KR100948687B1 - Mpls 네트워크에서의 네트워크 자원관리장치 및자원관리방법 - Google Patents
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Abstract
멀티 프로토콜 레이블 스위칭(MultiProtocol Label Switching, MPLS) 네트워크에서 네트워크 자원을 관리하는 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 네트워크 자원관리장치는, 네트워크를 통해 연결된 네트워크 장비와 통신하는 통신처리부; 상기 통신처리부를 통해 네트워크 자원정보를 수집하는 자원관리부; 상기 네트워크 장비에 네트워크 자원을 할당하거나 자원의 전달을 제어하는 자원할당부; 상기 자원관리부의 자원관리상태, 상기 자원할당부의 자원할당정보를 포함하는 자원상태 정보를 디스플레이하고, 사용자로부터 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 상기 수집된 네트워크 자원정보를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 MPLS 네트워크 장비들이 다루는 여러가지 네트워크 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있으며, 그 네트워크 자원관리 상태를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이함으로써 관리가 용이하다.
MPLS, 라우터, 터널, 자원
Description
본 발명은 네트워크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티 프로토콜 레이블 스위칭(MultiProtocol Label Switching, MPLS) 네트워크에서 네트워크 자원을 관리하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-097-03, 과제명: BcN 통합망 제어 및 QoS/Te 관리기술개발].
멀티 프로토콜 레이블 스위칭(이하 'MPLS' 라고 한다)은 IETF(Internet Engineering Task Force)와 ATM 포럼을 중심으로 개발이 진행된 새로운 스위칭 기술이다. MPLS는 2계층의 스위칭 속도와 3계층의 라우팅 기능을 접목한 3계층 스위칭 기술의 일종으로, 짧고 고정된 길이의 레이블(label)을 이용하는 단순한 레이블 스위칭 방식을 사용한다.
MPLS 기술을 사용하는 MPLS 라우터는 기존의 레거시(legacy) 라우터에 비해 IP 헤더(header) 처리, 어드레스 룩업(Address Lookup) 방식, 포워딩 방식 등에서 차이가 나며, QoS와 명백한(Explicit) 라우팅 등에서 기존의 레거시 라우터에 비해 많은 장점을 가지고 있다.
한편, 이러한 MPLS 라우터들로 구성된 MPLS 네트워크는, 네트워크의 자원인 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(Label Switching Path, LSP) 정보, LSP 홉(hop) 정보, FTN(FEC-to-NHLFE) 정보, LSP 측정정보, VLAN(Virtual LAN) 정보 및 링크 정보 등을 관리하여야 한다.
그러나 네트워크 자원을 관리하는 종래의 방법은 이러한 다양한 자원정보를 관리하지 못하고 단순히 IP를 기반으로 하는 네트워크에 대해 물리적인 포트 또는 논리적인 포트와 관련된 자원 정보만을 관리하였다. 즉, 전술한 다양한 자원정보를 관리하여야 하는 MPLS 네트워크에서의 효과적인 자원 관리에 대해서는 해결책을 제시하지 못하였다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, MPLS 네트워크에서 사용되는 다양한 자원을 효율적으로 관리하는 네트워크 자원관리장치 및 자원관리방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 네트워크 자원관리 상태를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이함으로써 자원관리를 보다 용이하게 하는 네트워크 자원관리장치 및 그 관리방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따라 네트워크를 통해 연결된 네트워크 장비와 통신하는 통신처리부; 상기 통신처리부를 통해 네트워크 자원정보를 수집하는 자원관리부; 상기 네트워크 장비에 네트워크 자원을 할당하거나 자원의 전달을 제어하는 자원할당부; 상기 자원관리부의 자원관리상태, 상기 자원할당부의 자원할당정보를 포함하는 자원상태 정보를 디스플레이하고, 사용자로부터 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및 상기 수집된 네트워크 자원정보를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치에 의해 달성된다.
상기 네트워크 자원정보는 상기 네트워크 장비로부터의 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(LSP) 정보, LSP 홉 정보, FTN 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보 및 링크 정보를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 네트워크 장비들과 동기화되어 갱신되거나 변경될 수 있다.
또한, 상기 터널정보, LSP 정보, LSP 홉 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보, 링크 정보, FTN 정보는 객체 형태로 관리되며, 상기 데이터베이스에 저장되고 갱신되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터베이스 인터페이스부는 상기 네트워크에 대한 터널 정보를 관리하는 터널 정보 관리부; 상기 네트워크에서 사용되는 LSP 정보를 관리하는 LSP 정보 관리부; 상기 LSP를 구성하는 다수의 LSR에 각각 설정되는 LSP 정보를 관리하는 LSP 홉 정보 관리부; 상기 생성된 LSP에 대한 경로 사용량 및 지연(delay), 지터(jitter), 손실(loss)을 관리하여 실시간 LSP의 상태를 감시할 수 있도록 하는 LSP 측정 정보 관리부; VLAN을 LSP에 연결하기 위한 매핑 정보를 관리하는 VLAN 정 보 관리부; 상기 네트워크에 존재하는 링크에 대한 상태 값을 관리하며, 링크에 연결된 LSP 목록에 대한 정보를 관리하는 링크 정보 관리부; 사용자의 트래픽을 지정된 LSP 또는 터널에 할당하기 위한 FTN(FEC-to-NHLFE) 정보를 관리하는 FTN 정보 관리부; 및 상기 네트워크 자원정보를 입력받아 상기 각 자원 관리부 중 어느 관리부에서 처리해야 하는가를 결정하여 해당 관리부가 처리할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기술적 과제는 본 발명에 따라 네트워크 장비의 네트워크 자원정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 네트워크 자원정보를 객체로 만들어 관리하는 단계; 상기 읽어온 객체와 동일한 객체가 데이터베이스에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과, 데이터베이스에 존재하는 경우에는 그 객체를 데이터베이스에서 호출하여 값을 설정한 후 상기 객체를 갱신하며, 존재하지 않는 경우에는 해당 객체를 생성하여 생성된 객체에 읽어온 객체값을 설정한 후 설정된 객체를 데이터베이스에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리방법에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, MPLS 네트워크 장비들이 다루는 여러가지 네트워크 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있으며, 그 네트워크 자원관리 상태를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 디스플레이함으로써 관리가 용이하다.
또한 네트워크 자원정보를 수집하여 수집된 자원정보에 기초하여 네트워크 자원을 관리하므로 네트워크 상태 모니터링이나 레이블 스위칭 경로(LSP) 설정 및 관리가 용이하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 MPLS 네트워크에서 네트워크 자원관리장치와 라우터들간의 연결을 도시한 도면이다.
MPLS 네트워크는 다수의 MPLS 라우터(110a, 110b, 110c, 110d)로 구성된다. 이들 라우터 중에서 MPLS 네트워크 코어에 위치하는 MPLS 라우터(110a, 110b, 110c)를 LSR(Label Switch Router)라고 하고, MPLS 네트워크의 경계(edge)에 위치하여 비 MPLS 네트워크와 연동하는 MPLS 라우터(110d)를 LER(Label Edge Router)라고 한다.
네트워크 자원관리장치(100)는 이들 MPLS 라우터(110a, 110b, 110c, 110d)에 대한 네트워크 자원, 예를 들어, 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(LSP) 정보, LSP 홉 정보, FTN 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보 및 링크 정보 등을 관리한다. 이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 자원관리장치(100)의 구성 및 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 자원관리장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 네트워크 자원관리장치(100)는 자원할당부(210), 자원관리부(220), 데이터베이스 인터페이스부(230), 통신처리부(240), 사용자 인터페이스부(250) 및 데이터베이스(270)를 포함한다.
자원관리부(220)는 통신처리부(240)를 통해 MPLS 네트워크에 연결된 MPLS 라우터(260)들로부터 자원정보를 수집한다. 즉, 각각의 MPLS 라우터들로부터 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(LSP) 정보, LSP 홉 정보, FTN 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보 및 링크 정보 등을 수집한다. 수집된 정보는 데이터베이스 인터페이스부(230)를 통해 데이터베이스(270)에 저장된다. 데이터베이스 인터페이스부(230)의 상세 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
자원할당부(210)는 MPLS 네트워크에 연결된 MPLS 라우터(260)에게 자원을 할당하거나 자원정보전달을 제어한다. 즉, 어떤 MPLS 라우터에게 어떠한 네트워크 자원을 얼만큼 할당할 것인가를 결정하여 해당 MPLS 라우터에게 할당하도록 제어한다. 자원할당 및 자원전달은 통신처리부(240)를 통해 MPLS 라우터(260)로 전달된다.
통신처리부(240)는 네트워크 장비를 관리 감시하기 위한 목적으로 TCP/IP 상에 정의된 응용 계층 프로토콜인, SNMP(Simple Network Management Protocol)를 사용하여 자원할당부(210) 및 자원관리부(220)로부터의 데이터를 MPLS 네트워크내의 장비, 예를 들어 MPLS 라우터(260)에 전달하고, MPLS 라우터(260)에서 수집된 네트워크 자원정보를 자원할당부(210) 및 자원관리부(220)에 전달한다. 즉, 네트워크 자원관리장치(100)가 MPLS 네트워크 장비와 통신할 수 있도록 한다.
사용자 인터페이스부(250)는 자원관리부(220)의 자원관리상태, 자원할당부(210)의 자원할당정보 등을 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface, GUI) 환경으로 구현하여 디스플레이하고, 사용자로부터의 명령을 입력받는다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 인터페이스부의 상세 구성도이다.
도 3을 참조하면 데이터베이스 인터페이스부(230)는 터널정보 관리부(310), LSP 정보 관리부(320), LSP 홉 정보 관리부(330), LSP 측정정보 관리부(340), 링크 정보 관리부(350), FTN 정보 관리부(360), VLAN 정보 관리부(370)를 포함한다.
터널 정보 관리부(310)는 MPLS 네트워크의 터널에 대한 정보를 관리한다. 즉, 네트워크 장비들간에 설정된 터널에 대한 정보를 관리한다. 터널 정보는 네트워크의 장비들과 동기화되어 네트워크 장비의 상태에 따라 갱신되거나 변경될 수 있다. 네트워크 자원관리장치(100)의 초기 상태에서는 네트워크 장비로부터 수집된 터널 정보는 객체 형태로 관리되어 데이터베이스(270)에 저장되고, 네트워크 자원관리장치(100)가 운용중에는 그래픽 사용자 인터페이스를 통한 사용자로부터의 요청에 따라 생성되거나 삭제된다.
LSP 정보 관리부(320)는 네트워크에서 사용되는 LSP에 대한 정보를 관리한다. LSP는 하나의 터널에 대해 한 개 또는 복수개의 LSP가 존재한다. LSP 정보는 네트워크 장비들과 동기화되어 갱신되거나 변경될 수 있다. 네트워크 자원관리장치(100)의 초기 상태에서는 네트워크 장비로부터 수집된 LSP 정보는 객체 형태로 관리되어 데이터베이스(270)에 저장되고, 네트워크 자원관리장치(100)가 운용중에는 그래픽 사용자 인터페이스를 통한 사용자로부터의 요청에 따라 생성되거나 삭제된다.
LSP 홉 정보 관리부(330)는 LSP를 구성하는 다수의 LSR에 각각 설정되는 LSP 정보를 관리한다. LSP 홉 정보는 LSP에 대한 속성 정보를 의미한다. LSP 홉 정보 또한 네트워크 장비들과 동기화되어 갱신되거나 변경될 수 있다. 네트워크 자원관리장치(100)의 초기 상태에서는 네트워크 장비로부터 수집된 LSP 홉 정보는 객체 형태로 관리되어 데이터베이스(270)에 저장되고, 네트워크 자원관리장치(100)가 운용중에는 그래픽 사용자 인터페이스를 통한 사용자로부터의 요청에 따라 생성되거나 삭제된다.
LSP 측정 정보 관리부(340)는 생성된 LSP에 대한 사용량 및 지연(delay), 지터(jitter), 손실(loss)을 관리하여 실시간 LSP의 상태를 감시할 수 있도록 한다. LSP 측정 정보는 해당 LSP가 유효한 시점까지만 관리되며, LSP 삭제와 함께 동일한 LSP ID를 갖는 측정 정보도 삭제된다.
VLAN 정보 관리부(370)는 VLAN을 LSP에 연결하기 위한 매핑 정보를 관리한다. 링크 정보 관리부(350)는 두 종류의 링크 정보를 관리하는데, 첫 번째는 망에 존재하는 링크에 대한 상태 값을 관리하며 두 번째는 링크에 연결된 LSP 목록에 대한 정보를 관리한다. 링크 상태 값은 시스템 초기 토폴로지 구성 시에 TE-Link 정보를 이용하여 기본 테이블로 생성되며, 링크의 상태에 따라 링크 상태 정보에 속한 파라미터 값이 실시간으로 변경된다.
FTN 정보 관리부(360)는 사용자의 트래픽을 지정된 LSP 또는 터널에 할당하기 위한 FTN(FEC-to-NHLFE) 정보를 관리한다.
한편, 전술한 터널정보, LSP 정보, LSP 홉 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보, 링크 정보, FTN 정보는 네트워크 장비들과 동기화되어 갱신되거나 변경될 수 있다. 그리고, 네트워크 자원관리장치(100)의 초기 상태에서는 네트워크 장비로부터 수집된 이들 정보는 객체 형태로 관리되어 데이터베이스(270)에 저장되고, 네트워크 자원관리장치(100)가 운용중에는 그래픽 사용자 인터페이스를 통한 사용자로부터의 요청에 따라 생성되거나 삭제된다.
제어부(380)는 이들 네트워크 자원정보를 입력받아 전술한 여러가지 관리부 중에서 어떤 관리부에서 처리해야 하는가를 결정하여 해당 관리부가 처리할 수 있도록 제어한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MPLS 장비들에 대한 정보를 수집하여 데이터베이스에 저장하는 과정의 플로우차트이다.
먼저 통신처리부(240)를 통해 네트워크 장비의 SNMP 값을 읽어온다(S410). 즉, SNMP 프로토콜을 이용하여 네트워크 자원상태정보를 가져온다. 그리고, 읽어온 네트워크 자원정보를 객체로 만들어 관리한다(S420). 읽어온 객체와 동일한 객체가 데이터베이스(270)에 존재하는지의 여부를 판단하여(S420), 존재하는 경우에는 그 객체를 데이터베이스(270)에서 호출하여(S440), 그 값을 설정하고(S430), 객체를 갱신한다(S460).
만일 읽어온 객체가 데이터베이스(270)에 존재하지 않으면 해당 객체를 생성하여(S470), 생성된 객체에 읽어온 객체값을 설정하고(S480), 그 객체를 데이터베이스(270)에 추가한다(S490).
한편, 전술한 네트워크 자원관리 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 네트워크 자원관리 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체, 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 MPLS 기술이 적용된 네트워크에서 네트워크 자원을 관리하고 모니터링하는 분야에 이용될 수 있다.
도 1은 MPLS 네트워크에서 네트워크 자원관리장치와 라우터들간의 연결을 도 시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 자원관리장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 인터페이스부의 상세 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 MPLS 장비들에 대한 정보를 수집하여 데이터베이스에 저장하는 과정의 플로우차트이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
210 : 자원 할당부 220 : 자원 관리부
230 : 데이터베이스 인터페이스부 240 : 통신 처리부
250 : 사용자 인터페이스부 260 : MPLS 라우터
270 : 데이터베이스
Claims (12)
- 네트워크를 통해 연결된 네트워크 장비와 통신하는 통신처리부;상기 통신처리부를 통해, 상기 네트워크 장비로부터의 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(LSP) 정보, LSP 홉 정보, FTN 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보 및 링크 정보중 적어도 어느 하나를 포함하는 네트워크 자원정보를 수집하는 자원관리부;상기 네트워크 장비에 네트워크 자원을 할당하거나 자원의 전달을 제어하는 자원할당부;상기 자원관리부의 자원관리상태, 상기 자원할당부의 자원할당정보를 포함하는 자원상태 정보를 디스플레이하고, 사용자로부터 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부; 및상기 수집된 네트워크 자원정보를, 데이터베이스 인터페이스부를 통해 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스부는,그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface, GUI) 환경으로 구현되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 네트워크는 MPLS 네트워크인 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 터널정보, LSP 정보, LSP 홉 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보, 링크 정보 또는 FTN 정보는 상기 네트워크 장비들과 동기화되어 갱신되거나 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 터널정보, LSP 정보, LSP 홉 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보, 링크 정보, FTN 정보는 객체 형태로 관리되며, 상기 데이터베이스에 저장되고 갱신되는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통신처리부는SNMP(Simple Network Management Protocol)를 사용하여 상기 네트워크 장비와 통신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 데이터베이스 인터페이스부는상기 네트워크에 대한 터널 정보를 관리하는 터널 정보 관리부;상기 네트워크에서 사용되는 LSP 정보를 관리하는 LSP 정보 관리부;상기 LSP를 구성하는 다수의 LSR에 각각 설정되는 LSP 정보를 관리하는 LSP 홉 정보 관리부;상기 LSP에 대한 경로 사용량 및 지연(delay), 지터(jitter), 손실(loss)을 포함하는 LSP 상태정보를 측정하고 관리하여, 실시간 LSP의 상태를 감시할 수 있도록 하는 LSP 측정 정보 관리부;VLAN을 LSP에 연결하기 위한 매핑 정보를 관리하는 VLAN 정보 관리부;상기 네트워크에 존재하는 링크에 대한 상태 값을 관리하며, 링크에 연결된 LSP 목록에 대한 정보를 관리하는 링크 정보 관리부;사용자의 트래픽을 지정된 LSP 또는 터널에 할당하기 위한 FTN(FEC-to-NHLFE) 정보를 관리하는 FTN 정보 관리부; 및상기 네트워크 자원정보를 입력받아 상기 각 자원 관리부 중 어느 관리부에서 처리해야 하는가를 결정하여 해당 관리부가 처리할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 제8항에 있어서, 상기 LSP 측정 정보 관리부는상기 측정한 LSP 상태 정보를 해당 LSP가 유효한 시점까지만 관리하며, 해당 LSP의 삭제와 함께 동일한 LSP ID를 갖는 LSP 상태 정보도 삭제하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리장치.
- 네트워크 장비에 있어, 상기 네트워크 장비로부터의 터널(Tunnel) 정보, 레이블 스위칭 경로(LSP) 정보, LSP 홉 정보, FTN 정보, LSP 측정정보, VLAN 정보 및 링크 정보중 적어도 어느 하나를 포함하는 네트워크 자원정보를 수신하는 단계;상기 수신한 네트워크 자원정보를 객체로 만들어 관리하는 단계;상기 만들어진 객체를 읽어 이 객체와 동일한 객체가 데이터베이스에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계; 및상기 판단결과, 데이터베이스에 존재하는 경우에는 그 객체를 데이터베이스에서 호출하여 값을 설정한 후 상기 객체를 갱신하며, 존재하지 않는 경우에는 해당 객체를 생성하여 생성된 객체에 읽어온 객체값을 설정한 후 설정된 객체를 데이터베이스에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리방법.
- 제10항에 있어서,상기 네트워크 자원정보의 수신은 SNMP 프로토콜을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,상기 네트워크는 MPLS 네트워크인 것을 특징으로 하는 네트워크 자원관리방법.
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