KR100916288B1 - 네트워크 토폴로지의 결정을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

네트워크 토폴로지의 결정을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

네트워크 토폴로지 정보는 예로서, 각각 네트워크와 결합된 종점 디바이스들의 선택된 쌍 사이에 통신들을 발생시킴으로써 네트워크-기반 통신 시스템에서 결정된다. 통신들 중 주어진 하나는 종점 디바이스들 중 제 1 종점 디바이스로부터 종점 디바이스들 중 제 2 종점 디바이스로 전송되고, 제 2 종점 디바이스로부터 제 1 종점 디바이스로 리턴된다. 제 2 종점 디바이스로부터 제 1 종점 디바이스에서 수신된 바와 같은 통신에 포함된 정보가 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위해 처리된다.
네트워크 토폴리지 정보, 종점 디바이스, 네트워크-기반 통신 시스템

Description

네트워크 토폴로지의 결정을 위한 장치 및 방법{Method and apparatus for determination of network topology}
도 1은 본 발명이 구현되는 예시적 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 2는 도 1 시스템의 다른 처리 엘리먼트 또는 종점 디바이스의 한가지 가능한 구현을 도시하는 단순화된 블록도.
도 3 및 도 4는 예시적 네트워크 경로 및 결합된 레코드 라우트 정보를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 예시적 실시예의 예시적 IP 패킷 포맷을 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 IP 패킷내에 캡슐화된 RTP 패킷을 위한 예시적 패킷 포맷을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 라우터 어드레스들의 병합을 예시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 병합 알고리즘을 위한 예시적 의사코드를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 TTL(Time To Live) 추출을 예시하는 도면.
관련 출원(들)
본 출원은 발명자들 A. Adhikari 등의 이름으로 본원과 동시에 출원된, 발명의 명칭이 "Distributed Monitoring and Analysis System for Network Traffic"인 U.S. 특허 출원 일련 번호 10/459,948에 관련하며, 본 명세서에서는 그 내용을 참조하고 있다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 네트워크-기반 통신 시스템들, 보다 명확히는, 이런 시스템들의 네트워크 토폴로지를 결정하기 위한 기술들에 관련한다.
발명의 배경
다수의 응용분야들에서, 주어진 네트워크의 다른 방식으로 알려지지 않은 현재의 토폴로지를 결정하는 것이 필요하다. 예로서, 이런 토폴로지 정보는 데이터 트래픽 흐름들의 분석, 네트워크 보안의 액세싱 및 인터넷 전화(VoIP)의 구현을 위한 준비상태의 결정에 유용하다.
네트워크 토폴로지를 결정하기 위한 종래의 접근법은 잘 알려진 단순 네트워크 관리 프로토콜(SNMP)을 이용한다. 이런 접근법은 라우팅 테이블들에 포함된 정보의 분석에 적어도 부분적으로 기초한다. 결과적으로, 이 접근법은 일반적으로, 데이터 트래픽 흐름들에 기초한 실제 동작 관점이 아닌 네트워크 토폴로지의 이론적 관점만을 제공하며, 따라서, 다수의 중대한 단점들을 갖고 있다. 예로서, 결과적인 토폴로지 정보는 네트워크의 특정 노드들이 다른 노드들에 비해 얼마나 빈번히 이용되는지를 나타내지 못한다. 부가적으로, 종래의 접근법은 네트워크내에서 구현될 수 있는 소정의 부하 균형화 프로세스들의 효율을 결정하기 위해 이용되는 정보를 제공하지 못한다. 또한, 종래의 접근법에 의해 생성된 토폴로지 정보는 데이터 트래픽의 서로 다른 유형들이 존재할 때 발생할 수 있는 토폴로지의 소정의 변화를 반영하지 못한다. SNMP-기반 접근법의 또 다른 단점은 이것이 일반적으로 디바이스에 SNMP 정보를 질의(query)하기 위해 패스워드들의 다른 유형들 또는 커뮤니티 스트링들에 대한 지식을 필요로 한다는 것이다.
따라서, 본 기술에는 종래의 SNMP-기반 접근법의 상술한 단점들 중 하나 이상을 조치하는 네트워크 토폴로지를 결정하기 위한 개선된 기술들에 대한 필요성이 존재한다는 것이 명백하다.
본 발명은 네트워크-기반 통신 시스템의 네트워크 토폴로지의 개선된 결정을 위한 기술들을 제공한다. 보다 명확히, 예시적 실시예에서 본 발명은 실제 트래픽 흐름들에 기초한 동작 토폴로지 정보를 제공하며, 종래의 SNMP-기반 접근법과 연관된 단점들을 회피할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 네트워크 토폴로지 정보는 예로서, 네트워크와 각각 결합된, 선택된 종점 디바이스들의 쌍 사이에 통신이 발생함으로써 결정된다. 통신들 중 주어진 하나는 종점 디바이스들 중 제 1의 것으로부터 종점 디바이스들 중 제 2의 것으로 전송되고, 제 2 종점 디바이스로부터 제 1 종점 디바이스로 리턴된다. 제 2 종점 디바이스로부터 제 1 종점 디바이스에서 수신된 바와 같은 통신에 포함된 정보는 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위해 처리된다. 네트워크의 이 특정 지어진 부분은 예로서, 종점 디바이스들 사이의 하나 이상의 경로들과 결합된 부분일 수 있다.
일 예시적 실시예에서, 주어진 통신은 인에이블된 레코드 라우트 옵션(record route option) 및 그 존속 시간(TTL) 필드의 지정값과 함께 전송되는 패킷을 포함한다. 패킷은 예로서, 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷이 내부에 캡슐화된 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 실행시, 동일 네트워크 엘리먼트에 속하는 네트워크 토폴로지 정보 어드레스들을 식별하고, 식별된 어드레스들을 등가 클래스로 그룹화하는 병합 알고리즘이 제공된다. 따라서, 병합 알고리즘은 네트워크의 복수의 네트워크 엘리먼트들 각각을 위해 하나의 클래스를 포함하는 등가 클래스들의 세트를 형성한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 네트워크 토폴로지 정보는 패킷을 포함하는 통신의 레코드 라우트 공간내로의 그 어드레스의 진입이 불가능한 소정의 네트워크 엘리먼트의 식별을 포함한다. 패킷의 레코드 라우트 공간내로의 그 어드레스의 진입이 불가능한 주어진 네트워크 엘리먼트는 종점들 중 하나로부터 다른 종점으로의 경로를 따라 이전에 식별된 네트워크 엘리먼트들에 존속 시간(TTL) 값들을 증분적으로 증가시키는 상태로 프로브들을 전송함으로써 식별될 수 있다.
본 발명은 상술된 종래의 기술들을 이용하여 쉽게 결정할 수 없는 동작 네트워크 토폴로지 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 예로서, 본 발명의 네트워크 토폴로지 결정 기술들은 부하 균형화 프로세스의 효과를 특징으로 하는 정보를 얻기 위해 이용될 수 있고, 이런 정보는 개선된 성능을 달성하기 위해 부하 균형화 프로세스를 조절하는 데 이용될 수 있다. 본 발명의 다른 예시적 응용분야는 네트워크 트래픽에 대한 분산 모니터링 및 분석 시스템내의 토폴로지 생성에 있다.
본 발명은 네트워크와 결합된 복수의 종점 디바이스들을 포함하는 예시적 네트워크-기반 통신 시스템과 관련하여 이하에 예시될 것이다. 그러나, 본 발명은 통신 시스템의 소정의 특정 유형 또는 종점 디바이스들이나 다른 시스템 엘리먼트들의 구성을 이용하는 것에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 예로서, 비록 네트워크에 속성화할 수 있는 종단-대-종단 거동을 이해하기 위해 적합한 흐름-기반 실-시간 응용분야들에 특히 유리하지만, 설명된 기술들은 네트워크 토폴로지의 개선된 결정으로부터 장점을 얻을 수 있는 소정의 통신 응용분야에 보다 일반적으로 활용될 수 있다. 본 발명은 따라서, 음성, 비디오, 멀티미디어 또는 소정의 다른 유형의 실-시간 또는 비 실-시간 네트워크 트래픽과 함께 이용될 수 있다.
용어들 "종점" 및 "종점 디바이스"는 여기서 상호 호환적으로 이용되며, 네트워크-기반 통신 시스템의 주어진 통신과 관련된 발신 또는 착신 디바이스를 포함하는 것을 의도한다.
따라서, 주어진 종점 디바이스는 시스템의 단말 디바이스일 필요는 없으며, 예로서, 게이트웨이, 라우터, 스위치 또는 소정의 다른 유형의 비-단말 네트워크 엘리먼트 같은 내부적 네트워크 엘리먼트를 포함할 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 예시적 실시예의 주어진 종점 디바이스들의 쌍은 특정 통신 경로의 소스 및 착신 노드들을 포함하는 것으로 포괄적으로 고찰될 수 있다. 따라서, 종점 디바이스는 소정의 네트워크 노드를 포함 또는 기타의 방식으로 그와 결합된 디바이스일 수 있다.
도 1은 본 발명이 구현되는 예시적 네트워크-기반 통신 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 임의의 수(M)의 종점 디바이스들(102-i, i=1,2,...,M)을 포함하며, 그 각각은 네트워크(106)에 연결 또는 기타의 방식으로 그와 결합된다. 또한, 종점 디바이스(102)는 여기서 단순히 "종점들"이라 지칭된다. 비록, 예시의 단순화를 위해, 도면에 단말 종점 디바이스들로서 도시되어 있지만, 이미 언급한 바와 같이, 종점 디바이스들(102) 중 하나 이상은 네트워크(106)의 내부 노드를 포함하거나, 기타의 방식으로 그와 결합될 수 있다.
도 1의 네트워크 기반 통신 시스템(100)에 구현된 바와 같은 본 발명의 예시적 실시예는 종점들(102)을 경유하여 네트워크 토폴로지 결정을 제공한다. 예시적 실시예에서, 종점들(102)은 각각 원하는 네트워크 토폴로지 결정 기능을 제공하기 위해 이용되는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 엘리먼트들을 구비한다. 예시적 실시예의 본 발명은 실제 트래픽 흐름들에 기초한 동작 토폴로지 정보를 제공하며, 종래의 SNMP-기반 접근법과 관련된 단점들을 회피한다.
이런 네트워크 토폴로지 결정 기능은 광범위하게 다양한 응용분야들에 이용될 수 있다. 예로서, 본 발명의 네트워크 토폴로지 결정 기술들은 데이터 트래픽 흐름들의 분석, 네트워크 보안 액세싱 및 인터넷 전화(VoIP)의 구현을 위한 준비상태의 판정에 유용하다. 보다 특정한 예로서, 본 발명은 네트워크의 부하 균형화 프로세스의 유효성을 특징으로 하는 정보를 얻기 위해 이용될 수 있으며, 이런 정보는 개선된 성능을 달성하기 위해 부하 균형화 프로세스를 조절하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 다른 특정 예시적 응용분야는 발명의 명칭이 "Distributed Monitoring and Analysis System for Network Traffic"인 상술한 U.S. 특허 출원에 기술된 것 같은 네트워크 트래픽에 대한 분산 모니터링 및 분석 시스템내에서 토폴로지 생성에 있다.
동작시, 시스템(100)의 네트워크 토폴로지 결정 기능은 라우터들 및 라우터들 사이의 경로들을 식별하는 정보와 같은 네트워크 토폴로지를 특정 짓는 정보를 생성하는 방식으로 종점들(102) 사이에서 통신들이 교환되도록 구성된다. 네트워크의 특성화된 부분은 예로서, 종점 디바이스들 중 복수의 선택된 쌍들 각각 사이의 하나 이상의 경로들과 결합된 부분일 수 있다.
여기서 이용되는 용어 "네트워크 토폴로지 정보"는 경로들의 세트 및 관련된 동작 데이터 트래픽 흐름들을 서술하는 정보를 포함한다.
또한, 여기서 이용되는 용어들 "종점" 및 "종점 디바이스"는 여기에 기술된 방식으로 테스트 패킷들 또는 네트워크 토폴로지 정보 결정을 위해 적합한 다른 통신들을 전송하기 위해 제어할 수 있는 네트워크에 접속가능한 또는 그 내부의 네트워크 노드나 소정의 다른 처리 디바이스를 포함한다.
여기에 이용된 용어 "패킷"은 단지 IP 패킷들만을 포함하는 것이 아니라, 패킷들의 다른 유형들 및 다른 패킷들에 캡슐화된 패킷들도 포함한다.
종점들(102)은 본 발명에 따른 네트워크 토폴로지 결정을 지원하도록 구성된 기타 종래의 유선 또는 무선 IP 전화들, 퍼스널 디지털 어시스턴트들(PDA들), 이동 전화들, 개인용 컴퓨터들(PC들), 단일-보드 컴퓨터들(SBC들) 또는 처리 디바이스들의 다른 유형들일 수 있다.
종점들(102)은 주어진 종점들의 쌍 사이에 양방향 패킷-기반 통신이 형성되는 경우와 같이, 각각 수신기 및 송신기 양자 모두로서 동작하도록 전형적으로 구성되어 있다는 것을 인지하여야 한다.
이런 종점들의 종래의 양태들은 본 기술에 잘 알려져 있으며, 따라서 여기서는 추가로 상세히 설명하지 않는다.
설명의 단순화를 위해, 시스템(100)내의 종점들(102) 각각이 네트워크 토폴로지 결정 기능을 지원하도록 구성되는 것으로 가정한다. 여기서 종점들(102)에 대한 이후의 언급들은 달리 언급되지 않는 한 이렇게 구성된 종점들을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 시스템(100)은 물론 이렇게 구성되지 않고, 전적으로 종래의 방식으로 동작하도록 구성된 다수의 다른 종점들을 포함할 수 있다.
도 1에 도시되지 않은 부가적인 시스템 엘리먼트들이 네트워크(106)와 종점들(102) 각각 사이에 결부될 수 있다.
네트워크(106)는 예로서, 인터넷, 광역 네트워크, 메트로폴리탄 영역 네트워크, 지역 네트워크, 무선 셀룰러 네트워크, 공중 교환 전화망(PSTN) 또는 위성 네트워크 및 이들이나 기타 통신 네트워크들의 일부들 또는 조합들을 나타낼 수 있다.
네트워크(106)는 종래의 IP 라우터들, 게이트웨이들, 스위치들 또는 기타 패 킷 처리 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예로서, 네트워크는 DEFINITY(R) Enterprise Communication Service(ECS) 통신 시스템 스위치 또는 MultiVantageTM 통신 시스템 스위치를 포함할 수 있으며, 이들 양자 모두는 미국 뉴저지 배스킹 리지의 Avaya Inc.로부터 입수할 수 있다.
예시적 실시예는 다양한 표준 통신 프로토콜을 이용할 수 있다. 이들은 예로서, 이용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol; UDP)(Internet Engineering Task Force(IETF) Request for Comments(RFC) 768, "User Datagram Protocol", 1980년 8월, http://www.ietf.org/rfc/rfc768.txt), 실시간 전송 프로토콜(Real-Time Transport Protocol; RTP)(IETF RFC 1989, "RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications", http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt) 및 RTP 제어 프로토콜(RTP Control Protocol; RTCP)(IETF RFC 3158, "RTP Testing Strategies" 2001년 8월)을 포함하며, 이들 모두는 본 명세서에서 참조하고 있다.
보다 특정한 예로서, 종점들(102) 사이의 통신들은 UDP를 이용하여 IP 네트워크를 거쳐 전송된 RTP 패킷들을 포함할 수 있다. RTP 패킷들은 보다 상세히 후술될 바와 같이, IP 패킷들내에 그 자체가 캡슐화되어 있는 UDP 패킷들내에 캡슐화될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 시스템(100)의 단순화된 구성은 단지 예시의 목적일 뿐이며, 본 발명을 소정의 엘리먼트들의 특정 구성에 한정하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것을 인지하여야 한다. 예로서, 시스템(100)은 부가적인 종점들을 포함할 수 있으며, 라우팅 엘리먼트들, 스위칭 엘리먼트들 또는 다른 유형의 처리 엘리먼트들의 다른 유형들 및 구성들을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1 시스템의 주어진 처리 엘리먼트(200)의 한가지 가능한 구현을 도시한다. 처리 엘리먼트(200)는 예로서, 종점 디바이스들(102) 중 하나의 적어도 일부를 나타낼 수 있다.
도면에 도시된 바와 같은 처리 엘리먼트(200)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스들(206) 및 메모리(204)에 연결된 프로세서(202)를 포함한다. 본 발명의 네트워크 토폴로지 결정 기술들은 메모리(204)내에 저장가능하면서, 프로세서(202)에 의해 실행가능한 소프트웨어의 형태로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 메모리(204)는 임의 접근 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 광 또는 자기 디스크-기반 저장부 또는 기타 저장 엘리먼트 및 그 조합을 나타낼 수 있다.
본 기술의 숙련자들은 예시의 목적을 위해 도시된 바와 같은 도 2의 개별 엘리먼트들이 하나 이상의 처리 디바이스들, 예로서, 마이크로프로세서, 용도-지정 집적 회로(ASIC), 컴퓨터 또는 기타 디바이스(들)에 걸쳐 조합 또는 분포될 수 있다는 것을 인지할 것이다.
도 2 구성은 예시의 목적을 위해 현저히 단순화되어 있다. 예로서, 전화 단말 종점 디바이스를 나타내는 것으로서 고찰되는 경우에, 처리 엘리먼트(200)는 코덱들 및 기타 음성 신호 처리 하드웨어 또는 소프트웨어 엘리먼트들 같은 이런 디바이스와 전형적으로 관련되는 종래의 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
네트워크 토폴로지 결정에 관련한 본 발명의 양태들이 이제 도 3 내지 도 9를 참조로 보다 상세히 설명된다. 이들 양태들은 IP 표준의 레코드 라우트 옵션 및 존속 시간(TTL)의 이용에 기초한 접근법을 이용하는 네트워크 노드들 및 에지들의 발견을 포함한다.
IP 패킷이 네트워크(106) 같은 네트워크상에서 전송될 때마다, TTL 필드가 패킷상에 설정된다. 현재 IP 표준에 지정되어 있는 바와 같은 TTL 필드는 255 미만의 음이 아닌 값이다. 패킷이 네트워크 내에서 라우팅될 때, TTL이 1 이상인 경우에, 패킷을 포워딩 하기 이전에 모든 IP-호환 라우터는 TTL을 1 만큼 감소시킨다. 또한, 소정의 이런 라우터는 0의 TTL을 가지는 수신된 패킷을 폐기한다. 이 프로세스는 패킷이 네트워크상에서 유한한 수명을 가지며, 무한히 전후로 라우팅될 수 없게되는 것을 보증한다.
또한, 레코드 라우트 옵션이 주어진 패킷의 IP 헤더에서 인에이블될 때, 경로를 따른 각 라우터는 IP 헤더의 옵션 필드내에 그 유출 인터페이스의 어드레스를 기록한다. 옵션 필드는 또한 IP 헤더의 레코드 라우트 공간이라고도 지칭된다. IP 표준의 버전 4(IPv4)는 IP 헤더의 레코드 라우트 공간이 9개 IP 주소들의 최대값을 유지할 수 있다는 것을 지정하지만, 이 제약은 IPv6 같은 추후 버전들에서 완화되었다. 본 발명은 소정의 특정 통신 프로토콜 또는 그 버전을 이용할 필요가 없다는 것을 인지하여야 한다.
옵션 필드내에 기록된 어드레스들은 실행시 주어진 패킷을 위한 소스 종점으로부터 착신 종점까지의 경로를 추적한다. 따라서, 시스템(100)의 종점들(102) 중 다수가 서로 통신할 때, 이들이 네트워크의 동작 토폴로지를 포함하는 노드들 및 에지들의 세트를 총체적으로 발견할 수 있다. 노드들은 라우터들에 대응하며, 에지들은 라우터들 사이의 경로들에 대응할 수 있다.
종래의 방식으로 구성되는 경우, 종점들(102)은 일반적으로 그 자신의 IP 어드레스들을 레코드 라우터 공간내에 기록한다. 대조적으로, 본 발명의 예시적 실시예에서, 종점들(102)은 그들이 레코드 라우트 공간내에 그 자신의 IP 어드레스들을 삽입하는 것이 방지되도록 커넬(kernel) 변경 또는 기타 적절한 메카니즘을 경유하여 구성되는 것이 적합하다.
이제 도 3을 참조하면, 종점들(102-1 및 102-2)이 네트워크(106)의 라우터들(302-1, 302-2 및 302-3)을 경유하여 통신하는 실시예가 도시되어 있다. 또한, 종점들(102-1 및 102-2)은 각각 종점들(A 및 B)로도 표시된다. 라우터들(302-1, 302-2 및 302-3)은 각각 {1, 2}, {3, 4} 및 {5, 6}으로 표시된 입력 및 출력 IP 어드레스를 가진다.
도 4는 라우터(302-1, 302-2 및 302-3)를 경유하여 종점(A)으로부터 종점(B)으로 전송되는 주어진 패킷을 위한 레코드 라우트 공간을 포함하는 IP 헤더(400)를 도시한다. 본 실시예의 IP 헤더는 길이가 20바이트인 주 IP 헤더부(402) 및 길이가 40 바이트인 IP 옵션 부분(404)을 포함한다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, IP 헤더의 IP 옵션 부분내의 레코드 라우트 공간은 출력 IP 어드레스들(2, 4 및 6)을 포함한다. 또한, 패킷의 TTL 필드는 3개 라우터를 경유하여 종점(A)으로부터 종점(B)으로 통과시 3만큼 감분된다.
예시의 목적을 위해, 종점들(A 및 B)은 이미 언급한 바와 같이, IP 패킷들내 에 그 자체가 캡슐화되어 있는 UDP 패킷들내에 캡슐화된 RTP 패킷들을 교환하는 것으로 가정한다. 보다 명확하게, 종점(A)은 캡슐화된 RTP 패킷을 종점(B)으로 전송하고, 종점(B)은 이 패킷을 다시 종점(A)으로 "반향한다(echoes)". 이는 여기서 종점(A)으로부터 종점(B)으로 전송되고 종점(B)으로부터 종점(A)으로 리턴되는 통신으로서 여기에서 보다 일반적으로 지칭되는 것의 예이다. "리턴된" 통신은 예시적 실시예에서와 같이, 수신확인통지 또는 대응 수신된 통신의 것과 다른 포맷을 가지는 기타 응답 메시지를 포함하는, 하나 이상의 반향된 패킷들 또는 수신된 통신의 변경된 또는 변경되지 않은 버전의 소정의 다른 유형을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 예시적 실시예의 예시적 IP 패킷(500)의 포맷을 도시하며, 종점들(A 및 B) 사이에서 통신되는 IP 패킷들을 위한 상술한 캡슐화를 보여준다. 도시된 바와 같이, IP 패킷(500)은 도 4에 관련하여 이미 설명된 부분들(402 및 404)을 가지는 IP 헤더(400) 및 UDP 헤더(502), RTP 헤더(504) 및 RTP 페이로드(506)를 포함한다.
도 6은 RTP 헤더(504) 및 RTP 페이로드(506)를 포함하는 RTP 패킷(600)의 포맷을 도시한다. 도시된 바와 같은 RTP 패킷은 종점(B)으로부터 종점(A)으로 다시 반향되는 유형의 패킷을 대표하는 것으로서 보여질 수 있다. 다양한 필드들의 라벨들내의 표시 "F"는 일반적으로 "순방향 경로"를 나타내며, 대응 필드는 종점(A)으로부터 종점(B)으로 전송된 대응 패킷의 IP 헤더로부터 추출된 바와 같은 종점(A)으로부터 종점(B)으로의 순방향 경로에 관한 정보를 수반한다. 표시 "R"은 종점(B)으로부터 종점(A)으로의 "역방향 경로"를 나타내기 위해서 여기서 유사하게 이용된다.
"sessionid" 필드(602)는 주어진 통신을 고유하게 식별하는 키이다.
"seq" 필드(604)는 주어진 통신내의 이 패킷의 시퀀스 번호를 식별한다.
"packet bitmap" 필드(606)는 주어진 비트 i의 값이 시퀀스 번호(i)를 가지는 패킷이 종점(B)의해 수신(1)되었는지 또는 소실(0)되었는지 여부를 나타내는 비트맵을 제공한다.
"s, u, v" 필드들(608)은 상술된 U.S. 특허 출원에 기술된 각각 Si, Ui 및 Vi 시간소인들 같은 종점들(A 및 B)에 의한 패킷의 전송 및 수신과 관련된 시간소인들을 포함한다. 시간 소인들(Si, Ui, Vi)은 종점(A)이 패킷을 송신, 종점(B)이 패킷을 수신 및 종점(B)이 패킷을 다시 종점(A)으로 송신한 각 시간들을 나타낸다.
"pathlen" 필드(610)는 패킷의 IP 헤더내에 그 IP 어드레스를 기록한 종점(A)으로부터 종점(B)으로의 경로상의 라우터들의 수를 나타낸다. 또한, 이 필드는 여기서 FPATHLEN 필드라고도 지칭된다.
"truepathlen" 필드(612)는 상기 경로 길이 필드에 의해 나타내진 길이와는 대조적으로, 종점(A)으로부터 종점(B)으로의 경로의 실제 길이를 나타낸다. 이 필드는 또한 여기서 TRUE_FPATHLEN 필드라고도 지칭된다. 실제 길이는 패킷의 TTL 필드에 기초하여 결정된다.
"path" 필드(614)는 패킷의 IP 헤더에 그 IP 어드레스를 기록한 각 라우터를 위해 하나씩, 종점(A)으로부터 종점(B)으로의 경로를 따른 IP 어드레스들의 시퀀스 를 포함한다. 이 필드는 또한 여기서 FPATH 필드라고도 지칭된다.
RTP 페이로드(506)는 하나 이상의 부가적 필드들을 포함할 수 있다. 한가지 가능한 부가적 필드의 예는 예로서, 음성 또는 비디오 샘플 같은 전송되는 소정의 다른 데이터를 포함하는 "기타 콘텐트" 필드이다.
상술된 특정 패킷 포맷들은 본 발명의 필요조건들이 아니라는 것을 인지할 것이다. 다수의 다른 포맷들이 이용될 수 있다. 또한, 상술된 특정 패킷 필드들은 예시적 실시예에서는 이용되지 않는다.
상술된 바와 같이, 시스템(100)의 네트워크 토폴로지 결정 기능은 라우터들 및 라우터들 사이의 경로들을 식별하는 정보와 같은 네트워크 토폴로지를 특정 짓는 정보를 생성하는 방식으로, 종점들(102) 사이에서 통신들이 교환되도록 구성된다. 예시적 실시예에서 이들 통신들은 종점들(A 및 B) 사이에서 통신되는 상술된 캡슐화된 RTP 패킷들을 예로서 포함한다. 주어진 이런 통신은 하나 이상의 테스트 패킷들을 포함하는 것으로서 여기서 보다 특정하게 언급될 것이다. 또한, 통신을 지칭하기 위해 여기서, 용어 "프로브"가 이용된다.
예시적 알고리즘이 이제 상술된 테스트 패킷들을 이용하는 네트워크 토폴로지 정보 결정을 위해 제시될 것이다. 비제한적으로, 종점(A)으로부터 종점(B)으로 전송되고, 종점(B)으로부터 종점(A)으로 다시 전송되는 테스트 패킷들이 IP 레코드 라우트 옵션 설정을 가지며, TTL 필드가 DEFAULT_TTL로 표시된 고정값으로 설정되는 것을 가정한다. 적절한 예시적 값은 64 또는 225를 포함하지만, 다른 값들이 이용될 수 있다.
종점(A)으로부터의 테스트 패킷의 수취시, 종점(B)은 하기의 동작들을 수행한다.
1. 수신된 패킷의 IP 헤더로부터 A로부터 B로의 순방향 경로를 특정 짓는 정보를 추출하고, IP 어드레스들의 시퀀스를 FPATH 내에 기록하며, FPATH내의 어드레스들의 수에 대응하는 그 길이를 FPATHLEN내에 기록한다.
2. IP 패킷의 TTL 필드를 가변 FTTL로 추출한다.
3. TRUE_FPATHLEN = DEFAULT_TTL-FTTL을 계산한다.
4. FPATHLEN, TRUE_FPATHLEN 및 PATH를 종점(A)에 다시 전송될 RTP 패킷내에 복사한다.
5. 적절히 배치된 RTP 페이로드의 나머지를 가지는 패킷을 전송한다. 이 패킷은 도 5에 도시된 바와 같이 IP 위의 UDP내에 캡슐화되어 전송된다.
종점(B)으로부터 반향된 패킷의 수신시, 종점(A)은 하기의 동작들을 수행한다.
1. 각각 FPATHLEN, TRUE_FPATHLEN 및 FPATH로 RTP 페이로드내에 저장된 바와 같은 순방향 경로 길이, 참 순방향 경로 길이 및 순방향 경로를 구한다.
2. B로부터 A로의 경로를 수신된 패킷의 IP 헤더로부터 RPATH 내로 추출하고, 그 길이를 RPATHLEN 내로 추출한다.
3. IP 헤더로부터의 TTL 필드를 가변 RTTL내로 추출한다.
4. TRUE_RPATHLEN = DEFAULT_TTL-RTTL을 계산한다.
5. PATHS로 표시된 세트에 순방향 및 역방향 경로들을 추가한다.
6. 알려진 라우터들의 리스트에 순방향 및 역방향 경로내의 각 라우터를 추가한다.
예시적 실시예의 [F/R]PATHLEN 및 TRUE_[F/R]PATHLEN 변수들은 소위 "침묵"라우터들, 즉, 경로내에 존재하지만 레코드 라우트 공간내에 그 어드레스를 기록하지 않은 라우터들을 식별하는 것을 돕는다. 본 발명의 이 양태는 도 9와 관련하여 이하에 보다 상세히 설명된다. 이런 침묵 라우터들은 또한 여기서, 클라우드 디바이스들이라고도 지칭된다.
본 발명의 분산 토폴로지 병합 양태(distributed topology merging aspect)가 도 7 및 도 8을 참조로 설명될 것이다.
상술된 바와 같이, 경로를 따른 각 라우터는 레코드 라우트 옵션이 설정된 경우, 그 유출 인터페이스의 IP 어드레스를 레코드 라우트 공간에 기록한다. 라우터의 서로 다른 인터페이스를 통해 각각 액세스할 수 있는 다수의 종점 쌍들 사이에서 패킷들이 교환될 때, 동일 라우터에 속하는 다수의 IP 어드레스들이 획득될 수 있다. 예로서, 도 3의 라우터(302-1)의 어드레스들 1 및 2는 패킷이 종점(A)으로부터 종점(B)으로 전송되고, 그후, B로부터 A로 반향될 때 얻어진다.
본 발명은 동일 라우터에 속하는 IP 어드레스들을 식별하고 이들을 등가 클래스로 그룹화하는 병합 알고리즘을 제공한다. 따라서, 병합 프로세스의 결과는 토폴로지내의 각 라우터를 위해 하나씩의 등가 클래스들의 세트이다.
병합 프로세스는 예시적 실시예에 관하여 하기와 같이 기술될 수 있다. 메시지가 소스로부터 IP 어드레스 및 포트 번호에 의해 나타내진, 어떠한 프로세스도 청취되지 않는 UDP 착신처로 전송될 때, 착신처는 소스에 대한 단일방송 라우트를 위한 유출 인터페이스의 어드레스로부터 PORT_UNREACHABLE의 코드를 가지는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) DESTINATION_UNREACHABLE 에러 메시지를 리턴 전송한다. UDP 메시지는 또한 UDP "프로브"라고도 지칭된다.
이제, 도 7을 참조하면, 종점들(102-1, 102-2)이 네트워크(106)의 라우터들(702-1, 702-2 및 702-3)을 경유하여 통신하는 실시예가 도시되어 있다. 또한, 종점들(102-1 및 102-2)은 각각 종점들(A 및 B)로도 표시된다. 라우터들(702-1, 702-2 및 702-3)은 IP 어드레스들의 세트들 {1, 2, 3}, {4, 5, 6} 및 {7, 8, 9, 10}을 각각 포함한다.
본 실시예에서, UDP 프로브들이 종점(A)으로부터 어드레스들(4, 5, 6) 및 포트 번호 9999 같은 프로세스를 청취할 가능성이 없는 포트 번호로 전송하는 경우에, 상술된 ICMP 에러 메시지는 IP 어드레스(4)로부터 항상 수신되어 IP 어드레스들(4, 5, 6)이 동일 라우터에 속한다는 것을 타나낸다.
특정 라우터들은 상술된 방식으로 거동하지 않을 수 있다는 것을 주의하여야 한다. 그러나, 소정의 이런 라우터들에 대하여, 특정 TTL을 가지는 패킷의 전송은 라우터들이 원하는 방식으로 거동하게 하는 것으로 믿어진다.
도 8은 상술된 유형의 병합 알고리즘의 예시적 구현을 위한 의사코드를 도시한다. 알고리즘은 각 종점이 네트워크의 서로 다른 "뷰(view)"를 가지며, 그리고, 이들 서로 다른 뷰들을 조합하는 것이 향상된 토폴로지 정보를 제공하기 때문에, 시스템내의 복수의 종점들 각각에 의해 실행될 수 있다. 알고리즘들의 다른 유형들이 본 발명의 기술들에 따른 네트워크 토폴로지 결정시 IP 어드레스들을 병합하기 위해 이용될 수 있다.
예시적 실시예의 "침묵" 라우터들을 위한 TTL 추출에 관련한 부가적인 세부사항들이 이제 도 9를 참조로 설명된다. 이미 언급한 바와 같이, 이런 침묵 라우터들은 또한 클라우드 디바이스들이라고도 지칭된다.
예시적 실시예의 레코드 라우트 옵션을 이용한 토폴로지 결정 동안, 패킷이 그 착신처에 도달할 때 얻어진 어드레스들의 리스트로부터 일부 라우터 어드레스들이 누락될 수 있다. 예로서, 상술한 바와 같이, IPv4에 지정된 바와 같은 레코드 라우트 옵션은 고정된 헤더 크기에 속성화할 수 있는 9번의 홉들의 제한을 가지며, 그래서, 9-홉 제한을 초과하는 패킷의 경로내의 소정의 라우터는 IP 패킷 헤더내에서 그 자체를 식별할 수 없다. 다른 예로서, 일부 라우터들은 보안 목적들을 위해 네트워크 관리자들에 의해 때때로 이루어지는 바와 같이, 패킷내에 그 어드레스를 추가하지 못하도록 구성될 수 있다. 이들 예들 양자 모두는 침묵 라이터들에 대한 상승을 제공하는 상황들을 예시한다.
본 발명의 TTL 추출 양태는 이들 침묵 라우터들의 존재를, 그리고, 또한 경로를 따른 그 정확한 위치를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 정보는 네트워크의 특정 정확한 토폴로지의 결정이 분석될 수 있게 한다.
침묵 라우터들의 존재 및 경로를 따른 그 위치들을 결정하기 위한 예시적 기술들이 후술될 것이다.
이제, 도 9를 참조하면, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 및 L로 표시된 라우터들을 소스 종점으로부터 착신처 종점까지의 경로내에 포함하는 네트워크를 수반하는 예가 도시되어 있다. 소스에서의 패킷의 TTL 필드는 최초에 255의 디폴트값으로 설정되고, 이어서, 경로내의 라우터들 각각에 의해 감분되어 패킷이 착신처에 도달할 때 244의 값에 도달한다. IPv4의 이용이 가정되며, 그래서, 레코드 라우트 공간은 총 9 IP 어드레스들로 제한된다.
하기의 두 경우들이 고려될 것이다.
경우 1 : 소스 및 착신처 사이의 모든 라우터들이 라우트를 기록.
경우 2 : 라우터(E)가 라우트를 기록하지 않도록 구성.
경우 1에서, 패킷이 소스로부터 착신처로 전송되는 경우에, 이는 A, B, C, D, E, F, G, H, I의 레코드 라우트를 가진다. 두 개의 잔여 라우터들(J 및 L)은 IP 패킷 헤더가 레코드 라우트 공간을 소진하였기 때문에, 레코드 라우트 정보에 그 어드레스들을 추가할 수 없다. 그러나, TTL 필드가 착신처에서 관찰되는 경우, 이는 패킷이 통과한 홉들의 수를 정확히 나타낸다. 예시적 실시예에서 [F/R]PATHLEN 및 TRUE_[F/R]PATHLEN 변수가 침묵 라우터들의 식별을 돕는다는 것을 상술하였다. 보다 명확하게, TTL-표시 홉 카운트 및 착신처에서의 IP 헤더상에 보여지는 어드레스들의 카운트가 서로 다른 경우에, 두 카운트들의 편차에 의해, 경로내의 침묵 라우터들의 수가 주어진다고 결론지을 수 있다.
경우 2에서, 소스로부터 착신처로 패킷을 전송하는 동일한 방법이 채용되는 것을 가정하면, 기록된 라우터는 A, B, C, D, F, G, H, I, J이다. 라우터들 E 및 L이 리스트내의 누락 어드레스들이라는 것을 주목하여야 한다. 다시, TTL-표시 홉 카운트와 IP 패킷 헤더내에 보여진 어드레스들의 카운트 사이의 편차는 소스로부터 착신처까지의 네트워크 경로내의 이런 침묵 라우터들의 수를 나타낸다.
경로를 따른 주어진 침묵 라우터의 위치를 결정하기 위해 하기의 알고리즘이 이용될 수 있다. TTL 값들이 증가하는 일련의 프로브들이 연속적으로 기록된 라우트를 따라 모든 관찰된 노드로 전송될 수 있다. 소정의 특정 어드레스에 주어진 TTL 프로브가 응답을 초래하지 않는 경우, 또는 ICMP TTL 초과 메시지를 초래하는 경우에, 대응 TTL-표시 홉에 침묵 라우터가 존재한다는 판정이 이루어진다.
예로서, 경우 1을 다시 참조하면, 첫 번째 9 홉 어드레스들이 얻어진다. 그후, 프로브는 TTL=1로 라우터(A)에 전송될 수 있다. 응답이 수신된다. 그후, 프로브는 TTL=2로 라우터 B에 전송되며, 응답이 수신된다. 부가적인 프로브들이 TTL=9를 가지는 프로브가 전송될 때까지 TTL 값들이 증가하는 이 방식으로 전송된다. 이들 모두가 응답된 경우에, 침묵 라우터들은 경로의 종단에 존재하는 것으로 결정된다. 이런 라우터들의 정확한 수는 TTL-표시 홉 카운트와 IP 헤더내에 포함된 IP 어드레스들의 카운트 사이의 편차이다. 경우 1에 대하여, 이들 침묵 라우터들의 카운터는 2이다.
경우 2에서, A, B, C, D, F, G, H, I, J의 기록된 어드레스 리스트가 얻어진다. 라우터 E는 그 어드레스를 기록하지 않도록 구성되어 있기 때문에 리스트로부터 누락되며, 라우터 L은 단지 9 홉들만을 위한 레코드 라우트 공간내의 자리가 존재하기 때문에 리스트로부터 누락된다는 것을 인지하여야 한다. 따라서, 기록된 어드레스 리스트는 서명으로서 이용되고, 프로브들이 이전에 설명된 방식으로 송출된다. TTL=1을 가지는 프로브가 라우터(A)에 전송되고 응답이 수신된다. TTL=2를 가지는 라우터 B에 전송된 프로브는 응답을 산출한다. 유사하게, TTL=3 및 TTL=4를 각각 가지는 라우터들(C 및 D)로의 프로브들은 양자 모두 응답들을 산출한다. 그후, TTL=5를 가지는 F로의 프로브는 E로부터 ICML TTL 초과 메시지를 초래하거나, 전혀 어떠한 응답도 초래하지 않는다. 이는 F에 도달하기 위해 소요되는 TTL이 실제로 6이며, 제 1 침묵 라우터의 위치가 경로내의 라우터 D에 바로 후속한다는 것을 나타낸다. 경로를 따라 계속하면, TTL=6을 가지는 F로의 프로브는 응답을 산출하고, TTL=7을 가지는 G로의 프로브는 응답을 산출한다. TTL=8을 가지는 H로의 프로브, TTL=9를 가지는 I로의 프로브 및 TTL=10을 가지는 J로의 프로브 모두 응답들을 산출한다. 제 1의 9 홉들을 위한 라우터들이 이제 결정되었기 때문에, 소정의 잔여 침묵 라우터들은 라우터 J 이후의 경로의 종단에 존재하여야만 한다. 경우 2에서, 라우터 L을 나타내는 J 이후의 하나의 침묵 라우터가 존재한다.
상기 알고리즘은 부하 균형화 프로세스를 구현하는 네트워크에 적용될 수 있다. 이런 응용분야에서, 실제 기록된 경로는 서명으로서 다시 이용되지만, 그러나, 프로브가 연속적으로 이 서명내의 주소로 송출되는 각 시기 마다, 프로브는 전체 경로를 위해 유지된 서명 라우트와 비교되는 또 다른 라우트를 기록하기 위해 이용된다. 새로이 기록된 라우트는 서명의 "서브스트링"으로서 처리될 수 있다.
비록 라우터들을 참조로 예시되었지만, 상기 TTL 추출 기술들은 본 기술의 숙련자들이 쉽게 인지할 수 있는 바와 같이 네트워크 엘리먼트들의 다른 유형들에 적용될 수 있다.
상술된 네트워크 토폴로지 정보 처리에 이용하기에 적합한 다수의 기술들을 이제 설명한다.
예시적 실시예의 네트워크 토폴로지 정보는 일반적으로 노드들의 세트와 이들 노드들 사이의 지향된 에지들의 세트를 포함한다. 이런 정보는 하나 이상의 경로들을 포함할 수 있으며, 여기서, 경로는 일반적으로 하나의 노드로부터 하나 이상의 중간 노드들을 통해 다른 노드로 진행하기 위해 이용되는 에지들의 시퀀스를 나타낸다.
예시적 실시예의 네트워크 토폴로지 정보 수집들의 장점은 종래의 SNMP-기반 접근법과 관련된 이론적 경로에 반하여, 실제 관찰된 경로들을 특정 짓는다는 것이다.
네트워크 토폴로지 정보는 어떤 제약(들)이 주어진 응용분야의 관심이되든 그에 대응하는 패킷들의 다양한 서브세트들을 위해 네트워크가 어떻게 이용되는지를 보여주기 위해 처리될 수 있다. 예로서, 관심 서브세트는 지정 서비스 유형(TOS) 설정, 차별 서비스 코드 지점(DSCP) 또는 802.1p/q 설정을 가지는 패킷들 같은 특정 트래픽 유형 규제들 및 100ms 이상의 지정된 라우터들의 세트 또는 다른 네트워크 엘리먼트들(A, B, C)로 진행 또는 그로부터 도입하는 패킷들 같은 경로 또는 성능 규제들을 가지는 패킷들만을 반영할 수 있다. 규제가 주어지면, 네트워크의 노드들 및/또는 에지들은 색상들, 두께들 또는 다른 시각적 특성들을 이용하여 그래픽적으로 디스플레이상에 렌더링될 수 있다. 이런 구성은 제안된 규제들하에서 네트워크가 어떻게 이용되는지를 나타내기 위해 서브세트의 크기, 또는, 제안된 규제들하에서 얼마나 빈번히 네트워크가 이용되는지를 나타내기 위해 가용 패킷들의 총수 같은 인자들에 대해 노드들 및/또는 에지들이 이용되는 빈도수를 반영할 수 있다.
최소 전이 시간을 초래하는 경로 또는 부하 균형화 프로세스의 결정을 포함하는 다른 보다 복잡한 계산들이 규제된 세트에 기초하여 이루어질 수 있다.
상술된 특징들 중 하나 이상을 제공하는 가시화 소프트웨어 툴은 이루어지는 계산의 선택을 규제하지 않지만, 대신 적절한 인터페이스를 경유하여 그 이용자 선택을 허용하여 일반적인 네트워크 특성들의 계산을 위한 플랫폼을 제공하는 것이 적합하다. 이 툴은 또한 이용자가 어떻게 네트워크 특성들이 렌더링되는지를 지정할 수 있게 하여야 한다. 이 툴은 온-라인 또는 실-시간 모드나 오프라인 또는 비-실-시간 모드 중 어느 한쪽에서 동작할 수 있는 것이 적합하다. 후자의 모드에서, 외부적 실-시간 소스로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
비록 종점들의 선택된 쌍들 사이의 통신들을 이용하여 예시되었지만, 본 발명은 단지 단일 종점 디바이스만을 수반하는 단일(unary) 테스트 통신들, 둘 이상의 종점 디바이스들을 수반하는 테스트 통신들 또는 이들 및 통신들의 다른 유형들의 조합들을 포함하는 다른 통신 구성들을 활용하도록 구현될 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 예시적 실시예와 관련하여 상술된 네트워크 토폴로지 결정 기능들 중 하나 이상은 주어진 종점 디바이스와 결합된 프로세서(202) 및 메모리(204)를 이용하여 전체적으로 또는 부분적으로 소프트웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어의 다른 적절한 구성들이 본 발명의 모니터링 및 분석 기능들을 구현하기 위해 이용될 수 있다.
상술한 실시예들은 단지 예시일 뿐이라는 것이 다시 강조되어야 한다. 예로서, 대안 실시예들은 예시적 실시예들의 것들 이외의, 서로 다른 종점 디바이스 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어 구성들, 서로 다른 패킷들 또는 통신들을 위한 데이터 포맷들, 서로 다른 네트워크 트래픽의 유형들 및 서로 다른 통신 프로토콜들을 이용할 수 있다. 부가적으로, 비록, 종점들의 선택된 쌍 사이의 통신들이 상기 예들과 관련하여 설명되었지만, 주어진 발신 종점과 다수의 착신 종점들 사이의 단일 종점과의 통신들 등 같은 다른 구성들도 가능하다. 하기의 청구범위의 범주내의 이들 및 다수의 다른 대안 실시예들은 본 기술분야의 숙련자들에게 명백할 것이다.
본 발명은 네트워크-기반 통신 시스템의 네트워크 토폴로지의 개선된 결정을 위한 기술들을 제공한다. 보다 명확히, 예시적 실시예에서 본 발명은 실제 트래픽 흐름들에 기초한 동작 토폴로지 정보를 제공하며, 종래의 SNMP-기반 접근법과 관련된 단점들을 회피할 수 있다.

Claims (21)

  1. 네트워크-기반 통신 시스템의 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위한 방법에 있어서:
    네트워크와 각각 결합된 한 쌍의 선택된 종점 디바이스들 간에 적어도 하나의 통신이 발생하는 단계로서, 상기 통신은 상기 종점 디바이스들 중 제 1 종점 디바이스로부터 상기 종점 디바이스들 중 제 2 종점 디바이스로 전송되고, 상기 제 2 종점 디바이스로부터 상기 제 1 종점 디바이스로 리턴되는, 상기 발생 단계; 및
    상기 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위해 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 상기 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 통신에 포함된 정보를 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 통신은 적어도 하나의 패킷을 포함하며, 상기 패킷은 인에이블된 레코드 라우트 옵션(record route option)과 함께 전송되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 토폴로지 정보는 상기 네트워크의 노드들 및 에지들을 특정 짓는 정보를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 패킷은 TTL(Time-To-Live) 필드의 지정값과 함께 전송되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 패킷은 캡슐화된 실시간 전송 프로토콜(RTP) 패킷을 가지는 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 상기 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷은 페이로드를 포함하고, 상기 페이로드는 상기 제 1 종점에서 상기 제 2 종점으로 상기 네트워크를 통한 경로를 따라 상기 경로내 각 네트워크 엘리먼트에 대해 하나의 어드레스를 포함하는 어드레스들의 시퀀스를 나타내는 경로 필드를 가지며, 상기 경로내 각 네트워크 엘리먼트의 어드레스는 상기 제 1 종점 디바이스로부터의 상기 제 2 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷의 헤더에 기록되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 상기 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷은 페이로드를 포함하고, 상기 페이로드는 상기 네트워크를 통한 경로내 네트워크 엘리먼트들의 수를 나타내는 경로 길이 필드를 가지며, 상기 네트워크 엘리먼트들의 어드레스들은 상기 제 1 종점 디바이스로부터의 상기 제 2 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷의 헤더에 기록되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 상기 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷은, 상기 제 1 종점 디바이스로부터의 상기 제 2 종점 디바이스에서 수신된 상기 패킷의 TTL 필드에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 상기 네트워크를 통한 경로내의 네트워크 엘리먼트들의 수를 나타내는 경로 길이 필드를 갖는 페이로드를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 종점으로부터의 상기 패킷의 수신시, 상기 제 2 종점은:
    상기 제 1 종점에서 상기 제 2 종점으로의 순방향 경로를 특정 짓는 정보를 패킷의 헤더로부터 추출하는 단계;
    상기 패킷의 TTL 필드로부터 TTL 값을 추출하는 단계;
    상기 추출된 TTL 값에 기초하여 순방향 경로 길이를 계산하는 단계;
    상기 계산된 순방향 경로 길이 및 상기 순방향 경로를 특정 짓는 상기 정보의 적어도 일부를 상기 패킷의 페이로드에 삽입하는 단계; 및
    상기 패킷을 상기 제 1 종점으로 리턴하는 단계를 수행하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 종점으로부터의 상기 패킷의 수신시, 상기 제 1 종점은:
    계산된 순방향 경로 길이 및 상기 제 1 종점에서 상기 제 2 종점으로의 순방향 경로를 특정 짓는 정보를 패킷의 페이로드로부터 추출하는 단계;
    상기 제 2 종점에서 상기 제 1 종점으로의 역방향 경로를 특정 짓는 정보를 상기 패킷의 헤더로부터 추출하는 단계;
    상기 패킷의 TTL 필드로부터 TTL 값을 추출하는 단계;
    상기 추출된 TTL 값에 기초하여 역방향 경로 길이를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 순방향 경로 길이 및 역방향 경로 길이에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 네트워크 토폴로지 정보를 결정하는 단계로서, 상기 네트워크 토폴로지 정보는 순방향 경로 및 역방향 경로를 특정 짓는, 상기 결정 단계를 수행하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 동일 네트워크 엘리먼트에 속하는 어드레스들을 상기 네트워크 토폴로지 정보에서 식별하고, 상기 네트워크의 복수의 네트워크 엘리먼트들 각각에 대해 하나의 클래스를 포함하는 등가 클래스들(equivalence class)의 세트가 형성되도록 상기 식별된 어드레스들을 등가 클래스로 그룹화하는 병합 알고리즘을 실행하는 단계를 더 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 패킷의 레코드 라우트 공간(record route space)내에 어드레스를 입력할 수 없는 임의의 네트워크 엘리먼트를 상기 네트워크 토폴로지 정보에서 식별하는 단계를 더 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 패킷의 레코드 라우트 공간내에 어드레스를 입력할 수 없는 주어진 네트워크 엘리먼트가, 증분적으로 증가하는 TTL 값들을 갖는 프로브들을 상기 종점들 중 하나로부터 다른 종점으로의 경로를 따라 이전에 식별된 네트워크 엘리먼트들로 전송함으로써 식별되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 종점들 각각은 대응하는 종점 어드레스가 상기 패킷의 레코드 라우트 공간내에 삽입되지 않도록 구성되는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 상기 네트워크 토폴로지 정보는, 상기 네트워크의 부하 균형화 프로세스를 특정 짓는 정보를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 상기 네트워크 토폴로지 정보는, 네트워크 트래픽에 대한 분산 모니터링 및 분석 시스템(distributed monitoring and analysis system)에 이용되는 정보를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 종점 디바이스들 중 적어도 하나는 상기 네트워크의 단말 노드를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 종점 디바이스들 중 적어도 하나는 상기 네트워크의 내부 노드를 포함하는, 네트워크 토폴로지 정보 결정 방법.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    네트워크-기반 통신 시스템의 네트워크 토폴로지 정보를 결정하는데 이용하기 위한 장치에 있어서,
    메모리에 연결된 프로세서를 갖는 제 1 종점 디바이스를 포함하며,
    상기 제 1 종점 디바이스는 네트워크에 연결될 수 있고, 상기 네트워크는 또한 연결가능한 적어도 하나의 제 2 종점 디바이스를 가지며,
    상기 제 1 종점 디바이스는 상기 네트워크를 통해, 상기 제 1 종점 디바이스에서 상기 제 2 종점 디바이스로 전송되고, 상기 제 2 종점 디바이스에서 상기 제 1 종점 디바이스로 리턴되는 적어도 하나의 통신이 발생하도록 동작하고,
    상기 제 1 종점 디바이스는 또한 상기 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위해 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 상기 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 통신에 포함된 정보를 처리하도록 동작하며,
    상기 통신은 적어도 하나의 패킷을 포함하며, 상기 패킷은 인에이블된 레코드 라우트 옵션과 함께 전송되는, 네트워크 토폴로지 정보를 결정하는데 이용하기 위한 장치.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    네트워크-기반 통신 시스템의 네트워크 토폴로지 정보를 결정하는데 이용하기 위한 소프트웨어 코드를 포함하는 기계-판독가능한 저장 매체에 있어서,
    상기 소프트웨어 코드는 실행시,
    네트워크와 각각 결합된 한 쌍의 선택된 종점 디바이스들 간에 적어도 하나의 통신이 발생하는 단계로서, 상기 통신은 상기 종점 디바이스들 중 제 1 종점 디바이스로부터 상기 종점 디바이스들 중 제 2 종점 디바이스로 전송되고, 상기 제 2 종점 디바이스로부터 상기 제 1 종점 디바이스로 리턴되는, 상기 발생 단계, 및
    상기 네트워크의 적어도 일부를 특정 짓는 네트워크 토폴로지 정보를 결정하기 위해 상기 제 2 종점 디바이스로부터의 제 1 종점 디바이스에서 수신된 상기 통신에 포함된 정보를 처리하는 단계를 수행하고,
    상기 통신은 적어도 하나의 패킷을 포함하며, 상기 패킷은 인에이블된 레코드 라우트 옵션과 함께 전송되는, 기계-판독가능한 저장 매체.
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