KR100929218B1 - 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법 - Google Patents

이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법에 관한 것으로, 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서, 각 이더넷 노드는 페이로드(payload)에 비용(cost) 측정을 위한 정보를 포함한 링 학습 프레임을 양방향으로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계와, 각 이더넷 노드는 서로 다른 이더넷 노드로부터 전송된 두 개의 링 학습 프레임을 수신 받아 최소의 비용 값을 갖는 정보를 가진 링 학습 프레임을 자신의 주소 전달 테이블에 기입하는 단계를 포함함으로써, 기존의 폐색 포트를 이용하지 않고 지능적 주소 전달 테이블 작성으로 루프 발생을 효율적으로 방지할 수 있으며, 최적의 경로로 신속한 프레임을 전송할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020070108391
이더넷 링 네트워크, 프레임, 브로드캐스트, 멀티캐스트, 주소 전달 테이블

Description

이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법{METHOD FOR RECORD OF ADDRESS TRANSMISSION TABLE IN ETHERNET RING NETWORKS}
본 발명은 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이더넷 링 네트워크에서 폐색 포트를 만들지 않는 효율적인 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술의 주소 전달 테이블(예컨대, FDB : Filtering DataBase) 작성방법은 무한 루프 발생을 막기 위하여 논리적으로나 물리적으로 폐색 링크(closed link) 또는 폐색 포트(closed port)를 선정하는 방법 등이 있다.
이러한 종래의 방법은 여러 개의 이더넷 링(ethernet ring)이 결합된 경우 간편하게 무한 루프를 방지할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 링 토폴로지(topology)가 루프가 없는 스패닝 트리(spanning tree) 구조로 바뀌게 되어 모든 링크의 활성화에 비해 전체 망 효율이 절감되는 단점을 가져온다.
또한, 링 노드와 연결된 하부 네트워크의 규모를 생각하면, 한 포트 또는 한 링크를 폐색시키는 것은 전체 망 효율의 극심한 저하를 가져온다. 그리고, 한 링크에 장애가 발생할 경우, 모든 노드에서의 주소 전달 테이블이 초기화되고, 새로운 주소 전달 테이블을 작성하게 된다. 그리하여 출발지 주소가 모두 학습될 때까지 정상 상태보다 많은 양의 프레임(frame)이 네트워크 안에 뿌려지게 된다.
기존의 이더넷 링 네트워크에서의 한 포트나 링크를 폐색하는 기술은 하부 네트워크의 용량을 고려하였을 때, 최적의 경로로 가지 못하고 선형적인 트리 형태의 네트워크를 구성하게 됨으로 인하여 전체적인 망 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이더넷 링 네트워크에서의 비효율적인 주소 전달 테이블 작성 문제점 개선을 위한 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 폐색 포트를 이용하지 않고 지능적 주소 전달 테이블 작성으로 루프 발생을 막아주고 최적의 경로로 신속하게 프레임을 전송할 수 있는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서, 각 이더넷 노드는 페이로드(payload)에 비용(cost) 측정을 위한 정보를 포함한 링 학습 프레임을 양방향으로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계; 및 각 이더넷 노드는 서로 다른 이더넷 노드로부터 전송된 두 개의 링 학습 프레임을 수신 받아 최소의 비용 값을 갖는 정보를 가진 링 학습 프레임을 자신의 주소 전달 테이블에 기입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 링 학습 프레임을 수신한 각 이더넷 노드는, 상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소와 자신의 주소 전달 테이블을 비교하여 자신의 주소 전 달 테이블에 상기 근원지 주소가 없으면, 자신의 주소 전달 테이블에 상기 수신된 링 학습 프레임의 포트와 함께 근원지 주소를 지정하고, 자신의 비용 테이블 항목에 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값을 기입함이 바람직하다.
바람직하게, 상기 링 학습 프레임을 수신한 각 이더넷 노드는, 상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소와 자신의 주소 전달 테이블을 비교하여 자신의 주소 전달 테이블에 상기 근원지 주소가 있으면, 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값과 자신의 비용 테이블에 기입된 비용 값을 비교하여 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값이 자신의 비용 테이블에 기입된 비용 값보다 작을 경우, 자신의 주소 전달 테이블 및 비용 테이블에 각각 기입된 근원지 주소 및 비용 값을 삭제하고, 상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소 및 비용 값을 새로 기입한다.
바람직하게, 상기 비용 측정을 위한 정보는 시간 및 홉 수의 정보를 포함한다.
본 발명의 제2 측면은, 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서, 각 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 어느 한 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 송신된 프레임의 목적지 주소는 존재하지만, 근원지 주소가 존재하지 않으면, 각 이더넷 노드는 자신의 주소 전달 테이블에 상기 근원지 주소를 새로운 항목으로 기입하고, 상기 목적지 주소를 가진 이더넷 노드의 하부 네트워크까지 전송되도록 자신의 주소 전달 테이블에 기입된 목적지 주소와 상응되는 포트로 해당 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 측면은, 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서, 상기 이더넷 노드들의 주소 전달 테이블에 어느 한 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소가 부분적으로 존재하는 경우, 상기 목적지 주소가 존재하지 않는 이더넷 노드는, 상기 전송된 프레임에 근원지 주소를 해당 이더넷 노드로, 상기 목적지 주소를 멀티캐스트로 기입하여 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송하고, 상기 캡슐화된 프레임을 수신한 이더넷 노드는, 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소를 확인하여 해당 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 초기 프레임의 목적지 주소가 존재하지 않으면, 해당 이더넷 노드와 연결된 하부 네트워크로 브로드캐스트 전송하고, 다음 이더넷 노드로 다시 캡슐화하여 전송하며, 상기 목적지 주소가 존재하는 이더넷 노드는, 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소에 해당하는 하부 네트워크로 전송한 후, 해당 목적지 주소를 갖는 하부 네트워크에서 근원지 주소를 해당 목적지 주소로, 목적지 주소를 캡슐화한 프레임의 근원지 주소로 기입된 최초 이더넷 노드로 기입한 새로운 맥 학습 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소를 갖는 하부 네트워크까지 도착되도록 해당 이더넷 노드의 주소 전달 테이블 에 기입된 포트 방향으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 측면은, 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서, 각 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 어느 한 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소가 존재하지 않으면, 각 이더넷 노드는 상기 전송된 프레임에 근원지 주소를 해당 이더넷 노드로, 상기 목적지 주소를 멀티캐스트로 기입하여 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송하고, 상기 캡슐화된 프레임을 수신한 이더넷 노드는, 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소를 확인하여 해당 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 초기 프레임의 목적지 주소가 존재하지 않으면, 해당 이더넷 노드와 연결된 하부 네트워크로 브로드캐스트 전송하고, 다음 이더넷 노드로 다시 캡슐화하여 전송하며, 상기 전송된 프레임이 근원지 주소에 해당하는 이더넷 노드로 전송될 경우, 상기 전송된 프레임을 폐기하여 종료시키는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제5 측면은, 상술한 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법에 따르면, 이더넷 링 네트워크에서 모든 링크의 활성화와 비용(cost) 테이블을 이용한 목적지로의 최적 경로 이용으로 인한 효율 증가로 폐색 포트를 이용한 기술보다 더 높은 효율을 가져다 줄 수 있으며, 지능적 주소 전달 테이블을 이용하여 루프 발생을 막아줄 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 이더넷 링 토폴로지와 하부 네트워크에서의 효과적인 주소 전달 테이블을 작성할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 제시된 방법에서 폐색 포트로 한 링크를 비활성화시켜 네트워크 사용 효율의 단점을 없애고, 모든 링크를 활성화시킴으로써, 네트워크 사용 효율을 효과적으로 높여줄 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크는 복수개의 제1 내지 제4 이더넷 노드들(A 내지 D)을 포함하고 있으며, 제1 내지 제4 이더넷 노드들(A 내지 D)은 링 형태로 각각 연결되어 있다.
제1 이더넷 노드(A)는 서로 다른 이더넷 노드 즉, 제2 및 제4 이더넷 노드(B 및 D)의 주소 전달 테이블에 비용(cost) 측정을 위한 정보를 포함한 링 학습 프레임(또는 MAC 학습 프레임)을 멀티캐스트(multicast)로 전송한다.
이렇게 전송된 링 학습 프레임은 양방향으로 전송되므로 각 이더넷 노드마다 두 개의 링 학습 프레임을 수신한다. 예컨대, 제3 이더넷 노드(C)에서 두 개의 링 학습 프레임이 수신되었을 때, 제3 이더넷 노드(C)에서 두 개의 링 학습 프레임의 비용 값을 비교하여 자신의 주소 전달 테이블에 최소의 비용 값을 가진 링 학습 프레임을 기입한다.
이러한 형태로 각 이더넷 노드마다 링 학습 프레임을 전송하여 학습이 완료되면, 모든 주소 전달 테이블에서는 무한 루프가 발생하지 않고 최소의 비용 값만을 이용하여 최적의 경로로 전달하는 지능적 주소 전달 테이블이 완성된다.
한편, 상기 링 학습 프레임은 근원지 주소(Source Address, SA), 시간, 홉(hop) 수 등의 정보를 함유하고 있으며, 상기 시간 및 홉 수 등의 정보는 페이로드(payload)의 항목에 포함되어 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 주소 전달 테이블의 작성을 위한 링 학습 프레임 또는 일반 맥(MAC) 프레임을 수신했을 때 주소 전달 테이블을 작성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 먼저, 최초 링 학습 프레임의 생성 및 전송에 대하여 설명하면, 각 이더넷 노드는 페이로드(payload) 없이 일반 맥(MAC) 프레임을 생성한 후, 상기 생성된 프레임의 목적지 주소(DA)를 멀티캐스트(multicast)로 지정함과 아울러 근원지 주소(SA)를 자신의 이더넷 노드로 지정한다.
다음으로, 상기 프레임의 타입 ID(Type ID)를 링 학습 프레임으로 지정하여 양방향으로 브로드캐스트 전송함으로써, 각 이더넷 노드는 브로드캐스트 전송된 프레임에 의해 이더넷 링 네트워크에 연결되어 있는 모든 네트워크 정보들(예컨대, 입/출력 포트번호, 하부 네트워크 정보 등)을 제공받아 자신의 메모리에 저장하게 된다.
따라서, 다음에 전송되는 링 학습 프레임 또는 일반 프레임의 전달을 원활하게 할 수 있으며, 각 이더넷 노드는 어떠한 포트가 링 노드로 구성된 포트인지, 하부 네트워크인지를 용이하게 구분할 수 있게 된다.
상기와 같은 프레임 전송을 원활하게 수행하기 위한 초기 준비 과정을 마친 후, 각 이더넷 노드는 수신되는 프레임의 타입 ID(Type ID)를 검사하여 링 학습 프레임인지, 아니면 일반 맥(MAC) 프레임인지를 판단한다(S100).
상기 단계S100에서의 판단 결과, 각 이더넷 노드에 수신된 프레임이 링 학습 프레임일 경우, 해당 링 학습 프레임의 근원지가 현재 이더넷 노드인지를 판단하여(S110), 현재 이더넷 노드이면 링 학습(또는 MAC 학습) 과정을 마친다.
그렇지 않고, 해당 링 학습 프레임의 근원지가 현재 이더넷 노드가 아닐 경우, 해당 링 학습 프레임의 비용 값(Cf)을 연산한 후(S120), 해당 링 학습 프레임의 근원지 주소(SA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하는지를 판단한다(S130).
상기 단계S130에서의 판단 결과, 해당 링 학습 프레임의 근원지 주소(SA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하지 않을 경우, 해당 링 학습 프레임의 근원지 주소(SA) 및 수신 포트번호를 자신의 주소 전달 테이블에 등록하고, 상기 연산된 비용 값(Cf)을 자신의 비용(cost) 테이블에 기입된 비용 값(Ct)으로 등록한다(S140).
다음으로, 모든 하부 네트워크에 연결된 포트로 해당 링 학습 프레임을 브로드캐스트 전송한 후(S150), 해당 링 학습 프레임을 다음 이더넷 노드로 전송한다(S160).
한편, 상기 단계S130에서의 판단 결과, 해당 링 학습 프레임의 근원지 주소(SA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재할 경우, 해당 링 학습 프레임의 비용 값(Cf)과 자신의 비용 테이블에 기입된 비용 값(Ct)을 비교 판단한다(S170).
상기 단계S170에서의 판단 결과, 해당 링 학습 프레임의 비용 값(Cf)이 해당 이더넷 노드의 비용 테이블에 기입된 비용 값(Ct)보다 클 경우 상기 단계S150으로 진행하며, 그렇지 않고 해당 링 학습 프레임의 비용 값(Cf)이 해당 이더넷 노드의 비용 테이블에 기입된 비용 값(Ct)보다 작을 경우, 상기 단계S140으로 진행한다.
한편, 상기 단계S100에서의 판단 결과, 각 이더넷 노드에 수신된 프레임이 링 학습 프레임이 아닌 일반 맥(MAC) 프레임일 경우, 단계(A)를 수행한다.
상기 단계(A)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 수신된 일반 맥(MAC) 프레임이 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화되어 있는지를 판단한다(S200).
상기 단계S200에서의 판단 결과, 상기 수신된 일반 맥(MAC) 프레임이 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화되어 있으면, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지가 현재 이더넷 노드인지를 판단하여(S210), 현재 이더넷 노드이면 링 학습 과정을 마친다.
그렇지 않고, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지가 현재 이더넷 노드가 아닐 경우, 상기 캡슐화된 일반 맥(MAC) 프레임을 해제하고 MAC-in-MAC 헤더 정보를 저장한 후(S220), 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하는지 판단하여(S230) 만약, 존재하지 않을 경우 모든 하부 네트워크로 해당 일반 맥(MAC) 프레임을 브로드캐스트 전송한다(S240).
다음으로, 상기 저장된 MAC-in-MAC 헤더 정보로 다시 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화한 후(S250), 다음 이더넷 노드로 전송한다(S260). 이후에, 상기 저장된 MAC-in-MAC 헤더 정보를 삭제한다(S270).
한편, 상기 단계S230에서의 판단 결과, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재할 경우, 해당 하부 네트워크 또는 이더넷 스테이션 포트로 해당 일반 맥(MAC) 프레임을 유니캐스트 전송한다(S280).
이후에, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 목적지 주소(DA)를 근원지 주소(SA)로 하는 새로운 맥(MAC) 프레임을 발생시켜 상기 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화된 최초 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지 주소(SA)로 유니캐스트 전송한 후(S290), 상기 단계S270으로 진행한다.
한편, 상기 단계S200에서의 판단 결과, 상기 수신된 일반 맥(MAC) 프레임이 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화되어 있지 않으면, 단계(B)를 수행한다.
상기 단계(B)는 도 2c에 도시된 바와 같이, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하는지 판단하여(S300) 만약, 존재할 경우 해당 하부 네트워크 또는 이더넷 스테이션 포트로 해당 일반 맥(MAC) 프레임을 유니캐스트 전송한다(S310).
이후에, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지 주소(SA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하는지를 판단하여(S320) 만약, 존재할 경우 링 학습 과정을 마친다.
그렇지 않고, 상기 단계S320에서의 판단 결과, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지 주소(SA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하지 않을 경우, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 근원지 주소(SA) 및 수신 포트번호를 자신의 주소 전달 테이블에 등록한 후(S330), 링 학습 과정을 마친다.
한편, 상기 단계S300에서의 판단 결과, 해당 일반 맥(MAC) 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하지 않을 경우, 수신된 포트를 제외한 모든 하부 네트워크와 이더넷 스테이션 포트로 해당 일반 맥(MAC) 프레임을 브로드캐스트 전송한다(S340).
이후에, 현재 이더넷 노드의 주소를 근원지 주소(SA)로 하여 해당 일반 맥(MAC) 프레임을 MAC-in-MAC 기법으로 캡슐화하고, 이더넷 포트 중 어느 하나의 포트로 멀티캐스트 전송한 후(S350), 상기 단계S320으로 진행한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도로서, 각 이더넷 노드(A 내지 D)의 주소 전달 테이블에 어느 한 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소(Destination Address, DA)의 정보는 존재하지만, 근원지 주소(SA)의 정보가 존재하지 않을 때 주소 전달 테이블 작성의 과정을 개념적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크는 복수개의 제1 내지 제4 이더넷 노드들(A 내지 D)을 포함하고 있으며, 제1 내지 제4 이더넷 노드들(A 내지 D)은 링 형태로 각각 연결되어 있다.
또한, 각각의 제1 내지 제4 이더넷 노드들(A 내지 D)은 트리 형태로 연결된 다수의 이더넷 스테이션(ethernet station)을 포함한 제1 내지 제4 하부 네트워크(a 내지 d)를 구비하고 있다.
만약, 제3 이더넷 노드(C)의 제3 하부 네트워크(c)의 CS2 맥(MAC, Medium Access Control) 주소를 가진 이더넷 스테이션을 근원지로 제1 이더넷 노드(A)의 제1 하부 네트워크(a)의 AH5의 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션을 목적지로 하여 프레임을 전송할 때, 제3 이더넷 노드(C)의 주소 전달 테이블에 목적지 주소(DA, AH5)의 정보는 존재하지만, 근원지 주소(SA, CS2)의 정보가 존재하지 않는다.
이 경우, 제3 이더넷 노드(C)는 자신의 주소 전달 테이블에 근원지 주소(SA, CS2)의 정보를 제3 이더넷 노드(C)의 주소 전달 테이블의 새로운 항목으로 기입하고, 자신의 주소 전달 테이블에 기입되어 있는 목적지 주소(DA, AH5)와 상응되어 있는 포트(port, 13)로 프레임을 전송한다.
마찬가지로, 제2 이더넷 노드(B)와 제1 이더넷 노드(A)에서도 근원지 주소 즉, CS2 맥 주소의 정보를 자신의 주소 전달 테이블의 새로운 항목으로 기입하고, 목적지 주소 즉, AH5 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션까지 성공적으로 전송을 마치게 된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도로서, 각 이더넷 노드(A 내지 D)의 주소 전달 테이블에 어느 한 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 부분적으로 존재할 때 주소 전달 테이블 작성의 과정을 개념적으로 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크는 전술한 본 발명의 제2 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크와 마찬가지로 동일하게 구성되어 있다.
만약, 제3 이더넷 노드(C)의 제3 하부 네트워크(c)의 CS2 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션을 근원지로 제1 이더넷 노드(A)의 제1 하부 네트워크(c)의 AH5 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션을 목적지로 하여 프레임을 전송할 때, 제3 이더넷 노드(C)의 주소 전달 테이블에 목적지 주소(DA, AH5)의 정보가 존재하지 않을 경우, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 정의된 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 상기 전송된 프레임에 근원지 주소(SA)를 해당 이더넷 노드 즉, 제3 이더넷 노드(C)로, 목적지 주소(DA)를 멀티캐스트(multicast)로 기입하여 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송한다.
상기 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 이더넷 링 네트워크의 다음 이더넷 노드로 전송된 프레임을 수신한 제2 이더넷 노드(B)는 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소(DA)를 확인한다.
이때, 제2 이더넷 노드(B)의 주소 전달 테이블에 목적지 주소(DA)가 존재하지 않으면, 제2 이더넷 노드(B)와 연결된 제2 하부 네트워크(b)로 브로드캐스트(broadcast) 전송하고, 다음 이더넷 노드 즉, 제3 이더넷 노드(C)로 상기 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 해당 프레임을 다시 캡슐화하여 전송한다. 그리고, 상기 MAC-in-MAC 기법의 캡슐화(encapsulation)에 의하여 근원지 주소(SA)의 학습은 일어나지 않는다.
이러한 과정을 반복하다가 임의의 이더넷 노드 즉, 제1 이더넷 노드(A)의 주소 전달 테이블에서 해당 프레임의 목적지 주소(DA) 즉, AH5 맥 주소가 존재하면, 제1 이더넷 노드(A)에서는 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소인 제1 하부 네트워크(a)의 AH5 맥 주소로 전송하게 된다.
그리고, 다음 이더넷 노드로 상기 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 프레임을 전송하지 않는다. 이러한 과정 후, 목적지 주소(DA) 즉, 제1 하부 네트워크(c)의 AH5 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션에서 근원지 주소(SA)를 해당 목적지 주소(DA, AH5)로, 목적지 주소(DA)를 MAC-in-MAC 기법에서의 근원지 주소(SA)로 기입된 최초 이더넷 노드 즉, 제3 이더넷 노드(C)로 기입한 새로운 맥 학습 프레임(MAC learning frame)을 생성하여, 제1 이더넷 노드(A)의 주소 전달 테이블에 기입된 포트 방향으로 전송한다. 이러한 새로운 맥 학습 프레임이 목적지까지 도착하게 되면, 일반적인 맥 학습 과정이 완성된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도로서, 각 이더넷 노드(A 내지 D)의 주소 전달 테이블에 어느 한 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소(DA)의 정보가 존재하지 않을 때 주소 전달 테이블 작성의 과정을 개념적으로 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크는 전술한 본 발명의 제2 실시예에 적용된 이더넷 링 네트워크와 마찬가지로 동일하게 구성되어 있다.
만약, 제3 이더넷 노드(C)의 제3 하부 네트워크(c)의 CS2 맥 주소를 가진 이 더넷 스테이션을 근원지로 제1 이더넷 노드(A)의 제1 하부 네트워크(a)의 AH5 맥 주소를 가진 이더넷 스테이션을 목적지로 하여 프레임을 전송할 때, 모든 제1 내지 제4 이더넷 노드(A 내지 D)의 주소 전달 테이블에 목적지 주소(DA, AH5)의 정보가 존재하지 않을 경우, 제3 이더넷 노드(C)는 통상의 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 프레임에 근원지 주소(SA)를 해당 이더넷 노드인 제3 이더넷 노드(C)로, 목적지 주소(DA)를 멀티캐스트(multicast)로 기입하여 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송한다.
상기 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 이더넷 링 네트워크의 다음 이더넷 노드로 전송된 프레임을 수신한 제2 이더넷 노드(B)는 상기 캡슐화된 프레임을 해제하고 목적지 주소(DA)를 확인한다.
이때, 제2 이더넷 노드(B)의 주소 전달 테이블에 목적지 주소(DA)가 존재하지 않으면, 제2 이더넷 노드(B)와 연결된 제2 하부 네트워크(b)로 브로드캐스트(broadcast) 전송하고, 다음 이더넷 노드 즉, 제3 이더넷 노드(C)로 상기 MAC-in-MAC 기법을 이용하여 해당 프레임을 다시 캡슐화하여 전송한다.
이러한 과정을 반복하다가 MAC-in-MAC의 근원지 주소(SA, CS2)가 존재하는 이더넷 노드 즉, 제3 이더넷 노드(C)로 다시 돌아오게 되면, 해당 프레임을 폐기하여 맥 프레임(MAC frame)을 종료시킨다. 이 경우, 일반적인 맥 학습 과정은 일어나지 않지만, 하부 네트워크로 브로드캐스트(broadcast)되는 특징으로 인해 목적지 노드로 향한 프레임은 성공적으로 보내어진다.
전술한 본 발명에 따른 지능적 주소 전달 테이블의 작성 원리를 간단히 설명하면, 이더넷 링 네트워크에서 이더넷 노드들이 맥 프레임 전송을 위한 주소 전달 테이블을 작성하기 위하여 각각 링 학습 프레임을 브로드캐스트(broadcast) 전송한다. 이러한 링 학습 프레임은 예컨대, 근원지 주소(SA), 시간, 홉(hop) 수 등의 정보를 함유하고 있다.
상기 링 학습 프레임을 수신 받은 이더넷 노드는 예컨대, 시간, 홉 수 등의 정보로 비용(cost) 값을 비교하여 최소의 비용 값을 가진 프레임의 주소를 자신의 주소 전달 테이블에 기입한다. 한 이더넷 노드에서 링의 양 방향으로 출발한 두 개의 링 학습 프레임이 모두 자신에게 돌아오면, 그 이더넷 노드에 대한 다른 이더넷 노드의 주소 전달 테이블은 모두 완성된다. 이러한 과정을 모든 이더넷 노드들이 수행하게 되면, 지능적 주소 전달 테이블이 완성된다.
한편, 하부 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성에 관하여 간단한 설명은 다음과 같다. ITU-T에서 정의된 이더넷 OAM(Operation, Administration and Maintenance)을 이용하여, 이더넷 노드들은 MEG(Maintenance Entity Group)를 이루게 한다. 이더넷 링 네트워크의 각 이더넷 노드들은 하부 네트워크를 구성한다.
현재 이더넷 맥(MAC)은 1500byte의 규격으로 인해 6byte의 링 학습 프레임에 의해 하부 네트워크는 250개 정도로 제한되어 있다. 링 학습 프레임에는 하부 네트워크의 맥 주소를 탑재하고 있고, 근원지 주소(SA)가 아닌 페이로드(payload)에 하부 네트워크의 맥 주소를 탑재한다.
이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 존재하지 않은 하부 네트워크로 전송되 는(목적지 주소가 존재하지 않을 경우) 맥 프레임은 IEEE에서 정의된 MAC-in-MAC 기법을 사용한다.
상기 MAC-in-MAC 기법에서 하부 네트워크의 근원지 주소(SA)가 아닌, 이더넷 노드의 근원지 주소(SA)를 기입하여 한 방향으로만 전송한다. 그리고, 근원지 주소(SA)가 자신일 때 해당 프레임을 폐기하여 버린다. 이것은 무한 루프 발생의 방지와 최적의 링 학습을 위한다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 메트로 이더넷 서비스 또는 캐리어급 이더넷 서비스를 위하여 링 네트워크를 효율적으로 구성하기 위하여 폐색 포트나 폐색 링크를 이용하지 않는 효율적인 주소 전달 테이블을 작성할 수 있다.
또한, 본 발명은 이더넷 링 토폴로지와 하부 네트워크에서의 효과적인 주소 전달 테이블을 작성할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 제시된 방법에서 폐색 포트로 한 링크를 비활성화시켜 네트워크 사용 효율의 단점을 없애고, 모든 링크를 활성화시킴으로써, 네트워크 사용 효율을 효과적으로 높여준다.
즉, 이러한 효율적인 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하기 위해서는 각 이더넷 노드에서의 주소 전달 테이블에 의한 프레임 전달이 무한 루프를 형성하지 않도록 하여야 한다. 이러한 방법은 '능동적 관리 방법'이라 칭하며, 상기 '능동적 관리 방법'이란 링의 모든 링크를 사용하면서 관리자 또는 임의의 라우팅 프로토콜이 각 이더넷 노드의 주소 전달 테이블의 내용을 관리하거나, 이러한 방법과 이더넷 주소 학습 방법의 조합으로 무한 루프 전달을 방지한다. 이 는 효과적인 주소 전달 테이블로 인하여 최적의 경로를 이용함으로 높은 효율성이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법을 설명하기 위한 개념도.

Claims (8)

  1. 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서,
    각 이더넷 노드는 페이로드(payload)에 비용(cost) 측정을 위한 정보를 포함한 링 학습 프레임을 양방향으로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계; 및
    각 이더넷 노드는 서로 다른 이더넷 노드로부터 전송된 두 개의 링 학습 프레임을 수신 받아 최소의 비용 값을 갖는 정보를 가진 링 학습 프레임을 자신의 주소 전달 테이블에 기입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 학습 프레임을 수신한 각 이더넷 노드는,
    상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소와 자신의 주소 전달 테이블을 비교하여 자신의 주소 전달 테이블에 상기 근원지 주소가 없으면, 자신의 주소 전달 테이블에 상기 수신된 링 학습 프레임의 포트와 함께 근원지 주소를 지정하고, 자신의 비용 테이블 항목에 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값을 기입하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 학습 프레임을 수신한 각 이더넷 노드는,
    상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소와 자신의 주소 전달 테이블을 비교하여 자신의 주소 전달 테이블에 상기 근원지 주소가 있으면, 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값과 자신의 비용 테이블에 기입된 비용 값을 비교하여 상기 링 학습 프레임의 페이로드에 포함된 비용 값이 자신의 비용 테이블에 기입된 비용 값보다 작을 경우, 자신의 주소 전달 테이블 및 비용 테이블에 각각 기입된 근원지 주소 및 비용 값을 삭제하고, 상기 수신된 링 학습 프레임의 근원지 주소 및 비용 값을 새로 기입하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비용 측정을 위한 정보는 시간 및 홉 수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  5. 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작 성하는 방법에 있어서,
    각 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 어느 한 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 송신된 프레임의 목적지 주소는 존재하지만, 근원지 주소가 존재하지 않으면,
    각 이더넷 노드는 자신의 주소 전달 테이블에 상기 근원지 주소를 새로운 항목으로 기입하고, 상기 목적지 주소를 가진 이더넷 노드의 하부 네트워크까지 전송되도록 자신의 주소 전달 테이블에 기입된 목적지 주소와 상응되는 포트로 해당 프레임을 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  6. 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서,
    제1 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 최초 목적지 주소가 상기 이더넷 노드들의 주소 전달 테이블에 부분적으로 존재하는 경우,
    상기 최초 목적지 주소가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하지 않는 제1 이더넷 노드는, 상기 전송된 프레임에서, 근원지 주소를 제1 이더넷 노드로, 목적지 주소를 멀티캐스트로 기입하고, 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송하고,
    상기 캡슐화된 프레임을 수신한 제2 이더넷 노드는, 상기 캡슐화된 프레임을 해제하여 상기 최초 목적지 주소가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하지 않으면 상기 해제한 프레임을 자신과 연결된 하부 네트워크로 브로드캐스트 전송하면서 상기 해제한 프레임을 다시 캡슐화하여 다음 이더넷 노드로 전송하며, 그리고 상기 최초 목적지 주소가 자신의 주소 전달 테이블에 존재하면 상기 해제한 프레임을 상기 최초 목적지 주소에 해당하는 하부 네트워크로 전송하고,
    상기 최초 목적지 주소를 갖는 하부 네트워크는 근원지 주소를 상기 최초 목적지 주소로, 목적지 주소를 상기 제1 이더넷 노드로 기입한 맥 학습 프레임을 생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  7. 다수의 이더넷 스테이션을 포함한 하부 네트워크의 구성을 갖는 복수개의 이더넷 노드들이 링 형태로 연결된 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블을 작성하는 방법에 있어서,
    각 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 어느 한 이더넷 노드의 하부 네트워크에서 전송된 프레임의 목적지 주소가 존재하지 않으면,
    각 이더넷 노드는 상기 전송된 프레임에 근원지 주소를 해당 이더넷 노드로, 상기 목적지 주소를 멀티캐스트로 기입하여 캡슐화(encapsulation)한 후 임의의 한 포트로 전송하고,
    상기 캡슐화된 프레임을 수신한 이더넷 노드는, 상기 캡슐화된 프레임을 해 제하고 목적지 주소를 확인하여 해당 이더넷 노드의 주소 전달 테이블에 초기 프레임의 목적지 주소가 존재하지 않으면, 해당 이더넷 노드와 연결된 하부 네트워크로 브로드캐스트 전송하고, 다음 이더넷 노드로 다시 캡슐화하여 전송하며,
    상기 전송된 프레임이 근원지 주소에 해당하는 이더넷 노드로 전송될 경우, 상기 전송된 프레임을 폐기하여 종료시키는 것을 특징으로 하는 이더넷 링 네트워크에서의 주소 전달 테이블 작성방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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