KR100913420B1 - 패킷 전달 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리하는 단계와, 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 분리된 제어 패킷을 저장하는 단계와, 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당하는 단계를 포함하는 패킷 전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 이에 의하여, 제어 패킷에 우선 순위를 적용하여 신속한 처리가 필요한 어플리케이션들을 먼저 처리할 수 있도록 하여 전체 시스템의 성능이 향상된다.

제어 패킷, 우선 순위, 할당, 패킷 전달

Description

패킷 전달 방법 및 그 장치{Method and apparatus for transferring packet}

본 발명은 패킷 전달 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외부로부터 입력되는 제어 패킷들을 L4 프로토콜 및 큐잉 기간을 적용한 우선 순위 제어 패킷 전달 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-061-02, 과제명: IPv6 기반의 Qos 서비스 및 단말 이동성 지원 라우터 기술개발].

일반적으로, 라우터(Router)는 어던 통신망 내에서, 트래픽 흐름의 경로를 결정하여 메시지 전달을 신속히 처리하기 위한 장치로서, 근원지에서 송신된 패킷을 수신하여 이것을 가장 짧은 경로나 최적의 경로를 선택하여 목적지로 전송한다.

도 1은 일반적인 라우터 구성을 도시한 블록도이다.

도면을 참조하면, 일반적인 라우터(100)는, 제어기(101), 패킷 수신기(102), IPC 내부 스위치(103), 패킷 송신기(104) 및 데이터 패킷 스위치(105)로 구성된다.

제어기(101)는, 시스템 전반에 걸쳐 운용관리 기능을 수행하는 장치이고, 패킷 수신기(102)는, 데이터 패킷과 제어 패킷을 외부 장치로부터 수신하는 기능을 수행하며, IPC 내부 스위치(103)는, 패킷 수신기(102)와 패킷 송신기(104) 사이에 전달되는 제어 패킷들을 전달하는 기능을 수행하며, 패킷 송신기(104)는 데이터 패킷이나 제어 패킷을 외부로 전송하는 기능을 수행하며, 데이터 패킷 스위치(105)는 데이터 패킷을 패킷 수신기(102)와 패킷 송신기(104) 사이에 전달하여 주는 역할을 한다.

이러한 라우터의 처리속도 향상에 대해 다양한 방안이 논의되고 있다.

본 발명의 목적은, 제어 패킷에 우선 순위를 적용하여 신속한 처리가 필요한 어플리케이션들을 먼저 처리할 수 있도록 하여 전체 시스템의 성능이 향상되는 패킷 전달 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 패킷 전달 방법은, 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리하는 단계와, 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 분리된 제어 패킷을 저장하는 단계와, 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당하는 단계를 포함한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 전달 장치는, 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리하고, 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 상기 분리된 제어 패킷을 저장하며, 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당하는 패킷 수신기와, 최종 우선 순위에 기초하여 수신된 제어 패킷을 전달하는 내부 IPC 스위치와, 시스템을 제어하는 제어기를 포함한다.

본 발명 실시예에 따른 패킷 제어 방법 및 그 장치는, 제어 패킷에 우선 순위를 적용함으로써, 어플리케이션별 제어 패킷들의 전달 시간을 조절할 수 있고, 그에 따라 신속한 처리가 필요한 상위 어플리케이션들의 실행 속도는 증가시켜서 사용자의 체감 반응시간을 줄일 수 있으며, 포워딩 정보의 컨버젼스 시간도 단축될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치를 도시한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치는 라우터를 포함하는 개념이다. 이하에서는 패킷 전달 장치의 일 예로 라우터를 기준으로 기술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치는, 특히 라우터 시스템에서 외부로부터 입력되는 제어 패킷들을 L4 프로토콜 및 큐잉 기간을 적용한 우선 순위를 제어 패킷에 적용하여 처리한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치(200)는, 패킷 수신기(210), 내부 IPC 스위치(220), 제어기(230)를 포함한다. 또한, 패킷 송신기(240)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 패킷 수신기(210)는, 패킷의 IP 주소를 룩업하여 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 구분한다. 제어 패킷은 외부에서 입력되는 프로토콜 패킷, 시스템 운용관리에 관련되거나, 라우팅 정보를 전달하는 내부 제어 패킷 등 일 수 있다.

패킷 수신기(210)는, 분리된 제어 패킷들을 L4 프로토콜별로 분리한 큐에 저장한다. TCP 큐, UDP 큐, 그외 다른 큐 각각에 분리된 제어 패킷을 저장한다.

패킷 수신기(210)는, 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당한다. 기본 우선 순위는 프로토콜 별로 마련된다. 한편, TCP의 기본 우선 순위가 UDP의 기본 우선 순위 보다 높은 것이 바람직하다. 또한, TCP의 기본 우선 순위가 가장 높을 수 있다. 이렇게 기본 우선 순위를 할당함으로써, 기본적으로 TCP 제어 패킷을 내부 IPC 스위치를 거쳐 제어기로 신속히 전달할 수 있다.

상술한 각 큐는 타이머값을 저장하는 필드를 가지며, 이 필드값은 주기적으로 증가된다. 이 타이머값은 시간 우선 순위일 수 있다. 상술한 최종 우선 순위는 프로토콜별 기본 우선 순위와 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위를 합산하는 것에 의해 할당된다. 최종 우선 순위 할당은, 소정 시간 마다 주기적으로 이루어질 수 있다.

패킷 수신기(210)는, 할당된 최종 우선 순위에 기초하여 전송할 큐를 선택한다. 할당된 최종 우선 순위가 높은 큐가 먼저 선택되도록 한다. 다음에, 선택된 큐의 제어 패킷의 우선 순위 필드에 기본 우선 순위 값을 할당한다.

패킷 수신기(210)는, 다음에, 선택된 큐의 제어 패킷을 내부 IPC 스위치로 전달한다. 즉, 기본 우선 순위값이 할당된 제어 패킷을 내부 IPC 스위치(220)로 전송한다

내부 IPC 스위치(220)는 패킷 수신기(210)로부터 수신된 우선 순위가 할당된 제어 패킷을 그 우선 순위에 따라 제어기(230)로 제어 패킷을 전송한다. 또한, 패킷 송신기(240)로도 전송한다.

상술한 바와 같이, 우선 순위 할당을 이용함으로써, 우선 순위가 높은 제어 패킷, 예를 들어 TCP 제어 패킷들이 더 신속히 제어기(230)에 도달할 수 있게 된다. 이는 여러개의 패킷 수신기가 존재하는 경우에 더욱 효과적이게 된다.

제어기(230)는 라우팅 프로토콜을 실행하고 시스템 전반에 걸쳐 운용관리 기능을 수행한다. 특히, 내부 IPC 스위치(220)와 제어 패킷을 송수신하여, 시스템 전반을 제어한다.

패킷 송신기(240)는 프로토콜 패킷 등의 제어 패킷과, 데이터 패킷 등을 외부로 송신한다.

제어기(230)와 패킷 송신기(240)에는 우선 순위를 적용하지 않고 제어 패킷을 보내는데, 이는 패킷 수신기(210)에서 이미 우선 순위 할당을 하였기 때문이다.

한편, 도 2의 패킷 전달 장치(200)는, 도면에서 도시되지 않았지만, 분리된 데이터 패킷을 전달하는 데이터 스위치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치에 의하면, 신속한 처리가 요구되는 어플리케이션 제어 패킷을 더 빨리 전달할 수 있기 때문에 사용자가 느끼는 응답 시간이 더 빨라질 것이며 포워딩 정보의 컨버젼스(convergence) 시간도 단축될 수 있는 효과가 있어 시스템 전반적으로 성능이 향상된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 방법을 도시한 순서도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 패킷 수신기(210)는 먼저, 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리한다(S310). 제어 패킷은 외부에서 입력되는 프로토콜 패킷, 시스템 운용관리에 관련되거나, 라우팅 정보를 전달하는 내부 제어 패킷 등 일 수 있다.

다음에, 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 상기 분리된 제어 패킷을 저장한다(S320). 제310 단계에서 분리된 제어 패킷의 L4(전송 계층) 프로토콜을 분석한다. L4 프로토콜로 TCP, UDP, 등의 프로토콜이 예시된다. 각 프로토콜 별로 각각의 큐가 마련된다. 즉, TCP 큐, UDP 큐, 그외 다른 큐 등이 마련된다. 분리된 제어 패킷은 분석된 L4 프로토콜 별로 저장된다.

다음에, 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당한다(S330). 여기서, 기본 우선 순위는 프로토콜 별로 마련된 것으로서, 서로 다른 우선 순위, 즉 서로 다른 가중치를 가질 수 있다. 한편, TCP의 기본 우선 순위가 UDP의 기본 우선 순위 보다 높은 것이 바람직하다. 또한, TCP의 기본 우선 순위가 가장 높을 수 있다. 이렇게 기본 우선 순위를 할당함으로써, 기본적으로 TCP 제어 패킷을 내부 IPC 스위치를 거쳐 제어기로 신속히 전달할 수 있다.

한편, 상술한 각 큐는 타이머값을 저장하는 필드를 가지며, 이 필드값은 주기적으로 증가된다. 이 타이머값은 시간 우선 순위일 수 있다. 상술한 최종 우선 순위는 프로토콜별 기본 우선 순위와 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위를 합산하는 것에 의해 할당된다. 최종 우선 순위 할당은, 소정 시간 마다 주기적으로 이루어질 수 있다.

다음에, 할당된 최종 우선 순위에 기초하여 전송할 큐를 선택한다(S340). 할당된 최종 우선 순위가 높은 큐가 먼저 선택되도록 한다. 즉, 최종 우선 순위에 따 라, 전송할 큐가 선택된다. 선택된 큐의 제어 패킷의 우선 순위 필드에 기본 우선 순위 값을 할당한다. 예를 들어, TCP 큐의 제어 패킷의 최종 우선 순위가 가장 높은 경우, TCP 큐가 선택된다.

다음에, 선택된 큐의 제어 패킷을 내부 IPC 스위치로 전달한다(S350). 선택된 큐 내의 제어 패킷을 내부 IPC 스위치(220)로 전달한다. 즉, 기본 우선 순위값이 할당된 제어 패킷을 내부 IPC 스위치(220)로 전송한다

다음에, 도면에서는 도시하지 않았지만, 내부 IPC 스위치(220)가 제어 패킷을 제어기(230) 또는 패킷 송신기(240)로 전달한다. 제어기(230)에 전달된 제어 패킷에 의해, 제어기(230)는 시스템 전반에 걸쳐 운용관리 기능을 수행한다. 또한, 라우팅 프로토콜을 실행할 수도 있다. 패킷 송신기(240)는 제어 패킷 또는 데이터 패킷을 외부로 전송한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 방법에 의하면, 신속한 처리가 요구되는 어플리케이션 제어 패킷을 더 빨리 전달할 수 있기 때문에 사용자가 느끼는 응답 시간이 더 빨라질 것이며 포워딩 정보의 컨버젼스(convergence) 시간도 단축될 수 있는 효과가 있어 시스템 전반적으로 성능이 향상된다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인 터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 일반적인 라우터 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 장치를 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 전달 방법을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

210:패킷 수신기 220:내부 IPC 스위치

230:제어기 240:패킷 송신기

Claims (10)

1. 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리하는 단계;

   상기 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 상기 분리된 제어 패킷을 저장하는 단계; 및

   상기 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당하는 단계;를 포함하며

   상기 할당 단계는,

   소정 시간 마다 상기 기본 우선 순위와 상기 시간 우선 순위 값을 합산하여 상기 최종 우선 순위를 할당하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 할당된 최종 우선 순위에 기초하여 전송할 큐를 선택하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 선택된 큐의 제어 패킷을 내부 IPC 스위치로 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   TCP 프로토콜의 기본 우선 순위가 UDP 프로토콜의 기본 우선 순위 보다 높은 것을 특징으로 하는 패킷 전달 방법.
6. 입력되는 패킷을 데이터 패킷과 제어 패킷으로 분리하고, 분리된 제어 패킷의 L4 프로토콜을 분석하여, 각 프로토콜별 큐에 상기 분리된 제어 패킷을 저장하며, 상기 프로토콜별 기본 우선 순위 및 큐잉 기간에 따른 시간 우선 순위에 기초하여, 최종 우선 순위를 할당하는 패킷 수신기;

   상기 최종 우선 순위에 기초하여 수신된 상기 제어 패킷을 전달하는 내부 IPC 스위치; 및

   시스템을 제어하는 제어기;를 포함하며,

   상기 패킷 수신기는

   소정 시간 마다 상기 기본 우선 순위와 상기 시간 우선 순위 값을 합산하여 상기 최종 우선 순위를 할당하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 패킷 수신기는,

   상기 할당된 최종 우선 순위에 따라, 상기 제어 패킷을 상기 내부 IPC 스위치에 전달하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 장치.
8. 삭제
9. 제6항에 있어서,

   TCP 프로토콜의 기본 우선 순위가 UDP 프로토콜의 기본 우선 순위 보다 높은 것을 특징으로 하는 패킷 전달 장치.
10. 제6항에 있어서,

    상기 분리된 데이터 패킷을 전달하는 데이터 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전달 장치.

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