KR101434422B1 - Method for improving network by modulating virtual link and the system thereof - Google Patents

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KR101434422B1
KR101434422B1 KR1020130087350A KR20130087350A KR101434422B1 KR 101434422 B1 KR101434422 B1 KR 101434422B1 KR 1020130087350 A KR1020130087350 A KR 1020130087350A KR 20130087350 A KR20130087350 A KR 20130087350A KR 101434422 B1 KR101434422 B1 KR 101434422B1
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Abstract

The present invention relates to a method to improve network performance by controlling a virtual link and a network system applying the same. The purpose of the present invention is to provide a method to improve AFDX network performance which converts and transmits BAG and Lmax of a virtual link, and performs frame reassembly; and an AFDX network system applying the same. The method of the present invention receives at least one frame from a first end system and a second end system, converts BAG and Lmax of a virtual link based on a conversion table, transmits fragmented frames, and reassembles the received frames and transmits the completed frames. According to the present invention, the switch memory requirements can be reduced by performing optimized fragmentation when transmitting frames. The costs of the memory in developing the switch and the switch development costs can be reduced by decreasing the maximum memory size. Also, the network performance can be improved by setting up an upper range of network delay lower than the existing technology since an end-to-end delay time decreases when frames arrived in a plurality of input ports outputs through one output port through the fragmentation of the length Lmax. Furthermore, the network performance can be improved by increasing the number of virtual links since the amount of packets can be transmitted with the same delay range.

Description

가상 링크 조정에 의한 네트워크 성능 개선 방법 및 이를 적용한 네트워크 시스템 {Method for improving network by modulating virtual link and the system thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for improving network performance by adjusting a virtual link and a network system using the same,

본 발명은 네트워크 성능 개선 방법 및 이를 적용한 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정된 네트워크에서 프레임 단편화에 의한 성능 개선 방법과 이를 적용한 네트워크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a network performance improvement method and a network system to which the present invention is applied. More specifically, the present invention relates to a method for improving performance by frame fragmentation in a network in which a maximum allowable value for a data transmission delay time between terminals is set, and a network system using the method .

AFDX(Avionics Full-DupleX Ethernet Switched Network)는 최신예 항공전자 시스템인 IMA(Integrated Modular Avionics)의 핵심 네트워크 시스템 규격이다. ARINC 664에 의해서 표준화되어 있다. AFDX (Avionics Full-DupleX Ethernet Switched Network) is the core network system standard of IMA (Integrated Modular Avionics), the latest avionics system. It is standardized by ARINC 664.

COTS(Cost-Off-The-Shelf) 개념의 기술로서 기존의 이더넷을 기반으로 하여 신뢰성과 경제성을 확보하고 항공전자 시스템에서 요구하는 확정적(Determinstic) QoS(Quality-of-Service) 요구사항을 만족시키기 위해서 특별한 MAC(Media Access Control) 기능이 있다. As a technology of cost-off-the-shelf (COTS) concept, it is based on existing Ethernet to secure reliability and economy, and to satisfy deterministic quality-of-service (QoS) requirements in avionics systems. There is a special MAC (Media Access Control) function.

100 Mb/s 이더넷 링크에 가상 링크(Virtual Link)가 설정되어 여러 어플리케이션이 공유해서 사용할 수 있으며, 각 가상 링크에는 QoS 보장을 위해서 최대 사용 가능한 대역폭을 미리 정의한다. 최소 전송 가능한 간격인 BAG(Bandwidth Allocation Gap)와 최대 전송 길이 (Lmax)로 각 가상 링크의 전송 용량을 정의한다. A virtual link is established on a 100 Mb / s Ethernet link, which can be shared by multiple applications, and each virtual link has a predefined maximum available bandwidth to guarantee QoS. The transmission capacity of each virtual link is defined by BAG (Bandwidth Allocation Gap) and maximum transmission length (Lmax).

AFDX 네트워크에서 데이터의 근원지 또는 목적지가 되는 엔드 시스템(End-System ; ES)에는 여러 개의 가상 링크들이 설정되어 있다. 그리고 ES는 스위치에 연결된다. ES는 설정된 가상 링크의 BAG와 Lmax에 맞게 프레임을 송신해야 한다. 그리고 스위치는 ES 혹은 다른 스위치로부터 수신한 프레임이 미리 설정된 약속대로 전송하고 있는지를 감시하고 위반하는 프레임의 경우에 해당 프레임을 버린다. In the AFDX network, a plurality of virtual links are set in an end system (ES) as a source or a destination of data. And the ES is connected to the switch. The ES shall transmit the frame according to the BAG and Lmax of the set virtual link. Then, the switch monitors whether the frame received from the ES or another switch is transmitting according to a preset appointment, and discards the frame in case of a violating frame.

상용 이더넷은 몇 개의 노드가 스위치에 연결될지 스위치가 몇 개가 연결되어 네트워크를 구성할 지에 대한 예측이 어려운 데 비하여, AFDX 네트워크는 항공기 설계시 항공 전자 부품들이 미리 정해지기 때문에 그 설계 내용에 맞추어 네트워크 설정을 결정할 수 있어 확정적 QoS를 보장하기 위해서 전체 네트워크의 설정 정보를 미리 결정하고 반영한다. In commercial Ethernet, it is difficult to predict how many nodes are connected to the switch and how many switches are connected to form the network. In comparison with AFDX network, avionics are predefined in the aircraft design. And determines and reflects the setting information of the entire network in order to ensure a definite QoS.

이더넷 스위치 내부에는 스위칭을 하기 위해서 메모리가 있는데, 이는 여러 입력 포트에 도착한 프레임들이 동일한 출력 포트로 나가려고 할 때의 충돌(Head of line blocking)을 막기 위해 프레임들을 잠시 보관하는 역할을 한다. 그런데 이 메모리의 크기가 프레임의 길이에 의존적이다. Inside the Ethernet switch there is a memory for switching which keeps the frames for a while to prevent head of line blocking when frames arriving at different input ports are going to the same output port. However, the size of this memory depends on the length of the frame.

복수 개의 입력 포트에 도착한 프레임들이 하나의 출력 포트로 나가는 경우 특정 가상 링크에 대해 최대 길이 Lmax를 갖는 프레임이 입력 포트들로 동시에 도착하여 동일한 출력 포트들로 나갈려고 한다. 그러므로 하드웨어로 스위칭을 구성할 경우에는 프레임의 최대 크기가 메모리 크기를 좌우하기 때문에 Lmax값을 작게 유지하는 것이 필요하다. 메모리 크기가 작으면 그만큼 제작 비용이 감소하기 때문이다. When frames arriving at a plurality of input ports go out to one output port, a frame having a maximum length Lmax for a specific virtual link simultaneously arrives at the input ports and tries to go to the same output ports. Therefore, it is necessary to keep the Lmax value small because the maximum size of the frame determines the memory size when the switching is configured by the hardware. The smaller the memory size, the lower the production cost.

단, Lmax를 작게 유지할 경우에는 그에 따른 헤더 오버헤드가 발생해서 네트워크 대역폭의 사용률이 그만큼 나빠지게 된다.  However, when the Lmax is kept small, the header overhead is generated, and the utilization rate of the network bandwidth becomes worse.

도 1은 종래의 방식을 적용하는 경우 AFDX 네트워크에서 프레임 지연 상황을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a frame delay situation in an AFDX network when a conventional scheme is applied.

기존의 ARINC 664는 가상 링크 관리법을 다음과 같이 정의한다.The existing ARINC 664 defines the virtual link management method as follows.

모든 가상 링크는 BAG와 Lmax 값을 갖는다. 그리고 VLID(가상 링크 식별자)는 모든 프레임 MAC Destination 주소 영역에 16비트 값으로 기재되어 있다. All virtual links have BAG and Lmax values. The VLID (Virtual Link Identifier) is described as a 16-bit value in all frame MAC Destination address fields.

모든 스위치에는 자신의 스위치를 통과하는 가상 링크가 어떤 입력 포트로 들어와서 어떤 출력 포트(들)로 나갈지에 대한 라우팅 정보가 미리 저장되어 있다. Every switch has pre-stored routing information about which input port the virtual link through its switch will go to and which output port (s) it is going to.

각 스위치는 라우팅 정보를 바탕으로 입력된 프레임이 Lmax 길이를 초과하는 지 검사하고 BAG에 맞게 허용된 대역폭으로 전송되는지를 검사한다. Each switch checks whether the input frame exceeds the Lmax length based on the routing information and checks whether it is transmitted with the allowed bandwidth according to the BAG.

AFDX Switch에서는 Token bucket 알고리즘을 통해 입력되는 트래픽을 검사한다. (Policing) 그런데, ARINC 664 Part 7 Chapter 2.0 Switch Specification 규격에 따르면 스위치는 두 가지 방식의 token bucket 알고리즘 중 하나를 선택해 구현할 수 있다. The AFDX Switch examines the incoming traffic through the Token bucket algorithm. (Policing) By the way, according to ARINC 664 Part 7 Chapter 2.0 Switch Specification specification switch can choose one of two way token bucket algorithm.

하나는 Byte-based 이고 다른 하나는 Frame-based 이다. 또는 둘 다 구현할 수 있다. Frame-based 방식의 알고리즘을 적용하는 경우에는 프레임의 전송 개수가 QoS에 의미있는 값으로 사용되고 있어서, 단편화로 인해 늘어나는 프레임을 전송할 수 없게 되는 경우가 있다. One is byte-based and the other is frame-based. Or both. In the case of applying a frame-based algorithm, the number of frames transmitted is used as a meaningful value in QoS, so that it is sometimes impossible to transmit an extended frame due to fragmentation.

또한, Byte-based의 경우 헤더가 추가되어 발생하는 초과 데이터로 인하여 프레임을 전송하지 못할 수도 있다. In addition, in the case of byte-based, frames may not be transmitted due to excess data generated by adding a header.

뿐만 아니라, 종래의 AFDX에서는 프레임에 포함된 가상 링크 값이 도중에 변경되거나 동일한 가상 링크에 대한 LmaX, BAG의 설정이 변경되는 경우가 없다. In addition, in the conventional AFDX, the virtual link value included in the frame is not changed on the way, or the setting of Lmax and BAG for the same virtual link is not changed.

도 1을 참조하여 종래의 AFDX 망에서의 지연 발생의 경우를 예시하면, 두 개의 엔드 시스템(ES#1, ES#2)으로부터 각각 프레임(VL#1, VL#2 프레임)을 수신한 에지 스위치(Sa)는 상대적으로 더 긴 제2가상 링크 프레임(VL#2 프레임)을 먼저 전송하고, 코어 스위치(S4)에서 제2가상 링크 프레임(VL#2 프레임)과 제3가상 링크 프레임(VL#3 프레임)이 동시에 도착한다. 이때에도 제3가상 링크(VL#3)가 먼저 스위칭되면 에지 스위치(Sd)에 도착하는 제1가상 링크 프레임(VL#1 프레임)의 지연 시간이 더 늘어나게 된다. Referring to FIG. 1, a case of delay generation in the conventional AFDX network will be described. An edge switch receives frames (VL # 1 and VL # 2 frames) from two end systems ES # 1 and ES # The second virtual link frame (VL # 2 frame) and the third virtual link frame (VL # 2 frame) are transmitted from the core switch (S4) 3 frames) arrive at the same time. At this time, if the third virtual link VL # 3 is first switched, the delay time of the first virtual link frame (VL # 1 frame) arriving at the edge switch Sd is further increased.

따라서, 각 스위치에 상이한 가상 링크의 프레임이 동시에 도착할 때, 특정 가상 링크의 프레임이 과도하게 지연되는 불공정한 경우가 발생할 수 있다. Therefore, when a frame of a different virtual link arrives at each switch at the same time, an unfair case may occur in which a frame of a specific virtual link is excessively delayed.

이러한 지연 시간이 시스템에서 요구하는 최대 지연 시간을 초과한다면 시스템 구성은 사용하기 어려운 문제점이 있었다.If this delay time exceeds the maximum delay time required by the system, there is a problem that the system configuration is difficult to use.

본 발명은 가상 링크의 BAG와 Lmax을 변환 테이블을 이용하여 변환하고 전송한 뒤 프레임 재조립을 수행하도록 가상 링크의 설정을 조정하여, 모든 프레임이 과도한 지연 발생 없이 요구 QoS를 충족할 수 있는 네트워크 성능 개선 방법 및 이를 적용한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention adjusts the setting of the virtual link so that the BAG and Lmax of the virtual link are converted and transmitted using the conversion table and then the frame reassembly is performed so that the network performance And a system to which the present invention is applied.

본 발명의 일면에 따른 네트워크 시스템은 제1엔드 시스템과 제2엔드 시스템으로부터 적어도 하나의 프레임을 수신한 후, 변환 테이블을 기초로 상기 프레임의 BAG과 Lmax를 동시에 변환하는 변환부를 포함하며, 변환된 프레임을 전송하는 제1에지 스위치; 및 상기 제1에지 스위치로부터 수신된 프레임의 유효성을 판단하고, 상기 프레임이 유효하면 상기 프레임을 재조립하는 재조립부를 포함하고, 완성된 프레임을 목적지 엔드 시스템으로 전송하는 제2에지 스위치를 포함한다. A network system according to an aspect of the present invention includes a converting unit for receiving at least one frame from a first end system and a second end system and simultaneously converting BAG and Lmax of the frame based on a conversion table, A first edge switch for transmitting a frame; And a reassembly unit for determining the validity of the frame received from the first edge switch and reassembling the frame if the frame is valid, and a second edge switch for transmitting the completed frame to the destination end system .

본 발명의 다른 면에 따른 네트워크 성능 개선 방법은 적어도 하나의 가상 링크를 통하여 프레임을 수신하는 단계; 변환 테이블을 기초로 상기 가상 링크의 BAG과 Lmax를 변환하고 이에 기초하여 상기 프레임을 단편화하여 전송하는 단계; 및 상기 단편화된 프레임을 수신하고 수신된 프레임이 유효하면 상기 단편화된 프레임을 재조립하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for improving network performance, comprising: receiving a frame through at least one virtual link; Converting the BAG and Lmax of the virtual link based on the conversion table, and fragmenting and transmitting the frame based thereon; And receiving the fragmented frame and reassembling the fragmented frame if the received frame is valid.

본 발명에 따르면, 프레임 전송시 최적의 단편화를 수행하여 스위치 내부 메모리 용량의 요구도를 낮출 수 있다. 최대 메모리 크기를 낮추어 스위치 개발에 있어서 메모리 비용 및 스위치 개발 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the necessity of the capacity of the internal memory of the switch by performing optimal fragmentation at the time of frame transmission. By lowering the maximum memory size, it is possible to reduce the cost of memory development and switch development costs.

또한, Lmax 길이의 단편화를 통해 복수 개의 입력 포트에 도착한 프레임들이 하나의 출력 포트로 나가는 경우 End-to-end 지연 시간이 줄어들게 되어, 네트워크 지연의 상위 범위를 종전보다 낮게 설정할 수 있어 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, when the frames arriving at a plurality of input ports are output to one output port through the fragmentation of Lmax length, the end-to-end delay time is reduced, and the upper range of the network delay can be set lower than before. .

뿐만 아니라, 동일한 지연 범위 내에서 전송할 수 있는 패킷 양이 증가하여 가상 링크의 개수를 늘릴 수 있어 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, since the number of packets that can be transmitted within the same delay range increases, the number of virtual links can be increased, thereby improving network performance.

도 1은 AFDX 네트워크에서 프레임 전송 흐름을 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 변환부의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 버퍼의 내부 메모리를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 시각에서 본 프레임 버퍼를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변환 테이블을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 재조립부의 구성도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 재조립을 수행하는 에지 스위치에서 재조립 메모리의 동작을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 페이로드 재조립이 완료된 상황을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임을 재조립하는 것을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 제2에지 스위치에서 프레임을 재조립하는 것을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제3엔드 시스템에서 프레임을 재조립하는 것을 도시한 도면.
도 13은 일반 이더넷 프레임 구조를 도시한 도면.
도 14는 AFDX 이더넷 프레임 구조를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 BAG, Lmax를 변화한 경우 프레임 전송을 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 성능 개선 방법의 순서도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 illustrates a frame transmission flow in an AFDX network.
2 is a configuration diagram of a network system according to an embodiment of the present invention;
3 is a configuration diagram of a conversion unit according to an embodiment of the present invention;
4 illustrates an internal memory of a frame buffer according to an embodiment of the present invention.
5 is a view of a frame buffer viewed from another perspective according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a conversion table according to an embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram of a reassembly unit according to an embodiment of the present invention;
8 illustrates operation of a reassembly memory in an edge switch performing reassembly according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a state in which payload reassembly according to an embodiment of the present invention is completed.
10 illustrates reassembly of a frame according to an embodiment of the present invention.
11 illustrates reassembling a frame in a second edge switch according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 illustrates reassembling a frame in a third end system according to an embodiment of the present invention;
13 is a diagram illustrating a general Ethernet frame structure;
14 shows an AFDX Ethernet frame structure;
15 is a diagram illustrating frame transmission when BAG and Lmax are changed according to an embodiment of the present invention;
16 is a flowchart of a network performance improvement method according to an embodiment of the present invention;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 시스템의 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 네트워크 시스템은 제1 내지 제3엔드 시스템(100, 200, 600), 제1에지 스위치(300), 제2에지 스위치(500)와 에지 스위치간의 하나 이상의 코어 스위치(400)를 포함한다. 2 is a configuration diagram of a network system according to an embodiment of the present invention. 2, a network system according to the present invention includes first to third end systems 100, 200, and 600, a first edge switch 300, a second edge switch 500, Or more of the core switch 400.

본 발명이 적용되는 네트워크 시스템은 종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정되는 특징이 있는데, 대표적인 예로 최신예 항공전자 시스템인 IMA(Integrated Modular Avionics)의 핵심 네트워크 시스템 규격인 AFDX(Avionics Full-DupleX Ethernet Switched Network)를 들 수 있다. The network system to which the present invention is applied is characterized in that the maximum allowable value for the data transmission delay time between ends is set. For example, the network system standard AFDX (Avionics Full- DupleX Ethernet Switched Network).

설명의 편의를 위해, 아래에서는 AFDX 네트워크 시스템을 예를 들어 본 발명에 대해서 설명하나, 본 발명의 권리범위는 AFDX 즉, 항공기 내부의 네트워크 시스템에 한정되는 것이 아니라, 종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정된 네트워크라면 미칠 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.The AFDX network system will be described below with reference to the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the AFDX, that is, the network system inside the aircraft, It will be apparent to those skilled in the art that the maximum allowable value may be set in a network.

도 2를 참조하면, 제1에지 스위치(300)는 제1엔드 시스템(100)과 제2엔드 시스템(200)으로부터 적어도 하나의 프레임을 수신한 후, 변환 테이블을 기초로 각 가상 링크의 BAG과 Lmax를 변환하는 변환부(310)를 포함하며, 단편화된 프레임을 전송한다. Referring to FIG. 2, the first edge switch 300 receives at least one frame from the first end system 100 and the second end system 200, and then, based on the conversion table, And a conversion unit 310 for converting Lmax, and transmits the fragmented frame.

제2에지 스위치(500)는 제1에지 스위치(300)로부터 수신된 프레임의 유효성을 판단하고, 프레임이 유효하면 프레임을 재조립하는 재조립부(510)를 포함하고, 완성된 프레임을 목적지 엔드 시스템으로 전송한다. The second edge switch 500 includes a reassembler 510 that determines the validity of the frame received from the first edge switch 300 and reassembles the frame if the frame is valid, System.

한편, 본 명세서에서 제1에지 스위치(300) 및 제2에지 스위치(500), 제1엔드 시스템(100), 제2엔드 시스템(200) 및 제3엔드 시스템(600)을 중심으로 설명하나, 이는 설명의 편의와 이해의 증진을 위함이고 본 발명에 따른 네트워크 시스템에는 두 개의 엔드 시스템 사이에는 둘 이상의 다수의 스위치(에지 스위치, 코어 스위치 포함)가 존재하고 둘 이상의 다수의 엔드 시스템이 존재할 수 있음은 물론이다. While the first edge switch 300 and the second edge switch 500, the first end system 100, the second end system 200, and the third end system 600 are mainly described herein, In the network system according to the present invention, there are two or more switches (including an edge switch and a core switch) between two end systems and two or more end systems exist. Of course.

본 발명에서, 송신측 엔드 시스템(100, 200)에 연결된 제1에지 스위치(300)는 변환부(310)를 포함하고, 아래의 수학식 1에 충족하는 변환된 Lmax' 및 BAG'를 구하고 이에 따라 프레임 단편화를 수행하여 네트워크 내 다음 스위치로 전송한다.In the present invention, the first edge switch 300 connected to the transmission side end systems 100 and 200 includes a conversion unit 310 and obtains the converted Lmax 'and BAG' satisfying the following equation (1) It performs frame fragmentation and sends it to the next switch in the network.

Figure 112014068510830-pat00023

Figure 112014068510830-pat00024

Figure 112014068510830-pat00023

Figure 112014068510830-pat00024

삭제delete

삭제delete

Lmax' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에서 새롭게 정의된 가상 링크의 Lmax)Lmax ': the new setting (Lmax of the newly defined virtual link in the first edge switch)

BAG : 기존 설정 (제1엔드 시스템에 기 정의된 가상 링크의 BAG)BAG: The existing configuration (BAG of the virtual link already defined in the first end system)

BAG' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에 새롭게 정의된 제2가상 링크의 BAG)BAG ': a new setting (BAG of the second virtual link newly defined in the first edge switch)

여기서, Lmax는 MAC Destination Address, MAC Source Address, EtherType, Sequence number와 FCS를 제외한 Ethernet 페이로드 길이를 의미한다.Here, Lmax denotes an Ethernet payload length excluding a MAC Destination Address, a MAC Source Address, an EtherType, a Sequence number, and an FCS.

Lmax, BAG, Lmax', BAG'는 정수만이 유효하다. 이때, BAG'가 이미 결정되어 있고 그에 따른 새로운 Lmax'를 결정할 때 수학식 1에 의해 Lmax'를 구한다. 이때, Lmax'가 이미 결정되어 있고 그에 따른 새로운 BAG'를 결정할 때, 수학식 1에 의해 BAG'를 구한다. 이때 BAG'가 정수가 아닌 경우에는 그 수보다 작은 최대의 정수가 유효한 최대의 수가 된다.Only integers are valid for Lmax, BAG, Lmax ', and BAG'. At this time, when BAG 'has already been determined and a new Lmax' corresponding thereto is determined, Lmax 'is obtained by Equation (1). At this time, when Lmax 'has already been determined and a new BAG' corresponding thereto is determined, BAG 'is obtained by the following equation (1). At this time, when BAG 'is not an integer, the maximum integer smaller than the number is the maximum effective number.

변환부(310)에서 Lmax'의 결정은 네트워크에서 요구되는 종단 간 지연시간과, 스위치 내의 최대버퍼 용량을 고려하여 수행됨이 바람직하다. The determination of Lmax 'in the conversion unit 310 is preferably performed in consideration of an end-to-end delay time required in the network and a maximum buffer capacity in the switch.

즉, 엔드 시스템을 포함한 네트워크 내 각 스위치의 최대버퍼 용량보다 작게 Lmax'를 결정하되, 허용 가능한 종간 간 지연시간을 충족할 수 있는 네트워크 동작이 가능한 Lmax'를 반복적 시도를 통해 찾아서 가장 적절한 값이 결정된다. That is, Lmax 'is determined to be smaller than the maximum buffer capacity of each switch in the network including the end system, but Lmax', which is capable of network operation capable of meeting the allowable inter-species delay time, do.

Lmax'가 결정되면, 전술한 수학식 1에 따라 BAG'가 결정되고, 상기 Lmax' 및 BAG'에 따라 엔드 시스템의 가상링크 파라미터를 조정하여 엔드 시스템으로부터 프레임을 Lmax'를 BAG에 맞추어 단편화하여 전송한다. When Lmax 'is determined, BAG' is determined according to Equation (1) described above, and the end link system adjusts the virtual link parameters of the end system according to the Lmax 'and BAG' to fragment the frame from the end system according to the BAG do.

한편, AFDX 네트워크 표준 (ARINC664)에 따르면 BAG의 단위는 ms이다. 그러나 개발자에 따라서 이보다 더 정밀한 단위를 사용할 수 있다.On the other hand, according to the AFDX network standard (ARINC664), the unit of BAG is ms. However, developers can use more precise units.

- 변환부 - - conversion part -

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 제1에지 스위치(300)에 포함된 변환부(310)의 구성도이다. 변환부(310)는 변환 테이블을 기초로 각 가상 링크의 BAG 및 Lmax를 변환시킨다. 3 is a configuration diagram of the conversion unit 310 included in the first edge switch 300 according to an embodiment of the present invention. The conversion unit 310 converts the BAG and Lmax of each virtual link based on the conversion table.

보다 구체적으로, 변환부(310)는 수학식 1을 이용하여 변환 테이블을 작성하고 가상 링크의 설정 변환을 수행한다.More specifically, the conversion unit 310 creates a conversion table using Equation (1) and performs setting conversion of the virtual link.

변환부(310)는 프레임 버퍼(312), 스케줄러(314), 프레임 전송부(316) 및 BAG 타이머(318)를 포함한다.The converting unit 310 includes a frame buffer 312, a scheduler 314, a frame transmitting unit 316, and a BAG timer 318.

구체적으로, 프레임 버퍼(312)는 전송되지 않고 남은 프레임을 저장한다. 즉, 프레임 버퍼(312)는 단편화를 위해서 쪼개고 전송되지 않고 남은 프레임을 저장한다. Specifically, the frame buffer 312 stores the frames that are not transmitted. That is, the frame buffer 312 stores the remaining frames without fragmenting for fragmentation.

스케쥴러(314)는 변환 테이블을 기초로 프레임 페이로드 중 첫 번째 단편을 전송하고 프레임 중 나머지 부분은 프레임 버퍼(312)에 저장한 후 변환된 BAG에 맞추어 후속의 단편을 순차적으로 전송하도록 제어한다. The scheduler 314 controls the transmission of the first fragment of the frame payload based on the conversion table and the rest of the frames in the frame buffer 312 and sequentially transmits the subsequent fragments in accordance with the converted BAG.

프레임 전송부(316)는 스케쥴러(314)로부터 제어 신호에 응답하여 변환 테이블에 대응하는 단편화된 프레임을 전송한다. The frame transmission unit 316 transmits the fragmented frame corresponding to the conversion table in response to the control signal from the scheduler 314. [

또한, 스케쥴러(314)는 BAG 타이머(318)가 만료되는 시점에 변환 테이블에 대응하는 후속의 단편을 순차적으로 전송하도록 제어한다.In addition, the scheduler 314 controls to sequentially transmit subsequent fragments corresponding to the conversion table at the time when the BAG timer 318 expires.

구체적으로, 프레이머(미도시)는 새롭게 쪼개진 이더넷 페이로드에 이전과 동일한 헤더를 구성하여 프레임을 생성하고 새로운 시퀀스 번호를 붙인다. 프레임 개수가 단편화에 의해 늘어가기 때문에 새롭게 시퀀스 번호를 관리해야 한다. Specifically, the framer (not shown) constructs the same header as the previous one in the newly fragmented Ethernet payload to create a frame and attach a new sequence number. Since the number of frames is increased by fragmentation, a new sequence number must be managed.

각 가상 링크 별로 시퀀스 번호 카운터가 8비트 카운터로 사용된다. BAG 크기의 비율에 비례하여 시퀀스 카운팅 속도도 증가한다. For each virtual link, the sequence number counter is used as an 8-bit counter. The sequence counting rate increases in proportion to the ratio of the BAG size.

도 4는 프레임 버퍼부(312)의 내부 구조를 개념적으로 도시한 것이다. Lmax에 헤더 등을 포함한 최대 프레임 길이를 저장할 수 있는 영역이 각 가상 링크마다 준비되어 있다. 그리고 ES로부터 프레임이 도착하면 버퍼에 저장한다. FIG. 4 conceptually shows the internal structure of the frame buffer unit 312. Lmax is provided with an area for storing the maximum frame length including the header and the like for each virtual link. When the frame arrives from the ES, it is stored in the buffer.

이어, 앞 부분에 해당하는 단편화된 프레임을 새로운 헤더와 시퀀스 번호, FCS를 붙여서 전송한다. Then, the fragmented frame corresponding to the former part is transmitted with a new header, a sequence number and an FCS.

도 4와 같이 이미 보낸 부분이 메모리에 저장되어 있는 구조로 구현이 가능하고, 이미 보낸 단편의 데이터는 메모리에 저장하지 않는 구조로도 구현이 가능하다. As shown in FIG. 4, it is possible to implement a structure in which an already sent portion is stored in a memory, and a structure in which data of a previously sent fragment is not stored in a memory.

만약 후자의 경우, FIFO 형태로 구현될 것이고, 내부 메모리에는 아직 보내지 않은 단편의 데이터만 저장된다. 프레임 버퍼부(122)에 저장된 데이터는 ES로부터 다음 프레임이 도착하기 전까지 모두 전송되어야 한다. 그러므로, 프레임In the latter case, it will be implemented in FIFO format, and only the data of the fragment that has not yet been sent is stored in the internal memory. The data stored in the frame buffer unit 122 must be transmitted all the way until the next frame arrives from the ES. Therefore,

버퍼부(312)의 크기는 가상 링크 별로 최대 크기의 프레임 1개를 저장할 수 있는 공간이면 충분하다.  The size of the buffer unit 312 may be sufficient to store one frame of the maximum size for each virtual link.

도 4는 가상 링크가 n개인 경우를 도시한 도면으로, 도 4에서는 제1가상 링크의 경우 Lmax가 1/2배가 되었고, 제2가상 링크의 경우 1/4배가 되었으며, 제3가상 링크의 경우 1/8배가 된 경우를 도시하였다. 제1가상 링크, 제2가상 링크, 제3가상 링크에서 변환 후 Lmax값이 서로 다르기 때문에 최초에 전송되는 프레임의 길이는 각각 다르다. 4 shows a case where the virtual link is n. In FIG. 4, Lmax is 1/2 times that of the first virtual link and 1/4 times that of the second virtual link. In the case of the third virtual link 1/8 times. Since the Lmax values after the conversion in the first virtual link, the second virtual link, and the third virtual link are different from each other, the lengths of frames transmitted at first are different from each other.

물론 이것은 새로운 Lmax값이 Lmax'보다 긴 프레임이 도착한 경우에 한한다. This is, of course, limited only when a new Lmax value arrives at a frame longer than Lmax '.

만약 Lmax'보다 짧은 프레임이 도착한 경우라면 단편화없이 즉, 버퍼링 없이 헤더 변환만 처리하고 전달될 것이기 때문이다. If a frame shorter than Lmax 'arrives, it will process and deliver only header fragmentation without fragmentation, that is, without buffering.

구체적으로, 제3가상 링크에서는 Lmax 길이가 짧은 대신에 제2가상 링크보다도 자주 프레임을 전송한다. 도 4에서는 각 가상 링크별 BAG에 관한 설정은 도시되지 않았는데, 이것은 제2가상 링크와 제3가상 링크의 BAG이 서로 같은 경우로 볼 수 있다. Specifically, in the third virtual link, the frame is transmitted more frequently than the second virtual link instead of the Lmax length being short. In FIG. 4, the configuration for each virtual link-specific BAG is not shown, but it can be seen that the BAGs of the second virtual link and the third virtual link are equal to each other.

만약 제3가상 링크의 BAG이 제2가상 링크의 BAG보다 1/8배인 경우라면 Lmax를 1/2배 설정하더라도 프레임을 더 자주 보내지 않게 된다. If the BAG of the third virtual link is 1/8 times that of the BAG of the second virtual link, even if Lmax is set to 1/2, the frame is not sent more frequently.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 시각에서 본 프레임 버퍼를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기준 시점이 제2가상 링크의 변환된 첫번째 BAG'이 만료되는 시점에서 제2가상 링크의 두 번째 단편 프레임이 전송된다. 5 is a view illustrating a frame buffer according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the second fragment frame of the second virtual link is transmitted at the point in time when the first BAG 'converted from the reference time point of the second virtual link expires.

이때, 제3가상 링크의 경우 이미 두 번째 단편 프레임 전송을 마쳤고, 세 번째 단편 프레임을 전송한다. At this time, in the case of the third virtual link, the second fragment frame transmission is already completed, and the third fragment frame is transmitted.

도 5에서 좌우의 화살표는 프레임을 의미하는데, 왼쪽은 제1에지 스위치(110)에서 입력되는 프레임이다. 하나의 프레임이 수신되고 이것이 단편화되어 오른쪽 화살표처럼 쪼개어 여러 번 전송된다. Left and right arrows in FIG. 5 indicate a frame, and the left side is a frame input from the first edge switch 110. One frame is received, fragmented, and broken down like a right arrow several times.

- 가상 링크에 대한 정보 -- Information about virtual links -

변환 테이블 내의 가상 링크에 대한 정보는 변환 전 정보(Config#1)와 변환 후 정보(Config#2)로 구성된다. 프레임이 제1에지 스위치(300)의 입력 포트로 도착하면 우선 기존 AFDX MAC에서처럼 Integrity Check를 통한 Filtering과 Policing을 수행한다. Integrity Check는 프레임의 유효성을 확인하는 과정이다. 프레임의 유효성 확인은 헤더 내의 상수 값 확인, FCS 오류 확인, 프레임 길이가 최소 길이보다 짧은지 최대 길이 Lmax보다 긴지 여부 확인 등을 포함한다. The information on the virtual link in the conversion table is composed of pre-conversion information (Config # 1) and post-conversion information (Config # 2). When the frame arrives at the input port of the first edge switch 300, filtering and policing are performed through Integrity Check as in the existing AFDX MAC. Integrity Check is the process of validating a frame. Validation of the frame includes checking the constant value in the header, checking the FCS error, checking whether the frame length is shorter than the minimum length, or whether it is longer than the maximum length Lmax.

Policing에서는 프레임이 올바른 것이 확인되면 변환 전 가상 링크 설정대로 도착했는지를 검사한다. BAG 간격보다 이전에 입력되면 그 프레임을 무시한다. ARINC 664 Part 7 규격 4.0 Switch Specification 장에 따르면 스위치에서의 Policing은 token bucket 알고리즘을 기본으로 동작한다.In the case of policing, if the frame is confirmed to be correct, it is checked whether the virtual link has arrived before the conversion. If it is input before the BAG interval, the frame is ignored. According to ARINC 664 Part 7 Specification 4.0 Switch Specification chapter, policing in switch operates based on token bucket algorithm.

이렇게 통과된 프레임 중 변환이 필요한 경우, 변환부(310)로 들어간다. 변환 테이블에 변환 정보가 없는 가상 링크인 경우에는 변환부(310)를 거치지 않고 Policing에서 리던던트 모듈(미도시)로 바로 전달되어 다른 스위치로 전송되도록 한다.If it is necessary to convert among the passed frames, the conversion unit 310 is entered. In the case of a virtual link having no conversion information in the conversion table, it is directly transferred from the policing to the redundant module (not shown) without passing through the conversion unit 310, and is transmitted to another switch.

- 변환 테이블 -- Conversion table -

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변환 테이블을 예시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1에지 스위치(300)에서는 변환 테이블이 있다. 변환이 필요한 가상 링크가 n개일 때, n개의 가상 링크 변환 정보가 있다. Config#2(변환 후)에 위치한 값들은 수학식 1 조건을 만족한다. 6 is a diagram illustrating a conversion table according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 6, the first edge switch 300 has a conversion table. When there are n virtual links requiring conversion, there are n virtual link conversion information. The values located in Config # 2 (after conversion) satisfy the condition of Equation (1).

예를 들어, BAG가 8 ms 이고 Lmax가 1499바이트인 Config#1(변환 전)의 가상 링크가 Config#2로 변환되는데, BAG가 4 ms에 Lmax 750바이트로 변환된다. 1499바이트를 BAG 변동폭만큼 나누면 749.5의 값을 갖는데 이 값보다 큰 최소의 정수는 750이다. For example, a virtual link of Config # 1 (before conversion) with a BAG of 8 ms and Lmax of 1499 bytes is converted to Config # 2, and the BAG is converted to Lmax 750 bytes at 4 ms. Dividing 1499 bytes by the BAG amplitude has a value of 749.5, which is the minimum integer greater than 750.

가상 링크 ID가 3인 경우에는 BAG가 1로 줄어들며 전송 빈도를 늘였을 때의 수학식 1에 따라 Lmax'가 187.375 바이트가 나온다. 따라서 새로운 Config#2로 Lmax'는 187.375보다 큰 최소의 정수인 188 바이트로 결정된다. When the virtual link ID is 3, BAG is decreased to 1, and Lmax 'is 187.375 bytes according to Equation 1 when the transmission frequency is increased. Thus, with the new Config # 2, Lmax 'is determined to be 188 bytes, which is the smallest integer greater than 187.375.

3가지 가상 링크가 있으며 각각 서로 다르게 단편화된다. 단편화될 때에는 새로운 Lmax와 BAG의 값은 수학식 1을 이용하여 결정된다.There are three virtual links, each fragmented differently. When fragmented, the values of the new Lmax and BAG are determined using Equation (1).

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제2에지 스위치(500)의 재조립부(510)의 구성도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제2에지 스위치(500)는 전송 프레임의 목적지인 제3엔드 시스템(600)의 바로 앞에 있는 스위치로서, 수학식1을 이용하여 수신한 프레임 유효 여부를 판단한다. 재조립부(510)는 재조립 메모리(512), 재조립 제어부(514), 프레임 전송부(516) 및 프레이머(518)를 포함한다. 7 is a configuration diagram of a reassembly unit 510 of the second edge switch 500 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the second edge switch 500 is a switch immediately before the third end system 600, which is a destination of a transmission frame, and determines whether the received frame is valid using Equation (1). The reassembly unit 510 includes a reassembly memory 512, a reassembly control unit 514, a frame transfer unit 516, and a framer 518.

보다 구체적으로, 재조립 메모리(512)는 수신한 프레임이 유효한 경우 프레임의 페이로드만 저장한다. More specifically, the reassembly memory 512 stores only the payload of the frame when the received frame is valid.

재조립 제어부(514)는 프레임 시퀀스 번호를 저장하고 프레임 시퀀스 번호 오류 여부를 확인한다. The reassembly control unit 514 stores the frame sequence number and confirms whether the frame sequence number is erroneous.

프레임 전송부(516)는 저장된 프레임이 완성된 페이로드가 되는지 확인하고 완성된 페이로드를 프레이머(518)로 전달한다. The frame transfer unit 516 confirms that the stored frame is the completed payload and transfers the completed payload to the framer 518. [

프레이머(518)는 프레임 전송부(516)로부터 수신한 페이로드에 변환 테이블의 Config#1에 부합하는 변환 전 헤더, 시퀀스 번호 및 FCS를 부착하여 프레임을 완성하고 전송한다. The framer 518 attaches the pre-conversion header, the sequence number, and the FCS corresponding to the Config # 1 of the conversion table to the payload received from the frame transmission unit 516 to complete and transmit the frame.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 재조립을 수행하는 제2에지 스위치(500)에서 재조립 메모리(512)에 변환 프레임이 축적되어 가는 양태를 도시한 개념도이다. 8 is a conceptual diagram showing an aspect in which a conversion frame is accumulated in the reassembly memory 512 in the second edge switch 500 performing the reassembly according to the embodiment of the present invention.

수신되는 프레임은 도 8과 같이 재조립 메모리(512)에 페이로드만 쌓는다. The received frame accumulates only the payload in the reassembly memory 512 as shown in FIG.

- 페이로드 재조립이 완료된 상황 -- Payload reassembly completed -

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 페이로드 재조립이 완료된 상황을 도시한 도면이다. 완성된 프레임의 페이로드에 헤더와 시퀀스 번호, FCS 등의 정보가 추가되어 이더넷 프레임으로 만들어지고 엔드 스위치로 전달된다. 이때, 단편화 과정과 같이 시퀀스 번호는 복원되어 부여된다. FIG. 9 is a view showing a state where payload reassembly according to an embodiment of the present invention is completed. Information such as a header, a sequence number, and FCS is added to the payload of the completed frame, and the packet is made into an Ethernet frame and transmitted to the end switch. At this time, as in the fragmentation process, the sequence number is restored and given.

- 프레임을 재조립하는 경우 -- When reassembling the frame -

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 재조립하는 과정을 도시한 도면이다. 제2에지 스위치(500)는 변환 후 정보(Config #2)에 따라 Integrity와 Policing 검사를 행하여 수신한 프레임의 유효성을 확인한다. 수신한 프레임이 유효한 프레임인 경우, 재조립 메모리(512)에 페이로드만 저장한다. 그리고, 재조립 제어부(514)가 수신한 프레임의 시퀀스 번호를 SEQ 메모리(미도시)에 저장하고 매 수신 프레임마다 시퀀스 번호 오류가 없는지 확인한다. 10 is a view illustrating a frame reassembling process according to an embodiment of the present invention. The second edge switch 500 performs integrity and policing according to the converted information (Config # 2) and confirms the validity of the received frame. If the received frame is a valid frame, only the payload is stored in the reassembly memory 512. [ Then, the reassembly control unit 514 stores the sequence number of the frame received in the SEQ memory (not shown), and confirms whether there is a sequence number error for each received frame.

오류 없이 모두 도착한 단편화된 프레임이 완성된 페이로드가 되면 프레임 전송부(516)가 재조립 메모리(512)에서 읽어 프레이머(518)로 전달한다. 프레이머(518)는 전달받은 페이로드에 변환전 정보(Config#1)에 맞는 헤더와 시퀀스번호, FCS을 붙여 이더넷 프레임을 전송한다. When the fragmented frame arrives without any error, the frame transfer unit 516 reads from the reassembly memory 512 and transfers it to the framer 518. The framer 518 transmits an Ethernet frame by attaching a header, a sequence number, and an FCS corresponding to the pre-conversion information (Config # 1) to the received payload.

FCS(Frame Check Sequence)는 SFD 다음 Frame들의 비트열에서 오류 발생을 검사하는 기능을 수행한다.The Frame Check Sequence (FCS) checks the occurrence of errors in the bitstream of the frames following the SFD.

제2에지 스위치(500)는 프레임을 재조립하여 제3엔드 시스템(600)에게 전달하면 송신 엔드 시스템인 제1 및 제2엔드 시스템(100, 200)과 동일한 가상 링크 설정으로 프레임을 교환할 수 있다.When the second edge switch 500 reassembles the frame and transmits it to the third end system 600, the second edge switch 500 can exchange frames with the same virtual link setting as the first and second end systems 100 and 200, have.

만약 제3엔드 시스템(600)에서 Config#2로 설정되어 있고, 재조립하는 에지 스위치가 없는 경우라면 기존의 AFDX 프레임의 수신 과정과 동일하게 제3엔드 시스템(600)이 변환된 프레임을 수신한다. If the third end system 600 is set to " Config # 2 ", and there is no edge switch for reassembling, the third end system 600 receives the converted frame in the same manner as the conventional AFDX frame receiving process .

- 제3엔드 시스템(600)에서 프레임을 재조립하는 경우 -When reassembling the frame in the third end system 600 -

한편, 다른 실시 예로서, 단편화된 프레임의 재조립은 제2에지 스위치(500)가 아닌 프레임의 최종 목적지인 제3엔드 시스템(600)에서 이루어질 수도 있다.Alternatively, in another embodiment, the reassembly of the fragmented frame may take place in the third end system 600, which is the final destination of the frame, rather than the second edge switch 500.

이를 위하여 제3엔드 시스템(600)은 재조립부(510)와 동일 기능을 수행하는 재조립부(610)를 포함한다. To this end, the third end system 600 includes a reassembly unit 610 that performs the same function as the reassembly unit 510.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제2에지 스위치(500)에서 프레임을 재조립하는 것을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제3엔드 시스템(600)에서 프레임을 재조립하는 것을 도시한 도면이다. 11 is a view showing reassembly of a frame at a second edge switch 500 according to an embodiment of the present invention, and Fig. 12 is a view showing a third end system 600 according to another embodiment of the present invention Lt; RTI ID = 0.0 > reassembly. ≪ / RTI >

도 11의 제1에지 스위치(300)는 빗금친 프레임을 수신하여 2개로 단편화해 2번 전송하여 코어 스위치(400)에 전달한다. 그리고 코어 스위치(400)는 단편화된 빗금친 프레임을 제2에지 스위치(500)까지 기존 AFDX 네트워크 규격대로 전달한다. 제2에지 스위치(500)에서는 빗금친 단편화된 프레임을 재조립하여 엔드 시스템(미도시)으로 전달한다. The first edge switch 300 of FIG. 11 receives a shaded frame, fragmentizes the frame into two, transmits the frame twice, and transmits the frame to the core switch 400. The core switch 400 then delivers the fragmented shaded frame to the second edge switch 500 in accordance with the existing AFDX network standard. The second edge switch 500 reassembles the shaded fragmented frame and delivers it to an end system (not shown).

가는 테두리 프레임의 경우에는 단편화 과정이 없이 전달된다. 굵은 테두리 프레임은 코어 스위치(410)의 입력포트로 입력된 후 단편화되어 2번 나누어 제2에지 스위치(500)에 전달되고 이를 재조립하여 제3엔드 시스템(600)으로 전달된다. In the case of a thin border frame, the fragmentation process is not performed. The bold frame frame is input to the input port of the core switch 410 and is fragmented and divided into two parts to be transmitted to the second edge switch 500, which is reassembled and transferred to the third end system 600.

위 두 실시 예에서는, 최종단에서 수신하는 방법이 다르다. 도 11에 도시된 실시 예에서는 제2에지 스위치(500)가 프레임 재조립을 수행하고 완성된 프레임을 제3엔드 시스템(600)에게 전달한다. In the above two embodiments, the receiving method is different in the final stage. In the embodiment shown in FIG. 11, the second edge switch 500 performs frame reassembly and delivers the completed frame to the third end system 600.

도 12에 도시된 실시 예에서는 제2에지 스위치(500)는 수신한 대로 전송하고, 제3엔드 시스템(600)이 프레임 재조립을 수행한다. In the embodiment shown in FIG. 12, the second edge switch 500 transmits as it is received, and the third end system 600 performs frame reassembly.

그러므로, 두 가지 경우에 따라 제2에지 스위치(500)와 제3엔드 시스템(600)에서의 설정이 다르게 된다.Therefore, the settings of the second edge switch 500 and the third end system 600 are different according to two cases.

도 11에서는, 제3엔드 시스템(600)은 제1엔드 시스템(100), 제2엔드 시스템(200)과 동일한 BAG, Lmax를 갖는다. 각 엔드 시스템은 단편화 과정을 알 수 없다. 11, the third end system 600 has the same BAG, Lmax as the first end system 100 and the second end system 200. [ Each end system can not know the fragmentation process.

도 12에서는, 제3엔드 시스템(600)에 제1에지 스위치(300), 코어 스위치 S1(400), 코어 스위치 S2(410), 제2에지 스위치(500)에 설정되어 있는 새로운 가상 링크 설정 값과 같은 값이 설정되어 있다. 특별하게 재조립하여 원래의 설정대로 전송하는 과정은 필요하지 않다. 따라서, 도 12는 도 11의 경우보다 네트워크 설정이 더 간소하다. 그러나 엔드 스위치 간 또는 엔드 시스템 간에 BAG, Lmax설정이 맞지 않아 유지 관리시에 혼동을 줄 우려가 있다. 12, a new virtual link setting value set in the first edge switch 300, the core switch S1 400, the core switch S2 410, and the second edge switch 500 is set in the third end system 600, Is set to the same value as " The process of special reassembly and transmission according to the original setting is not necessary. Therefore, Fig. 12 shows a simpler network setting than the case of Fig. However, the BAG and Lmax settings between the end switches or the end systems are not appropriate, which may cause confusion during maintenance.

예컨대 굵은 테두리 프레임을 전송하는 가상 링크의 경우 ES#3의 가상 링크 설정과 ES#8의 동일한 프레임이 해당하는 가상 링크의 설정이 서로 다르게 된다. 따라서 실질적으로 같은 프레임인데도 가상 링크 설정이 다른 경우가 발생할 수 있다. For example, in the case of a virtual link transmitting a bold frame, the virtual link setting of the ES # 3 and the virtual link of the same frame of the ES # 8 are different from each other. Therefore, it is possible that the virtual link setting may be different even though it is substantially the same frame.

도 13은 일반 이더넷 프레임 구조를 도시한 도면이고 도 14는 AFDX 이더넷 프레임 구조를 도시한 도면이다. AFDX 이더넷 프레임은 일반 프레임과 달리 시퀀스 번호가 저장되는 1바이트 공간이 FCS(Frame Check Sequence) 앞에 위치한다.FIG. 13 is a diagram illustrating a general Ethernet frame structure, and FIG. 14 is a diagram illustrating an AFDX Ethernet frame structure. Unlike a normal frame, an AFDX Ethernet frame has a 1-byte space in which a sequence number is stored, and is located in front of an FCS (Frame Check Sequence).

시퀀스 번호 영역 때문에 페이로드를 일반 이더넷 프레임보다 1바이트 적게 보낼 수 있다. 일반 프레임에서는 최대 1500 바이트를 전송할 수 있지만, AFDX에서는 1바이트 적은 1499 바이트를 페이로드를 최대로 전송할 수 있다.Because of the sequence number area, the payload can be sent one byte less than a regular Ethernet frame. In normal frames, up to 1500 bytes can be transmitted. In AFDX, 14 bytes in 1 byte, which is small, can be transmitted at the maximum payload.

그리고 이더넷에서는 점보 프레임이라는 9000 바이트까지 큰 프레임이 존재한다. 그러나, 프레임 구조가 변경되는 것이 아니라 이더넷 페이로드가 커지는 것이어서 본 특허의 내용을 점보 프레임에 용이하게 적용할 수 있다. And Ethernet has a large frame of up to 9000 bytes called jumbo frames. However, since the frame structure is not changed but the Ethernet payload is increased, the contents of this patent can be easily applied to the jumbo frame.

프레임 간에는 Interframe spacing(IFS)라는 96비트의 빈 공간이 존재한다. 이는 프레임을 송/수신하는데 필요한 기술적인 지연 시간을 고려하여 마련된 것이다. There is a 96-bit blank space called Interframe spacing (IFS) between frames. This is done in consideration of the technical delay time required to transmit / receive the frame.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 BAG, Lmax를 변화한 경우 프레임 전송을 도시한 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, BAG가 2배 빨라지고(값은 1/2배가 되고), Lmax가 1/2배 만큼 짧아진 경우의 프레임 전송 모습을 도시한다. 15 is a diagram illustrating frame transmission when BAG and Lmax are changed according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 15, the frame transmission is shown when the BAG is doubled (the value is doubled) and the Lmax is reduced by 1/2.

실제로 단편화로 인해서 사용되는 전체 트래픽의 양이 증가한다. 추가된 헤더, FCS IFS 등 때문이다. AFDX 설정을 결정하는 엔지니어는 변환 테이블을 생성할 때 증가된 트래픽의 양을 고려하여 변환 테이블의 각 값들을 결정해야 할 것이다. In fact, the amount of total traffic used due to fragmentation increases. Added header, FCS IFS, and so on. The engineer determining the AFDX setting will have to determine each of the values in the conversion table considering the amount of traffic increased when creating the conversion table.

프레임 페이로드의 마지막에는 1바이트의 시퀀스 번호가 붙는다. 가상 링크 별로 독립적으로 관리되는 번호로 0부터 255까지의 값을 갖고 초기값은 0으로 시작한다. 그리고 255가 되면 1로 변해 순환한다. 송신측에서 시퀀스 번호를 초기화시키고 싶을 경우에는 0을 실어 전송한다. 수신단은 0번의 시퀀스 번호를 수신한 경우, 수신단은 송신측의 시퀀스 번호 초기화로 판단하고 시퀀스 번호를 초기화한다. At the end of the frame payload, a sequence number of 1 byte is attached. A number managed independently for each virtual link, with a value between 0 and 255, with an initial value of 0. When it becomes 255, it changes to 1 and circulates. When it is desired to initialize the sequence number on the transmitting side, 0 is carried and transmitted. When the receiving end receives the sequence number 0, the receiving end determines that the sequence number of the transmitting end is initialized and initializes the sequence number.

단편화, 재조립 과정에서 프레임의 개수가 바뀌어서 시퀀스 번호의 운영에 차이가 발생한다. Config#1으로 설정된 가상 링크보다 Config#2의 가상 링크에서 더 자주 프레임을 전송한다.The number of frames changes during fragmentation and reassembly, resulting in differences in the operation of sequence numbers. More frequent frames are transmitted in the virtual link of Config # 2 than the virtual link set in Config # 1.

또한, Lmax가 Lmax'보다 2배 길지만 실제 전송에 실리는 페이로드가 Lmax의 절반 미만일 경우에는 단편화 과정이 발생하지 않는다. 이럴 경우에는 시퀀스 번호는 변환 전 또는 변환 후 모두 동일하다. Also, if Lmax is twice longer than Lmax 'but the payload to be actually transmitted is less than half of Lmax, the fragmentation process does not occur. In this case, the sequence number is the same before or after the conversion.

그러나, Lmax의 절반 크기 초과의 페이로드를 실어 전송하는 경우가 한 번이라도 발생하면, 그때부터 시퀀스 번호는 달라지게 된다. However, if a payload exceeding half the Lmax is carried and transmitted, even once, the sequence number will change from then on.

제1에지 스위치(300)에서 시퀀스 번호가 0으로 된 프레임을 수신하는 경우, 단편화된 프레임 시퀀스 번호도 0부터 다시 시작한다. 재조립을 하는 과정에서도 첫번째 단편화된 프레임 시퀀스 번호가 0이면 재조립된 프레임의 시퀀스 번호도 0으로 초기화된다. If the first edge switch 300 receives a frame with a sequence number of zero, the fragmented frame sequence number also starts from zero. If the first fragmented frame sequence number is 0 in the process of reassembly, the sequence number of the reassembled frame is also initialized to zero.

IP(Internet Protocol)의 경우 Fragmentation을 위해서 ID(Identification)필드와 More 필드를 사용한다. 동일한 ID값을 갖는 패킷들은 단편화되었음을 의미하고 마지막 단편화된 패킷 여부는 More필드 값으로 확인한다. For IP (Internet Protocol), ID (Identification) field and More field are used for fragmentation. Packets with the same ID value are fragmented, and the final fragmented packet is identified by the value of the More field.

하지만, AFDX 프레임에는 IP처럼 단편화를 위해서 별도의 필드를 제공하지 않는다. However, AFDX frames do not provide separate fields for fragmentation, such as IP.

AFDX는 확정적(Deterministic) QoS를 보장하기 위해 네트워크 프로파일링에 따른 BAG와 Lmax에 따라서 확정적으로(Deterministic) 동작한다.AFDX operates deterministically according to BAG and Lmax according to network profiling to ensure deterministic QoS.

- 프레임의 재조립 완료 동작 논리 -- Frame reassembly complete operation logic -

BAG_a : 변환 전의 BAGBAG_a: BAG before conversion

BAG_b : 변환 후의 BAGBAG_b: BAG after conversion

Lmax_a : 변환 전의 LmaxLmax_a: Lmax before conversion

Lmax_b : 변환 후의 LmaxLmax_b: Lmax after conversion

T1 : 첫 번째 단편화 프레임이 도착한 시각T1: Time when the first fragmented frame arrived

Tc : 현재 수신된 단편화 프레임이 도착한 시각Tc: Time at which the currently received fragmented frame arrived

N : 현재까지 수신한 단편화 프레임의 개수N: Number of fragmented frames received so far

DIFF_BAG : BAG_a / BAG_b의 값 이상의 최소의 정수값, 1보다 큰 값이다.DIFF_BAG: Minimum integer value greater than or equal to BAG_a / BAG_b, greater than 1.

프레임이 도착할 때마다 아래의 동작을 수행한다.Each time a frame arrives, it performs the following operation.

먼저, BAG_a 시간이 경과했는지를 검사한다. 만약 경과한 경우, 단편화 프레임이 더 이상 도착할 수 없다. First, it is checked whether the BAG_a time has elapsed. If elapsed, the fragmented frame can no longer arrive.

BAG_a 시간이 경과하고 이후에 도착한 프레임은 새로운 프레임이기 때문이다.  This is because the frame after the BAG_a time has elapsed is a new frame.

Tc - T1이 BAG_a 이상인 경우, 제2에지 스위치(500)는 이전에 수신되어 재조립된 프레임의 개수는 DIFF_BAG 미만이지만 재조립된 데이터는 완성된 것으로 간주한다. 이러한 경우, 제2에지 스위치(500)는 프레임을 프레이머로 전달한다.If Tc - T1 is greater than or equal to BAG_a, the second edge switch 500 considers the reassembled data to be complete, although the number of previously received and reassembled frames is less than DIFF_BAG. In this case, the second edge switch 500 delivers the frame to the framer.

그리고, 시퀀스 번호 N을 0으로 초기화한다. 또한, 현재 수신한 단편화된 프레임은 첫 번째 단편화 프레임이 되고, 단편화된 프레임을 재조립 메모리 제일 앞 부분에 보관한다.Then, the sequence number N is initialized to zero. In addition, the currently received fragmented frame becomes the first fragmented frame, and the fragmented frame is stored in the first part of the reassembly memory.

다음으로, 현재 수신한 시퀀스 번호가 0이면 함께 초기화하고, 그렇지 않으면 1을 증가시킨다. 255이면 1로 변경한다. Next, if the currently received sequence number is 0, initialize together, otherwise increase 1. If it is 255, change it to 1.

후속 프레임이 아직 BAG_a 시간이 경과하지 않고 도착한 경우에는, 추가 단편화 프레임이 도착한 것일 수 있다.If the subsequent frame arrives without BAG_a time yet, then the additional fragmented frame may have arrived.

따라서, 이하의 1) 내지 4)의 조건에 따라 재조립 과정을 수행한다.Therefore, the reassembling process is performed according to the following conditions 1) to 4).

1) N+1이 DIFF_BAG 과 동일한 경우에는 제2에지 스위치(500)는 마지막 단편화 프레임이 도착한 것으로 확인한다. 즉, 이전에 수신되어 재조립되고 있던 프레임이 완성된 것이다. 제2에지 스위치(500)는 완성된 프레임을 프레이머로 전달하고, N을 0으로 초기화한다. N이 0인 경우에는, 현재 수신한 단편화된 프레임은 첫 번째 단편화 프레임이 된다. 1) If N + 1 is equal to DIFF_BAG, the second edge switch 500 confirms that the last fragmented frame has arrived. That is, the frame that was previously received and reassembled is complete. The second edge switch 500 passes the completed frame to the framer and initializes N to zero. If N is zero, the currently received fragmented frame is the first fragmented frame.

2) 제2에지 스위치(500)는 수신된 프레임을 재조립 메모리 제일 앞 부분에 보관한다. 현재 수신한 시퀀스 번호가 0이면 함께 초기화하고, 그렇지 않으면 1을 증가시킨다. 시퀀스 번호가 계속 증가하여 255인 경우에는 1로 변경한다. 2) The second edge switch 500 keeps the received frame at the front of the reassembly memory. If the currently received sequence number is 0, initialize it together, otherwise increase it. If the sequence number continuously increases to 255, it is changed to 1.

3) N+1이 DIFF_BAG THEN 미만인 경우에는, 제2에지 스위치(500)는 현재 수신한 단편화된 프레임이 마지막인지 알 수 없다. 따라서 제2에지 스위치(500)는 프레임을 재조립 메모리에 이어서 붙여 보관한다. 3) If N + 1 is less than DIFF_BAG THEN, the second edge switch 500 can not know whether the currently received fragmented frame is the last frame. Thus, the second edge switch 500 keeps the frame past the reassembly memory.

4) 위 1) 내지 3)에 해당하지 않으면, 제2에지 스위치(500)는 오류 상황으로 판단한다. 4) If it does not correspond to the above 1) to 3), the second edge switch 500 judges an error situation.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 AFDX 네트워크 성능 개선 방법의 순서도이다.15 is a flowchart of an AFDX network performance improvement method according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 먼저, 제1에지 스위치(300)는 송신 엔드 시스템으로부터 적어도 하나의 가상 링크를 통하여 프레임을 수신한다(S310).As shown in FIG. 15, first, the first edge switch 300 receives a frame from the transmitting end system through at least one virtual link (S310).

다음으로, 수신한 프레임을 변환 테이블을 기초로 단편하여 전송한다(S320). 구체적으로 변환부(310)는 변환 테이블을 기초로 각 가상 링크의 BAG 및 Lmax를 변환한다. 이 경우, 변환부(310)는 수학식 1을 이용하여, 변환 테이블을 작성하고 가상 링크 변환을 수행한다.Next, the received frame is fragmented based on the conversion table and transmitted (S320). Specifically, the conversion unit 310 converts BAG and Lmax of each virtual link based on the conversion table. In this case, the converting unit 310 creates a conversion table using Equation (1) and performs virtual link conversion.

보다 구체적으로, 변환부(310) 내의 스케줄러(314)는 변환 테이블을 기초로 프레임 페이로드 중 변환된 Lmax에 맞추어 첫번째 단편을 전송하고 프레임 중 나머지 부분을 프레임 버퍼(312)에 저장한 후, 변환된 BAG에 맞추어 변환된 Lmax 단위로 순차적으로 전송한다. More specifically, the scheduler 314 in the conversion unit 310 transmits the first fragment according to the Lmax of the frame payload based on the conversion table, stores the remaining part of the frame in the frame buffer 312, And sequentially transmitted in units of Lmax converted in accordance with the received BAG.

프레임 전송부(316)는 스케줄러(314)의 제어에 따라 단편화된 프레임을 전송한다. The frame transmission unit 316 transmits the fragmented frame under the control of the scheduler 314. [

가상 링크를 거쳐 단편화된 프레임을 수신한 제2에지 스위치(500)는 수신된 프레임의 유효성을 확인하고, 수신된 프레임이 유효하면 프레임을 재조립한다(S330). The second edge switch 500 receiving the fragmented frame via the virtual link confirms the validity of the received frame and reassembles the frame if the received frame is valid (S330).

구체적으로, 제2에지 스위치(500)는 수신된 프레임의 유효성을 수학식 1을 이용하여 판단한다. 제2에지 스위치(500)가 수신된 프레임이 유효하다고 판단한 경우, 수신된 프레임의 페이로드만을 저장하고, 프레임 시퀀스 번호를 저장하고, 프레임 시퀀스 번호 오류 여부를 확인한다. Specifically, the second edge switch 500 determines the validity of the received frame using Equation (1). If the second edge switch 500 determines that the received frame is valid, it stores only the payload of the received frame, stores the frame sequence number, and verifies whether the frame sequence number is erroneous.

이어, 저장된 프레임이 완성된 페이로드가 되는지 확인하고, 저장된 프레임 재조립 완료 여부를 확인한다. Then, it is confirmed whether the stored frame is the completed payload, and whether the stored frame reassembly is completed or not is confirmed.

구체적으로, 제2에지 스위치(500)는 첫번째 단편화 프레임 도착시간과 현재 수신된 단편화 프레임 도착시간의 차이가 변환 전 BAG 이상이면 재조립 완료로 확인한다. Specifically, if the difference between the first fragmented frame arrival time and the currently received fragmented frame arrival time is greater than or equal to the pre-conversion BAG, the second edge switch 500 confirms reassembly completion.

본 발명에 따르면, 프레임 전송시 최적의 단편화를 수행하여 스위치 내부 메모리 용량의 요구도를 낮출 수 있다. 최대 메모리 크기를 낮추어 스위치 개발에 있어서 메모리 비용 및 스위치 개발 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the necessity of the capacity of the internal memory of the switch by performing optimal fragmentation at the time of frame transmission. By lowering the maximum memory size, it is possible to reduce the cost of memory development and switch development costs.

또한, Lmax 길이의 단편화를 통해 복수 개의 입력 포트에 도착한 프레임들이 하나의 출력 포트로 나가는 경우 End-to-end 지연 시간이 줄어들게 되어, 네트워크 지연의 상위 범위를 종전보다 낮게 설정할 수 있어 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, when the frames arriving at a plurality of input ports are output to one output port through the fragmentation of Lmax length, the end-to-end delay time is reduced, and the upper range of the network delay can be set lower than before. .

뿐만 아니라, 동일한 지연 범위 내에서 전송할 수 있는 패킷 양이 증가하여 가상 링크의 개수를 늘릴 수 있어 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, since the number of packets that can be transmitted within the same delay range increases, the number of virtual links can be increased, thereby improving network performance.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents, which fall within the scope of the present invention as claimed.

100 : 제1엔드 시스템
200 : 제2엔드 시스템 300 :제1에지 스위치
310 : 변환부
312 : 프레임 버퍼 314 : 스케쥴러
316 : 프레임 전송부 318 : BAG 타이머
400 : 코어 스위치
500 : 제2에지 스위치
510 : 재조립부
512 : 재조립 메모리 514 : 재조립 제어부
516 : 프레임 전송부 518 : 프레이머
600 : 제3엔드 시스템
610 : 재조립부
100: first end system
200: second end system 300: first edge switch
310:
312: frame buffer 314: scheduler
316: frame transmission unit 318: BAG timer
400: core switch
500: second edge switch
510: reassembly portion
512: reassembly memory 514: reassembly control unit
516: a frame transmitting unit 518: a framer
600: Third end system
610: Reassembly section

Claims (16)

종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정된 네트워크 시스템에 있어서,
제1엔드 시스템과 제2엔드 시스템으로부터 각 가상 링크를 통하여 적어도 하나의 프레임을 수신한 후, 변환 테이블을 기초로 상기 각 가상 링크의 최소 전송 가능한 간격인 BAG(Bandwidth Allocation Gap)와 최대 전송 길이 (Lmax)를 변환하는 변환부를 포함하며, 변환된 BAG과 Lmax에 따라 프레임을 단편화하여 전송하는 제1에지 스위치; 및
상기 제1에지 스위치로부터 수신된 프레임의 유효성을 판단하고, 상기 프레임이 유효하면 상기 프레임을 재조립하는 재조립부를 포함하고, 완성된 프레임을 목적지 엔드 시스템으로 전송하는 제2에지 스위치
를 포함하는 네트워크 시스템.
In a network system in which a maximum allowable value for a data transmission delay time between end points is set,
The method comprising: receiving at least one frame from each of the first end system and the second end system via each virtual link and then transmitting a BAG (Bandwidth Allocation Gap) and a maximum transmission length A first edge switch for fragmenting and transmitting a frame according to the converted BAG and Lmax; And
And a reassembly unit for judging the validity of the frame received from the first edge switch and reassembling the frame if the frame is valid, and a second edge switch for transmitting the completed frame to the destination end system
≪ / RTI >
제1항에 있어서, 상기 변환부는
아래의 수학식을 이용하여 상기 변환 테이블을 작성하고 가상 링크의 설정 변환을 수행하는 것
인 네트워크 시스템.
Figure 112014068510830-pat00025

Figure 112014068510830-pat00026

Lmax : 기존 설정 (제1엔드 시스템에 기 정의된 가상 링크의 Lmax)
Lmax' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에서 새롭게 정의된 가상 링크의 Lmax)
BAG : 기존 설정 (제1엔드 시스템에 기 정의된 가상 링크의 BAG)
BAG' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에 새롭게 정의된 제2가상 링크의 BAG)
여기서, Lmax는 MAC Destination Address, MAC Source Address, EtherType, Sequence number와 FCS를 제외한 Ethernet 페이로드 길이를 의미한다.
The apparatus of claim 1, wherein the converting unit
The conversion table is created using the following equation and the setting conversion of the virtual link is performed
In network system.
Figure 112014068510830-pat00025

Figure 112014068510830-pat00026

Lmax: Existing configuration (Lmax of the virtual link already defined in the first end system)
Lmax ': the new setting (Lmax of the newly defined virtual link in the first edge switch)
BAG: The existing configuration (BAG of the virtual link already defined in the first end system)
BAG ': a new setting (BAG of the second virtual link newly defined in the first edge switch)
Here, Lmax denotes an Ethernet payload length excluding a MAC Destination Address, a MAC Source Address, an EtherType, a Sequence number, and an FCS.
제1항에 있어서, 상기 변환부는
전송되지 않고 남은 프레임을 저장하는 프레임 버퍼;
상기 변환 테이블을 기초로 상기 프레임 페이로드 중 첫번째 단편을 전송하고 상기 프레임 중 나머지 부분은 상기 프레임 버퍼에 저장한 후 상기 변환된 BAG에 맞추어 후속의 단편을 순차적으로 전송하도록 제어하는 스케쥴러; 및
상기 스케쥴러로부터 제어 신호에 응답하여 상기 변환 테이블에 대응하는 단편화된 프레임을 전송하는 프레임 전송부를 포함하는 것
인 네트워크 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the converting unit
A frame buffer for storing frames that are not transmitted;
A scheduler for transmitting a first fragment of the frame payload based on the conversion table, storing a remaining portion of the frame in the frame buffer, and sequentially transmitting a subsequent fragment in accordance with the converted BAG; And
And a frame transmission unit for transmitting a fragmented frame corresponding to the conversion table in response to a control signal from the scheduler
In network system.
제3항에 있어서, BAG 타이머를 더 포함하고,
상기 스케쥴러는 상기 BAG 타이머가 만료되는 시점에 상기 변환 테이블에 대응하는 후속의 단편을 순차적으로 전송하도록 제어하는 것
인 네트워크 시스템.
4. The apparatus of claim 3, further comprising a BAG timer,
The scheduler controls to sequentially transmit a subsequent fragment corresponding to the conversion table at the time when the BAG timer expires
In network system.
제1항에 있어서, 제2에지 스위치는 상기 변환된 BAG과 Lmax를 이용하여 수신한 프레임 유효 여부를 판단하는 것
인 네트워크 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the second edge switch is configured to determine whether the received frame is valid using the converted BAG and Lmax
In network system.
제1항에 있어서, 상기 재조립부는
수신한 프레임이 유효한 경우 상기 프레임의 페이로드만 저장하는 재조립 메모리;
상기 프레임 시퀀스 번호를 저장하고 상기 프레임 시퀀스 번호 오류 여부를 확인하는 재조립 제어부;
저장된 프레임이 완성된 페이로드가 되는지 확인하고 상기 페이로드를 전송하는 프레임 전송부; 및
상기 프레임 전송부로부터 수신한 상기 페이로드에 상기 가상 링크의 변환 전 설정에 대응하는 헤더, 시퀀스 번호 및 FCS를 부착하여 프레임을 완성하고 전송하는 프레이머를 포함하는 것
인 네트워크 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the reassembly unit
A reassembly memory for storing only the payload of the frame when the received frame is valid;
A reassembly control unit for storing the frame sequence number and checking whether the frame sequence number is erroneous;
A frame transmitting unit for confirming whether the stored frame is a completed payload and for transmitting the payload; And
And a framer that completes and transmits a frame by attaching a header, a sequence number, and an FCS corresponding to the pre-conversion setting of the virtual link to the payload received from the frame transmitting unit
In network system.
제1항에 있어서, 제2에지 스위치는
첫번째 단편화 프레임 도착시간과 현재 수신된 단편화 프레임 도착시간의 차이가 변환 전 BAG 이상이면 프레임 재조립 완료로 확인하는 것
인 네트워크 시스템.
2. The apparatus of claim 1, wherein the second edge switch
If the difference between the arrival time of the first fragmented frame and the arrival time of the fragmented frame that is currently received is greater than the BAG before the conversion,
In network system.
종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정된 네트워크 시스템에 있어서,
제1엔드 시스템과 제2엔드 시스템으로부터 각 가상 링크를 통하여 적어도 하나의 프레임을 수신한 후, 변환 테이블을 기초로 각 가상 링크의 최소 전송 가능한 간격인 BAG(Bandwidth Allocation Gap)와 최대 전송 길이 (Lmax)를 변환하는 변환부를 포함하며, 변환된 BAG 및 Lmax를 기초로 프레임을 단편화하여 전송하는 에지 스위치; 및
상기 에지 스위치로부터 수신된 프레임의 유효성을 판단하고, 상기 프레임이 유효하면 상기 프레임을 재조립하는 재조립부를 포함하는 제3엔드 시스템을 포함하는 것
인 네트워크 시스템.
In a network system in which a maximum allowable value for a data transmission delay time between end points is set,
The method comprising: receiving at least one frame from each of the first end system and the second end system via each virtual link and then transmitting a BAG (Bandwidth Allocation Gap) and a maximum transmission length (Lmax An edge switch for fragmenting and transmitting the frame based on the converted BAG and Lmax; And
And a reassembly unit for determining the validity of the frame received from the edge switch and reassembling the frame if the frame is valid
In network system.
제8항에 있어서, 상기 제3엔드 시스템은 상기 변환된 BAG 및 Lmax를 이용하여 수신한 프레임 유효 여부를 판단하는 것
인 네트워크 시스템.
The method of claim 8, wherein the third end system determines whether the received frame is valid using the converted BAG and Lmax
In network system.
제8항에 있어서, 상기 재조립부는
수신한 프레임이 유효한 경우 상기 프레임의 페이로드만 저장하는 재조립 메모리;
상기 프레임의 시퀀스 번호를 저장하고 상기 시퀀스 번호 오류 여부를 확인하는 재조립 제어부;
저장된 프레임이 완성된 페이로드가 되는지 확인하고 상기 페이로드를 전송하는 프레임 전송부; 및
상기 프레임 전송부로부터 수신한 상기 페이로드에 상기 가상 링크의 변환전 설정에 대응하는 헤더, 시퀀스 번호 및 FCS를 부착하여 프레임을 완성하고 전송하는 프레이머를 포함하는 것
인 네트워크 시스템.
9. The apparatus of claim 8, wherein the reassembly portion
A reassembly memory for storing only the payload of the frame when the received frame is valid;
A reassembly control unit for storing the sequence number of the frame and checking whether the sequence number is erroneous;
A frame transmitting unit for confirming whether the stored frame is a completed payload and for transmitting the payload; And
And a framer that completes and transmits a frame by attaching a header, a sequence number, and an FCS corresponding to the pre-conversion setting of the virtual link to the payload received from the frame transmitting unit
In network system.
종단 간의 데이터 전송 지연시간에 대한 최대 허용 값이 설정된 네트워크 시스템의 성능 개선방법에 있어서,
적어도 하나의 가상 링크를 통하여 프레임을 수신하는 단계;
변환 테이블을 기초로 상기 가상 링크의 최소 전송 가능한 간격인 BAG(Bandwidth Allocation Gap)와 최대 전송 길이 (Lmax)를 변환하고 이에 기초하여 상기 프레임을 단편화하여 전송하는 단계; 및
단편화된 프레임을 수신하고 수신된 프레임이 유효하면 상기 단편화된 프레임을 재조립하는 단계
를 포함하는 네트워크 성능 개선 방법.
A method for improving performance of a network system in which a maximum allowable value for a data transmission delay time between ends is set,
Receiving a frame over at least one virtual link;
Converting a BAG (Bandwidth Allocation Gap) and a maximum transmission length (Lmax), which are the minimum transferable intervals of the virtual link, based on the conversion table, fragmenting and transmitting the frame based thereon; And
Receiving the fragmented frame and reassembling the fragmented frame if the received frame is valid
/ RTI >
제11항에 있어서, 상기 전송하는 단계는
아래의 수학식을 이용하여 상기 변환 테이블을 작성하고 가상 링크의 설정을 변환하는 것
인 네트워크 성능 개선 방법.
Figure 112014068510830-pat00027

Figure 112014068510830-pat00028

Lmax : 기존 설정 (제1엔드 시스템에 기 정의된 가상 링크의 Lmax)
Lmax' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에서 새롭게 정의된 가상 링크의 Lmax)
BAG : 기존 설정 (제1엔드 시스템에 기 정의된 가상 링크의 BAG)
BAG' : 새로운 설정 (제1에지 스위치에 새롭게 정의된 제2가상 링크의 BAG)
여기서, Lmax는 MAC Destination Address, MAC Source Address, EtherType, Sequence number와 FCS를 제외한 Ethernet 페이로드 길이를 의미한다.
12. The method of claim 11, wherein the transmitting comprises:
The conversion table is created using the following equation and the setting of the virtual link is changed
To improve network performance.
Figure 112014068510830-pat00027

Figure 112014068510830-pat00028

Lmax: Existing configuration (Lmax of the virtual link already defined in the first end system)
Lmax ': the new setting (Lmax of the newly defined virtual link in the first edge switch)
BAG: The existing configuration (BAG of the virtual link already defined in the first end system)
BAG ': a new setting (BAG of the second virtual link newly defined in the first edge switch)
Here, Lmax denotes an Ethernet payload length excluding a MAC Destination Address, a MAC Source Address, an EtherType, a Sequence number, and an FCS.
제11항에 있어서, 상기 전송하는 단계는
전송되지 않고 남은 프레임을 저장하는 단계;
상기 변환 테이블을 기초로 상기 프레임 페이로드 중 첫 번째 단편을 전송하고 상기 프레임 중 나머지 부분을 프레임 버퍼에 저장하는 단계; 및
상기 변환 테이블에 대응하는 단편화된 프레임을 전송하는 단계
를 더 포함하는 것
인 네트워크 성능 개선 방법.
12. The method of claim 11, wherein the transmitting comprises:
Storing a frame that is left untransferred;
Transmitting a first fragment of the frame payload based on the conversion table and storing the remaining portion of the frame in a frame buffer; And
Transmitting a fragmented frame corresponding to the translation table
Further comprising
To improve network performance.
제11항에 있어서, 상기 재조립하는 단계는 BAG 및 Lmax를 이용하여 수신한 프레임 유효 여부를 판단하는 것
인 네트워크 성능 개선 방법.
12. The method of claim 11, wherein the reassembling step comprises: determining whether a received frame is valid using BAG and Lmax
To improve network performance.
제11항에 있어서, 재조립하는 단계는
수신한 프레임이 유효한 경우 상기 프레임의 페이로드만 저장하는 단계;
상기 프레임의 시퀀스 번호를 저장하는 단계;
프레임 시퀀스 번호 오류 여부를 확인하는 단계;
저장된 프레임이 완성된 페이로드가 되는지 확인하는 단계; 및
저장된 프레임 재조립 완료 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것
인 네트워크 성능 개선 방법.
12. The method of claim 11, wherein reassembling
Storing only the payload of the frame if the received frame is valid;
Storing a sequence number of the frame;
Determining whether the frame sequence number is erroneous;
Confirming that the stored frame is a completed payload; And
Confirming whether the stored frame reassembly has been completed or not
To improve network performance.
제15항에 있어서, 상기 재조립 완료 여부를 확인하는 단계는
첫번째 단편화 프레임 도착시간과 현재 수신된 단편화 프레임 도착시간의 차이가 변환 전 BAG 이상이면 재조립 완료로 확인하는 것
인 네트워크 성능 개선 방법.
[16] The method of claim 15,
If the difference between the arrival time of the first fragmented frame and the arrival time of the fragmented frame currently received is greater than the BAG before the conversion, confirmation is made that the reassembly is completed
To improve network performance.
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