KR101544106B1 - 단일 이더넷 포트를 사용한 ｓｄｎ 접속 방법 - Google Patents

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지승환
이현석
김동환
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks

Abstract

본 발명은 이더넷 포트를 하나만 갖는 저가의 장치까지도 SDN에 연동시킬 수 있도록 한 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법에 관한 것이다.
본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법은 하나 이상의 로컬 호스트가 연결된 SDN 스위치가 SDN 제어기와 연결된 상태에서 SDN 제어기에 의해 수행되며, SDN 스위치로부터 '미정의 메시지'가 수신된 경우에 그 페이로드를 분석하여 자기를 목적지로 하는 메시지인지 판단하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서의 판단 결과, 상기 '미정의 메시지'가 자기를 목적지로 하는 경우에는 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인지를 판단하는 (b) 단계 및 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인 경우에는 상기 제어 메시지 중에서 목적지 IP 주소로 전송될 패킷을 목적지 IP 주소로 전송하도록 SDN 스위치에 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 로컬 호스트는 SDN 제어기를 목적지로 하는 SDN 제어 메시지를 생성하여 단일 이더넷 포트를 통해 자기와 연결된 SDN 스위치에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서의 상기 SDN 제어 메시지 수신 포트는 OpenFlow 규격에서의 "6633" 포트인 것을 특징으로 한다.

Description

단일 이더넷 포트를 사용한 ＳＤＮ 접속 방법{method for access to SDN using single Ethernet port}
본 발명은 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법에 관한 것으로, 특히 이더넷 포트를 하나만 갖는 저가의 장치를 SDN에 연동시킬 수 있도록 한 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법에 관한 것이다.
소프트웨어 정의 네트워킹이라 불리는 SDN(Software Defined Networking)은 이른바 소프트웨어를 통해서 현재의 인터넷이 가지는 구조적 문제를 근본적으로 해결하고 혁신할 수 있도록 대두된 새로운 구조의 네트워크 혹은 패러다임으로써, 애플리케이션, 네트워크 OS, 하드웨어 추상화, 표준화된 인터페이스 및 하드웨어를 모두 아우르는 개념이다.
이러한 SDN은 네트워크 제어 기능(control plane)이 데이터 전달 기능(data plane)을 갖는 물리적 네트워크와 분리되어 있는 네트워크 구조를 말하는데, 이와 같이 분리된 SDN의 제어 기능은 필연적으로 네트워크 스위치(하드웨어) 상의 데이터 경로와 상호 작용할 수 있는 기능을 가져야만 한다. 이러한 상호 작용 혹은 통신 메커니즘 중의 하나가 바로 제어 기능을 가진 머신과 네트워킹 스위치간의 통신을 담당하는 표준 인터페이스인 OpenFlow 기술이다.
SDN에 따르면, 제어기(Controller)로 불리기도 하는 제어 기능이 스위치나 라우터가 아닌 별도의 머신 상에서 구현되는데, 이러한 머신은 PC가 될 수도 있고 성능 좋은 서버가 될 수도 있다.
한편, 인터넷과 같은 기존 네트워크는 통신을 위해 하나의 이더넷 포트만을 필요로 하는 반면에 SDN의 노드들이 SDN에 접속하기 위해서는 통상적으로 제어 기능을 수행하는 SDN 제어기에 연결되는 하나의 이더넷 포트(Ethernet port)와 이와는 독립적으로 데이터 전달 기능을 담당하는 SDN 스위치에 연결되는 다른 하나의 이더넷 포트, 즉 2개의 이더넷 포트가 요구된다.
그러나 가격이 저가여서 이더넷 포트를 하나만 구비한 장치도 있는데, 이 경우에는 통상적인 방법에 의해 당해 장치를 SDN에 연동시킬 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
* 10-1363338호 등록특허공보(발명의 명칭 : 오픈플로우(OpenFlow)를 이용하여 사용자 단말 장치 사이의 통신을 지원하기 위한 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이더넷 포트를 하나만 갖는 저가의 장치까지도 SDN에 연동시킬 수 있도록 한 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법은 하나 이상의 로컬 호스트가 연결된 SDN 스위치가 SDN 제어기와 연결된 상태에서 SDN 제어기에 의해 수행되며, SDN 스위치로부터 '미정의 메시지'가 수신된 경우에 그 페이로드를 분석하여 자기를 목적지로 하는 메시지인지 판단하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서의 판단 결과, 상기 '미정의 메시지'가 자기를 목적지로 하는 경우에는 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인지를 판단하는 (b) 단계 및 상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인 경우에는 상기 제어 메시지 중에서 목적지 IP 주소로 전송될 패킷을 목적지 IP 주소로 전송하도록 SDN 스위치에 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 로컬 호스트는 SDN 제어기를 목적지로 하는 SDN 제어 메시지를 생성하여 단일 이더넷 포트를 통해 자기와 연결된 SDN 스위치에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서의 상기 SDN 제어 메시지 수신 포트는 OpenFlow 규격에서의 "6633" 포트인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법에 따르면, 이더넷 포트를 하나만 갖는 저가의 장치까지도 별도의 하드웨어를 추가하지 않고도 SDN에 연동시킬 수가 있다.
도 1은 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법이 구현되는 SDN 구성도.
도 2는 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법이 구현되는 SDN 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, SDN에서는 네트워크 제어 기능(control plane)을 수행하는 SDN 제어기(20)가 데이터 전달 기능(data plane)을 담당하는 물리적인 네트워크인 SDN 스위치(10)와 분리되어 있다. 여기에서 SDN 제어기(20)는 PC나 성능이 좋은 서버 등으로 구현될 수 있고, SDN 스위치(10)는 통상의 라우터 등이 될 수 있다.
전술한 구성에서, SDN 스위치(10)는 인터넷과 같은 공중 데이터 통신망(public data nwtwork)에 연결되어 있으며 하나 이상의 로컬 호스트(Lh1, Lh2)를 관할하는데, 이 중에는 단일 이더넷 포트를 갖는 로컬 호스트(Lh1)가 존재할 수도 있다. 단일 이더넷 포트를 갖는 로컬 호스트(이하 간단히 '단일 포트 로컬 호스트'라 한다)는 더 이상의 이더넷 포트가 없기 때문에 SDN 제어기(20)에는 물리적으로 연결될 수가 없고, 이에 따라 SDN 제어기(20)와의 사이에서 SDN 제어 메시지를 직접 주고 받을 수가 없다. 결과적으로, SDN 제어기(20)가 통상적인 방법으로는 단일 포트 로컬 호스트(Lh1)의 상태를 직접 파악하여 소프트웨적으로 제어하는 것이 불가능하다.
한편, SDN 스위치(10) 내부에는 패킷의 전달 경로와 처리 방법에 대한 정보를 갖고 있는 플로우 테이블이 존재한다. 따라서 패킷이 발생하면 SDN 스위치(10)는 제일 먼저 플로우 테이블이 해당 패킷에 대한 정보를 가지고 있는지 확인하여 패킷에 대한 정보가 존재하면 그에 맞춰 패킷을 처리하는 반면에 정보가 존재하지 않으면 해당 패킷을 "undefined(no matching flow)" 메시지(이하 총칭하여 '미정의 메시지'라 한다)의 형태로 SDN 제어기(20)에 전송한다.
본 발명은 SDN 스위치(10)에 전송된 패킷 가운데 플로우 테이블(Flow table)에 그 처리 방법이 등록되지 않는 패킷이 미정의 메시지의 형태로 SDN 제어기(20)로 전송된다는 점에 착안하여 SDN 제어기(20)가 단일 포트 로컬 호스트(Lh1)의 상태를 파악하여 소프트웨어적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.
도 2는 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 단일 포트를 사용한 SDN 접속 방법에 따르면, 먼저 단일 포트 로컬 호스트(Lh1)는 SDN 제어기(20)를 목적지로 하는 SDN 제어 메시지를 SDN 스위치(10)에 전송(단계 S10)한다.
한편, 전술한 바와 같이 단일 포트 로컬 호스트(Lh1)에서 생성된 후에 SDN 제어기(20)를 목적지로 하는 SDN 제어 메시지에 대한 처리 방법이 플로우 테이블에는 전혀 규정되어 있지 않기 때문에 SDN 스위치(10)의 입장에서는 예외 처리 절차에 따라 단일 포트 로컬 호스트로부터(Lh1)의 SDN 제어 메시지를 미정의 메시지로 하여 SDN 제어기(20)에 전송(단계 S20)한다.
다음으로, 이러한 미정의 메시지를 수신한 SDN 제어기(20)는 단일 포트 로컬 호스트(Lh1)로부터의 SDN 제어 메시지의 페이로드 내용을 분석(단계 S30)하여 자기를 목적지로 하는지의 여부를 체크(단계 S40)한다.
단계 S40에서의 체크 결과, 목적지가 자기인 경우에 SDN 제어기(20)는 다시 SDN 제어 메시지의 생성지가 자기 관할의 SDN 스위치(10)에 연결된 로컬 호스트(Lh1)인지의 여부를 체크(단계 S50)한다. 단계 S50에서의 체크 결과, SDN 제어 메시지의 생성지가 자기 관할의 SDN 스위치(10)에 연결된 로컬 호스트(Lh1)인 경우에 SDN 제어기(20)는 SDN 제어 메시지 중에서 목적지 IP 주소로 전송될 패킷을 공중 데이터 통신망을 통해 자기가 지정한 목적지 IP 주소로 송신할 것을 SDN 스위치(10)에 지시(단계 S70)한다.
마지막으로 SDN 스위치(10)는 SDN 제어기(20)의 지시에 따라 목적지 IP 주소로 해당 패킷을 전송한 후에 그 결과를 SDN 제어기(20)에 보고(단계 S80)한다. SDN 스위치(10)가 SDN 제어기(20)로 미정의 메시지나 단계 S80에서의 송신 완료 보고 메시지를 송신함에 있어서는, 예를 들어 OPenFlow 규격에서 정의한 "6633" 포트가 사용될 수 있는데, 메시지의 종류가 구별되도록 각 메시지의 헤더에 고유의 메시지 ID를 부가할 수 있을 것이다. 본 발명의 방법을 사용하더라도 SDN 제어기(20)를 통해 발생되는 제어 메시지의 양이 데이터의 양에 비해 현저히 적기 때문에 처리 용량에는 전혀 문제가 생기지 않는다.
반면에 단계 S40에서 SDN 제어기(20)는 목적지가 자기가 아니거나 단계 S50에서 자기 관할의 SDN 스위치(10)에 연결된 로컬 호스트가 아닌 경우에는 이를 무시(단계 S60)한다.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: SDN 스위치, 20: SDN 제어기,
Lh1, Lh2: 로컬 호스트

Claims (3)

  1. 단일 이더넷 포트를 갖는 로컬 호스트가 하나 이상 연결되어 있는 SDN 스위치가 SDN 제어기와 연결된 상태에서 수행되며,
    로컬 호스트가 SDN 제어기를 목적지로 하는 SDN 제어 메시지를 생성하여 단일 이더넷 포트를 통해 자기와 연결된 SDN 스위치에 전송하는 (pa) 단계;
    SDN 제어기가 SDN 스위치로부터 '미정의 메시지'를 수신한 경우에 그 페이로드를 분석하여 자기를 목적지로 하는 메시지인지 판단하는 (a) 단계;
    상기 (a) 단계에서의 판단 결과, 상기 '미정의 메시지'가 자기를 목적지로 하는 경우에 SDN 제어기는 상기 미정의 메시지가 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인지를 판단하는 (b) 단계 및
    상기 (b) 단계에서의 판단 결과, 자기 관할의 SDN 스위치에 연결된 로컬 호스트에 의해 생성된 메시지인 경우에는 상기 제어 메시지 중에서 목적지 IP 주소로 전송될 패킷을 목적지 IP 주소로 전송하도록 SDN 스위치에 지시하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서의 상기 SDN 제어 메시지 수신 포트는 OpenFlow 규격에서의 "6633" 포트인 것을 특징으로 하는 단일 이더넷 포트를 사용한 SDN 접속 방법.
KR1020140024377A 2014-02-28 2014-02-28 단일 이더넷 포트를 사용한 ｓｄｎ 접속 방법 KR101544106B1 (ko)

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