와, (d)상기 지연시간과 패킷크기를 이용하여 상기 ICMPv6 패킷의 목적지까지의 홉별 가용속도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a method for measuring the available rate per hop using a time stamp message in an IPv6 packet network, (a) transmitting ICMPv6 packets to a destination node through a plurality of local routers, and (b) the destination Adding a timestamp message containing time information arriving at the local router when the packet arrives at the local router; and (c) when receiving the ICMPv6 packet returned to the source after arriving at the destination, Reading a delay time at each router through an inserted timestamp message; and (d) calculating an available hop speed to a destination of the ICMPv6 packet by using the delay time and the packet size. It is done.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지가 포함된 ICMPv6 패킷헤더를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating an ICMPv6 packet header including a time stamp message in an IPv6 packet network according to an embodiment of the present invention.

상기 ICMPv6 패킷의 헤더(Header)내 삽입되는 타임스탬프(time stamp)는 출 발지로부터 전송된 ICMPv6 패킷이 라우터들을 통해 목적지까지 전송된 후, 다시 돌아오는 경우 각 라우터에서 삽입된다. The time stamp inserted in the header of the ICMPv6 packet is inserted in each router when the ICMPv6 packet transmitted from the origin is transmitted through the routers to the destination and then returned.

상기 도 1을 참조하면, 타입(101)과 코드(102)는 기존에 정의된 메시지외의 숫자를 써서 본 패킷이 ICMPv6 타임스탬프 메시지 패킷임을 나타내게 된다. 홉수(103)는 패킷에 삽입된 타임스탬프 필드수를 나타내고 식별자(104)와 순서번호(105)는 ICMPv6 정보 메시지에 정의된 식별자, 순서번호와 같은 역할을 한다. 각 타임스탬프(time stamp)(106,107,108)에는 패킷이 전달되는 동안 거친 호스트나 라우터에서 삽입된 로컬시각이 삽입된다. 데이터(109)필드는 패킷 크기를 조절하기 위하여 쓰인다.Referring to FIG. 1, type 101 and code 102 indicate that this packet is an ICMPv6 timestamp message packet using a number other than a previously defined message. The hop number 103 indicates the number of time stamp fields inserted in the packet, and the identifier 104 and the sequence number 105 serve as the identifier and sequence number defined in the ICMPv6 information message. Each time stamp 106, 107, 108 inserts the local time inserted by the coarse host or router during packet delivery. The data 109 field is used to adjust the packet size.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 ICMPv6 타임스탬프 메시지 패킷 전송과정을 나타낸 것이다. 2 illustrates an ICMPv6 timestamp message packet transmission process according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 출발지(201)에서 패킷은 IPv6헤더의 홉(Hop) 값이 3으로 설정되고(206), ICMPv6헤더에서 출발지 타임스탬프(106)에 출발지 시각(207)을 삽입한 뒤에 보내진다. 라우터1(202)에서 IPv6헤더의 홉(Hop) 값은 2로 감소하고(208) 라우터1의 로컬시각(209)을 삽입한 뒤에 라우터2(203)로 전달된다. 라우터2(203)에서 IPv6헤더의 홉 값은 1로 감소하고(210) 라우터2의 로컬시각(211)을 삽입한 뒤에 라우터3(204)으로 전달된다. Referring to FIG. 2, the packet at the source 201 is set to the hop value of the IPv6 header to 3 (206), and after the source time 207 is inserted into the source timestamp 106 in the ICMPv6 header. Is sent. In Router 1 202, the hop value of the IPv6 header is reduced to 2 (208) and inserted into Router 1's local time 209 before being forwarded to Router 2 (203). In router 2 (203), the hop value of the IPv6 header decreases to 1 (210), and after the local time 211 of router 2 is inserted, it is forwarded to router 3 (204).

라우터3(204)에서 IPv6헤더의 홉(Hop) 값은 0으로 감소하고 패킷은 버려진 뒤에 그 패킷의 내용을 기존의 ICMPv6 에러 메시지에 복사하여 출발지로 되돌려 보낸다. 여기에 저장되어진 타임스탬프(212,213,214)들은 RTT를 측정하여 홉별 가용 속도를 계산하는데 이용되게 된다.In router 3 (204), the hop value of the IPv6 header is reduced to 0, the packet is discarded, and then the contents of the packet are copied to an existing ICMPv6 error message and sent back to the origin. The timestamps 212, 213, and 214 stored therein are used to calculate the available rate for each hop by measuring the RTT.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 2에 도시된 출발지에서 홉별 가용 속도 측정 절차를 단계별로 나타낸 제어 흐름도를 도시한 것이다. 이하 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 제어 흐름도에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다. 3 is a control flowchart showing step-by-step available speed measurement procedures for each hop at the starting point shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation according to the control flowchart will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저 출발지(201)에서 ICMPv6 타임스탬프 패킷을 주기적으로 목적지(205)로 전송한다(S301). 이때 IPv6헤더의 홉(Hop) 값을 하나씩 올리고 또한 패킷크기를 달리하여 전송한다. 목적지에 도착하거나 홉 값이 0이 되어 되돌아온 ICMPv6패킷이 수신되면(S302), 그 패킷(packet)에 삽입된 타임스탬프를 이용하여 RTT를 측정한다(S303). First, the source 201 periodically transmits an ICMPv6 timestamp packet to the destination 205 (S301). At this time, the hop value of the IPv6 header is raised one by one, and the packet size is transmitted differently. When the ICMPv6 packet arrives at the destination or the hop value returns to 0 (S302), the RTT is measured using the time stamp inserted into the packet (S303).

이때 홉 값이 1일 때에는 라우터1(202)까지의 RTT를 측정하고 이를 바탕으로 홉 값이2일 때 라우터1(202) 로컬시각과 출발지 로컬시각의 차이(T)를 아래의 [수학식 1]을 통하여 알 수 있다.In this case, when the hop value is 1, the RTT to the router 1 (202) is measured, and when the hop value is 2, the difference (T) between the local time of the router 1 (202) and the local time of origin is expressed by ].

출발지와 라우터1 로컬시각 차이(T) = 출발지 로컬시각 + (RTT/2) - 라우터1 로컬시각Origin and Router 1 local time difference (T) = Origin Local time + (RTT / 2)-Router 1 local time

이는 다시 라우터2(203)까지의 RTT를 측정할 때 라우터1(202)에서 삽입된 ICMPv6의 타임스탬프(213)을 참고함으로써 라우터1(202)과 라우터2(203)사이의 RTT를 정확히 계산할 수 있다.It is possible to accurately calculate the RTT between Router 1 202 and Router 2 203 by referring to the time stamp 213 of ICMPv6 inserted in Router 1 202 when measuring the RTT to Router 2 203 again. have.

이렇게 측정된 딜레이(delay)와 패킷크기를 이용하여 아래의 [수학식 2]에서 와 같이 홉별 가용 속도(S)를 계산한다(S304).Using the delay and the packet size measured in this way, as shown in Equation 2 below, the available speed S for each hop is calculated (S304).

홉별 가용 속도(S) = RTT변화량/패킷크기의 변화량 Available speed per hop (S) = RTT change / packet size change

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 2에 도시된 라우터나 목적지에서 ICMPv6 타임스탬프 메시지 패킷을 받아서 처리하는 절차를 단계별로 나타낸 제어 흐름도이다. 이하 상기 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.4 is a control flowchart illustrating a step-by-step procedure for receiving and processing an ICMPv6 timestamp message packet at a router or a destination shown in FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4.

먼저, ICMPv6 타임스탬프 패킷을 수신하면(S401) IP헤더의 홉(Hop) 값을 감소시키고(S402), 홉 값이 0일 경우(S403) ICMPv6 에러 메시지인 시간초과 메시지(Time exceed Message)를 출발지로 보낸다(S406). First, upon receiving the ICMPv6 timestamp packet (S401), the hop value of the IP header is reduced (S402), and when the hop value is 0 (S403), the time exceeded message (Time exceed Message), which is an ICMPv6 error message, originates. Send to (S406).

이와 달리 홉 값이 0이 아닐 경우 로컬타임(local time)을 ICMPv6 타임스탬프 필드(time stamp field)에 새로 삽입하고(S404), 새 타임 스탬프가 새로 삽입되었음을 알 수 있도록 ICMPv6 홉수 필드 값을 하나 증가시켜서 다음 홉으로 전송한다(S405).On the other hand, if the hop value is not 0, a new local time is inserted into the ICMPv6 time stamp field (S404), and the ICMPv6 hop count field value is increased by one so that the new time stamp is newly inserted. To transmit to the next hop (S405).

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 ICMPv6에 출발지 로컬타임을 삽입하여 도착지까지의 왕복지연시간(RTT)을 측정 홉별 가용 속도를 측정함에 있어서, ICMPv6에 타임스탬프 메시지 필드 헤더 포맷을 추가하고 이를 처리하는 라우터에 타임스탬프 메시지 필드 처리 기능을 추가함으로써 홉별 가용 속도를 측정하여 IPv6 패킷망의 상태를 보다 정확히 파악할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, a router for adding a timestamp message field header format to ICMPv6 in processing an available speed for each hop by inserting a local time into ICMPv6 and measuring a round trip delay time (RTT) to a destination. By adding the timestamp message field processing function, the available speed per hop can be measured to better understand the status of the IPv6 packet network.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be determined by the claims rather than by the described embodiments.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 ICMPv6에 출발지 로컬타임을 삽입하여 도착지까지의 왕복지연시간(RTT)을 측정 홉별 가용 속도를 측정함에 있어서, ICMPv6에 타임스탬프 메시지 필드 헤더 포맷을 추가하고 이를 처리하는 라우터에 타임스탬프 메시지 필드 처리 기능을 추가함으로써 홉별 가용 속도를 측정하여 IPv6 패킷망의 상태를 보다 정확히 파악할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the time stamp message field header format is added to the ICMPv6 in processing the available speed for each hop by measuring the round trip delay time (RTT) to the destination by inserting the local time into the ICMPv6. By adding timestamp message field processing to the router, it is possible to more accurately understand the state of the IPv6 packet network by measuring the available speed per hop.

Claims (6)

IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법으로서,Method of measuring available hop speed using time stamp message in IPv6 packet network, (a)ICMPv6 패킷을 다수의 로컬 라우터를 통해 목적지 노드로 전송하는 단계와,(a) sending the ICMPv6 packet to the destination node through multiple local routers, (b)상기 목적지까지의 로컬 라우터에서 상기 패킷 도착시 해당 로컬 라우터에 도착한 시간정보를 담은 타임스탬프 메시지를 추가하는 단계와,(b) adding a timestamp message containing time information arriving at the local router when the packet arrives at the local router to the destination; (c)상기 목적지지에 도착한 후, 출발지로 반송되는 ICMPv6 패킷을 수신하는 경우 상기 패킷에 삽입된 타임스탬프 메시지를 통해 각 라우터에서의 지연시간을 리드하는 단계와,(c) after arriving at the destination, when receiving an ICMPv6 packet returned to the source, reading a delay time at each router through a timestamp message inserted into the packet; (d)상기 지연시간과 패킷크기를 이용하여 상기 ICMPv6 패킷의 목적지까지의 홉별 가용속도를 계산하는 단계(d) calculating the available hop speed to the destination of the ICMPv6 packet by using the delay time and the packet size 를 포함하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.Method for measuring the available rate per hop using a time stamp message in an IPv6 packet network including a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타임스탬프 메시지는, 상기 홉별 가용속도 계산을 위해 상기 목적지까지의 각 라우터 도착시 상기 ICMPv6 패킷의 헤더에 추가적인 정보로 포함되는 것을 특징으로 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.The timestamp message, hop-by-hop availability rate measurement method using a timestamp message in the IPv6 packet network, characterized in that included in the header of the ICMPv6 packet when the arrival of each router to the destination to calculate the available rate for each hop. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 ICMPv6 패킷의 헤더는, 상기 목적지까지 위치한 라우터 수만큼의 홉수 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.The header of the ICMPv6 packet, the hop-by-hop available rate measurement method using a timestamp message in the IPv6 packet network, characterized in that the number of hops as much as the number of routers located to the destination. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 ICMPv6 패킷의 헤더에 포함된 홉수는, 상기 ICMPv6 패킷이 상기 목적지까지 위치한 각 라우터에 도착시 하나씩 감소하는 것을 특징으로 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.The hop count included in the header of the ICMPv6 packet is decreased by one when the ICMPv6 packet arrives at each router located to the destination. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 ICMPv6 패킷은, 상기 ICMPv6 패킷 헤더에 포함된 홉수가 0이 되는 경우 상기 패킷이 전송된 출발지로 돌아오는 것을 특징으로 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.And the ICMPv6 packet returns to a source from which the packet is transmitted when the number of hops included in the ICMPv6 packet header is zero. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d)단계에서, 상기 홉별 가용속도는, 아래의 [수학식]에서와 같이,In the step (d), the available speed for each hop, as shown in the following [Equation], [수학식][Equation] 홉별 가용 속도 = RTT 변화량/패킷크기의 변화량Available speed per hop = amount of change in RTT / packet size 산출되는 것을 특징으로 하는 IPv6 패킷망에서 타임스탬프 메시지를 이용한 홉별 가용속도 측정 방법.Method for measuring the available rate of each hop using a timestamp message in the IPv6 packet network characterized in that it is calculated.
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