KR101444684B1

KR101444684B1 - 요청에 따라 공급자 네트워크를 통해 접속을 복구하는 방법 및 장치

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Publication number: KR101444684B1
Application number: KR1020137007128A
Authority: KR
Inventors: 게르트 그람말; 리벤 레프라우
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2014-09-26
Also published as: CN103081406B; EP2426858A1; US20130173953A1; KR20130062340A; WO2012028409A1; US9753805B2; EP2426858B1; JP2013539285A; JP5567213B2; CN103081406A

Abstract

본 발명은 공급자 네트워크(PN)를 통해 접속을 복구하는 방법 및 관련 장치들을 제공한다. 특히, 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)의 2개의 클라이언트 네트워크 노드들(CR1, CR2) 사이에서 클라이언트 트래픽을 전송하기 위해 공급자 네트워크(PN)를 통해 경로(P1)를 따라 접속이 구축된다. 상기 접속을 위한 모든 복구 서비스는 비활성화된다. 그러나, 상기 접속에 영향을 주는 장애(F1)가 경로(P1)를 따라 검출된 경우, 상기 장애가 있는 접속을 복구시킬 수 있는 공급자 네트워크(PN)를 통해 예상 복구 경로(P2)를 어떻게든 결정하기 위해 경로 검색을 수행한다. 상기 경로 검색이 성공하여 예상 복구 경로(P2)가 발견된 경우, 예상 복구 경로(P2)의 유효성이 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로 전달된다(MS1, MS2). 클라이언트는 이제 복구 서비스에 대한 임시 서비스 업그레이드를 허용할지의 여부를 결정할 수 있다. 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로부터 확인(CM1, CM2)을 수신한 후에만, 예상 복구 경로(P2) 상에서 장애가 있는 접속을 복구하기 위해 경로 복구를 수행한다.

Description

요청에 따라 공급자 네트워크를 통해 접속을 복구하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RESTORING A CONNECTION THROUGH A PROVIDER NETWORK UPON REQUEST}

본 발명은 텔레커뮤니케이션 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클라이언트로부터 요청이 있을 때 공급자 네트워크를 통해 접속을 복구하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 공급자 네트워크들에서는 접속을 구축하여 클라이언트에 제공할 수 있다. 클라이언트는 상기 접속을 자신의 클라이언트 네트워크에서 사용할 수 있으며, 상기 접속을 통해 데이터 트래픽을 전송할 수 있다. 중요한 것은 복구력(resilience)이다. 공급자 네트워크에서 접속에 영향을 주는 네트워크 장애에 대처하는 데에는 여러 옵션들이 존재한다.

첫번째 옵션으로는 보호(protection)라고 알려진 것이 있다. 이는 모든 장애들이 일어나기 전의 조치를 의미하는 것으로서, 제2의 여분 접속(redundant connection)이 공급자 네트워크에서 공급자 에지 노드들 사이에 구축되고, 장애가 있는 경우 장애가 있는 접속으로부터 상기 여분 접속으로 자발적으로(autonomously) 스위칭될 수 있다. 이러한 스위칭은 일반적으로 50ms 미만으로 일어날 것이다. 그러나, 상기 보호는 사용되지 않는 대역폭을 정상 작동 동안에 보유하고(reserve), 클라이언트가 추가 비용을 들여서 예약해야만 하는 고가의 프리미엄 서비스이다.

다른 가능성으로는 네트워크 복구라고 알려진 것이 있다. 장애가 발생한 후에, 공급자 네트워크에서 복구 경로가 결정되어, 상기 장애가 있는 접속이 상기 복구 경로 상에서 재―구축된다. 이러한 네트워크 복구는 공급자의 네트워크 관리 시스템을 통해, 또는 자동으로 스위칭된 (광학) 네트워크의 경우에는 공급자 네트워크의 분배된 컨트롤 플레인(distributed control plane)을 통해 자동으로 수행될 수 있다. 또한 네트워크 복구는 장애로부터 트래픽을 복구하는 데 있어서 보호보다 일반적으로 더 많은 시간이 소요된다. 또한 네트워크 복구 기능은 클라이언트에 의해 사전에 예약되어야 하는 특징이 있으며, 이러한 것은 일반적으로 공급자와 클라이언트 사이에서의 SLA(Service Level Agreement)에 의해 이루어진다. 복구 메커니즘들은 예를 들어 US5435003 및 WO97/50211에 공지되어 있다.

세번째 대안으로는, 클라이언트 자신이 클라이언트 네트워크에 충분한 여분의 용량을 제공하는 것이며, 이는 클라이언트가 그 자신의 여분의 자원들을 통해 상기 장애가 있는 트래픽을 리라우팅(rerouting)함으로써, 상기 네트워크 공급자를 관련시키지 않고 그 자신이 장애를 복구시킬 수 있도록 하는 것이다. 이 대안은 보호 또는 복구 서비스들에 대해 공급자에 의해 청구되는 비용을 절약할 수 있기 때문에, 대형 클라이언트 네트워크들에 바람직할 수 있다.

마지막으로, 네번째 변형으로는, 클라이언트가 장애에 대한 대응으로서 네트워크 공급자로부터 새로운 접속을 요청하고, 클라이언트 네트워크에서 상기 장애가 있는 접속으로부터 상기 장애로부터 복구하도록 구축된 신규 접속을 통해 트래픽을 리라우팅하는 것일 것이다. 그러나 이러한 온―디맨드(on―demand) 대역폭 시나리오에서, 신규 접속의 자원과 싱크(sink)는 사전에 계획될 수 없고, 이에 따라 네트워크 공급자는 자신의 네트워크를 효율적으로 계획할 수 없다. 또한, 장애를 보수한 후에, 네트워크 공급자는 장애 이전의 상태로 되돌리도록 상기 온―디맨드 접속(on―demand connection)을 자동적으로 변경할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 장애가 있는 경우 공급자 네트워크를 통해 접속을 복구하는 개선된 방법 및 관련 장치들을 제공하는 것이다.

상기한 목적 및 이하에 나타난 다른 목적들은 공급자 네트워크를 통해 접속을 복구하는 방법 및 관련 장치들에 의해 달성된다. 특히, 클라이언트 네트워크의 2개의 클라이언트 네트워크 노드들 사이에서 클라이언트 트래픽을 전송하기 위해, 2개의 공급자 에지 노드들 사이의 공급자 네트워크를 통한 경로를 따라 접속을 제공한다. 상기 접속은 공급자 에지 노드들의 네트워크측 인터페이스들에서 종료된다. 클라이언트 트래픽은 공급자 에지 노드들의 고객측 인터페이스들에서 수신된다. 스위칭된 상호 접속들은 각각의 고객측 인터페이스들과 네트워크측 인터페이스들 사이의 공급자 에지 노드들 내에 구성된다. 상기 접속을 위한 어떠한 복구 서비스도 비활성화된다. 그러나 상기 접속에 영향을 주는 장애가 경로를 따라 발견된 경우, 및 장애 통지(failure notification)가 공급자 에지 노드들의 네트워크측 인터페이스들 중 적어도 하나에서 수신된 경우, 상기 장애가 있는 접속을 복구시킬 수 있는 공급자 네트워크를 통해 예상 복구 경로(projected restoration path)를 어떻게든 결정하도록 경로 검색이 수행된다. 경로 검색이 성공하여 예상 복구 경로가 발견된 경우, 예상 복구 경로의 유효성이 고객측 인터페이스들 중 적어도 하나를 통해 클라이언트 네트워크로 전달된다. 상기 클라이언트는 이제 복구 서비스에 대한 임시 서비스 업그레이드를 허용할지의 여부를 결정할 수 있다. 상기 고객측 인터페이스들 중 하나에서 상기 클라이언트 네트워크로부터의 확인(confirmation)을 수신한 후에만, 상기 예상 복구 경로 상에서 상기 장애가 있는 접속을 복구하도록 경로 복구가 수행된다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부한 도면들을 참조하여 이제 설명될 것이다.

도 1은 하나의 공급자 네트워크 및 이와 접속된 복수의 클라이언트 네트워크 도메인들을 나타낸 도면; 및
도 2는 공급자 네트워크의 네트워크 노드의 블록 다이어그램을 나타낸 도면.

도 1은 하나의 공급자 네트워크(PN) 및 복수의 클라이언트 네트워크 도메인들(CD1, CD2, CD3)을 가진 네트워크 토폴로지(network topology)의 예를 나타낸다. 공급자 네트워크(PN)는 복수의 네트워크 노드들(N1 내지 N9)과 공급자 에지 노드들(EN1 내지 EN5)을 포함한다. 상기 노드들은 명료하게 나타내기 위해 도시하지는 않았으나, 물리적 링크들의 메쉬(mesh)를 통해 상호 접속되어 있다고 가정한다.

클라이언트 네트워크 도메인들(CD1, CD2, CD3)은 예를 들어 패킷 스위칭된 네트워크 도메인들이고, 공급자 네트워크(PN)는 SDH 또는 OTN 표준들에 따른 광 네트워크이다.

공급자 네트워크(PN)는 GMPLS 프로토콜 스위트(GMPLS protocol suite)를 기반으로 한 분산 컨트롤 플레인(distributed control plane)을 가진다. 각 네트워크 노드는 연계된 컨트롤 플레인 구성요소를 가진다. 상기 컨트롤 플레인 구성요소들은 토폴로지 정보를 교환하도록 서로 통신하고, 데이터를 라우팅하여 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 생성하고, 네트워크에서 경로들을 결정하여 신규 접속들을 구축하고, 상기 신규 접속들을 실질적으로 셋업하도록 시그널링 메시지(signaling message)들을 교환한다. 또한 분산 컨트롤 플레인을 가진 공급자 네트워크는 일부에서 ASON(Automatically Switched Optical Network)으로 참조된다.

공급자 에지 노드(EN1)와 클라이언트 네트워크 디바이스(CR1) 사이의 인터페이스는 사용자 네트워크 인터페이스(UNI)로 참조되고, 공급자 에지 노드(EN1)와 다른 공급자 네트워크 노드들 사이의 인터페이스는 네트워크 노드 인터페이스(NNI)로 참조된다. UNI의 예로는 이더넷 또는 이더넷／MPLS 표준들을 따르는 클라이언트 인터페이스가 있을 수 있고, NNI의 예로는 SDH 또는 OTN 표준들을 따른 인터페이스가 있을 수 있다.

공급자 네트워크(PN)를 통해 경로(P1)를 따르는 데이터 접속은 클라이언트 네트워크 도메인(CD1)의 클라이언트 라우터(CR1)와 클라이언트 네트워크 도메인(CD2)의 클라이언트 라우터(CR2)를 상호 접속시킨다. 특히, 클라이언트 라우터(CR1)는 공급자 네트워크(PN)의 제1 에지 노드(EN1)와 접속되고, 클라이언트 라우터(CR2)는 공급자 네트워크(PN)의 제2 에지 노드(EN2)에 접속되어 있다. 클라이언트 라우터들(CR1 및 CR2)을 상호 접속시키는 네트워크 접속은 에지 노드들(EN1 및 EN2) 사이에서 네트워크 노드들(N1, N2, N3, 및 N4)을 아우르는 경로(P1)를 따라 구축된다.

장애(F1)는 노드들(N2 및 N3) 사이의 물리적 링크를 방해하는 섬유 파단(fiber break)과 같다고 가정한다. 그러나 장애도 마찬가지로 경로(P1)를 따라 네트워크 노드에 영향을 줄 수 있다. 결과적으로, 경로(P1)를 따르는 데이터 접속이 방해되고, 클라이언트 라우터들(CR1 및 CR2)은 상기 접속을 통해 더 이상 데이터를 교환할 수 없다.

공급자 네트워크(PN)에서 상기와 같은 장애에 대해 보호하기 위해서, 클라이언트는 상기 서비스의 특정한 유효성에 대해, 또한 상기 접속이 영구적으로 보호(복구 시간 < 50ms)될 것인지의 여부나, 또는 자동적으로 복구(복구 시간 > 100ms 내지 수 초)되는 경우인지의 여부에 대해 상기 SLA에 따라 공급자와 협약할 수 있다.

복구 서비스가 경로(P1)에서 활성화됐을 때, 장애가 생긴 경우, 본 예에서 네트워크 노드들(N5, N6, N7, N8, 및 N9)을 아우르는 경로(P2)와 같은 대안 경로가 결정될 수 있고, 장애가 있는 접속은 상기 대안 경로(P2) 상에서 자동으로 재구축될 수 있다. 상기 복구 서비스는 상기 네트워크 접속이 예약될 때 함께 예약되어야 하는 데, 그 이유는 상기 네트워크 공급자가 SLA 하에서 자신의 의무를 이행할 수 있게 하기 위해 공급자의 네트워크를 가늠하고 충분한 예비 자원들을 계획할 수 있는 과정이 필요하기 때문이다.

한편, 클라이언트는 복구 서비스를 예약하지 않고, 클라이언트의 클라이언트 네트워크에서 예비 자원들을 제공하도록 결정할 수 있다. 이에 따라 클라이언트는 상기 장애가 있는 접속으로부터 상기 클라이언트 네트워크의 다른 자원들을 통해 데이터 트래픽을 리라우팅함으로써 하나의 접속 장애가 상쇄될 수 있도록 설계된 클라이언트 네트워크를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 1은 바이패스 경로(BY)가 클라이언트 네트워크 도메인들(CD1 및 CD2) 사이에 존재하며, 클라이언트 네트워크 도메인(CD3)을 아우르고 있음을 개략적으로 나타낸다. 따라서, 클라이언트 라우터들(CR1 및 CR2) 사이의 데이터 트래픽은 상기 클라이언트 네트워크의 바이패스 경로(BY)를 통해 리라우팅될 수 있고, 이에 따라 장애가 있는 접속을 가지는 클라이언트에 대해 상기 복구된 경로(P1)를 따라서는 장애 복구의 필요성이 존재하지 않게 된다. 그러므로, 네트워크 공급자로부터 보다 저렴한 서비스를 예약한 경우, 경로(P1)를 따라서는 공급자 네트워크(PN)의 자동 복구 메커니즘이 필요하지 않으므로, 클라이언트 비용을 절약할 수 있다.

바이패스 경로(BY) 자체가 공급자 네트워크(PN)를 통해 제공된 접속으로 되어서 네트워크 도메인들(CD1, CD2, CD3) 각각을 상호 접속시킬 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 네트워크 공급자는 클라이언트 네트워크의 토폴로지에 대해, 또한 경로(P1)에 있어서의 바이패스 경로로서 상기 상호 접속들의 잠재적 사용에 대해 인지하지 못할 것이다.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 장애(F2)는 클라이언트 네트워크 도메인(CD3)(또는 바이패스 경로(BY)를 따르는 모든 곳)에서 바이패스 경로(BY)에 영향을 줄 수 있다. 이와 같은 경우, 장애가 있는 접속(P1)으로부터 데이터 트래픽을 리라우팅하는 것은 더이상 가능하지 않을 것이고, 복구 서비스가 경로(P1)를 따르는 접속에 대해 예약되지 않았다면 장애는 복구될 수 없을 것이다. 공급자 네트워크(PN)에서 유효한 유휴 자원(idle resource)들이 현재 충분하다고 해도, 장애가 있는 경로(P1)에 대한 복구 기능은 활성화될 수 없으며, 그 이유는 네트워크 공급자가 클라이언트 네트워크에 영향을 주는 제2 장애(F2)에 대해 인지하지 못하거나, 적어도 클라이언트의 네트워크 토폴로지에 대해 또한 상기 클라이언트 네트워크에서 발생할 수 있는 다른 모든 장애의 잠재적 영향력에 대해 인지하지 못하기 때문이다. 따라서, 발명자들은 이와 같은 상황을 개선하는 메커니즘 및 프로토콜을 고안해 냈다.

실시예에 따르면, 복구 경로에 대한 검색은 복구 서비스가 경로(P1)에 대해 비활성화되어 있어도, 경로(P1)에 영향을 주는 장애(F1)가 있는 경우라면 수행된다. 복구 경로(P2)가 발견될 수 있는 경우, UNI를 통해 복구 서비스를 활성화시키고 장애가 있는 경로를 복구하게 하는 오퍼(offer)가 클라이언트 네트워크 디바이스에 생성된다. 복구가 현재 클라이언트 네트워크의 관점에서 바람직한지의 여부에 따라, 클라이언트 네트워크에서 막중한 임무를 책임지는 상기 디바이스가 상기 오퍼를 허용하고 승인하거나 또는 거부할 수 있다. 예상 복구 경로(P2)를 따르는 네트워크 노드들은, 클라이언트 네트워크가 상기 오퍼를 승인한 경우에, 상기 자원들을 임시로 보유하고 경로 셋업의 속도를 실질적으로 높이도록, 복구 경로에 대해 경로 셋업 메시지들의 사전―시그널링(pre―signaling)을 추가로 수행할 수 있다.

영향을 받은 네트워크 구성요소들 사이에서의 메시지 흐름은 도 1에 비틀어진 화살표들로 나타낸다. 상기 장애(F1)는 근방의 네트워크 노드들(N2 및 N3) 각각에 의해 검출된다. 네트워크 노드(N2)는 장애 통지(FN1)를 에지 노드(EN1)에 보내고, 노드(N3)는 장애 통지(FN2)를 에지 노드(EN2)에 보낸다. 장애가 있는 경로(P1)에 대해 복구 서비스가 활성화되어 있지 않은 경우에도, 에지 노드들(EN1 및(/또는) EN2)은 복구 경로에 대해 컴퓨터로 경로 검색을 개시한다. 본 실시예에서는 충분한 유휴 용량이 공급자 네트워크(PN)에서 유효하기 때문에, 클라이언트 트래픽을 복구하도록 상기 장애가 있는 접속이 재구축될 수 있는 복구 경로(P2)가 결정될 수 있다. 그러나, 에지 노드들(EN1 및 EN2)은 예상 복구 경로(P2)를 따라 접속 셋업을 개시하지 않고, 클라이언트 라우터들(CR1, CR2) 각각에 메시지들(MS1, MS2)을 보낸다. 메시지들(MS1, MS2)은 복구 경로가 유효하다는 정보, 및 장애가 있는 접속이 복구될 수 있다는 정보를 포함한다. 그 다음 클라이언트 라우터들(CR1, CR2)은 복구 경로(P2) 상에서 장애가 있는 접속을 복구하도록 요청하는 확인 메시지(CM1, CM2)를 에지 노드들(EN1, EN2)로부터 보낼 수 있다.

이 경우 몇 가지 장점들이 있다: 공급자는 공급자 네트워크에서 현재 유휴하는 수신자 자원들을 오퍼할 수 있고, 이에 따라 공급자 네트워크에서의 자원 사용의 효율성을 향상시켜서 자원 사용에 대한 추가 비용을 절약할 수 있다. 반면에, 공급자가 모든 환경 하에서 복구를 가능하게 하기 위해 공급자 네트워크에 충분한 복구 자원들을 제공하는 데에 SLA만을 사용하도록 한정되지 않는다. 복구 경로(P2)에서 유휴하는 자원들이 발견될 수 없는 경우, 공급자는 복구 서비스를 서비스 업그레이드하도록 클라이언트에 오퍼할 의무는 없지만, 충분한 자원들이 존재한다면 공급자는 오퍼할 수 있다. 클라이언트는 복구 서비스 없이 비용이 보다 효율적인 접속을 예약할 수 있는 반면, 공급자 바이패스 경로(BY) 상에서 이중 장애나 과부하 사태가 일어날 가능성이 낮은 경우에, 클라이언트는 추가 비용으로 임시 서비스 업그레이드를 허용함으로써, 장애가 있는 경로(P1)로부터 트래픽을 복구하는 좋은 기회를 더 가질 것이다. 따라서, 클라이언트가 자체 수단으로 상쇄시킬 수 없는 장애가 있는 경우에만 추가 비용이 클라이언트에게 부과된다. 상기 두 경우 모두, 위험이 감소된 상태에서 향상된 자원들을 사용하게 한다. 또한, 복구 경로들의 경로 계산 및 셋업을 수행하는 컨트롤 플레인 자원들은 현재의 경로(P1)에서 활성화되어 있지 않은 경우에도 유효하기 때문에, 공급자가 상기 서비스 업그레이드를 구현하는 데에 추가 기기를 필요로 하지 않는다.

바람직한 개선으로, 에지 노드들(EN1, EN2)은 경로(P2)를 따르는 예상 접속을 구체화하는 중간 노드(intermediate node; N5, N6, N7, N8, 및 N9)들에 대해 시그널링함으로써, 가능한 복구 작업을 준비할 수 있다. 모든 클라이언트 라우터들(CR1, CR2)로부터 확인을 받으면 활성화 메시지를 중간 노드(N5, N6, N7, N8, 및 N9)들에 보내서 사전―시그널링된 복구 접속을 활성화시킴으로써 복구 접속의 마지막 셋업이 수행된다. 상기 마지막 셋업의 수행은 복구 속도가 높을 것이며, 경로(P2)를 따라 상기 자원들을 임시로 보유하도록 할 수 있을 것이다. 장애가 있는 접속을 복구하는 오퍼가 거부되거나 또는 사전 규정된 시간 이내에 확인되지 않는 경우, 경로(P2)를 따라 임시로 보유된 자원들이 다시 릴리스(release)될 것이다.

추가 개선으로, 복구 경로를 셋업하는데 유휴 자원들이 발견될 수 없는 경우, 경로를 계산하는 데에는 우선 순위가 낮은 트래픽에 의해 사용되며 사용 빈도가 높은 네트워크 자원들을 고려할 수 있다. 상기와 같이 우선 순위가 낮은 트래픽은 유휴 자원들에 드롭(drop)되어서, 우선 순위가 보다 높은 트래픽(선매(preemption))으로 복구 경로를 구축할 수 있게 한다. 우선 순위가 낮은 트래픽을 드롭시키는 것이 필요한 복구 경로가 발견될 수 있는 경우, 메시지들(MS1, MS2)은 장애가 있는 경로(P1)로부터 트래픽의 우선 순위 레벨이 일시적으로 증가될 수 있다는 표시를 포함할 것이고, 확인 메시지(CM1, CM2)는 우선 순위 레벨을 일시적으로 증가시키며 이에 따른 추가 비용을 허용하는 승인을 포함할 것이다.

도 2는 도 1에서 공급자 에지 노드(EN1, EN2)로서 사용하는 네트워크 노드(N)의 블록 다이어그램을 나타낸다. 네트워크 노드(N)는 데이터 플레인 구성요소(Data Plane Element; DPE) 및 컨트롤 플레인 구성요소(Control plane element; CPE)를 포함한다.

데이터 플레인 구성요소(DPE)는 적어도 2개의 네트워크측 인터페이스(NI1, NI2), 적어도 1개의 고객측 인터페이스(CI), 인터페이스들(NI1, NI2, CI)을 제어 가능하게 상호 접속시키는 스위치 매트릭스(S), 및 로컬 컨트롤러(CTR)를 포함한다. 그 중에서, 컨트롤러(CTR)는 인터페이스들(NI1, NI2, CI) 및 스위치 매트릭스(S)뿐만 아니라 데이터 플레인 구성요소(DPE)의 다른 모든 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소들의 고장에 대해 모니터링하고, 수신된 구성 요청들에 따라 구성하고, 고장이 있는 경우에 알람들을 전송한다.

네트워크 노드는 점선으로 나타낸 바와 같이, 더욱 많은 고객측 및 네트워크측 인터페이스들을 가질 수 있고, 마찬가지로 스위치 매트릭스(S)를 통해 제어 가능하게 상호 접속될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 네트워크측 인터페이스들은 네트워크 노드 인터페이스(NNI)로 나타내고, 사용자측 인터페이스들은 네트워크 노드(N)의 사용자 네트워크 인터페이스(UNI)로 나타낸다.

컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 그외에 트래픽 엔지니어링 데이터베이스(TED)와 소프트웨어―구현 경로 계산 알고리즘을 저장하는 프로세서(CPU) 및 메모리(MEM)를 포함한다. 또한, 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 공급자 네트워크에서 다른 네트워크 노드들의 컨트롤 플레인 구성요소들과의 통신을 위한 인터페이스 수단을 포함한다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 인터페이스 수단은 전용 이더넷 인터페이스(ETH)를 구비할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터 플레인 구성요소(DPE)의 컨트롤러(CTR)와 접속된 로컬 인터페이스(LI)를 구비할 수도 있으며, 이러한 구성은 네트워크 노드 인터페이스(NNI)에 보내진 전송 신호들의 오버헤드, 또는 사용자 네트워크 인터페이스(UNI)에 보내진 EthernetOAM 프레임들과 같은 컨트롤 메시지들을 통해, 1개 이상의 전용 컨트롤 채널들 상에서 컨트롤 플레인 트래픽을 전달하기 위한 것임을 분명하게 알 것이다. 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 데이터 플레인 구성요소(DPE)의 인터페이스들(CI, NI1, NI2) 및 스위치 매트릭스(S)를 설정하기 위해, 로컬 인터페이스(LI)를 통해 데이터 플레인 구성요소(DPE)의 로컬 컨트롤러(CTR)와 통신한다.

공급자 네트워크 전반에 걸쳐진 컨트롤 플레인 구성요소들은 IP―기반 GMPLS 프로토콜 스위트(RSVP―TE, LMP 및 OSPF―TE 프로토콜들을 포함)를 통해 통신하여 링크 상태 정보를 교환하고, 장애 통지들을 보고하고, 토폴로지 데이터를 교환하여 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 생성하고, 공급자 네트워크에서 접속들을 구축한다. 트래픽 엔지니어링 데이터베이스(TED)는 공급자 네트워크에 대한 토폴로지 및 링크 상태 정보를 포함하고, 예를 들어 OSPF와 같은 최소 비용의 알고리즘을 사용하여 구축되는, 접속을 위한 경로들을 결정할 수 있게 한다. 상기 컨트롤 플레인 구성요소들 및 데이터 플레인 구성요소들 자체는 당해 기술 분야에서 공지되어 있다.

도 1의 네트워크 구성에서 네트워크 노드(N)가 공급자 에지 노드(EN1)로서의 역할을 행하는 것으로 가정한다. 네트워크측 인터페이스(NI1)는 공급자 노드(N1)와 링크되고, 클라이언트측 인터페이스(CI)를 통해 수신된 트래픽 신호들은 스위치 매트릭스(S)를 통해 네트워크측 인터페이스(NI1)로 스위칭되고, 이에 따라 상기 트래픽 신호들은 경로(P1)를 따라 공급자 네트워크에 의해 구축된 접속을 통해 페이로드(payload)로서 전송된다. 그러므로, 내부 크로스―접속(CC1)은 스위치 매트릭스(S)를 통해 구성된다.

컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 네트워크 노드(N)에 의해 종료되며 모든 접속에 영향을 주는 장애들이 있는 경우에 실질적으로 복구 작업을 개시하는 임무를 수행할 것이며, 경로(P1)를 따르는 접속을 위해 복구 서비스를 비활성화하도록 구성된다.

도 1의 구성에서 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 경로(P1)에 영향을 주는 장애(F1)를 알리는 장애 통지(FN1)를 수신한다. 추가 장애 통지(미도시)는 UNI를 통해 클라이언트 라우터(CR1)에 보내질 수 있다. 복구 서비스가 경로(P1)에 대해 비활성화되어 있는 경우에도, 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 복구 경로를 결정하기 위해 경로 검색을 수행하고, 예상 복구 경로로서 경로(P2)를 찾는다. 예상 복구 경로(P2)를 발견함에 따라, 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 클라이언트측 인터페이스(CI)를 통해 클라이언트 라우터(CR1)에 메시지(MS1)를 보낸다. 상기 메시지는 예를 들어 사전 규정된 EthernetOAM 메시지가 될 수 있다. 메시지(CR1)는 복구 경로가 유효할 것이라는 사실과, 확인을 받으면 클라이언트 라우터(CR1)에 의해 구축될 수 있다는 사실에 대해 클라이언트 라우터(CR1)에게 알려 준다.

클라이언트 네트워크에 영향을 주는 장애(F2)로 인해 장애를 입은 스탠바이 경로(BY) 상에서 상기 장애가 있는 경로(P1)로부터 트래픽을 재전송하도록 클라이언트 라우터(CR1)가 시도함으로써, 서비스를 복구하도록 오퍼된 서비스 업그레이드를 허용하기로 결정되고 확인 메시지(CM1)를 되돌려 보낸다.

확인 메시지(CM1)의 수신에 응답하여, 컨트롤 플레인 구성요소(CPE)는 예상 복구 경로(P2) 상에서 장애가 있는 접속을 복구하기 시작한다. 이러한 복구 작업들은 하여 복구 경로(P2)를 따라 접속을 구축하기 위해 네트워크 노드들(N5, N6, N7, N8, N9, 및 EN2)을 통해 시그널링하는 컨트롤 플레인(control plane)을 구비할 뿐만 아니라, 로컬 구성 작업들은 네트워크 노드(N5)와 링크되는 새로운 크로스 접속(crossconnection; CC2)을, 로컬 컨트롤러(CTR)를 사용해서 클라이언트측 인터페이스(CI)와 네트워크측 인터페이스(NI2) 사이에서 구축한다. 예상 복구 경로(P2)를 따르는 복구 접속이 구축 및 확인된 후에, 최종적으로 네트워크 노드(EN1)는 상기 장애가 있는 트래픽을 클라이언트측 인터페이스(CI)로부터 네트워크측 인터페이스(NI2)로 스위칭하고, 클라이언트 라우터들(CR1 및 CR2) 사이의 통신은 복구된다.

상술한 실시예들은 공급자 네트워크에서 분산 컨트롤 플레인을 사용하고 있지만, 중앙 집중식 네트워크 관리 시스템을 사용하여 복구 경로들을 산출하고 클라이언트 네트워크와 통신하는 다른 실시예들이 복구 업그레이드 서비스를 구현하는데 동등하게 고려될 수 있다는 점을 이해해야 한다.

또한 에지 노드들(EN1, EN2)은 일반적으로 복수이지만, 반드시 1개의 네트워크측 인터페이스 이상을 필요로 하는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 또한, 복구 경로는 장애가 있는 접속을 종료시킨 동일한 네트워크측 인터페이스로부터 구축 및 종료될 수 있는 데, 그 이유는 복구 경로가 장애(F1)의 위치에서 장애가 있는 접속의 경로와 분리되어야만 하기 때문이다.

대부분의 동작들은 클라이언트 라우터(CR1)로부터 클라이언트 라우터(CR2)로의 트래픽 방향으로 이루어지는 것으로 설명되었지만, 공급자 네트워크(PN)를 통한 트래픽 흐름은 일반적으로 양방향이라는 점을 이해해야 한다.

당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상술한 방법들의 단계들이 컴퓨터들을 프로그래밍함으로써 수행될 수 있다는 점을 쉽게 알 것이다. 또한 여기서 일부 실시예들은 머신형이거나 또는 컴퓨터 판독형인 프로그램 저장 디바이스들(예를 들어 디지털 데이터 저장 매체)을 커버하고, 명령어들로 이루어진 머신―실행형 또는 컴퓨터―실행형 프로그램들을 인코딩하도록 고안되고, 여기서 상기 명령어들은 상술한 방법들의 단계들 전체 또는 일부를 수행하는 것들이다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들어 디지털 메모리즈, (자기 디스크들, 자기 테이프들, 하드 드라이브들과 같은) 자기 저장 매체, 또는 광학적으로 판독 가능한 디지털 데이터 저장 매체일 수 있다. 또한, 실시예들은 상술한 방법들의 단계들을 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터를 커버하도록 되어 있다.

상기 설명 및 도면들은 본 발명의 원리들을 간략하게만 나타낸 것이다. 이에 따라, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 여기에 명시적으로 설명 또는 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리들을 구현하고 또한 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되어 있는 다양한 변형들을 고안해 낼 수 있음을 알 것이다. 또한, 여기에 인용된 모든 예들은 주로 본 발명의 원리들을 이해하고, 이 기술을 발전시킬 발명자들이 개념을 이해하는 데에 도움을 주기 위한 교육의 목적으로만 나타낸 것이며, 이와 같이 구체적으로 언급된 일례들과 조건들로 한정되는 일 없이 구성된 것이다. 또한, 여기에 본 발명의 원리, 양태, 및 구현예들뿐만 아니라, 이들의 구체적 일례들을 나열한 모든 설명은 그 등가물들을 포괄하도록 되어 있다.

"프로세서들"로 명명된 모든 기능 블록들을 포함하여 도면들에 표시된 다양한 구성요소들의 기능들은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적합한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 통해 제공될 수 있다. 프로세서가 제공된 경우, 기능들은 하나의 전용 프로세서, 하나의 공유 프로세서, 또는 일부가 공유된 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 "프로세서" 또는 "컨트롤러"를 명시적으로 사용한 것이 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어로 국한하여 지칭하는 것으로 해석되어서는 안되며, 제한 없이 암시적으로, DSP(Digital Signal Processor) 하드웨어, 네트워크 프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), 소프트웨어를 저장하는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 및 비휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한 일반적 및/또는 통상적인 기타 하드웨어가 포함될 수도 있다. 마찬가지로, 도면들에 도시된 모든 스위치들은 개념적으로만 나타낸 것이다. 상기 스위치들의 기능은 프로그램 로직의 작동을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 컨트롤과 전용 로직의 상호 작업을 통해, 또는 수동으로 수행될 수 있으며, 이러한 배경에서 더욱 구체적으로 알 수 있는 바와 같이, 특정 기술을 구현자에 의해 선택할 수 있다.

CD1, CD2, CD3 클라이언트 네트워크 도메인들
PN 공급자 네트워크
N1 내지 N9 네트워크 노드들
EN1 내지 EN5 공급자 에지 노드들
CTR 로컬 컨트롤러
UNI 사용자 네트워크 인터페이스
CR1 및 CR2 클라이언트 라우터들
N1, N2, N3, 및 N4 네트워크 노드들
P1 경로
F1 장애

Claims

공급자 네트워크(Provider Network, PN)를 통해 접속을 복구하는 방법에 있어서,
― 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)의 2개의 클라이언트 네트워크 노드들(CR1, CR2) 사이에서 클라이언트 트래픽을 전송하기 위해, 2개의 공급자 에지 노드들(EN1, EN2) 사이의 공급자 네트워크(PN)를 통한 경로(P1)를 따라 접속을 제공하는 단계로서, 상기 접속은 상기 공급자 에지 노드들(EN1, EN2)의 네트워크측 인터페이스들(NNI; NI1, NI2)에서 종료되고, 상기 클라이언트 트래픽은 상기 공급자 에지 노드들(EN1, EN2)의 고객측 인터페이스들(UNI; CI)에서 수신되고, 상기 공급자 에지 노드들(EN1, EN2)에서 상기 각 고객측 인터페이스들(UNI, CI)과 상기 네트워크측 인터페이스들(NNI; NI1, NI2) 사이의 스위칭된 상호 접속들이 구성되고, 상기 접속에 대한 복구 서비스는 비활성화되는, 상기 제공 단계;
― 네트워크 노드들(N2, N3)에서 상기 접속에 영향을 주는 장애(F1)를 상기 경로(P1)를 따라 검출하고, 상기 공급자 에지 노드들(EN1, EN2)의 상기 네트워크측 인터페이스들(NNI; NI1, NI2) 중 적어도 하나에서 장애 통지(failure notification)를 수신하는 단계;
― 상기 장애 통지를 수신하면, 상기 공급자 네트워크(PN)를 통해 상기 장애가 있는 접속을 복구시킬 수 있는 예상 복구 경로(projected restoration path; P2)를 결정하도록 컨트롤 인스턴스(control instance)에 의해 경로 검색을 수행하는 단계;
― 상기 경로 검색을 통해 상기 예상 복구 경로(P2)가 발견될 수 있는 경우, 상기 복구 경로(P2)의 유효성을 상기 고객측 인터페이스들(UNI; CI) 중 적어도 하나를 통해 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로 전달하는 단계; 및
― 상기 고객측 인터페이스들(UNI; CI) 중 하나에서 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로부터 확인(confirmation; CM1, CM2)을 수신하면, 상기 예상 복구 경로(P2) 상에서 상기 장애가 있는 접속을 복구하도록 상기 컨트롤 인스턴스를 사용하여 경로 복구를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
― 상기 확인(CM1, CM2)을 수신하기 전에, 상기 복구 접속을 위한 자원들을 임시로 보유(reserve)하기 위해, 상기 예상 복구 경로(P2)를 따라 상기 복구 접속에 대해 사전―시그널링(pre―signaling)하는 단계; 및
― 상기 확인(CM1, CM2)을 수신하면, 상기 사전―시그널링된 복구 접속을 활성화하기 위해 활성화 메시지를 상기 예상 복구 경로(P2)를 따라 네트워크 노드들(N5, N6, N7, N8, 및 N9)에 전송함으로써 상기 복구 접속을 최종적으로 구축하는 단계를 포함하는, 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 클라이언트 네트워크로부터 거절 메시지를 수신하거나 또는 사전 규정된 시간 후 확인 메시지가 존재하지 않으면, 상기 예상 보호 경로(P2)를 따라 보유된 자원들을 릴리스(release)하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
― 유휴 자원(idle resource)들을 가진 복구 경로가 발견될 수 없는 경우, 우선 순위(priority)가 낮은 트래픽으로 점유된 네트워크 자원들을 상기 경로 검색에 고려하는 단계;
― 상기 우선 순위가 낮은 트래픽으로 점유된 자원들을 사용하는 복구 경로가 발견될 수 있는 경우, 상기 클라이언트 트래픽의 우선 순위 레벨이 상승되면 복구 경로가 유효하다는 것을 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)에 전달하는 단계;
― 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로부터 상기 확인(CM1, CM2)을 수신하면, 상기 점유된 자원들을 자유롭게(free) 하기 위해, 상기 클라이언트 트래픽의 우선 순위 레벨을 일시적으로 높이고, 상기 예상 복구 경로를 따라 우선 순위가 낮은 트래픽을 드롭(drop)시키는 단계를 포함하는, 방법.
클라이언트 네트워크 노드(CR1, CR2)로부터 클라이언트 트래픽을 수신하기 위한 적어도 하나의 고객측 인터페이스(CI); 공급자 네트워크를 통해 접속들을 종료하기 위한 하나 이상의 네트워크측 인터페이스들(NI1, NI2); 및 고객측 인터페이스(CI)와 네트워크측 인터페이스들(NI1, NI2)을 구성 가능하게(configurably) 상호 접속하는 스위치 매트릭스를 포함하는 상기 공급자 네트워크의 네트워크 노드(N; EN1, EN2)에 있어서,
상기 네트워크 노드는 또한:
― 상기 클라이언트 네트워크 노드와 원단(far―end)의 클라이언트 네트워크 노드(CR1, CR2) 사이에서 상기 클라이언트 트래픽을 전송하기 위해, 상기 공급자 네트워크를 통해 경로(P1)를 따르는 접속을 상기 네트워크측 인터페이스들(NI1, NI2) 중 하나에서 종료시키고, 상기 접속을 위해 복구 서비스를 비활성화하도록 상기 네트워크 구성요소를 구성하고;
― 상기 접속에 영향을 주는 장애(F1)가 상기 경로(P1)를 따라 있는 경우, 상기 네트워크측 인터페이스들(NI1, NI2)에서 장애 통지(FN1, FN2)를 수신하고;
― 상기 장애 통지(FN1, FN2)를 수신하면, 상기 공급자 네트워크를 통해 상기 장애가 있는 접속을 복구시킬 수 있는 예상 복구 경로(P2)를 결정하기 위해 경로 검색을 수행하고;
― 상기 경로 검색을 통해 예상 복구 경로(P2)가 발견될 수 있는 경우, 상기 고객측 인터페이스(CI)를 통해 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로 상기 복구 경로(P2)의 유효성을 전달하고;
― 상기 고객측 인터페이스(CI)에서 상기 클라이언트 네트워크(CD1, CD2)로부터 확인(CM1, CM2)을 수신하면, 상기 예상 복구 경로(P2)를 통해 상기 장애가 있는 접속을 복구하기 위해 경로 복구를 수행하도록 구성된 컨트롤 인스턴스를 포함하는, 네트워크 노드(N; EN1, EN2).