KR100776789B1 - 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜의 링크정보 관리 방법 및 장치 - Google Patents

트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜의 링크정보 관리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 트래픽 엔지니어링 확장으로 인한 망 부하 증가 및 라우터 성능 저하를 개선하기 위해 트래픽 엔지니어링 경로 설정을 위한 확장된 링크 정보 및 링크의 통계적인 대역 사용량 정보를 관리하고, 이를 링크 상태 광고 메시지 분배 조건에 사용함으로써, 상대적으로 적은 링크 상태 광고 메시지를 발생시킴으로써 망 내의 트래픽 증가를 방지할 수 있으며, 기존 방법과 비교하여 유사한 트래픽 엔지니어링 경로 설정 성공 확률을 가짐으로써 라우터의 성능 저하를 방지할 수 있으면서, 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 효율적이고, 안정적인 링크 상태 라우팅 프로토콜을 제공할 수 있다.
트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF-TE), TE 링크 정보, TE 링크 관리 정보, TE 링크 자원 정보 변경, 링크 가용 대역량, opaque-LSA, TE-LSDB.

Description

트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜의 링크 정보 관리 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM FOR MANAGEMENT LINK INFORMATION OF OSPF-TE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보 관리 장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 트래픽 엔지니어링 확장 OSPF의 효율적인 링크 정보 관리를 위한 절차를 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링 확장 OSPF의 링크 정보 관리 데이터 구조도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 링크 정보 관리 방법과 기존 방법의 성능 비교 결과를 도시한 그래프.
본 발명은 인터넷 망의 트래픽 엔지니어링을 통한 품질 보장형 서비스에 관한 것으로서, 특히 품질 보장형 서비스를 위해 필요한 망의 상태 정보를 제공하기 위한 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF : Open Shortest Path First)의 효율적인 링크 정보 관리 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재까지의 인터넷 망은 최선형 서비스만을 제공하여 왔으나, 인터넷 수요가 급속히 증가하여 인터넷이 경제 활동의 기반 기술로 확산되면서 다양한 종류의 고품질 서비스 제공을 필요로 하고 있다.
따라서 한정된 망 자원 내에서 동적으로 변하는 트래픽을 관리하여 효율적으로 사용하기 위한 트래픽 엔지니어링 기술이 주요 이슈가 되고 있다. 이러한 트래픽 엔지니어링을 위해서는 제약(constraint)을 만족하는 계산된 경로로의 연결 설정이 필요하며, 이러한 경로의 계산은 현재의 망 상태를 기반으로 수행된다. 여기서 상기 망 상태는 망의 모든 링크의 트래픽 엔지니어링 메트릭(metric), 지연(delay) 및 가용 대역량 정보 등을 의미한다. 따라서 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 정보의 획득은 인터넷에서의 품질 보장형 서비스 제공의 기반이 된다.
그러나 현재까지의 인터넷에서는 링크 상태 라우팅 프로토콜을 이용하여 망의 토폴로지 정보만을 전달하고, 이를 바탕으로 최단 경로만을 제공하였기 때문에 트래픽 엔지니어링을 실현하기 위해서는 확장된 링크 상태 정보의 수집 및 분배가 링크 상태 라우팅 프로토콜에 의해 제공되어야 한다.
대표적인 링크 상태 라우팅 프로토콜인 최단 경로 우선 프로토콜(Open Shortest Path First 이하, OSPF라 칭함)도 이러한 상세 링크 정보를 전달하기 위해 프로토콜을 확장하였으며, 이를 트래픽 엔지니어링 확장 OSPF(OSPF-TE)라고 한다. 상기 OSPF-TE에서는 상세 링크 정보를 전달하기 위한 프로토콜의 확장만을 정 의하고 있고, 링크 정보가 변경되면 OSPF 라우팅 피어들에게 링크 상태 광고 메시지를 송신하여 도메인 내 모든 OSPF가 동일한 링크 상태 데이터베이스(LSDB : Link State Data Base)를 구축하는 OSPF의 동작은 동일하다.
그러나 이러한 링크 상태 정보 변경 시 마다 링크 상태 광고 메시지를 송신하고, 도메인 내 모든 OSPF의 링크 상태 데이터베이스를 재구축하는 것은 비효율적이다.
특히, 트래픽 엔지니어링을 위해 확장된 OSPF의 링크 정보가 사용 대역량 정보임을 고려할 때, OSPF-TE에서의 링크 상태 정보 변경은 기존 OPSF에서의 링크 상태 정보 변경 횟수에 비하면 엄청난 증가를 가져온다. 이로 인해 기존 물리적 토폴로지 링크 정보와 트래픽 엔지니어링 상태 정보를 포함하는 링크 정보가 수시로 변하는 상황을 반영하여 갱신되어야 한다.
그런데 라우팅을 위한 링크 정보 광고가 자주 발생할 경우 정확한 경로 상태를 반영함으로써 가장 적절한 라우팅 경로를 설정할 수 있지만 OSPF의 링크 상태 광고 메시지의 증가로 인한 망 내의 부하 증가를 가져오게 된다. 반대로, 라우팅 링크 정보 광고가 감소할 경우, 링크 정보 광고로 인한 부하는 감소하지만 경로 설정 및 변경에 다른 상황이 반영되지 않아 부정확한 경로 설정이 이루어질 수 있는 문제점이 있다.
또한, 하나의 링크 정보 광고는 도메인 내의 모든 OPSF 프로토콜에 반영되며, 이로 인해 도메인 내의 모든 라우터는 링크 상태 데이터베이스를 재구축하고, 경로 계산을 수행해야 한다. 때문에 잦은 링크 상태 데이터베이스 재구축에 따른 라우팅 프로토콜의 부하 증가 및 라우터의 성능 저하를 가져오는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 인터넷 망의 OSPF-TE에서 정확한 링크 정보를 이용한 트래픽 엔지니어링 경로 설정을 제공 및 링크 정보 광고를 감소시키기 위한 링크 정보 관리 방법 및 장치를 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 트래픽 엔지니어링 확장으로 인한 망 부하 증가 및 라우터 성능 저하를 개선하기 위해 트래픽 엔지니어링 경로 설정을 위한 확장된 링크 정보 및 링크의 통계적인 대역 사용량 정보를 관리하고, 이를 링크 상태 광고 메시지 분배 조건에 사용하기 위한 링크 정보 관리 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법은, 운영자에 의해 설정된 트래픽 엔지니어링(TE) 링크 정보를 입력받는 과정과, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 기반으로 초기화된 링크 관리 정보를 이용하여 인접 노드들의 라우팅 피어와 네이버를 형성하는 과정과, 상기 인접 노드들과 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 교환하여 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 트래픽 엔지니어링 링크 상 태 정보 테이블(TE-LSDB)을 구성하는 과정과, 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생하면, 상기 링크 관리 정보를 갱신하는 과정과, 상기 갱신된 링크 관리 정보를 이용하여 계산된 링크 가용 대역량의 통계 정보를 기반으로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경의 광고 여부를 판단하여 상기 인접 노드들의 라우팅 피어로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 과정과, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경에 따라 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 재구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치는, 운영자에 의해 설정된 트래픽 엔지니어링(TE) 링크 정보를 입력받는 운영자 명령어 처리부와, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 기반으로 초기화된 링크 관리 정보를 이용하여 인접 노드들의 라우팅 피어와 네이버를 형성하는 링크 정보 분배부와, 상기 인접 노드들과 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 교환하고, 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생하면, 상기 링크 관리 정보를 갱신하고, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경을 상기 인접 노드들의 라우팅 피어로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 링크 정보 처리부와, 상기 갱신된 링크 관리 정보를 이용하여 계산된 링크 가용 대역량의 통계 정보를 기반으로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보가 변경되었는지를 판단하는 링크 자원 처리부와, 상기 교환된 트래픽 엔지니어링 링크 정보에 따라 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 구성 및 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경에 따라 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 재구성하는 링크 상태 정보 테이블 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예에서는 인터넷 망에서의 트래픽 엔지니어링 확장을 고려한 링크 상태 라우팅 프로토콜인 최단 경로 우선 프로토콜(Open Shortest Path First 이하, OSPF라 칭함)을 적용하여 설명하며, 이러한 트래픽 엔지니어링 확장 OSPF(OSPF-TE)으로 인하여 망의 부하 증가 및 라우팅 프로토콜의 성능 저하를 개선하기 위해 OSPF-TE에서의 효율적인 링크 정보 관리를 위한 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다. 우선, OSPF-TE의 링크 정보 관리 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보 관리 장치를 도시한 구성도이다.
상기 도 1을 참조하면, OSPF-TE의 링크 정보 관리 장치는 운용자 명령어 처리부(101)와 다수의 라우팅 피어(102)와, 시스템 자원 관리부(103)와, 트래픽 엔지니어링 확장(TE) 경로 계산부(104) 및 트래픽 엔지니어링 확장(TE)부(110)로 구분되어 구성된다. 여기서 상기 트래픽 엔지니어링 확장(TE)부(110)는 링크 메트릭 설정부(111)와, 링크 정보 분배부(112)와, 링크 정보 처리부(1113)와, 링크 자원 처리부(115)와, 링크 상태 정보 테이블 관리부(116) 및 링크 상태 정보 테이블(117)로 이루어진다.
상기 운용자 명령어 처리부(101)는 트래픽 엔지니어링을 위해 사용되는 링크 설정 정보를 입력받는다.
상기 TE부(110)의 링크 매트릭 설정부(111)는 입력받은 최대 대역량, 사용 가능한 대역량, 메트릭 및 그룹 정보를 링크 정보 분배부 및 링크 정보 처리부 등 링크 정보를 필요로 하는 다른 블록으로 전달한다.
상기 TE부(110)의 링크 정보 분배부(112)는 초기단계에서 Hello와 DD(Database Description) 패킷을 송/수신하여 라우팅 피어(102)와 인접(Adjacency) 관계 즉, 이웃 라우터와 관계를 설정하고, 이때, 부정확 링크 상태 광고(Opaque-LSA(Link State Advertisement)) 능력을 협상하여 부정확한(Opaque) 지원 능력을 가진 이웃들에게만 TE 링크 정보를 포함하는 Opaque-LSA 메시지를 전달한다. 그리고 상기 링크 정보 분배부(112)는 가용 대역량 변경에 의한 링크 정보 변경 시에도 모든 라우팅 피어(102)로 Opaque-LSA를 이용하여 광고한다.
상기 링크 상태 정보 테이블 관리부(115)는 상기 링크 정보 처리부(113)의 판단 하에 상기 Opaque-LSA 메시지를 수신한 모든 라우팅 피어(102)에 따라 TE 링크 상태 정보 테이블(117)을 재구성한다. 이때, Opaque-LSA 메시지를 수신한 OSPE도 TE 링크 상태 정보 테이블을 재구성하게 된다.
상기 시스템 자원 관리부(103)는 TE 경로 계산부(104)의 요청에 따라 constrain 조건을 갖는 결정된 경로들의 자원을 관리하고, 해당 경로가 RSVP-TE 등 경로 설정 신호 프로토콜에 의해 설정되면, 이를 링크 자원 처리부(114)로 전달한다.
상기 링크 자원 처리부(114)는 상기 갱신된 링크 관리 정보를 이용하여 계산된 링크 가용 대역량의 통계 정보를 기반으로 상기 TE 링크 자원 정보가 변경되었는지를 판단한다.
상기 링크 정보 분배부(112)에서 상기 라우팅 피어(102)로 Opaque-LSA를 통해 광고되는 TE 링크 정보인 메트릭 관련 값(TLV : Type Length Value)은 하기 <표 1>과 같다.
값 의미
Traffic engineering metric 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 메트릭
Maximum bandwidth 링크의 최대 대역량
Maximum reservable bandwidth 링크의 최대 사용 가능한 대역량
Unreserved bandwidth 링크의 가용 대역량
Administrative group 운용자에 의한 링크의 분류 그룹
그러면 이와 같은 구조를 갖는 OSPF-TE의 링크 정보 관리 장치에서 효율적인 링크 정보 관리 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 트래픽 엔지니어링 확장 OSPF의 효율적인 링크 정보 관리를 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 인터넷 망 내의 OSPE-TE가 동작중인 모든 노드에서는 운용자로부터 TE 관련 링크 초기값을 포함하는 TE 링크 정보를 입력받는다. 즉, 201단계에서 상기 모든 노드에서의 OSPE-TE의 링크 정보 관리 장치는 운용자 명령어 처리부(101)를 통해 상기 TE 링크 정보를 입력받는다. 여기서 상기 TE 관련 링크 초기값으로 설정되는 TE 링크 정보는 링크 별 최대 대역량(max_band) 및 링크 별 가용 대역량(init_avail_band)으로서, 이들은 TE 링크 정보 구성에 반드시 필요한 정보이므로 상기 운용자에 의해 TE 경로를 사용하기 전에 설정되어야 한다. 그리고 나머지 TE 링크 정보인 링크 메트릭, 최대 사용 가능한 대역량 및 운용자에 의한 링크의 분류 그룹은 운용자의 필요에 의해 설정될 수 있다.
그런 다음 202단계에서 링크 정보 관리 장치는 링크 메트릭 설정부(111)를 통해 상기 TE 링크 정보를 기반으로 TE 링크 상태에 관련한 TE 링크 관리 정보를 초기화한다. 여기서 초기화되는 상기 TE 링크 관리 정보로서, 링크 용량(C)은 상기 링크별 최대 대역량(max_band)으로 설정되고, 링크 가용 대역량(Ab)은 링크별 가용 대역량(init_avail_band)으로 설정되며, 링크 가용 대역량 평균(Mb)은 상기 링크 가용 대역량(Ab)으로 설정된다.
이러한 초기 TE 링크 관리 정보를 설정한 링크 정보 관리 장치는 링크 정보 분배부(112)를 통해 203단계에서 동일 라우팅 프로토콜이 구동 중인 라우팅 피어들(102)과 TE 링크 관리 정보를 공유하기 위한 관계 수립을 위해 Hello 패킷을 송/수신함으로써 네이버를 형성한다. 이러한 네이버 형성은 망 내의 모든 OSPE-TE로 전파되어 전체 OSPE-TE 네이버가 형성된다.
이와 같이 이웃 라우팅 피어(102)와 네이버가 형성되면, 204단계에서 링크 정보 관리 장치는 링크 정보 처리부(113)를 통해 상기 이웃 라우팅 피어(102)와 기본 링크 정보를 링크 상태 광고(LSA)를 통해 교환하여 최단 경로 제공을 위한 토폴로지 정보를 구성한다. 그리고 상기 링크 정보 처리부(113)는 TE 링크 정보를 부정확한 링크 상태 광고(opaque LSA)를 교환하여 TE 경로 제공을 위한 TE 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB : TE Link State DataBase)을 구성한다. 여기서 상기 TE 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)의 상세한 구조는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같으며, 이하, 구체적으로 설명하기로 한다. 그리고 상기 TE 링크 정보의 교환은 연속적으로 망 전체에서 일어나므로 링크 정보 관리 장치는 결국 망 내의 모든 OSPE-TE 노드로부터 모든 TE 링크 정보를 수집하게 되며, 이를 기반으로 모든 OSPE-TE 노드는 TE 경로 설정을 위한 토폴로지 정보를 모두 알 수 있게 된다.
상기 상태 정보 테이블(TE-LSDB)은 추후 TE 링크 정보 변경 이벤트가 발생하지 않으면 계속해서 유지되지만, TE 경로 설정 및 해제, 운용자에 의한 TE 링크 정보 변경 등의 링크 자원 정보 이벤트 발생이 발생하면, 망 내의 모든 OSPF가 구축하고 있던 TE-LSDB의 재구축 및 이를 위한 opaque-LSA의 분배가 이루어져야 한다. 이러한 TE 링크 정보 변경 이벤트는 기존 망 토폴로지 정보만 유지하고 있는 경우 발생하는 토폴로지 변경 이벤트보다 크게 증가된다. 이는 TE 링크 정보가 대역량 정보를 기반으로 하므로 TE 경로 설정 및 해제 시 마다 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생하기 때문이다.
따라서 205단계에서 링크 정보 관리 장치는 TE 링크 자원 변경 이벤트를 수신하면, 206단계에서 링크 관리 정보를 갱신한다. 이때, 링크 관리 정보 중 링크 가용 대역량(Ab(t)는 avail_band로, 링크 가용 대역량 평균(Mb(t)는 {(Mb(t-1)*(n-1))+Ab(t)}/{n}으로 갱신된다. 여기서 n은 t 시간까지의 링크 상태 변경 횟수를 의미한다. 그리고 상기 링크 관리 정보 중 링크 가용대역량의 분산은 가용대역량 평균의 제곱에서 가용 대역량 제곱의 평균을 뺀 값으로 설정된다.
이와 같이 갱신된 링크 가용 대역량의 정보를 기반으로 207단계에서 링크 정보 관리 장치는 링크 가용 대역량 평균값과 현재(t) 변경된 대역량의 차이(diff{Mb(t), Ab(t)})가 링크 가용 대역량의 표준편차보다 큰지를 확인한다. 만약, (diff{Mb(t), Ab(t)})가 링크 가용 대역량의 표준편차보다 큰 경우 208단계에서 링크 정보 관리 장치는 opaque-LSA를 송신하여 OSPF-TE 네이버들에게 링크 정보가 변경되었음을 알린다. 즉, 링크 가용 대역량의 변경이 지속적인 가용 대역량 통계 정보량보다 큰 경우에만 전체 망에 반영하게 된다. 이후, 209단계에서 opaque-LSA를 송신한 OSPE-TE의 링크 정보 관리 장치는 TE-LSDB를 재구성한다.
반면, 상기 207단계에서 비교한 결과, (diff{Mb(t), Ab(t)})가 링크 가용 대역량의 표준편차보다 큰지 않은 경우에는 25단계로 진행하여 기존 TE-LSDB로 서비스를 계속한다.
한편, 상술한 바와 같은 OSPE-TE의 TE 링크 정보를 관리하기 위한 데이터 구조를 첨부된 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
OSPF-TE에서 TE 링크 정보를 관리하기 위한 데이터는 OSPE 인스턴스(301)를 루트로 하는 트리 형태로 하나의 OSPF 인스턴스 아래 여러 개의 영역(Area)(302), 인터페이스(interface)(303), 네이버(Neighber)(304) 인스턴스를 가진다.
상기 OSPF 인스턴스(301)는 도메인 외부 라우팅 정보를 저장 관리하고, 상기 영역(Area) 인스턴스(302)는 영역 내의 모든 링크 상태 정보를 저장하는 LSDB가 존재하여 하부 계층에서 LSDB를 참조할 수 있다. 그리고 상기 인터페이스(interface)인스턴스(303)는 자신이 속하는 영역(Area)을 가리키는 포인터, 연결된 네이버(Neighber)에 대한 정보 등을 가진다. 또한, 상기 네이버(Neighber) 인스턴스(304)는 지정 라우터 정보 및 라우팅 이웃과의 통신에 사용되는 타이머 정보 및 재전송 리스트 등의 정보를 관리한다. 이러한 데이터 구조에서 상기 TE-LSDB는 상기 영역(Area)에 존재하게 된다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 TE-LSDB는 동일한 라우터에서 만들어진 여러 개의 opaque-LSA를 식별할 수 있는 식별자를 키로 구성하며, 각 식별자 키는 TE 링크의 인터페이스 주소를 포함한 TE-TBL(307)을 구성하고, TE 관련 상세 정보(sub_TLV)는 TE_INFO(308)에서 관리된다.
상술한 바와 같이 기존 OSPF-TE에서는 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생할 때마다 opaque-LSA를 송신하고 망 내의 모든 OSPF-TE는 변경된 opaque-LSA 정보를 기반으로 TE-LSDB를 재구축하고, TE 경로 계산에 이용하게 된다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 상기 도 2에 도시된 바와 같은 206단계 및 207단계를 수행 후 opaque-LSA 송신을 결정함으로써 잦은 opaque-LSA의 분배에 따른 망 내의 부하 증가 및 TE-LSDB의 재구축에 따른 라우터 시스템과 라우팅 프로토콜의 부하 증가를 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 링크 정보 관리 방법 및 기존의 방법의 성능을 비교하면, 첨부된 도 4에 도시된 바와 같다.
상기 도 4에서 일반적인 OSPF-TE에서의 링크 정보 관리 방법은 "basic scheme"으로 본 발명의 실시예 따른 링크 정보 관리 방법은 "proposed scheme"으로 표시한다.
상기 도 4를 참조하면 첫 번째 그래프(401)는 그래프 로드에 따른 초당 링크 상태 정보가 갱신되는 횟수를 나타낸다.
상기 첫 번째 그래프(401)에서 "basic scheme"은 트래픽 엔지니어링 경로 설정 요청/해제에 따른 링크 자원 정보가 변경되는 모든 경우에 링크 정보를 재구성하는 방법으로 잦은 링크 상태 정보 변경을 발생시킨다. 반면, "proposed scheme"은 대역 변화량 변화 특성을 적절하게 고려함으로써 기존 방법보다 훨씬 적은 수의 링크 상태 정보 변경을 발생시킨다. 따라서 본 발명은 망의 부하 및 라우터의 성능 저하를 개선할 수 있다.
한편, 상기 도 4에서 두 번째 그래프(402)는 두 방법에 대한 트래픽 엔지니어링 경로 설정 실패 확률 모의시험 결과를 나타낸 그래프이다. 상기 두 번째 그래프(402)를 살펴보면, 두 방법이 거의 동일한 경로 설정 실패율을 보임을 알 수 있다. 따라서 두 방법 모두 동일한 성능을 보임에 따라 링크 상태 정보 변경 횟수의 감소는 트래픽 엔지니어링 경로 설정 시 효율성에는 저해되지 않음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 링크의 변경된 가용 대역량 정보 및 누적된 링크의 가용 대역량 변경 정보를 이용하여 상대적으로 적은 링크 상태 광고 메시지를 발생시킴으로써 망 내의 트래픽 증가를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 상대적으로 적은 링크 상태 광고 메시지에도 불구하고 기존 방법과 비교하여 유사한 트래픽 엔지니어링 경로 설정 성공 확률을 가짐으로써 라우터의 성능 저하를 방지할 수 있으면서, 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 효율적이고, 안정적인 링크 상태 라우팅 프로토콜을 제공할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 인터넷 트래픽의 흐름 제어가 가능하고, 품질 보장형 서비스와 실시간 서비스와 같은 고 부가가치의 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 운영자에 의해 설정된 트래픽 엔지니어링(TE) 링크 정보를 입력받는 과정과,
    상기 TE 링크 정보를 기반으로 초기화된 링크 관리 정보를 이용하여 인접 노드들의 라우팅 피어와 네이버를 형성하는 과정과,
    상기 인접 노드들과 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 교환하여 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 구성하는 과정과,
    트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생하면, 상기 링크 관리 정보를 갱신하는 과정과,
    상기 갱신된 링크 관리 정보를 이용하여 계산된 링크 가용 대역량의 통계 정보를 기반으로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경의 광고 여부를 판단하여 상기 인접 노드들의 라우팅 피어로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 과정과,
    상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경에 따라 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 재구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초기화된 링크 관리 정보는 상기 링크 정보의 링크별 최대 대역량(max_band)으로 설정된 링크 용량(C)과, 상기 링크 정보의 초기 링크별 가용 대역량(init_avail_band)으로 설정된 링크 가용 대역량(Ab)과, 상기 링크 가용 대역량(Ab)으로 설정된 링크 가용 대역량 평균(Mb)을 포함함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인접 노드들의 라우팅 피어와 네이버를 형성하는 과정은, 동일 라우팅 프로토콜이 구동중인 상기 라우팅 피어들과 헬로(Hello) 패킷을 송/수신하여 인접관계를 설정함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 구성하는 과정과,
    링크 상태 광고(LSA) 메시지를 이용하여 상기 인접 노드들과 기본 링크 정보를 교환하여 최단 경로 제공을 위한 토폴로지 정보를 구성하는 단계와,
    부정확한 링크 상태 광고(opaque LSA) 메시지를 이용하여 상기 트래픽 엔지 니어링 링크 정보를 상기 인접 노드들과 교환하여 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블을 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 링크 관리 정보를 갱신하는 과정은,
    현재(t)의 링크 가용 대역량(Ab(t))을 변경된 링크 가용 대용량(avail_band)으로 갱신하는 단계와,
    상기 링크 가용 대역량의 평균값(Mb(t))을 현재까지의 링크 상태 변경에 따라 미리 설정된 식으로 갱신하여 계산하는 단계와,
    상기 가용 대역량 평균값을 이용하여 링크 가용 대역량 분산을 계산하여 상기 링크 가용 대역량 통계 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 링크 가용 대역량의 평균값(Mb(t))은 {Mb(t-1)*(n-1))+Ab(t)}/{n}로 갱신되어 계산되며, 상기 n은 현재 시간(t)까지의 링크 상태 변경 횟수를 의미함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경의 광고 여부를 판단하여 상기 인접 노드들의 라우팅 피어로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 과정은,
    상기 갱신된 링크 관리 정보 중 링크 가용 대역량 평균값과 현재(t) 변경된 대역량의 차이와 링크 가용 대역량의 표준편차를 비교하는 단계와,
    상기 가용 대역량 평균값과 상기 변경된 대역량의 차이가 상기 링크 가용 대역량의 표준편차보다 큰 경우 부정확한(opaque) 링크 상태 광고(LSA) 메시지를 송신하여 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 단계를 포함하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 방법.
  8. 운영자에 의해 설정된 트래픽 엔지니어링(TE) 링크 정보를 입력받는 운영자 명령어 처리부와,
    상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 기반으로 초기화된 링크 관리 정보를 이용하여 인접 노드들의 라우팅 피어와 네이버를 형성하는 링크 정보 분배부와,
    상기 인접 노드들과 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 교환하고, 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경 이벤트가 발생하면, 상기 링크 관리 정보를 갱신하고, 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경을 상기 인접 노드들의 라우팅 피어로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보의 변경을 알리는 링크 정보 처리부와,
    상기 갱신된 링크 관리 정보를 이용하여 계산된 링크 가용 대역량의 통계 정보를 기반으로 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보가 변경되었는지를 판단하는 링크 자원 처리부와,
    상기 교환된 트래픽 엔지니어링 링크 정보에 따라 트래픽 엔지니어링 경로 제공을 위한 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)을 구성 및 상기 TE 링크 자원 정보 변경에 따라 상기 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보 테이블(TE-LSDB)를 재구성하는 링크 상태 정보 테이블 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 초기화된 링크 관리 정보는 상기 링크 정보의 링크별 최대 대역량(max_band)으로 설정된 링크 용량(C)과, 상기 링크 정보의 초기 링크별 가용 대역량(init_avail_band)으로 설정된 링크 가용 대역량(Ab)과, 상기 링크 가용 대역량(Ab)으로 설정된 링크 가용 대역량 평균(Mb)을 포함함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    링크 정보 분배부는 동일 라우팅 프로토콜이 구동중인 상기 라우팅 피어들과 헬로(Hello) 패킷을 송/수신하여 상기 네이버를 형성함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 링크 상태 정보 테이블 관리부는 링크 상태 광고(LSA) 메시지를 통해 교환된 기본 링크 정보, 부정확한 링크 상태 광고(opaque LSA) 메시지를 이용하여 교환된 상기 트래픽 엔지니어링 링크 정보 및 상기 트래픽 엔지니어링 링크 자원 정보 변경에 따른 정보를 관리함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 링크 상태 정보 테이블 관리부는 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF) 인스턴스를 루트로 하위에 다수의 영역(Area), 인터페이스(interface), 네이버(Neighber) 인스턴스 갖는 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 관리하기 위한 데이터 구조를 형성함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토 콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 영역(Area) 인스턴스는 영역내의 모든 링크 상태 정보를 저장하는 상기 링크 상태 테이블 데이터베이스를 포함함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 링크 상태 테이블 데이터베이스는 동일한 라우터에서 만들어진 다수의 부정확한 링크 상태 광고(opaque LSA)를 식별하기 위한 식별자 키를 포함하며, 상기 각 실별자 키는 트래픽 엔지니어링 링크 인터페이스를 포함하는 TE-TBL 및 트래픽 엔지니어링 관련 상세 정보를 관리하는 TE-INFO 포함함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 링크 정보 처리부는 변경된 링크 가용 대용량(avail_band)으로 갱신된 현재(t)의 링크 가용 대역량(Ab(t)), 상기 링크 가용 대역량의 평균값(Mb(t)), 및 상기 가용 대역량 평균값을 이용하여 계산한 링크 가용 대역량 분산을 포함하는 TE 링크 관리 정보를 갱신함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 링크 가용 대역량의 평균값(Mb(t))은 {Mb(t-1)*(n-1))+Ab(t)}/{n}로 갱신되어 계산되며, 상기 n은 현재 시간(t)까지의 링크 상태 변경 횟수를 의미함을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 링크 정보 처리부는 상기 갱신된 링크 관리 정보 중 링크 가용 대역량 평균값과 현재(t) 변경된 대역량의 차이가 링크 가용 대역량의 표준편차보다 큰 경우 부정확한(opaque) 링크 상태 광고(LSA) 메시지를 송신하여 상기 TE 링크 자원 정보의 변경을 알림을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링 확장 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)의 링크 정보를 관리 장치.
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