KR100728272B1

KR100728272B1 - Ｍｐｌｓ 네트워크의 중앙 집중 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100728272B1
Application number: KR20040109024A
Authority: KR
Inventors: 이기철; 남기성; 강병창; 신근호; 이철웅; 강인권
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2007-06-13
Also published as: JP2006180494A; KR20060070324A; US20060133300A1; EP1672851A1; CN1794715A

Abstract

본 발명은 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 관리를 위한 것으로, MPLS 네트워크의 LSP(Label Switched Path) 설정 및 설정된 LSP에 대한 관리 등을 중앙 집중 관리 장치가 수행하도록 함으로써 LSP 설정 시에 발생하는 MPLS 네트워크의 부하 및 LSP 설정에 소요되는 시간을 감소시키고 설정된 LSP들에 대한 관리 효율을 향상시키기 위한 MPLS 네트워크의 중앙 집중 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크, 중앙 집중 제어, 라우팅 프로토콜, 시그널링 프로토콜

Description

ＭＰＬＳ 네트워크의 중앙 집중 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CENTRALIZED CONTROL FOR MPLS NETWORK}

도 1은 종래기술에 따른 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 구성도.

도 2는 본 발명이 제안하는 중앙 집중 제어 장치에 의해 제어되는 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 구성도.

도 3은 중앙 집중 제어 장치의 블록 구성도.

도 4는 계산된 터널 LSP 및 가상연결 LSP가 표시된 MPLS 네트워크.

도 5는 OAM 패킷을 사용한, LSP의 성능 감시에 사용되는 성능 값들의 측정을 도시하는 도면.

도 6은 OAM 패킷을 사용한, LSP의 커넥티비티 감시를 도시하는 도면.

도 7은 헬로 메시지를 사용한 MPLS 네트워크의 링크에 대한 감시를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 동작에 따른 순서흐름도.

본 발명은 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 관리 및 제어를 위한 것으로, 특히 MPLS 네트워크에서 각 스위치들 간의 메시지 교환을 최소화할 수 있는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 네트워크는, 서비스 품질의 보장이라는 측면에 있어서, 제공되는 서비스 유형이나 가입자의 특성에 따라서 완벽한 QoS(Quality of Service)가 보장되어야 하는 QoS 보장형 네트워크와 적정 수준의 QoS를 제공하는 최선형(best-effort) 네트워크의 두 가지로 구분될 수 있다.

일반적으로 IP 네트워크는 최선(best-effort)형 서비스를 제공함을 특징으로 한다. 그런데, 이와 같은 IP 네트워크의 특징은 향후 가입자가 요구할 VoIP(Voice over IP), 화상 전화(video phone), 화상 회의(video conference), IP TV, VoD(Video on Demand) 등의 다양한 멀티미디어 서비스 제공에 한계로 작용하게 된다. 앞서 언급한 멀티미디어 서비스의 제공을 위한 필수 조건 중 하나가 종단간(end-to-end) QoS(Quality of Service)의 보장인데, 최선형의 IP 네트워크는 종단간 QoS의 보장(서비스 대역폭, delay, jitter, loss 등의 보장)을 충족시킬 수 없기 때문이다.

그 결과 IP 네트워크에서의 종단간 QoS 보장을 위한 방법들이 개발되고 있는데, 그 예로 DiffServ, 802.1p 등의 기술들이 있다. 또한 QoS 보장형 네트워크의 구축을 위해 MPLS(Multi Protocol Label Switching)이 도입되고 있다. MPLS의 도입에 의해 IP router 기반의 IP/MPLS, ATM 스위치 기반의 ATM/MPLS, 이더넷(Ethernet) 스위치 기반의 이더넷/MPLS 기술들이 개발되었으며 현재 가용 제품들이 출시되고 있다.

이들 중 MPLS 네트워크를 첨부한 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 종래기술에 따른 MPLS 네트워크의 구성도이다.

종래의 MPLS 네트워크는, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 관리에 있어서 분산형 관리 구조를 가진다. 한편, 도 1은 IP/MPLS 또는 ATM/MPLS 네트워크 모두에 해당될 수 있다. 이하 IP/MPLS 또는 ATM/MPLS 네트워크의 구분 없이 MPLS라 통칭하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, MPLS 네트워크의 에지(edge)에는 IP 라우터 또는 ATM 스위치(이하 "라우터"라 통칭한다)가 연결되며, MPLS 네트워크의 코어(core)는 IP 라우터 기반 또는 ATM 스위치 기반의 MPLS 스위치(이하 "MPLS 스위치"로 통칭한다) 등의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로 구성된다. MPLS 네트워크 에지에 연결된 IP 라우터 또는 ATM 스위치를 통해 입력된 멀티미디어 서비스 데이터는 MPLS 네트워크 상에서 설정된 LSP를 통해 전달되는데, 이를 통해 멀티미디어 서비스의 QoS 보장이 가능하게 된다.

종래의 MPLS 네트워크에서 QoS 보장형 서비스 제공을 위한 LSP(Label Switched Path)의 설정은, 각 MPLS 스위치들이 상호 간에 IP 라우팅 프로토콜, ATM 라우팅/시그널링 프로토콜, MPLS 시그널링 프로토콜 등을 교환함으로써 이루어진 다. 즉, 종래의 MPLS 네트워크는 각각의 스위치들이 LSP 설정 및 설정된 LSP의 관리 등을 수행하는 분산 제어 방식으로 제어된다.

종래의 MPLS 네트워크는, 분산 제어 방식으로 제어됨으로 인해, LSP의 설정 및 관리를 위해 복잡한 프로토콜을 필요로 한다. 예를 들면, IP/MPLS 네트워크는 LSP 계산을 위한 OSPF(Open Shortest Path First), IS-IS(Intermediate System-Intermediate System), BGP(Border Gateway Protocol) 등의 IP 라우팅 프로토콜과 LSP 설정을 위한 LDP(Label Distribution Protocol), CR-LDP(Constraint Routing-LDP), RSVP-TE(ReSource reserVation Protocol) 등의 MPLS 시그널링 프로토콜을 필요로 한다. 또, ATM/MPLS 네트워크는 MPLS 시그널링 프로토콜과 IP 라우팅 프로토콜 외에 PNNI(Private network-Network Interface)와 같은 ATM 라우팅/시그널링 프로토콜을 필요로 한다.

이들 복잡한 프로토콜들은 MPLS 기반의 네트워크를 매우 복잡하게 하며, 이로 인해 MPLS 스위치의 구조도 매우 복잡해진다. 또한 종래의 MPLS 스위치는 트래픽의 전달 기능보다, 트래픽의 전달을 위한 LSP 설정 등의 사전 제어 기능에 위해 더 많은 부하를 받는다. 그리고 ATM/MPLS의 경우에는 2.5Gbps 이상의 고속 인터페이스 부재에 따라 고속화가 어렵고, 데이터에 비해 헤더의 비율이 매우 크고, 고가라는 문제점을 갖는다. 그리고 전술한 분산 제어형 MPLS 네트워크는 각 MPLS 스위치가 설정한 LSP 정보를 수집하여 네트워크를 운용 및 관리해야 하므로 네트워크 운용 및 관리가 어렵다는 문제점이 있다.

그러므로 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해서, MPLS 스위치 및 MPLS 네트 워크의 구조를 단순화하고 사전 제어 기능에서 발생하는 MPLS 스위치의 부하를 감소시킬 수 있는 MPLS 네트워크 관리 장치 및 방법이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 MPLS(Multi Protocol Label Switch) 스위치 및 MPLS 네트워크의 구조를 단순화할 수 있는 MPLS 네트워크의 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 MPLS 네트워크에서 MPLS 스위치에서 발생하는 부하를 감소시킬 수 있는 MPLS 네트워크의 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은; 하나 이상의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소(Label Switching Network Element)를 포함하는 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 중앙 집중 제어 장치에 있어서, 각각의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들의 연결 상태 정보 및 리소스 정보를 포함하는 LSP(Label Switching Path) 계산 정보를 수신하는 LSP 계산 정보 수집부와, 상기 수신된 LSP 계산 정보를 사용하여 상기 MPLS 네트워크의 LSP를 계산하는 LSP 계산부를 포함함을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치를 제안한다.

또, 본 발명은; 하나 이상의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소를 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법에 있어서, 각각의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들의 연결 상태 정보 및 리소 스 정보를 포함하는 LSP 계산 정보를 수신하는 제 1 과정과, 상기 수신한 LSP 계산 정보를 사용하여 상기 MPLS 네트워크에 대한 토폴로지 정보를 생성하는 제 2 과정과, 상기 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 사용하여 상기 MPLS 네트워크의 LSP를 계산하는 제 3 과정과, 상기 계산한 LSP를 상기 각 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들에 송신하여 상기 MPLS 네트워크에 LSP를 설정하는 제 4 과정을 포함함을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 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 발명에 따른 중앙 집중 제어 방식의 MPLS 네트워크는 토폴로지 정보 및 리소스 정보 수집(topology/resource discovery), OAM(Operation, Administration, and Maintenance)를 위해 최소한의 프로토콜만을 사용한다. 이를 통해 본 발명은 MPLS 네트워크에서 사용하는 라우팅 및 시그널링 프로토콜을 사용하지 않고, 중앙 집중 제어 장치를 사용하여 MPLS 네트워크를 제어함으로써 복잡한 프로토로 스택에 의한 문제를 해결한다. 본 발명은 중앙 집중형 제어를 사용하여 종래의 복잡한 프로토콜 스택을 제거함으로써 MPLS 스위치의 구조를 간단하게 한다. 또한 본 발명은 중앙 집중 제어 장치를 통해 MPLS 네트워크의 토폴로지/리소 스, LSP(Label Switched Path) 계산 및 설정, 리소스 정보 및 장애 관리 등을 모두 수행함으로써 망의 운용 및 관리를 간단하게 할 수 있다.

먼저 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 적용된 중앙 집중 제어형의 MPLS 네트워크에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명이 제안하는 중앙 집중 제어 장치에 의해 제어되는 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크는 MPLS MPLS 네트워크를 제어 및 관리하는 중앙 집중 제어 장치(CCS; Centralized Control System)(200), 입력되는 IP 패킷 등의 데이터를 LSP로 매핑하거나 상위 MCS(MPLS Core Switch)로부터 전달된 MPLS 패킷을 하위 인터페이스 장비로 전달하는 MES(MPLS Edge Switch), MPLS 패킷들을 스위칭하는 MCS를 포함하도록 구성된다. MES는 MPLS 네트워크의 에지에 위치하며 입력되는 데이터를 LSP로 매핑하고, MCS는 MES의 안쪽에 위치하며 전달된 MPLS 패킷들을 스위칭한다. MES 및 MCS를 "MPLS 스위치"라 통칭할 수 있다. 이하 MES 및 MCS를 특별히 구분할 필요가 없는 경우에는 MPLS 스위치라는 용어를 사용하도록 한다.

본 발명에서 MPLS 스위치들은 LSP 계산을 위한 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 수집한다. 본 발명에서 MPLS 스위치들은 토폴로지 정보 및 리소스 정보에 대한 수집만을 수행할 뿐 LSP 계산을 수행할 필요가 없으므로, 기존의 MPLS 스위치들에 비해 그 구조가 단순화될 수 있다. MPLS 스위치들은 인접하는 MPLS 스위치들과의 헬로 메시지 송수신을 통해 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 수집할 수 있다. MPLS 스위치들의 토폴로지 정보 및 리소스 정보 수집에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 같은 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크에서의 LSP 계산은, 각 MPLS 스위치들이 아닌, 중앙 집중 제어 장치(200)에서 이루어진다.

이하 중앙 집중 제어 장치(200)를 첨부한 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 3은 중앙 집중 제어 장치의 블록 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 집중 제어 장치(200)는 LSP 계산 정보 수집부(Topology/Resource Discovery & Maintenance)(300), LSP 계산부(LSP Computation)(302), LSP 활성화부(LSP Activation)(304), LSP 감시부(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.

LSP 계산 정보 수집부(300)는 본 발명에 따른 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크에 설정할 LSP를 계산하기 위해 요구되는 정보인 LSP 계산 정보를 수집한다. LSP 계산 정보는 토폴로지(topology) 정보 및 리소스(resource) 정보를 포함한다. 이하 본 발명의 설명에서는 "LSP 계산 정보"라는 용어 대신 LSP 계산 정보를 대표하는 항목들인 "토폴로지 정보 및 리소스 정보"라는 용어를 사용하도록 한다. LSP 계산 정보 수집부(300)는 토폴로지 정보 및 리소스 정보의 수집을 위해, 각 MPLS 스위치들로부터 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 수신한다. 이때, MPLS 스위치들이 LSP 계산 정보 수집부(300)에 송신하는 토폴로지 정보는 인접하는 다른 MPLS 스위치들간의 연결 상태 정보이다. 이에 비해, LSP 계산 정보 수집부(300)가 MPLS 스위치들로부터 수신한 정보를 사용하여 생성하는 토폴로지 정보는 MPLS 네트워크 전체 구조에 대한 토폴로지 정보이다. MPLS 스위치들은 인접하는 MPLS 스위치들과의 헬로 메시지 송수신을 통해 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 확인할 수 있다. 이하 MPLS 스위치에서의, 헬로 메시지를 사용하는 토폴로지 정보 및 리소스 정보 수집에 대해 상세히 설명하도록 한다.

MPLS 스위치들은 상호 간에 헬로 메시지(Hello message)를 주고받음으로써 상호 연결 상태를 파악할 수 있다. 이를 위해 사용되는 헬로 메시지는 헬로 메시지를 송신하는 MPLS 스위치의 식별자(MES/ MCS ID), 헬로 메시지 송신 간격(Hello Interval), 오류 판단 기준 시간(Hello Dead Interval) 등을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서 Hello Interval은 MPLS 스위치가 헬로 메시지를 전송하는 주기이고, Hello Dead Interval은 헬로 메시지가 도착하지 않아서 링크에 장애가 발생했다고 판단하는 시간이다.

예를 들어, MES1이 MCS1에 헬로 메시지를 송신하는 경우, MES1은 if3으로 (MES1 ID, 10ms, 100ms)의 정보를 포함하는 헬로 메시지를 구성하여 송신할 수 있다. MCS1은 이 헬로 메시지를 통해 MES1은 10ms 마다 헬로 메시지를 송신할 것이며, 100ms 안에 헬로 메시지가 도착하지 않으면 링크 장애가 발생했다고 판단하라는 의미를 전달받게 된다. 또, MCS1은 if4를 통해 MES1가 송신한 헬로 메시지를 수신함으로써 if4에 MES1이 연결되어 있다는 정보를 알 수 있다. 물론, 토폴로지/리소스 확인을 위한 헬로 메시지는 이외에도 다양하게 정의될 수 있다. 또, 각 MPLS 스위치는 연결되어 있는 인터페이스들의 수용 가능 대역폭을 알 수 있는데 이 를 통해 링크별 리소스를 확인할 수 있다. 즉, 각 MPLS 스위치들은 자신이 어떤 MPLS 스위치와 어느 정도의 리소스를 가지는 링크를 통해 연결되어 있는지에 대한 정보를 수집할 수 있게 된다.

토폴로지 정보 및 리소스 정보를 수집한 각 MPLS 스위치들은, 수집한 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 중앙 집중 제어 장치(200)에 송신한다. 각 MPLS 스위치들과 중앙 집중 제어 장치(200) 사이의 인터페이스는 SNMP(Simple Network Mail Protocol), TL-1(Transport Layer-1), CORBA(Common Object Request Broker Architecture), XML(eXtensible Markup Language) 등으로 다양하게 구현될 수 있다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 MPLS 스위치들로부터 수신한 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 사용하여 토폴로지/리소스 테이블을 작성한다. 이 토폴로지/리소스 테이블의 작성은 중앙 집중 제어 장치(200) 내의 LSP 계산 정보 수집부(300)에서 이루어질 수 있다.

하기의 [표 1]은, 도 2에 도시된 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크에서 중앙 집중 제어 장치(200)가 작성하는 토폴로지/리소스 테이블의 일 실시예를 보이고 있다.

Node ID 1	Interface ID 1	Bandwidth ID	Node ID 2	Interface ID 2
MES1	if6	1G	Router 1	if10
	if7	1G	Router 2	if11
	if0	10G	MCS 1	if1
MCS1	if2	10G	MCS 2	if3
MCS1	if1	10G	MES 1	if0
MCS2	if4	10G	MES 2	if5
MCS2	if3	10G	MCS 1	if1
MES2	if8	1G	Router 3	if12
MES2	if9	1G	Router 4	if13

상기 [표 1]로부터 확인할 수 있는 사항들에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 [표 1]로 표현할 수 있는 MPLS 네트워크는, MES1, MCS1, MCS2 및 MES2의 MPLS 스위치들을 포함한다.

이들 MPLS 스위치들 중 MES1은 라우터 1(Router 1), 라우터 2 및 MCS1과 연결될 수 있다. MES1은 BW1의 대역폭을 가지는 if1 인터페이스를 사용하여 라우터 1(Router 1)에 데이터를 송신하거나, BW2의 대역폭을 가지는 if2 인터페이스를 사용하여 라우터 2에 데이터를 송신하거나, BW3의 대역폭을 가지는 if3 인터페이스를 사용하여 MCS1에 데이터를 송신할 수 있다. [표 1]에서 Interface ID 2 항목의 eth0, eth1 및 if4는 각각, MES1에 연결된, 라우터 1, 라우터 2 및 MCS1이 MES1에 데이터를 송신할 때 사용하는 인터페이스이다. [표 1]의 토폴로지/리소스 테이블의 Node ID 1 항목의 MCS1, MCS2 및 MES2 항목들에 대해서도 MES1에 대해서와 같이 해석할 수 있으므로, [표 1]의 항목들에 대한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

한편, MPLS 스위치들 중 MES에는 IP 라우터 등의 하위 인터페이스 장비가 연결된다. 도 2에서는 IP 라우터를 예로 구성하였지만 MES에는 이더넷 스위치(Ethernet switch), ATM/프레임 릴레이 스위치(ATM/FR switch), 미디어 게이트웨이 (Media gateway), TDM 스위치 등이 연결될 수 있다.

MES와 연결된 하위 IP 라우터들은, IP 라우팅 프로토콜을 이용하여, 연결되어 있는 호스트 어드레스(host address) 또는 IP 프리픽스(prefix) 정보를 MES에 송신한다. 예를 들면, MES1에 연결된 라우터 1 및 라우터 2는 각각에 연결되어 있는 호스트 어드레스 또는 IP 프리픽스 정보를 MES1에 송신한다. 즉, 라우터 1은 IP1, IP2 및 IP3의 정보를 MES1에 송신하고, 라우터 2는 IP4, IP5 및 IP6의 정보를 MES1에 송신한다. 또, MES2는 라우터 3 및 라우터 4로부터 정보를 수신한다. MES들이 라우터들로부터 수신하는 이러한 정보들을 "하위 인터페이스 정보"라 한다. MES1 및 MES2는 각각 수신한 하위 인터페이스 정보들을 중앙 집중 제어 장치(200)에 송신한다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 MES로부터 수신한 하위 인터페이스 정보를 기반으로 하위 인터페이스 토폴로지 테이블을 작성한다. 하위 인터페이스 토폴로지 테이블은 중앙 집중 제어 장치(200)가 작성하여 각 MES에 재전송하는 테이블이다. 하위 인터페이스 토폴로지 테이블은 MES가 입력되는 하위 인터페이스로부터 입력되는 IP 패킷들을 LSP에 매핑하는데 사용된다. 즉, IP 패킷을 수신한 MES는, 수신한 IP 패킷 헤더 내의 목적지 주소를 분석하고, 하위 인터페이스 토폴로지 테이블을 참조하여 상기 IP 패킷을 어떤 LSP에 매핑할 것인지를 판단한다.

하기의 [표 2]는, 도 2에 도시된 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크에서 중앙 집중 제어 장치(200)가 작성하는 하위 인터페이스 토폴로지 테이블의 일 실시예를 보이고 있다.

MES ID	하위 IP router ID	IP subnet
MES 1	Router 1	IP1
		IP2
		IP3
	Router 2	IP4
		IP5
		IP6
MES 2	Router 3	IP7
		IP8
		IP9
	Router 4	IP10
		IP11
		IP12

상기 [표 2]의 하위 토폴로지 테이블은 MPLS 네트워크 에지의 MES들과 하위 인터페이스들과의 연결을 위한 매핑에 사용될 수 있는 테이블이다. [표 2]를 참조하면, MES1이 라우터 1 및 라우터 2에 연결되고, MES 2가 라우터 3 및 라우터 4에 연결됨을 확인할 수 있다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 토폴로지/리소스 테이블을 작성한 후, 토폴로지/리소스 테이블 및 네트워크 운용자(360)가 정의한 정책을 기반으로 LSP를 계산한다. LSP 계산은 중앙 집중 제어 장치(200) 내의 LSP 계산부(302)에서 수행된다. 이때 고려되어야 할 사항들로는 서비스 타입(service type), 서비스 사이트(service site)/구간, 서비스 파라미터들, protection/restoration, preemption 등의 항목들이 있다. 여기서 서비스 타입에는 2 계층 VPN(Virtual Private Network)(예를 들면, P2P VPWS, P2MP using VPWS, MPLS 등), 3 계층 VPN, IP 멀티미디어 서비스(예를 들면, VoIP, 화상 회의, 화상 전화, IP 영상 서비스), TEM 또는 이더넷 회선 등의 세부 항목들이 포함될 수 있다. 서비스 사이트/구간에는 P2P, P2MP, MP2MP 등의 세부 항목들이 포함될 수 있다. 서비스 파라미터들에는 대역폭, 지연, 지터, 패킷 손실 등의 세부 항목들이 포함될 수 있다. protection/restoration 항목에는 링크 또는 경로(path) protection, protection 형태(예를 들면, 1:1, 1+1, 1:N, N:M 등) 등의 세부 항목들이 포함될 수 있다. preemption 항목에는 우선 순위(preemption priority), preemption 형태(예를 들면, preemptor enable, non preemptor, preemptable, nonpreemptable 등) 등의 세부 항목들이 포함될 수 있다.

LSP 계산부(302)는 LSP 계산을 위해 CSPF(Constraint based Shortest Path First) 알고리듬을 사용할 수 있다. 하기의 도 4를 참조하여 LSP의 계산에 대해 설명하기로 한다. 여기서는 특히 터널(Tunnel) LSP와 가상 연결(Virtual Connection; VC) LSP에 대해 기술하기로 한다.

도 4는 계산된 터널 LSP 및 가상연결 LSP가 표시된 MPLS 네트워크이다.

도 4에서 T-LSP 1은 300Mb/s의 대역폭, delay 1의 전송 지연 시간, jitter 1의 지터 등의 리소스를 가지는 터널 LSP이고, T-LSP 2는 150Mb/s의 대역폭, delay 2의 전송 지연 시간, jitter 2의 지터 등의 리소스를 가지는 터널 LSP이고, T-LSP 3은 50Mb/s의 대역폭, delay 3의 전송 지연 시간, jitter 3의 지터 등의 리소스를 가지는 터널 LSP이다. 또, VC-LSP 1은 30Mb/s의 대역폭, delay 11의 전송 지연 시간, jitter 12의 지터 등의 리소스를 가지는 가상 연결 LSP이고, VC-LSP 2는 15Mb/s의 대역폭, delay 21의 전송 지연 시간, jitter 22의 지터 등의 리소스를 가지는 가상 연결 LSP이고, VC-LSP 3은 5Mb/s의 대역폭, delay 31의 전송 지연 시간, jitter 32의 지터 등의 리소스를 가지는 가상 연결 LSP이다. 도 4에 도시된 LSP들을 그 서비스 등급에 따라 분류하면 다음의 [표 3]과 같다. [표 3]에서 premium은 최고의 서비스 품질을 제공할 수 있는 LSP이고, guaranteed는 premium에는 못 미치나 어느 정도의 서비스 품질을 제공할 수 있는 LSP이고, best-effort는 서비스 품질의 보장이 제공되지 않는, 최성형의 서비스 품질을 제공하는 LSP이다. 물론, 이들 등급은 이와 같은 3단계 외에 다른 단계의 등급들로 구분될 수도 있을 것이다.

For FEC 1(I/F address of IP router 3, R3) from IP router 1, R1
Tunnel & VC LSP Class(include preemption priority)		Node	Incoming Tunnel Label	Incoming VC Label	Outgoing I/F	Outgoing Tunnel Label	Outgoing VC Label
Premium	S=0 H=1	MES 1	-	-	if0	L1	m1
		MCS 1	L1	m1	if1	L2	m1
		MCS 2	L2	m1	if2	L3	m1
		MES 2	L3	m1	if3	-	-
Guaranteed	S=3 H=4	MES 1	-	-	if0'	L1'	m1'
		MCS 3	L1'	m1'	if1'	L2'	m1'
		MES 2	L2'	m1'	if2'	-	-
Best Effort	S=7 H=7	MES 1	-	-	if0"	L1"	m1"
		MCS 4	L1"	m1"	if1"	L2"	m1"
		MCS 5	L2"	m1"	if2"	L3"	m1"
		MES 2	L3"	m1"	if3"	-	-

라우터 1 또는 라우터 2로부터 MES1에 수신되는 데이터는 도 4에 도시된 LSP들 중의 하나를 통해 MES2에 전송되고, MES2로부터 라우터 3 또는 라우터 4에 전송될 수 있다. 데이터의 전송에 사용할 LSP의 선택은 다양한 방법으로 이루어질 수 있으며, 리소스 또한 LSP 선택의 중요한 조건이 된다. 예를 들면, 10Mb/s의 대역폭을 요구하는 트래픽은 10Mb/s보다 낮은, 5Mb/s의 대역폭을 가지는 VC-LSP 3를 통해서는 전송될 수 없을 것이다. LSP의 선택을 위한 방법에 대한 상세한 설명은 생 략하기로 한다. 한편, LSP 계산에는 정책 관리부(340)에 저장된 정책이 반영될 수도 있다. 이때, LSP 계산부(302)는 상기 정책을 만족시키도록 LSP를 계산한다.

LSP 계산부(302)가 계산한 LSP는 LSP 활성화부(304)를 통해 각 MPLS 스위치에 설정된다. 모든 연결에 대한 LSP 계산을 끝낸 중앙 집중 제어 장치(200)는, 계산된 LSP 정보를 LSP 활성화부(304)에 송신한다. LSP 활성화부(304)는 각 MPLS 스위치에 설정된 LSP 정보를 송신하는 LSP 활성화 절차를 수행한다. LSP 활성화 절차에서 각 MPLS 스위치에 송신되는 정보는, FEC(Forward Equivalence Classes) 정보, 하위 인터페이스 토폴로지 정보, class to EXP 매핑 정보, LFIB(Label Forwarding Information Base) 정보 등이다.

여기서, FEC는 같은 정책에 의해 전송되는 패킷 그룹을 나타내고, 하위 인터페이스 정보는 [표 2]의 정보를 나타내며, class to EXP 매핑 정보는 DiffServ DSCP(DiffServ Code Point)와 MPLS EXP 매핑 정보 또는 802.1p 클래스와 MPLS EXP 매핑 정보 등을 나타낸다. 그리고 LFIB는 각 MPLS 스위치가 처리해야 하는 MPLS 레이블 스위칭 정보로써 입력 레이블(input label), 출력 레이블(output label), 출력 인터페이스(output interface) 등의 정보를 포함할 수 있다.

LSP 활성화부(304)가 MPLS 스위치에 송신하는 FEC에 대해 설명하면 다음과 같다. FEC의 예로 수신처 네트워크 어드레스에 기초하여 클래스가 나뉘어진 패킷의 그룹이 있을 수 있다. 이 경우의 FEC 정보는 하기의 [표 4]와 같이 나타날 수 있다.

FEC	FEC 1(R1)	FEC 2(R2)	FEC 3(R3)	FEC 4(R4)
IP Subnet	IP1	IP4	IP7	IP10
	IP2	IP5	IP8	IP11
	IP3	IP6	IP9	IP12

class to EXP 매핑 정보는 서비스 품질의 등급 등을 나타내는 것으로, 하기의 [표 5] 및 [표 6]을 예로 들 수 있다. [표 5]는 802.1p CoS(Class of Service)에 따른 매핑표이고, [표 6]은 DSCP에 따른 매핑표이다. [표 5] 및 [표 6]에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.

802.1p CoS	EXP Value	Class
CoS 0	EXP 0	Premium
CoS 1	EXP 1	Guaranteed
CoS 2	EXP 2	Guaranteed
CoS 3	EXP 3	Guaranteed
CoS 4	EXP 4	Guaranteed
CoS 5	EXP 5	Guaranteed
CoS 6	EXP 6	Guaranteed
CoS 7	EXP 7	Best Effort

DSCP	EXP Value	Class
EF	EXP 0	Premium
AF11	EXP 1	Guaranteed
AF12	EXP 2	Guaranteed
AF21	EXP 3	Guaranteed
AF22	EXP 4	Guaranteed
AF31	EXP 5	Guaranteed
AF32	EXP 6	Guaranteed
BE	EXP 7	Best Effort

LFIB 정보는 라벨의 포워딩에 사용되는 정보로, 하기의 [표 7] 내지 [표 9]를 예로 들 수 있다. 이들에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.

Input Router	FEC	LSP Class	Outgoing I/F	Outgoing VC Label	Outgoing Tunnel Label
R1	R2	-	eth2	n1	-
	R3	Premium	if0	m1	L1
		Guaranteed	if1	m2	L2
		Best Effort	if2	m3	L3
	R4	Premium	if0	m1'	L1
		Guaranteed	if1	m2'	L2
		Bets Effort	if2	m3'	L3
R2	R1	-	eth1	n2	-
	R3	Premium	if0	m4	L1
		Guaranteed	if1	m5	L2
		Best Effort	if2	m6	L3
	R4	Premium	if0	m4'	L1
		Guaranteed	if1	m5'	L2
		Best Effort	if2	m6'	L3

Incoming Tunnel Label	Outgoing I/F	Outgoing Tunnel Label
L1	if0	L1'
L2	if1	L2'
L3	if2	L3'
L4	if3	L4'

Incoming Tunnel Label	Incoming VC Label	Outgoing I/F	Outgoing Router (FEC)
L1'	m1	if0	R3
L2'	m2	if0
L3'	m3	if0
L1'	m4	if0
L2'	m5	if0
L3'	m6	if0
L1'	m1'	if1	R4
L2'	m2'	if1
L3'	m3'	if1
L1'	m4'	if1
L2'	m5'	if1
L3'	m6'	if1

한편, MPLS 네트워크에서는 LSP의 성능 및 장애 정보를 검출하기 위해 MPLS OAM 기능을 수행할 수 있다. MPLS OAM 기능에 의해 MPLS 네트워크는 LSP의 성능이 심하게 열화되거나 LSP에 장애가 발생하는 경우를 감지하고 사용할 수 없게 된 LSP 를 제거하고 새로운 LSP를 계산하거나, 사용할 수 없게 된 LSP 대신 대체 LSP로 절체하는 등의 복구 기능을 수행할 수 있다. MPLS OAM 기능 역시 중앙 집중 제어 장치(200)에 의해 수행될 수 있다. 중앙 집중 제어 장치(200)의 LSP 감시부(310)는 MPLS 네트워크의 링크 및 설정된 LSP의 성능 및 장애를 관리한다. 하기에서는 특히 MPLS 네트워크의 LSP의 성능(performance)에 대한 감시(monitoring), LSP의 커넥티비티에 대한 감시 및 링크의 커넥티비티에 대한 감시의 세 가지 항목을 들어 본 발명에 따른 OAM 기능을 설명하도록 한다.

먼저, 도 5를 참조하여 LSP의 성능에 대한 감시를 설명하도록 한다.

도 5는 OAM 패킷을 사용한, LSP의 성능 감시에 사용되는 성능 값들의 측정을 도시하는 도면이다.

MPLS 네트워크에서 LSP의 성능 감시를 위해서는 OAM 패킷이 사용된다. OAM 패킷의 전송을 통해 해당 LSP에서의 전송 지연, 지터, 전송 손실 등의 수치가 측정될 수 있다. 도 5에서 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 5의 "t3-t1"이 된다. 양방향 지터는 "var{T1', T2', ... , Tn'}" 값이 되고, 양방향 전송 손실은 "K/N"이 된다. MPLS 네트워크의 각 MES는 상기 항목들을 포함하는 LSP의 성능 값을 측정하여 중앙 집중 제어 장치(200)의 LSP 감시부 (320)에 송신하고, LSP 감시부(320)는 수신한 측정값들을 통해 각 LSP의 성능을 감시한다.

다음으로 LSP의 커넥티비티 감시에 대해 설명한다.

도 6은 OAM 패킷을 사용한, LSP의 커넥티비티 감시를 도시하는 도면이다.

LSP의 커넥티비티 감시를 위해 사용되는 OAM 패킷으로는 IETF(Internet Engineering Task Force) MPLS ping(ping 모드 및 trace-route를 포함) 패킷, IETF BFD 메시지, IETF VCCV 메시지, ITu-T OAM 패킷 등이 있다. ITU-T OAM 패킷은 "ITU-T Y.1711"에 정의되어 있다. 이들 패킷들에 대한 별도의 설명은 생략한다. 이들 패킷들을 통해 LSP 상에서 장애가 감지되면, LSP 감시부(320)는 해당 LSP에 대해 트래픽 엔지니어링(traffic engineering), protection/restoration 등을 수행하여 상기 장애에 대처할 수 있다.

다음으로 MPLS 네트워크의 링크에 대한 감시를 설명한다. MPLS 네트워크의 링크에 대한 감시는 헬로 메시지를 사용하여 이루어질 수 있다.

각 MPLS 스위치들은, MPLS 네트워크의 링크 및 LSP 관리를 위해, 최초 네트워크 구동 시의 토폴로지/리소스 확인 후에도 헬로 메시지를 통해 지속적으로 토폴로지/리소스 확인을 수행한다. 토폴로지 또는 리소스에 변화가 발생하는 경우, MPLS 스위치는 상기 변화된 사항을 중앙 집중 제어 장치(200)에게 통보함으로써 중앙 집중 제어 장치(200)가 토폴로지/리소스 테이블을 갱신할 수 있도록 한다.

헬로 메시지를 사용한 링크 감시의 예를 들면, MPLS 스위치는 Hello Dead Interval 내에 헬로 메시지가 도달하지 않으면 해당 링크에 장애가 발생했다고 판 단하고 중앙 집중 제어 장치(200)에 장애 발생을 알리는 신호를 송신한다. 이 장애 발생 신호는 중앙 집중 제어 장치(200)의 LSP 감시부(310)에 송신된다. 장애 발생 신호는 장애가 발생한 링크에 대한 정보를 적어도 포함하도록 구성될 수 있다.

장애 발생 신호를 수신한 LSP 감시부(310)는, 장애가 발생한 링크에 대한 정보를 LSP 계산 정보 수집부(300)에 송신하고, LSP 계산 정보 수집부(300)는 수신한 정보를 사용하여 토폴로지/리소스 테이블을 갱신한다. 또한 LSP 감시부(310)는 LSP 계산부(302)에 링크 장애를 통보하여 LSP 계산부(302)가 장애가 발생한 링크 내의 LSP에 대한 protection/restoration 기능을 수행하도록 한다. 장애 발생에 대처하기 위해 수행되는 protection/restoration의 예로, SDH protection인 UPSR, BLSR과 MPLS protection인 path protection, link protection 등이 사용될 수 있다. 이러한 MPLS 네트워크에서의 링크 감시는 도 7에 도시되어 있다.

도 7은 헬로 메시지를 사용한 MPLS 네트워크의 링크에 대한 감시를 도시한 도면이다.

도 7과 같이 MCS1 과 MCS2 사이의 링크에서 장애가 발생하면, MCS1과 MCS2 사이에는 헬로 메시지가 전송되지 않는다. 상대 스위치로부터 헬로 메시지를 수신하지 못하면, MCS1 또는 MCS2는 상대 스위치와 연결되는 링크에 장애가 발생했음을 알리는 신호를 중앙 집중 제어 장치(200)의 LSP 감시부(320)에 송신한다. LSP 감시부(320)는 상기 신호를 수신하면, 상기 신호에 포함된 링크 정보를 사용하여 해당 링크에 대한 protection/restoration을 수행할 수 있다.

한편, 중앙 집중 제어 장치(200)는 설정된 LSP들의 상태를 관리하는 LSP 관리부(320)를 더 포함할 수 있다. LSP 관리부(320)는 계산 및 설정된 LSP에 대한 정보를 저장하고 이후의 MPLS 네트워크의 운용을 관리한다. LSP 관리부(320)에 저장된 LSP 정보는 앞서 설명한 MPLS 네트워크의 OAM에서도 사용된다. 하기의 [표 9]는 LSP 관리부(320)가 MPLS 네트워크에 설정된 LSP들의 상태를 관리하기 위해 사용할 수 있는 테이블의 일 예이다.

Link	Link BW		# of Tunnel LSP	Tunnel LSP ID	BW of Tunnel LSP		@ of VC LSP	VC LSP ID	BW of VC LSP
	Reserved	Unreserved			Reserved	Unreserved			Reserved	Unreserved
MES1 to MCS1	B1	b1	2	Tunnel 1	T1	t1	3	VC1	M1	m1
								VC2	M2	m2
								VC3	M3	m3
				Tunnel 2	T2	t2	2	VC4	M4	m4
								VC5	M5	m5
MCS1 to MCS2	B2	b2	2	Tunnel 1	T1	t1	3	VC1	M1	m1
								VC2	M2	m2
								VC3	M3	m3
				Tunnel 3	T3	t3	2	VC6	M6	m6
								VC7	M7	m7

상기 [표 10]의 각 항목들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

또, 본 발명의 중앙 집중 제어 장치(200)는 외부로부터의 연결 요청을 수락 또는 거부하는 연결 수락부(330)를 더 포함할 수 있다. 연결 수락부(330)는 외부 운용자(360)또는 외부의 콜 서버(call server)(230)와 연결된다. 외부 서비스는 MES를 통해 MPLS 네트워크에 연결되지만, 상기 서비스에 대한 수락 여부는 중앙 집 중 제어 장치(200)의 연결 수락부(330)에 의해 판단된다.

연결 수락부(330)는, 운용자(360) 또는 콜 서버(예를 들면 소프트스위치)(230) 등 외부로부터의 서비스 연결 요청을 받으면, LSP 관리부(320)를 참조하여 상기 요청된 서비스를 위해 사용 가능한 LSP와 대역폭이 존재하는지를 판단한다. 연결 수락부(330)는 설정된 LSP 중 가용한 LSP와 대역폭이 존재하면 MES로 입력되는 서비스 데이터가 해당 LSP에 매핑될 수 있도록 제어한다. 그러나 만일 가용한 LSP 또는 대역폭이 존재하지 않으면, 연결 수락부(330)는 LSP 계산부(302)에 신규 LSP의 설정을 요청하고, LSP 계산부(302)는 이에 따라 해당 서비스를 수용할 수 있는 신규 LSP를 계산한다. 한편, 요청받은 서비스를 지원할 수 있는 LSP가 존재하지 않으며 신규 LSP의 설정도 불가능하다면, LSP 계산부(302)는 해당 서비스를 요청한 상대에게 상기 서비스가 불가능함을 알린다.

또, 본 발명의 중앙 집중 제어 장치(200)는 LSP 설정 및 관리 정책을 담당하는 정책 관리부(340)를 더 포함할 수 있다. 정책 관리부(340)는 운용자(360)로부터 MPLS 네트워크에서의 LSP 설정 및 관리 정책을 수신 받고 상기 정책이 LSP 계산부(302) 또는 연결 수락부(330)의 동작에 반영될 수 있도록 한다.

정책 관리부(340)에 저장되고 관리되는 정책 항목들을 예로 들면 다음과 같다. 여기서는 각 정책 항목들을 터널 LSP 관련 정책 항목들과 가상 경로 LSP 관련 정책들로 구분하여 예시하도록 한다.

먼저, 터널 LSP 관련 정책 항목들로는 터널 LSP 클래스(예를 들면, premium, guaranteed, best effort), 터널 LSP 파라미터들(예를 들면, 대역폭, 지연, 지터), EXP <-> LSP 매핑(예를 들면, EXP0을 premium 등급으로 매핑, EXP1을 guaranteed 등급으로 매핑, EXP2 내지 EXP7을 best effort 등급으로 매핑), protection/restoration 항목 등이 있을 수 있다. 여기서 protection/restoration 항목에는, 예를 들면, 링크 또는 경로 protection, protection 형태(예를 들면, 1:1, 1+1, 1:N, N:M 등), LSP 클래스 별 protection/restoration 등이 있다.

다음으로, 가상 경로 LSP 관련 정책 항목들로는 가상 경로 LSP 클래스(예를 들면, premium, guaranteed, best effort 등), 가상 경로 LSP 파라미터들(대역폭, 지연, 지터, 패킷 손실 등), CoS(Class of Service) <-> EXP <-> LSP 매핑, 가상 경로 LSP에 대한 우선 순위(preemption priority per VC LSP), protection/restoration 항목 등이 있다. 여기서, CoS <-> EXP <-> LSP 매핑의 예로는 EF <-> EXP0 <-> premium의 매핑, 802.1p 0 <-> EXP0 <-> premium의 매핑 등이 있을 수 있다. CoS에는 DSCP, 802.1p 등이 사용될 수 있다. 가상 경로 LSP에 대한 우선 순위는 신규 LSP의 설정 또는 트래픽 엔지니어링 시에 사용될 수 있다. protection/restoration은 요구하는 장애 극복(failure recovery) 특성을 갖는 터널 LSP에 매핑된다.

이와 같은 정책들은 MPLS 네트워크에서의 LSP 설정, 관리 등에 사용될 수 있다.

하기에서는 본 발명에 따른 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치의 동작에 대해 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 동작에 따른 순서흐름 도이다.

도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 중앙 집중 제어형 MPLS 네트워크의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, MPLS 네트워크에 대한 경로 설정 과정에 대해 설명한다. MPLS 네트워크에 대한 경로 설정 과정은 도 8의 800 내지 804에 도시되어 있다.

MPLS 네트워크가 동작을 시작하면, 중앙 집중 제어 장치(200)는 800에서 MPLS 스위치들로부터의 정보 수신을 통해 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 수집하고 수집한 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 사용하여 토폴로지/리소스 테이블을 작성한다. 802에서 중앙 집중 제어 장치(200)는 상기 토폴로지/리소스 테이블을 참조하여 LSP를 계산한다. 804에서 중앙 집중 제어 장치(200)는 계산한 LSP를 각 MPLS 스위치들에 송신하여 계산된 LSP가 MPLS 스위치들에 설정되도록 한다.

한편, 806에서 MPLS 네트워크는 800 내지 804를 통해 설정된 LSP를 사용하여 운용되는데, 운용되는 MPLS 네트워크에서 810과 같이 토폴로지 또는 리소스의 변화가 발생하면, 800이 다시 수행된다.

다음으로, LSP가 설정되어 운용 중인 MPLS 네트워크에서의 장애 발생 시, 장애의 감지 및 발생한 장애를 해결하기 위한 과정을 설명한다. 이 과정은 도 8의 820 내지 840에 도시되어 있다.

820에서 중앙 집중 제어 장치(200)는 운용 중인 MPLS 네트워크에 대한 감시를 수행한다. 중앙 집중 제어 장치(200)는 MPLS 스위치로부터 장애 발생 신호가 수신되는 경우 MPLS 네트워크에 장애가 발생했다고 판단할 수 있다. MPLS 스위치 는 헬로 메시지를 이용하여 링크 장애의 발생 여부를 감시하고 MPLS OAM 프로토콜을 이용하여 LSP 성능 및 장애를 감시할 수 있다. 본 발명에서 MPLS OAM 프로토콜은 MPLS 네트워크 상에서 장애가 발생한 LSP가 존재하는지의 여부를 확인하기 위해 사용될 수 있다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 822에서 링크 장애 발생 여부를 판단하고, 링크에 장애가 발생했으면 800을 다시 수행한다. 중앙 집중 제어 장치(200)는 824에서 LSP 장애 발생 여부를 판단하고, LSP 장애가 발생한 경우 826에서 상기 장애가 발생한 LSP를 대체할 수 있는, 미리 설정된 절체 경로가 존재하는지를 판단한다. 절체 경로가 존재하면, 중앙 집중 제어 장치(200)는 828에서, 장애가 발생한 LSP 대신에, 상기 절체 경로를 동작시킨다. 절체 경로가 존재하지 않으면, 중앙 집중 제어 장치(200)는 802에서 절체 경로로 사용하기 위한 LSP를 계산한다. LSP 장애가 아닌 경우에 중앙 집중 제어 장치(200)는 기존의 LSP 동작 상태를 그대로 유지한다.

한편, 링크 장애 또는 LSP 장애가 발생되면, 중앙 집중 제어 장치(200)는 스위치는 상기 장애가 발생된 링크 또는 LSP에 대한 장애 복구 여부를 지속적으로 판단한다(830 또는 840).

중앙 집중 제어 장치(200)는 LSP 장애의 복구 여부를 판단하고(830), LSP의 장애가 복구되었다고 판단되면 현재 동작 중인 절체 LSP를 정지하고 주 LSP를 동작시킨다(832). 그러나 LSP가 장애 상태를 유지하고 있으면 LSP 감시를 다시 수행한다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 링크 장애의 복구 여부를 판단하고(840), 링크의 장애가 복구되었다고 판단되면 토폴로지/리소스 테이블을 갱신한다(800). 그러나 링크에 장애가 지속되고 있으면 링크 감시 절차를 다시 수행한다.

다음으로, 외부로부터의 서비스 요청이 수신되는 경우의 MPLS 네트워크의 동작에 대해 설명한다. 이는 도 8의 850 내지 852에 도시되어 있다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 연결 수락부(330)를 통해 운용자(360) 또는 콜 서버(230)로부터 서비스 연결 요청을 받으면(850), 상기 요청받은 서비스를 지원할 수 있는 LSP가 존재하는지를 확인한다(852). 중앙 집중 제어 장치(200)는 요청받은 서비스를 지원할 수 있는 LSP가 존재하면, 이를 상기 서비스를 요청한 상대 장치에 알리고, 요청받은 서비스를 지원할 수 있는 LSP가 존재하지 않으면, 상기 서비스를 지원하기 위한 새로운 LSP를 계산한다(802). 상기 새로운 LSP의 계산은 중앙 집중 제어 장치(200)의 LSP 계산부(302)에서 수행될 수 있다. 중앙 집중 제어 장치(200)는 새로이 계산된 LSP의 정보를 상기 서비스를 요청한 상대 장치에 알린다.

마지막으로, LSP 설정 또는 MPLS 네트워크의 관리에 대한 정책의 반영 과정에 대해 설명한다. 이 과정은 도 8의 862에 해당한다.

중앙 집중 제어 장치(200)는 운용자(360)로부터 MPLS 네트워크에서의 LSP 설정 또는 관리를 위한 정책을 수신하여 기존의 정책에 변화가 발생하면(862), MPLS 네트워크가 이 정책에 의해 운용될 수 있도록 MPLS 네트워크에 대한 정책을 관리한다.

이상으로 MPLS 네트워크에서의 중앙 집중 제어 장치 및 방법에 대해 설명하였다.

그런데, 상술한 본 발명은 MPLS 네트워크 외에 다른 네트워크에 적용될 수도 있을 것이다. 본 발명은 네트워크를 구성하는 각 스위치들간의 정보 교환을 통해 경로를 설정하는 모든 네트워크에 적용됨으로써 스위치들간에 교환되어야 할 정보의 양을 줄일 수 있을 것이다. 본 발명이 적용되는 네트워크는 경로 설정을 위한 스위치들간의 정보 교환이 많은 네트워크에 적용될 때 더 높은 효과를 얻을 수 있을 것이다.

본 발명을 적용함으로써 종래의 MPLS네트워크에서 제기되는 복잡한 프로토콜 스택의 문제점을 해결할 수 있으며, 복잡한 프로토콜 스택을 제거함으로써 MPLS 스위치의 구성 및 MPLS 네트워크의 구조를 간단하게 할 수 있다. 또한 중앙 집중 제어 장치가 망의 토폴로지/리소스, LSP 계산 및 설정, 리소스 정보 및 장애 관리 등을 모두 수행함으로써 네트워크의 운용 및 관리를 간단하게 할 수 있다. 이와 같은 효과들을 가지는 본 발명의 중앙 집중형 제어 시스템은 현재 구축 노력 중인 QoS 보장형 차세대 네트워크(Next Generation Network; NGN)에 효율적으로 적용되어 사용될 수 있다.

Claims

하나 이상의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소(Label Switching Network Element)를 포함하는 MPLS(Multi Protocol Label Switching) 네트워크의 중앙 집중 제어 장치에 있어서,

각각의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들의 연결 상태 정보 및 리소스 정보를 포함하는 LSP(Label Switching Path) 계산 정보를 수신하는 LSP 계산 정보 수집부; 와

상기 각 라벨 스위칭 네트워크 구성요소에게 설정하기 위한 LSP를 상기 수신된 LSP 계산 정보를 반영하여 계산하는 LSP 계산부를 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산 정보 수집부는,

상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들과 헬로 메시지 송수신을 통하여 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들간의 연결 상태 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제2항에 있어서,

상기 헬로 메시지는,

상기 헬로 메시지를 전송하는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소의 ID, Hello Interval, Hello Dead Interval 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산 정보 수집부는,

상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 수신한 LSP 계산 정보를 사용하여, 각 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들 간의 연결 관계 및 리소스 정보를 표시하는 토폴로지/리소스 테이블을 작성하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산 정보 수집부는 MPLS 네트워크의 에지(edge)에 위치하는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소인 MES(MPLS Edge Switch)로부터 수신한 LSP 계산 정보를 사용하여, 하위 인터페이스와의 연결 정보를 표시하는 하위 인터페이스 토폴로지 테이블을 작성하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제5항에 있어서,

상기 하위 인터페이스는,

IP(Internet Protocol) 라우터, 이더넷 스위치(Ethernet Switch), ATM/프레임 릴레이 스위치(ATM/FR Switch), 미디어 게이트웨이(Media Gateway), TDM 스위치들 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산부로부터 계산된 LSP를 입력받고, 입력받은 LSP를 상기 각 라벨 스위칭 네트워크 구성요소에 전송하여 각 MPLS 스위칭 네트워크 구성 요소가 상기 계산된 LSP를 설정하게 하는 LSP 활성화부를 더 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산부로부터 계산된 LSP를 저장하는 LSP 관리부를 더 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제8항에 있어서,

외부로부터 서비스 요청이 수신되면, 상기 LSP 관리부로부터 상기 서비스를 위해 사용될 LSP의 존재 여부를 확인하고, 상기 서비스를 위해 사용될 LSP가 존재하는 경우 상기 LSP 정보를 상기 서비스를 요청한 상대 장치에 송신하는 연결 수락부를 더 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제9항에 있어서,

상기 연결 수락부는 상기 서비스를 위해 사용될 LSP가 존재하지 않는 경우, 상기 LSP 계산부에 상기 요청받은 서비스를 위한 새로운 LSP의 계산을 요청하고, 상기 LSP 계산부로부터 상기 새로운 LSP의 정보를 수신받아 상기 서비스를 요청한 상대 장치에 송신하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제10항에 있어서,

상기 연결 수락부는 상기 서비스를 위해 사용될 LSP가 존재하지 않고, 새로운 LSP를 설정할 수 없는 경우 상기 서비스를 사용할 수 없음을 상기 서비스를 요청한 상대 장치에 알리는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 LSP 계산부의 LSP 설정 시에 적용할 정책들을 저장하는 정책 관리부를 더 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 계산된 LSP를 사용하여 서비스를 제공하는 MPLS 네트워크에서의 링크 또는 LSP의 장애 발생 여부를 감시하는 LSP 감시부를 더 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제15항에 있어서,

상기 LSP 감시부는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소로부터 장애 발생 신호를 수신함으로써 MPLS 네트워크에서의 장애 발생을 감지하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제15항에 있어서,

상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소는, 헬로 메시지에 포함된 hello dead interval 내에 상대 라벨 스위칭 네트워크 구성요소로부터의 헬로 메시지가 수신여부를 이용하여 상기 상대 라벨 스위칭 네트워크 구성요소와의 연결 링크 또는 LSP 장애여부를 판단하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소는 MPLS 스위치인 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 장치.
중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크에 있어서,

라벨 스위칭이 가능한 하나 이상의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소;

상기 각각의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소 간 연결 상태 정보 및 리소스 정보를 수신하여, 기설정된 정책에 따라 LSP 계산을 수행하고, 상기 계산된 LSP를 각 라벨 스위칭 네트워크 구성 요소에 설정하도록 하는 중앙 집중 제어 장치를 포함하는 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
제19항에 있어서, 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들은 인접하는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들과의 헬로 메시지 전송을 통해 인접하는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들과의 상호 연결 상태를 파악하는 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
제 20항에 있어서, 상기 헬로 메시지는 헬로 메시지를 전송하는 MES/MCS ID, hello interval, hello dead interval 등을 포함하는 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
제 19항에 있어서, 상기 중앙 집중 제어 장치는 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 수신한 LSP 계산 정보를 사용하여 각 MPLS 스위치들간의 연결 관계 및 리소스 정보를 표시하는 토폴로지/리소스 테이블을 작성하고, 상기 토폴로지/리소스 테이블을 사용하여 상기 MPLS 네트워크의 LSP를 계산하는 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
제 19항에 있어서, 상기 중앙 집중 제어 장치는 상기 계산된 LSP에 대한 장애 관리를 수행하는 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
제 19항에 있어서, 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소는 MPLS 스위치인 중앙 집중 제어 구조의 MPLS 네트워크.
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하나 이상의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소를 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법에 있어서,

각각의 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들의 연결 상태 정보 및 리소스 정보를 포함하는 LSP 계산 정보를 수신하는 제 1 과정과,

상기 수신한 LSP 계산 정보를 사용하여 상기 MPLS 네트워크에 대한 토폴로지 정보를 생성하는 제 2 과정과,

상기 토폴로지 정보 및 리소스 정보를 사용하여 상기 MPLS 네트워크의 LSP를 계산하는 제 3 과정과,

상기 계산한 LSP를 상기 각 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들에 송신하여 상 기 MPLS 네트워크에 LSP를 설정하는 제 4 과정을 포함하는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법.
제 26항에 있어서, 상기 제 1 과정에서 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들로부터 수신되는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들간의 연결 상태 정보는 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들이 인접하는 라벨 스위칭 네트워크 구성요소들과의 헬로 메시지 송수신을 통해 수집한 정보인 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법.
제26항에 있어서,

상기 제3과정의 LSP 계산은 계산된 LSP가 운용자에 의해 결정된 정책을 만족시키도록 수행되는 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법.
제 26항에 있어서, 상기 라벨 스위칭 네트워크 구성요소는 MPLS 스위치인 MPLS 네트워크의 중앙 집중 제어 방법.