KR100907995B1 - Ｍｐｌｓ 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량설계 장치 - Google Patents

Ｍｐｌｓ 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량설계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차등화 서비스의 클래스별로 가입자 서비스 규약(SLA : Service Level Agreement) 정보를 링크별로 일정한 분배 비율에 따라 분할 또는 중합하여 소요 대역폭을 계산함으로써 해당 링크의 총 링크 용량을 설계하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치에 관한 것으로, 서비스 사용자에게 원하는 클래스의 품질을 보장해 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

ＭＰＬＳ 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치{Device for dimensioning link capacity for differentiated service based on multi-protocol label switching}
도 1은 본 발명에 따른 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 링크에 각 클래스의 가입자 수가 분배되는 과정을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 골드 서비스의 파라미터 입력부와 소요 대역폭 계산부의 세부 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 실버 서비스의 파라미터 입력부와 소요 대역폭 계산부의 세부 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 브론즈 서비스의 파라미터 입력부와 소요 대역폭 계산부의 세부 구성도.
본 발명은 MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 기반의 차등화 서비스(Differentiated Service) 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차등화 서비스의 클래스별로 가입자 서비스 규약(SLA : Service Level Agreement, 이하 SLA라 함) 정보를 링크별로 일정한 분배 비율에 따라 분할 또는 중합하여 소요 대역폭을 계산함으로써 해당 링크의 총 링크 용량을 설계하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치에 관한 것이다.
종래의 인터넷 망 설계는 최선형 서비스(Best-Effort Service)에 기준을 두고 있다.
즉, 모든 가입자에게 동일한 품질의 서비스를 제공하는 것을 목표로, 예측되는 몇 가지 트래픽 특성을 기초로 하여 부수적으로 망을 설계한다.
이러한 방법의 대표적인 예가 보정 계수를 이용한 방법으로, 최번시(Busy Hour) 해당 링크의 평균 대역폭을 기준으로 일정 비율을 곱한 값이 설계 링크 용량으로 계산된다.
보다 개선된 방법으로는 최번시 해당 링크의 평균과 분산을 예측하여, 평균과 사전에 결정된 계수가 곱해진 분산 값을 합하여 링크 용량을 설계하는 기법이 사용된다.
또한 특정 노드에 모여진 링크 용량의 합이 다음 노드로 향하는 링크들로 분배될 때 단순 트래픽의 분배 비율대로 설계 용량을 나누어 주는 방법을 사용한다.
그러나 MPLS 기반의 차등화 서비스는 음성과 같이 데이터의 흐름이 끊어지면 안 되는 비교적 특별한 형식의 트래픽들에 대해, 다른 종류의 일반 트래픽에 비해 우선권을 갖도록 네트워크 트래픽을 등급별로, 즉 서비스 클래스별로 경로가 설정되고, 설정된 경로 상의 모든 노드들을 미리 결정된 차등화 서비스 메커니즘으로 동작된다.
이러한 차등화 서비스를 지원하기 위해서는 링크 용량 설계 시 서비스 클래스별로 요구되는 서비스 품질을 보장할 수 있는 클래스 단위 링크 대역폭이 계산되어야 하며, 이를 통합하여 MPLS 경로 상의 단일 링크의 설계 용량이 결정되어야 한다.
본 발명의 목적은 서비스 클래스별로 링크 대역폭을 설계하여 망의 링크 용량을 설계하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 망의 에지(Edge) 노드의 SLA 정보를 코어(Core) 노드로 분할 또는 중합시켜 모든 링크에서 SLA 정보를 획득하게 함으로써 링크의 용량을 설계하는데 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치는, MPLS 기반의 차등화 서비스 가입자의 SLA 정보와 각 노드별 SLA 정보를 저장하는 SLA 데이터베이스; 차등화 서비스를 제공하는 네트워크의 토폴로지 정보와 망 정책에 의해 미리 결정된 각 노드의 링크별 가입자 분배 비율을 저장하는 관측/운용 데이터베이스; SLA 데이터베이스와 관측/운용 데이터베이스를 참조하여 링크별 가입자 분배 비율에 의해 가입자의 SLA 정보를 분배하여 각 노드 별 SLA 정보를 생성하며, 차등화 서비스의 클래스별 링크 대역폭 계산을 위한 파라미터를 전달하는 제어부; 파라미터를 이용하여 차등화 서비스의 클래스별 소요 대역폭을 각각 계산하는 클래스별 소요 대역폭 계산부; 차등화 서비스의 클래스별로 제어부로부터 파라미터를 입력받아 클래스별 소요 대역폭 계산부로 전달하는 클래스별 파라미터 입력부; 및 클래스별 소요 대역폭 계산부에서 계산된 차등화 서비스의 클래스별 소요 대역폭을 통합하여 해당 링크의 총 용량을 계산하는 링크 총 용량 계산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 인터넷 차등화 서비스의 네트워크 설계에서 고려되는 서비스 클래스와 클래스별 특징은 표 1과 같다.
<표 1>
서비스 클래스 종류 서비스 설명 DSCP 매핑 트래픽 기술자
골드 서비스 일반 가입자를 대상으로 저지연, 저손실의 QoS 제공 EF 또는 AF1 PDR, SDR, MBS
실버 서비스 일반 가입자를 대상으로 어느 정도의 지연과 손실이 있는 보장형 QoS 제공 AF2 PDR, SDR, MBS
브론즈 서비스 일반 가입자를 대상으로 네트워크의 가용 자원이 허락하는 한도 내에서 비보장형 QoS를 제공 Default PHB 가입 시 트래픽 기술자를 선언하지 않음

본 발명은 서비스 클래스의 종류를 골드(Gold), 실버(Silver), 및 브론즈(Bronze)의 세 가지로 구분하였으나, 필요에 따라 서비스를 세분화하거나 새로운 서비스를 추가할 수 있다.
골드 서비스는 일반 가입자를 대상으로 저지연, 저손실의 QoS(Quality of Service)를 제공하는 서비스로, DSCP(Differentiated Service Code Point)의 PHB(Per-Hop Behavior)는 EF(Expedited Forwarding) 또는 AF(Assured Forwarding)1로 매핑된다.
EF는 적은 손실, 지원, 지터와 대역폭 보장 서비스를 받을 수 있는 PHB이고, AF는 망의 혼잡 상황에서도 트래픽의 최소 전송 속도를 보장받을 수 있는 PHB이며, AF는 네 개의 클래스로 나누어지는데 골드 서비스는 그 중 AF1을 이용한다.
그리고 골드 서비스는 SLA 선언 시 트래픽 기술자로 PDR(Peak Data Rate), SDR(Sustainable Data Rate), 및 MBS(Maximum Burst Size)를 사용하며, 이는 리키 버킷(Leaky Bucket) 기반의 트래픽 기술자이다.
실버 서비스는 일반 가입자를 대상으로 어느 정도의 지연과 손실이 있는 보장형 QoS를 제공하는 서비스로, DSCP의 PHB는 AF2로 매핑되며, 골드 서비스와 마찬가지로 트래픽 기술자는 PDR, SDR, 및 MBS의 리키 버킷 기반의 트래픽 기술자를 사용한다.
브론즈 서비스는 기존의 최선형 서비스(Best-Effort Service) 정도의 서비스를 제공하는 것으로, 일반 가입자를 대상으로 네트워크의 가용 자원이 허락하는 한도 내에서 비보장형 QoS를 제공한다.
브론즈 서비스의 DSCP PHB의 매핑은 Default PHB를 사용하며 이는 최선형 비스와 같은 정도의 서비스를 나타내는 PHB이다.
그러나 브론즈 서비스는 SLA 시 서비스 품질 파라미터를 명기하지 않으므로 트래픽 기술자를 선언하지 않으며, 단지 네트워크 운용자는 망 설계 등을 위해 목표치를 내부적으로 설정한다.
도 1은 상기와 같이 세 가지로 나누어지는 서비스 클래스를 가진 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치의 구성도이다.
네트워크 설계자(110)는 MPLS 네트워크 토폴로지가 결정되면 사용자 인터페이스(120)에 접속하여 해당 노드 가입자의 SLA를 근거로 각 에지 노드에 서비스의 클래스별로 표 2의 예와 같은 가입자 정보 테이블을 작성하며, 작성된 가입자 정보 테이블은 SLA DB(Database)(130)에 저장된다.
<표 2>
서비스 클래스 트래픽 형태 가입자 수
골드 {PDR, SDR, MBS} {10M, 5M, 500k} 50
{20M, 8M, 1M} 100
실버 {PDR, SDR, MBS} {1M,500k,10K} 100

MPLS 차등화 서비스 네트워크의 노드는 에지 노드와 코어 노드로 구분된다.
본 발명의 링크 용량 설계는 에지 노드와 코어 노드를 구별하지 않으며, 실제 링크 용량 계산에서 특별히 고려하여야 할 점은 입구 에지 노드에서 코어 노드를 통과하여 출구 에지 노드로 흐르는 트래픽의 흐름에서 링크별 트래픽의 분배를 고려해야 한다는 것이다.
따라서 본 발명은 기존의 트래픽 총량의 비율 배분에 의하지 않고 LSP 설정 정책에 따른 가입자 수 기준의 분배 정책을 사용한다.
이에, 에지 노드와 코어 노드를 구분하지 않는 본 발명은 에지 노드의 가입자 정보 테이블을 참조하여 코어 노드에서의 가입자 정보를 추정한다.
이때 망 정책에 의해 미리 결정되고 각 노드의 가입자 수에 기준을 두고 있는 가입자 분배 비율에 의해 에지 노드에서의 가입자 정보를 분할하거나 중합하여 코어 노드의 가입자 정보를 추정한다.
도 2는 링크별 가입자 분배 비율에 따라 각 클래스의 가입자 수가 분배되는 과정의 예를 나타내는 것으로, A 노드에서의 SLA를 기초한 클래스별 가입자는 분배 비율에 따라 B 노드와 C 노드로 나누어지고, C 노드에서는 A 노드로부터의 가입자와 E 노드로부터의 가입자가 합쳐져서 C 노드에서의 분배 비율에 따라 D 노드와 F 노드로 가입자가 나누어진다.
구체적으로, A 노드로 입력되는 트래픽의 골드 서비스 가입자는 트래픽 형태별로 {10M, 5M, 500k}는 50명, {20M, 8M, 1M}는 100명이며, 실버 서비스는 100명이다. 이들은 A 노드와 B 노드 사이 링크의 가입자 분배 비율이 골드 서비스는 0.3, 실버 서비스는 0.6이라고 할 때 A 노드로 입력되는 트래픽의 가입자는 B 노드로 각각 골드 서비스의 {10M, 5M, 500k}는 15명, {20M, 8M, 1M}은 30명, 실버 서비스는 60명이 B 노드로 분배된다.
결과적으로 모든 노드는 해당 링크를 경유하는 모든 가입자의 수와 가입자의 클래스 정보 및 트래픽 형태 정보를 갖게 된다.
SLA DB(130)에는 에지 노드의 SLA 가입자 정보와 더불어 상술된 바와 같이 추정된 코어 노드의 SLA 가입자 정보가 저장된다.
관측/운용 DB(140)에는 MPLS 네트워크의 토폴로지 정보와, 망 정책에 의해 미리 결정된 각 노드의 링크별 가입자 분배 비율 등의 운용 정보가 저장되어 있다.
상술된 바와 같이 네트워크 설계자(110)가 에지 노드의 SLA 가입자 정보를 SLA DB(130)에 저장하면, 코어 노드에서의 SLA 가입자 정보의 분배는 제어부(150)에서 SLA DB(130)와 관측/운용 DB(140)를 참조하여 수행할 수 있고, 또는 사용자 인터페이스(120)를 통하여 네트워크 설계자(110)가 수행하도록 구현될 수도 있다.
이와 같이, 네트워크의 토폴로지가 결정되어 있고, 모든 링크의 SLA 정보가 구축되면 링크의 용량을 계산하게 된다.
이에, 제어부(150)는 각 클래스를 선택하여 클래스별로 링크의 대역폭을 계산하기 위한 파라미터를 클래스별 파라미터 입력부(160)로 입력한다.
이러한 파라미터의 입력은 사용자 인터페이스(120)를 통하여 네트워크 설계자(110)에 의해 수행될 수도 있다.
클래스별 파라미터 입력부(160)는 해당 링크의 클래스별 소요 대역폭을 계산하기 위한 파라미터를 입력 받아 클래스별 소요 대역폭 계산부(170)로 전달한다.
클래스별 파라미터 입력부(160)에서 입력받는 파라미터에는 트래픽 파라미터와 설계 파라미터, 및 QoS 파라미터가 있다.
클래스별 소요 대역폭 계산부(170)는 입력된 파라미터를 이용하여 해당 링크의 클래스별 소요 대역폭을 계산한다.
상기와 같은 클래스별 파라미터 입력부(160)와 클래스별 소요 대역폭 계산부(170)는 골드, 실버, 및 브론즈의 클래스별로 구비되어 각각의 클래스에 해 당되는 일을 수행한다.
각각의 클래스별로 소요 대역폭이 계산되면, 링크 총 용량 계산부(180)는 이를 통합하여 해당 링크의 총 용량을 계산한다.
이하, 클래스별 파라미터 입력부(160)와 클래스별 소요 대역폭 계산부(170)를 서비스 클래스별로 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 골드 서비스의 클래스별 파라미터 입력부와 클래스별 소요 대역폭 계산부를 도 3을 참조하여 설명한다.
골드 서비스의 클래스별 파라미터 입력부(160a)는 트래픽 파라미터와 설계 파라미터, 및 QoS 파라미터를 입력받아, 골드 서비스의 클래스별 소요 대역폭 계산부(170a)로 전달한다.
트래픽 파라미터 입력부(310)에 입력되는 트래픽 파라미터는 PDR, SDR, MBS, 및 해당 링크에 분배된 특정 {PDR, SDR, MBS}를 갖는 골드 서비스의 가입자 수(Num)를 포함한다.
여기서 PDR, SDR, MBS는 통신망 사업자의 조건에 따라 정해진 몇 개의 {PDR, SDR, MBS} 조합에서 가입자에게 선택되도록 할 수도 있다.
한편, 설계 파라미터 입력부(320)로 입력되는 설계 파라미터는 골드 서비스 가입자의 활동 지수(AF : Activity Factor), 평균 감소율(Rmean : Mean Reduction Ratio), 및 분산 감소율(Rvar : Variance Reduction Ratio)을 포함한다.
여기서 평균 감소율(Rmean)과 분산 감소율(Rvar)은 일반적으로 실제 골드 서비스 사용자 트래픽이 SLA를 기초로 도출된 평균 및 분산에 비하여 어느 정도 감소 되어 사용되는가를 보여주는 파라미터로, 기본값은 1.0이다.
그리고 QoS 파라미터 입력부(330)로 입력되는 QoS 파라미터는 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률(PLR : Packet Loss Ratio)이며, 본 발명은 골드 서비스의 소요 대역 추정을 위해 버퍼 없는 가우시안 모델을 사용하므로 실제로 패킷 지연에 관한 QoS 파라미터는 사용하지 않는다.
상기와 같은 트래픽 파라미터, 설계 파라미터, 및 QoS 파라미터는 골드 서비스의 클래스별 소요 대역폭 계산부(170a)로 전달되어 클래스별 소요 대역폭 계산에 이용된다.
먼저, 트래픽 파라미터 입력부(310)는 PDR, SDR, MBS, Num 파라미터를 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)로 전달한다.
리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)는 입력된 PDR, SDR, MBS, Num 파라미터를 이용하여 식 1과 같이 평균과 분산을 계산한다.
Figure 112002042974888-pat00001
<식 1>
여기서, i는 표 2의 예에서 {10M, 5M, 500k} 및 {20M, 8M, 1M} 등, 골드 서비스 클래스의 특정 트래픽의 형태를 나타내는 것으로, 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)는 하나의 트래픽 형태에 대하여 트래픽 파라미터 입력부(310)에서 전달하는 파라미터를 이용하여 평균과 분산을 계산한다.
누적 평균/분산 추정부(350)는 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)에서 전달되는 각각의 트래픽 형태별 평균과 분산을 누적 계산한다.
이를 위하여, 누적 평균/분산 추정부(350)의 다음 단에 스위치(380)를 구비 하여 골드 서비스의 트래픽 형태가 여러 개일 경우 스위치(380)에 의해 다른 트래픽 형태의 트래픽 파라미터가 트래픽 파라미터 입력부(310)로 입력되도록 한다.
그러면, 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)는 트래픽 파라미터 입력부(310)로부터 순차적으로 입력되는 트래픽 파라미터를 이용하여 평균과 분산을 계산하여 누적 평균/분산 추정부(350)로 전달하고, 누적 평균/분산 추정부(350)는 전달된 각 트래픽 형태별 평균과 분산에 대해 누적 계산을 하여, 해당 링크의 골드 서비스 가입자의 전체 트래픽의 평균과 분산이 중합되도록 한다.
예를 들면, 먼저 {10M, 5M, 500k}의 트래픽 형태를 지닌 가입자 그룹에 대한 파라미터가 트래픽 파라미터 입력부(310)로 입력되면, 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)는 이에 대한 평균과 분산을 계산하고 누적 평균/분산 추정부(350)로 전달하여, 누적 평균/분산 추정부(350)는 일단 {10M, 5M, 500k}의 트래픽 형태에 대한 평균과 분산 값만 누적되어 있다.
그 후, 스위치(380)에 의해 트래픽 {20M, 8M, 1M}의 트래픽 형태를 지닌 가입자 그룹에 대한 파라미터가 트래픽 파라미터 입력부(310)로 입력되면, 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340)는 이에 대한 평균과 분산을 계산하고 누적 평균/분산 추정부(350)로 전달하여, 누적 평균/분산 추정부(350)는 앞서 계산한 {10M, 5M, 500k}의 트래픽 형태에 대한 평균과 분산에 {20M, 8M, 1M}의 트래픽 형태에 대한 평균과 분산을 누적 계산한다.
누적 평균/분산 추정부(350)의 계산은 식 2와 같다.
Figure 112002042974888-pat00002
<식 2>
상기와 같이 해당 링크의 골드 서비스 가입자의 전체 트래픽 형태에 대해 평균과 분산이 중합되고 나면, 감소율 적용 평균/분산 계산부(360)는 누적 평균/분산 추정부(350)로부터 전달되는 전체 트래픽의 누적된 평균 및 분산과 설계 파라미터 입력부(320)로부터 전달되는 설계 파라미터를 이용하여 감소율이 적용된 평균과 분산을 구한다.
감소율 적용 평균/분산 계산부(360)의 계산은 식 3과 같다.
Figure 112002042974888-pat00003
<식 3>
그러면, 버퍼없는 가우시안 실효대역 추정부(370)는 감소율 적용 평균/분산 계산부(360)의 결과와 QoS 파라미터 입력부(330)에서 입력된 PLR를 이용하여 식 4에 의해 골드 서비스 클래스의 소요 대역폭(CGold)을 구한다.
Figure 112002042974888-pat00004
<식 4>
다음, 실버 서비스의 클래스별 파라미터 입력부와 클래스별 소요 대역폭 계산부를 도 4를 참조하여 설명한다.
실버 서비스 클래스 역시 골드 서비스 클래스와 마찬가지로 모든 가입자에게 동일한 QoS를 제공한다.
이러한 실버 서비스의 클래스별 파라미터 입력부(160b)는 기본적으로 골드 서비스의 클래스별 파라미터 입력부(160a)와 동일하다.
단, 실버 서비스는 골드 서비스 보다 지연 한계치가 크므로, 소요 대역 계산 을 위해 무한버퍼 가우시안 모델을 사용한다.
따라서, 골드 서비스에서는 패킷 지연에 관한 QoS 파라미터는 사용하지 않았으나, 실버 서비스의 QoS 파라미터 입력부(430)로 입력되는 파라미터에는 골드 서비스에서 사용한 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률(PLR) 외에 단일 노드에서의 최대 패킷 지연(maxD : Maximum Packet Delay)이 포함된다.
한편, 실버 서비스의 클래스별 소요 대역폭 계산부(170b)의 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(440), 누적 평균/분산 추정부(450), 및 감소율 적용 평균/분산 계산부(460)는 골드 서비스의 클래스별 소요 대역폭 계산부(170a)의 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부(340), 누적 평균/분산 추정부(350), 및 감소율 적용 평균/분산 계산부(360)와 그 기능이 동일하다.
그러나, 실버 서비스는 클래스의 소요 대역폭의 계산을 위해 중합된 트래픽의 자기공분산(Autocovariance) 지수함수 감소율(η)의 추정이 필요하며, 본 발명에서는 복수 개의 트래픽 형태별 평균과 분산 계산 시 자동적으로 계산할 수 있도록 하였으며, 이 자기공분산 지수함수 감소율(η)은 네트워크 설계자(110)에 의해 적절한 값으로 변경될 수도 있다.
실버 서비스 클래스의 모든 트래픽 형태별 자기공분산 지수함수 감소율(η)의 계산을 위해 온/오프 모델 교환부(490)에서는 리키 버킷 기반의 PDR, SDR, MBS의 트래픽 파라미터를 온/오프 모델로 변환하고, 자기공분산 지수 감소율 추정부(492)에서는 온/오프 모델 파라미터로부터 각 {PDR, SDR, MBS} 조합의 자기공분산 지수함수 감소율(η)을 계산한다.
그러면 가중치 평균부(494)는 식 5와 같이 특정 트래픽의 형태 i별로 구해진 서로 다른 자기공분산 지수 감소율(ηi)을 해당 트래픽 조합의 평균율 mi로 가중치 합을 하여 전체 실버 서비스 클래스의 중합된 ηagg를 구한다.
Figure 112002042974888-pat00005
<식 5>
식 5에서 N은 해당 링크의 실버 클래스 {PDR, SDR, MBS}의 조합 수이다.
이에, 가중치 평균부(494)의 다음 단에 구비되어 있는 스위치(482)에서는 현재까지 입력된 {PDR, SDR, MBS}의 조합별로 전체 실버 서비스 클래스의 중합된 ηagg를 구할 수 있도록 동작한다.
그러면, 무한버퍼 가우시안 실효대역 추정부(470)는 감소율 적용 평균/분산 계산부(460)의 식 3과 같은 결과와 QoS 파라미터 입력부(430)에서 입력된 PLR과 maxD, 및 식 5의 ηagg를 이용하여 식 6에 의해 실버 서비스 클래스의 소요 대역폭(CSilver)을 구한다.
Figure 112002042974888-pat00006
<식 6>
Figure 112002042974888-pat00007
Figure 112002042974888-pat00008
여기서, x는 계산된 클래스 소요 대역폭으로 서비스가 될 때 최대 패킷 지연 값 maxD의 지연을 초래할 수 있는 실제 버퍼의 크기를 의미한다.
마지막으로, 브론즈 서비스의 클래스별 파라미터 입력부와 클래스별 소요 대역폭 계산부를 도 5를 참조하여 설명한다.
브론즈 서비스는 사용자에게 SLA를 요구하지 않고 망도 특별한 서비스 품질을 보장하지 않는다.
그러나 망 설계를 위해서는 브론즈 서비스에게도 내부적으로 목표한 QoS 값을 설정할 필요가 있다.
또한 사용자 트래픽도 설계 이전에 관측된 트래픽을 기초로 향후 브론즈 서비스의 트래픽을 에측하여야 한다.
이에, 브론즈 서비스의 클래스별 파라미터 입력부(160c)는 네트워크 설계자로부터 다음과 같은 파라미터를 입력 받는다.
트래픽 파라미터 입력부(510)는 예측되는 트래픽에 대한 파라미터로서, 최번시 관측되거나 또는 추정되는 트래픽의 평균(Mmsr), 최번시 관측되거나 또는 추정되는 트래픽의 분산(VARmsr), 및 설계를 위한 트래픽 증가 지수(Finc)를 입력받는다.
설계 파라미터 입력부(520)로 입력되는 파라미터는 자기공분산 지수함수 감소율 추정값(ηest=ηagg)이다.
그리고 QoS 파라미터 입력부(530)로 입력되는 내부 QoS 목표치는 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률(PLR)과 단일 노드에서의 목표 최대 패킷 지연(maxD) 값이 다.
상기와 같은 파라미터가 브론즈 서비스의 클래스별 파라미터 입력부(160c)로 입력되면 클래스별 소요 대역폭 계산부(170c)의 평균/분산 예측부(540)는 식 7과 같이 평균과 분산을 예측한다.
Figure 112002042974888-pat00009
<식 7>
무한버퍼 가우시안 실효대역 추정부(550)는 실버 서비스의 무한버퍼 가우시안 실효대역 추정부(470)와 동일하게 동작한다.
상술된 바와 같이, 각 클래스별로 파라미터 입력부(160a 내지 160c)와 소요 대역폭 계산부(170a 내지 170c)를 통하여 해당 링크의 소요 대역폭이 계산되면, 링크 총 용량 계산부(180)는 이를 통합하여 해당 링크의 총 용량을 계산한다.
그리고, 본 발명의 망 설계 파라미터 사용 방법 및 가입자의 SLA를 이용하여 대역 결정을 위한 모델을 변환하는 방법 등은 MPLS 기반의 인터넷 망 설계 뿐만 아니라 범용의 인터넷 차별화 서비스 구조에 적용이 가능하며, 실시간 호 수락 제어를 위한 링크별 사용 대역 결정에도 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 인터넷에서 차등화 서비스를 제공하기 위한 망 설계 시 가입자 SLA 정보와 망 운용 정보를 이용하여 보다 효과적이고 경제적인 망 설계가 가능하며, 사용자에게는 원하는 클래스의 품질을 보장해 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 기반의 차등화 서비스 가입자의 SLA(Service Level Agreement) 정보와 각 노드별 SLA 정보를 저장하는 SLA 데이터베이스;
    상기 차등화 서비스를 제공하는 네트워크의 토폴로지 정보와 망 정책에 의해 미리 결정된 각 노드의 링크별 가입자 분배 비율을 저장하는 관측/운용 데이터베이스;
    상기 SLA 데이터베이스와 상기 관측/운용 데이터베이스를 참조하여 상기 링크별 가입자 분배 비율에 의해 상기 가입자의 SLA 정보를 분배하여 상기 각 노드별 SLA 정보를 생성하며, 상기 차등화 서비스의 클래스별 링크 대역폭 계산을 위한 파라미터를 전달하는 제어부;
    상기 파라미터를 이용하여 상기 차등화 서비스의 클래스별 소요 대역폭을 각각 계산하는 클래스별 소요 대역폭 계산부;
    상기 차등화 서비스의 클래스별로 상기 제어부로부터 파라미터를 입력받아 상기 클래스별 소요 대역폭 계산부로 전달하는 클래스별 파라미터 입력부; 및
    상기 클래스별 소요 대역폭 계산부에서 계산된 상기 차등화 서비스의 클래스별 소요 대역폭을 통합하여 해당 링크의 총 용량을 계산하는 링크 총 용량 계산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차등화 서비스를 제공하는 네트워크의 설계자가 상기 SLA 데이터베이스, 상기 관측/운용 데이터베이스, 및 상기 제어부에 접속할 수 있는 사용자 인터페이스를 더 구비하며, 상기 사용자 인터페이스는 상기 설계자로부터 상기 가입자의 SLA 정보를 입력받아 상기 각 노드별 SLA 정보를 분배하도록 하며, 상기 설계자가 상기 차등화 서비스의 클래스별 링크 대역폭 계산을 위한 파라미터를 상기 클래스별 파라미터 입력부로 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차등화 서비스의 클래스는,
    제공되는 서비스의 서비스 품질에 따라 저지연, 저손실의 서비스 품질을 제공하는 고급 서비스;
    어느 정도의 지연과 손실이 있는 보장형 서비스 품질을 제공하는 중급 서비스; 및
    최선형 서비스(Best-Effort Service) 정도의 서비스 품질을 제공하는 일반 서비스로 구별되는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고급 서비스와 중급 서비스는 리키 버킷 기반의 PDR(Peak Data Rate), SDR(Sustainable Data Rate), 및 MBS(Maximum Burst Size) 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고급 서비스를 위한 상기 클래스별 파라미터 입력부는,
    상기 PDR, SDR, MBS, 및 상기 고급 서비스의 가입자 수를 입력받는 제 1 트래픽 파라미터 입력부;
    상기 고급 서비스의 가입자 활동 지수, 평균 감소율, 및 분산 감소율을 입력받는 제 1 설계 파라미터 입력부; 및
    단일 노드에서의 목표 패킷 손실률을 입력받는 제 1 서비스 품질 파라미터 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고급 서비스를 위한 상기 클래스별 소요 대역폭 계산부는,
    상기 제 1 트래픽 파라미터 입력부로부터 상기 PDR, SDR, MBS, 및 상기 고급 서비스의 가입자 수를 전달받아 평균과 분산을 계산하는 제 1 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부;
    상기 제 1 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부에서 계산된 평균과 분산을 상기 고급 서비스의 트래픽 형태 별로 누적 계산하여 중합하는 제 1 누적 평균/분산 추정부;
    상기 제 1 누적 평균/분산 추정부의 중합된 평균 및 분산과, 제 1 설계 파라미터 입력부로부터 전달받은 상기 고급 서비스의 가입자 활동 지수, 평균 감소율, 및 분산 감소율을 이용하여 평균과 분산을 계산하는 제 1 감소율 적용 평균/분산 계산부; 및
    상기 제 1 감소율 적용 평균/분산 계산부의 평균 및 분산과, 상기 제 1 서비스 품질 파라미터 입력부의 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률을 전달받아 상기 고급 서비스의 클래스 소요 대역폭을 계산하는 버퍼없는 가우시안 실효대역 추정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 중급 서비스를 위한 상기 클래스별 파라미터 입력부는,
    상기 PDR, SDR, MBS, 및 상기 중급 서비스의 가입자 수를 입력받는 제 2 트래픽 파라미터 입력부;
    상기 중급 서비스의 가입자 활동 지수, 평균 감소율, 및 분산 감소율을 입력받는 제 2 설계 파라미터 입력부; 및
    단일 노드에서의 목표 패킷 손실률과 단일 노드에서의 최대 패킷 지연 정보 를 입력받는 제 2 서비스 품질 파라미터 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중급 서비스를 위한 상기 클래스별 소요 대역폭 계산부는,
    상기 제 2 트래픽 파라미터 입력부로부터 상기 PDR, SDR, MBS, 및 상기 중급 서비스의 가입자 수를 전달받아 평균과 분산을 계산하는 제 2 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부;
    상기 제 2 리키버킷 파라미터 평균/분산 추정부에서 계산된 평균과 분산을 상기 중급 서비스의 트래픽 형태 별로 누적 계산하여 중합하는 제 2 누적 평균/분산 추정부;
    상기 제 2 누적 평균/분산 추정부의 중합된 평균 및 분산과, 제 2 설계 파라미터 입력부로부터 전달받은 상기 중급 서비스의 가입자 활동 지수, 평균 감소율, 및 분산 감소율을 이용하여 평균과 분산을 계산하는 제 2 감소율 적용 평균/분산 계산부;
    상기 제 2 트래픽 파라미터 입력부로부터 상기 PDR, SDR, MBS, 및 상기 중급 서비스의 가입자 수를 온/오프 모델로 변환하는 온/오프 모델 교환부;
    상기 온/오프 모델로부터 자기공분산 지수함수 감소율을 계산하는 자기공분산 지수 감소율 추정부;
    상기 자기공분산 지수 감소율을 상기 중급 서비스의 트래픽 형태 별로 누적 계산하여 중합하는 가중치 평균부; 및
    상기 제 2 감소율 적용 평균/분산 계산부의 평균 및 분산과, 상기 제 2 서비스 품질 파라미터 입력부의 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률 및 단일 노드에서의 최대 패킷 지연 정보, 및 상기 가중치 평균부의 중합된 자기공분산 지수함수 감소율을 전달받아 상기 중급 서비스의 클래스 소요 대역폭을 계산하는 제 1 무한버퍼 가우시안 실효대역 추정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 일반 서비스를 위한 상기 클래스별 파라미터 입력부는,
    최번시 관측되거나 추정되는 트래픽의 평균 및 분산과, 트래픽의 증가 지수를 입력받는 제 3 트래픽 파라미터 입력부;
    자기공분산 지수함수 감소율의 추정값을 입력받는 제 3 설계 파라미터 입력부; 및
    단일 노드에서의 목표 패킷 손실률과 단일 노드에서의 최대 패킷 지연 정보를 입력받는 제 3 서비스 품질 파라미터 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 일반 서비스를 위한 상기 클래스별 소요 대역폭 계산부는,
    제 3 트래픽 파라미터 입력부의 최번시 관측되거나 추정되는 트래픽의 평균 및 분산과, 트래픽의 증가 지수를 전달받아 평균과 분산을 예측하는 평균/분산 예측부; 및
    상기 평균/분산 예측부의 평균 및 분산과, 제 3 설계 파라미터 입력부의 자기공분산 지수함수 감소율의 추정값, 및 상기 제 3 서비스 품질 파라미터 입력부의 단일 노드에서의 목표 패킷 손실률과 단일 노드에서의 최대 패킷 지연 정보를 전달받아 상기 일반 서비스의 클래스 소요 대역폭을 계산하는 제 2 무한버퍼 가우시안 실효대역 추정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MPLS 기반의 차등화 서비스 제공을 위한 망 링크 용량 설계 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918384B1 (ko) * 2006-12-05 2009-09-24 한국전자통신연구원 전용회선 서비스에 대한 품질보장약정 처리장치 및 방법
KR100932557B1 (ko) * 2007-11-23 2009-12-17 한국과학기술원 대역폭 산정 모델 및 그 방법
KR100931376B1 (ko) * 2009-05-15 2009-12-11 전자부품연구원 네트워크 적응적인 데이터 스트림 전송 제어방법 및 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077373A (ko) * 1996-11-20 1999-10-25 이데이 노부유끼 전자 기기 및 기록 매체의 기록 및/또는 재생 장치
KR20010064053A (ko) * 1999-12-24 2001-07-09 오길록 레이블 교환링크 제어장치 및 그 방법
JP2002051057A (ja) 2000-08-04 2002-02-15 Fujitsu Ltd Ａｔｍ交換機
KR20030002567A (ko) * 2001-06-29 2003-01-09 에스케이 텔레콤주식회사 데이터 통신망에서 상위 우선권을 갖는 트래픽의 경로설정 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077373A (ko) * 1996-11-20 1999-10-25 이데이 노부유끼 전자 기기 및 기록 매체의 기록 및/또는 재생 장치
KR20010064053A (ko) * 1999-12-24 2001-07-09 오길록 레이블 교환링크 제어장치 및 그 방법
JP2002051057A (ja) 2000-08-04 2002-02-15 Fujitsu Ltd Ａｔｍ交換機
KR20030002567A (ko) * 2001-06-29 2003-01-09 에스케이 텔레콤주식회사 데이터 통신망에서 상위 우선권을 갖는 트래픽의 경로설정 방법

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