KR101945886B1 - 계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크 - Google Patents

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KR101945886B1
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노키아 솔루션스 앤드 네트웍스 오와이
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Abstract

계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크
본 발명은 계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크에 관한 장치들, 방법들, 컴퓨터 프로그램들, 컴퓨터 프로그램 제품들 및 컴퓨터 판독가능 매체들을 제공한다. 본 발명의 특정 양상들은, 제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하는 것 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―, 제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 것, 아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되는 경우, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체하는 것, 및 데이터 패킷을 제 2 게이트웨이로 송신하는 것을 포함한다.

Description

계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크{ULTRA HIGH-SPEED MOBILE NETWORK BASED ON LAYER-2 SWITCHING}
본 발명은 계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크에 관한 장치들, 방법들, 시스템들, 컴퓨터 프로그램들, 컴퓨터 프로그램 제품들 및 컴퓨터 판독가능 매체들에 관한 것이다.
본 발명은 IT(정보 기술(information technology)) 접속 원리들, 텔코(전기통신(telecommunication)) 전송, 모바일 네트워크 아키텍처, 클라우드 컴퓨팅 및 소프트웨어 정의 네트워크와 같은 신규 모바일 네트워크의 설계를 위한 몇 가지 기술 분야들을 활용한다. 따라서, 필드들 각각이 본 발명에 대한 그의 관련성에 대하여 곧 다투어지게 될 것이다.
IT 엔드 -투- 엔드 네트워킹 원리들
오늘날, IT 네트워크들은 흔히 LAN(Local Area Network)으로 지칭되는 상호접속된 액세스 네트워크들의 세트를 포함하며, 연결은 주로 계층 2 이더넷을 기초로 한다. 도 1은, 호스트들(HA, HB)이 유선 (도 1의 오른쪽 부분 참조) 또는 무선(왼쪽 부분)으로 WLAN(Wireless LAN) 액세스 포인트를 통해 LAN에 연결되는 IT 네트워크의 예를 도시한다. 이러한 호스트들은, 예를 들어, 일부 애플리케이션이 실행되는 노트북, 예를 들어, HTTP 프로토콜을 사용하여 콘텐츠를 페칭하는 웹 브라우저, 또는 HTTP 프로토콜을 지원함으로써 콘텐츠를 제공하는 웹 서버를 실행하는 서버로 이루어질 수 있다. 호스트들 상의 애플리케이션들은 동일한 연결 원리들에 따라 동일한 또는 별개의 LAN에 대해 피어 호스트들로서 연결되는 서버들과 통신한다. 호스트 투 호스트 통신은 계층 3 기능들, 흔히 인터넷 프로토콜 및 IP 어드레스들에 기초한다.
계층 2 네트워크(LAN)의 범위는 통상적으로 수천 개의 호스트들로 제한되기 때문에, 대규모 네트워크들, 즉 다양한 LAN들 간의 상호접속이 계층 3 IP 어드레스들에 따른 포워딩에 기초한다. 호스트 IP 어드레스들은 네트워크 전반에 걸쳐 중요하다. 호스트에 대한 IP 어드레스들의 적절한 할당을 보장하고 라우팅된 네트워크(계층 3 어드레싱, 도 1의 가운데 참조)를 통해 하나의 LAN (계층 2 어드레싱)에서 다른 LAN(계층 2 어드레싱)으로 데이터 패킷들을 피어 호스트로 포워딩하기 위해서, 액세스 라우터들이 각각의 LAN의 에지에 배치되어 IP 어드레스들에 기초하여 LAN들 사이에서 패킷들을 포워딩한다.
(이 본 발명에 대한) 액세스 라우터의 주요 태스크들은 (i) 로컬 어드레스 범위 밖에 있는 IP 어드레스들로 어드레싱된 그 LAN에 어태치되는 호스트들의 로컬 고유 IP 어드레스들을 갖는 패킷들을 인터셉트하여, (ⅱ) 그러한 패킷들을, 상이한 LAN에 위치되는 피어 호스트의 로컬 IP 어드레스들을 관리하는 액세스 라우터로 포워딩하는 것으로 이루어진다. 결과적으로, 피어 호스트들로부터, 수신자로서 LAN에 어태치된 호스트로 수신되는 패킷들은 역순으로 연동(interwork)된다.
LAN 내부 통신은, 물리적 전송의 경우, 엔드 스테이션 식별을 위해 이더넷 MAC 어드레스들을 배치하고(도 1의 하단 참조) 그리고 무선 LAN 링크들의 경우 IEEE 802.3 이더넷, 또는 IEEE 802.11을 이용하는 계층 2 포워딩에 전적으로 기초하여 이루어진다. LAN들 간의 롱 홀(long haul) 연결들의 계층 1 및 계층 2 터널링은 링크 계층 제어 LLC 및 물리 계층 PHY로 나타내어지는, 광학 전송을 포함하는 다양한 (또한 넌-이더넷) 기술들에 기초할 수 있다.
계층 2 포워딩은 LAN 내의 스테이션들 간의 통신을 위해 사용되지만, 계층 3(IP)은 잠재적으로 다수의 LAN들을 통과하는 피어 호스트들 간의 포워딩/라우팅에 사용된다.
액세스 라우터에서, 통상적으로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 기능은 로컬 IP 어드레스들을, 이것에 연결되고 있는 호스트들로 할당할 것이다.
액세스 라우터에 위치되는 DHCP 서버가 호스트에 IP 어드레스를 할당할 경우, 이는 또한, 이 근거리 네트워크에서 사용되는 IP 어드레스들의 범위를 나타내는 네트워크 마스크를 제공할 것이다. 이는, 호스트로 하여금 피어 호스트가 동일한 LAN에 있는지 그렇지 않은지 여부를 구별할 수 있게 한다.
고정식 및 모바일 ( 텔코 ( Telco )) 엔드 -투- 엔드 네트워크들
도 2는 모바일 네트워크의 기본 아키텍처를 도시한다. 단순화한 도면으로, 모바일 네트워크는 5개의 도메인들로 이루어진다:
- UE(User Equipment). 이들은 스마트 폰들에 걸친 단순한 셀룰러 모바일 전화들부터 무선 노트북들에 이를 수 있다.
- 기지국들, 안테나들, 라디오 액세스를 제공하기 위해 존재하는 모든 것을 포함하는 RAN(Radio Access Network);
- 모바일 코어. 이는, 사용자 가입 데이터가 저장되는 사용자 인증 및 권한부여를 처리하는 데 필요한 설비들(HSS 홈 가입자 시스템)을 포함한다;
- SDF(Service Delivery Framework). 이는 캐싱(cashing)과 같은 콘텐츠 전달 기능들을 포함하는 모바일 오퍼레이터 콘텐츠 및 서비스들을 위한 서버들로 이루어진다:
- 백엔드 시스템. 이들은 네트워크 관리 설비들 및 과금 및 차징 시스템들이다.
이외에도, RAN과 코어 사이 그리고 코어와 월드 와이드 서비스 네트워크들 사이에는 2가지 에지들이 있다.
RAN/코어 에지는 모바일 네트워크 생성 의존적인 설비들로 이루어지는데, 즉, 2G 네트워크(GSM)에서 이 설비들은 (예를 들어, 페이징을 위해) 기지국들의 번들들(bundles)을 제어하는 BSC(base station controller)들로 이루어지고, 3G(UMTS)의 경우, 훨씬 더 복잡한(라디오 계층의 부분들을 종료시키고 소프트 결합을 수행함) RNC(radio network controller)들이다. 4G 네트워크(LTE)에서는 에지 기능이 존재하지 않는데, 기지국으로부터 그 기지국(eNodeB) 내에서 종료되는 모든 라디오 계층들 및 코어로의 패킷 기반(IP 또는 이더넷) 연결들에 의해 그리고 MME(Mobility Management Entity)로 코어 네트워크로 이동하는 이동성 관리에 의해 기능 분리가 재차 크게 변경되었기 때문이다.
코어/서비스들 네트워크들 에지는 모바일 네트워크와 외부 세계 간의 통신을 처리하는 엔티티들로 이루어진다. MSC(Mobile Switching Center)들은 협대역 회로 스위치식(switched) 음성 트래픽 (및 MSC-서버들 및 미디어 게이트웨이들 보이스-오버-IP 기반 통신, 도 2에 미도시)을 처리한다. 서비스 네트워크(인터넷)로의/로부터의 패킷 데이터 액세스는 4G LTE의 경우 GGSN(GPRS Gateway Serving Node)에 의해 또는 S/P-Gw(Servicing/Packet Gateway)에 의해 처리된다.
RNC 또는 GGSN과 같은 에지 노드들은 모든 트래픽(적어도 모든 패킷 데이터 트래픽, 즉, 모든 인터넷 트래픽)이 이들을 통과하여 진행하기 때문에 네트워크에서 고유 포인트들이다. 이들의 복잡성으로 인해, 이들의 수들은 네트워크 단위로 제한되므로, 단일 장애(failure) 포인트들이고 (10년간 200배로) 트래픽이 크게 증가함에 따라 성능 병목들(performance bottlenecks)이 될 수 있는 네트워크 내의 몇 가지 중요한 토폴로지컬 포인트들이 존재한다.
이 단순화된 아키텍처에 따르면, 광대역 고정 네트워크 아키텍처가 유사하게 도시될 수 있다(미도시). 여기서, 액세스 네트워크는 DSLAM(DSL Access Multiplexer)을 (물리적 계층을 DSL 모뎀들을 향하여 종료시키는)에지 노드로서 그리고 BRAS(Broadband Remote Access Server)를 코어/서비스 네트워크 에지 노드로서 구비할 수 있다.
네트워크 가상화 , 가상 머신들 , 클라우드 컴퓨팅
전기통신들에서, 또한, 모바일 네트워크들에서, 특히 코어에서의 주요 트렌드는 애플리케이션들을 실행시키기 위해 데이터 센터 기술들을 사용하는 것이다. 하나의 플랫폼(데이터 센터)이 오늘날 종종 별개의 네트워크 노드들에서 실행되고 있는 많은 (대부분의) 애플리케이션들을 위해 사용될 수 있기 때문에 TCO(총 소유 비용(total cost of ownership))를 감소시키려는 것이 하나의 동기이다. 또한, 네트워킹 요건들에 따라 애플리케이션들이 유연하게 호출되고 종료될 수 있기 때문에 더욱 양호한 스케일링 및 더욱 양호한 탄력성을 허용한다. 도 3은 데이터 센터 및 그의 관리 엔티티들의 일반적인 셋업을 도시한다.
데이터 센터 자체는, 데이터 센터를 구성하는 다수의 랙들(racks) 내의 다수의 블레이드들 상의 상이한 프로세싱 유닛들을 상호접속시키기 위한 멀티 코어 프로세싱 유닛들 및 스위칭 설비들(도 3의 D-스위치)을 포함하는 하드웨어로 어루어진다. 다수의 컴퓨팅 부분들에는 하나 또는 여러 개의 VM들(virtual machines)이 확립될 수 있는 오퍼레이팅 시스템(호스트 OS, 예를 들어, 리눅스(Linux))이 장착될 수 있다. 이러한 VM들에는 또 다른 오퍼레이팅 시스템(게스트 OS, 예를 들어, 리눅스, 윈도우즈(Windows)) 이외에 실행 중인 애플리케이션 소프트웨어가 장착될 수 있다. 상이한 VM들의 제어는, 게스트 OS/VM과 플랫폼의 가상적인 본질을 게스트 OS에 대해 숨기는 호스트 오퍼레이팅 시스템 사이에서 중재자로서 역할을 하는 한 피스의 HV(HiperVisor) 미들웨어에 의해 이루어진다.
가상 머신들은, 클라우드 관리 시스템으로도 표기되는 IaaS (Infrastructure-as-a-Service) 컴포넌트에 의한 소프트웨어 이미지들에 의해 호출/종료되고 그리고 소프트웨어 이미지들이 그 가상 머신들에 장착될 것이다. (예를 들어, 클라우드 오케스트레이션 시스템의) 요구에 따라서, 데이터베이스에 저장되는 소프트웨어 이미지들의 리스트 중에서 (게스트 OS를 또한 포함할 수 있는) 특정 소프트웨어 이미지가 가상 머신 상에서 시작될 것이다. VM의 선택은 이 엔티티에 의해 수행되고 제어된다.
클라우드 오케스트레이션 기능, 예를 들어, NSN CAM(Cloud Application Manager)은 네트워크에 배치될 특정 소프트웨어에 대한 템플릿들을 저장하며, 이 템플릿들이 또 다른 데이터베이스에 저장된다. 이들 템플릿들은 예를 들어, 얼마나 많은 애플리케이션들이 네트워크 기능(예를 들어, 3개의 애플리케이션이 함께 VCS(voice communication server)를 형성함)을 형성하는지, IaaS 데이터베이스에 저장된 이미지 중 어느 것이 이 애플리케이션(들)을 반영하는지, 상이한 애플리케이션들의 시작 순서, 실행 중인 애플리케이션들을 식별할 수 있게 하는 ID들 등에 대한 정보로 이루어진다. ETSI NFV(European Telecommunications Standards Institute Network Functions Virtualization)에 정의된 바와 같이, 스크린 레벨 단위 코맨드 또는 (예를 들어, http 기반 인터페이스를 통한)외부 네트워크 제어 또는 오케스트레이터(orchestrator)에 의해 트리거되는 새로운 애플리케이션이 시작/중지/변경 및 모니터링될 수 있다. 클라우드 오케스트레이션 시스템은 각각 IaaS 또는 클라우드 관리 시스템과 통신할 것이고, 애플리케이션과 직접/간접적으로 통신할 것이다. 그러나 이러한 인터페이스들은 여전히 표준화 대상이며, 현재 솔루션들은 퀀텀(Quantum), 오픈스택(OpenStack), 유칼립투스(Eucalyptus) 및 이들의 파생물들을 사용한다.
소프트웨어 정의 네트워크들 - SDN 전송
다른 트렌드는 CSP 네트워크들, SDN ― 데이터 전달 및 제어의 분리에서 모멘텀을 획득하고 있다.
오늘날까지, 전송 네트워크들의 일반적인 노드들은 특정 기능들로 이루어진다. 예를 들어, 라우터는 상이한 I/O 포트들 간에 데이터 패킷들을 이동시키는 데이터 스위칭 기능들로 이루어진다. 그러나, 이는 또한 RSVP(resource reservation protocol)와 같은 복잡한 라우팅 프로토콜들 모두를 처리하며, 라우팅 테이블들 등을 보유한다. 모든 복잡한 기능과 스위칭은 하나의 박스(box)에 캡슐화된다.
다른 예는 계층 2에서 데이터 포워딩 및 제어를 제공하는, 캐리어 이더넷 스위치일 것이다. 그리고, 앞서 언급된 라우터 또는 스위치 기능 이외에 MPLS(multi protocol label switching)/G-MPLS 시그널링 능력을 제공하는 MPLS 기능을 제공하는 전송 네트워크들에서 점점 더 많은 멀티레이어 스위치들이 사용된다. 요점은 전송 노드가 어떤 목적으로 사용되는지에 따라, 하나의 모놀리식 노드에서 데이터 포워딩 및 제어 기능을 제공하는 것이 다소 복잡하다는 것이다.
SDN의 기본 사상은 제어 기능들을 데이터 포워딩 기능들로부터 분리시키는 것으로, 즉 라우터가 라우터가 되게 하는 모든 것과 스위치가 스위치가 되게 하는 모든 것이 노드로부터 취해지고, 이를 NE(network element)라고 지칭하고 이를 컨트롤러에 입력한다. NE에 남아있게 될 것은 순수 데이터 포워딩 기능이다. 이러한 철학으로, 라우터들, 스위치들, MPLS 노드들은 모두 데이터 포워딩을 위한 유사한 모양의 NE와, 라우터 또는 스위치 또는 기타의 것으로 만드는 특정 제어 엘리먼트(이는 박스 외부에 있음)를 가질 것이다.
도 4는 SDN의 원리들을 도시한다.
도 4의 맨 아래에는, 순수 데이터 포워딩 기능을 제공하는 NE가 도시된다. 이는 I/O 포트들을 제공하는 스위칭 하드웨어(데이터 경로), 구성을 가능하게 하는 소프트웨어의 일부 피스들, 데이터 포워딩을 위한 포트 기반 규칙들을 포함하는 플로우 테이블로 이루어진다. 여기서, 패킷을, 예를 들어, 헤더 정보에 의존하여 처리하는 방법에 대해 설명할 것이다. 예를 들어, 규칙은, 포트 0에 인입하는 패킷들이 분석되어, 헤더에 어떤 정보가 있는지에 따라, 패킷이 포트 2 또는 3으로 포워딩될 것이라는 것일 수 있다. 플로우 테이블에 저장되는 이러한 규칙들은 박스(SDN 컨트롤로 표기됨) 외부에 존재하는 컨트롤러로부터 NE로 전달될 수 있다. 이를 위해서, 교환을 위한 프로토콜이 지정되어야 하며, 컨트롤러 및 NE 둘 모두는 프로토콜(SDN 클라이언트)을 상호적으로 이해할 수 있어야 한다. SDN 제어 프로토콜에 대해 가장 눈에 띄는 대표적인 것은 ONF(Open Network Foundation)에서 명시된 바와 같은 오픈플로우(OpenFlow)이다. 다른 알려진 대표적인 것은 포스(Forces)이다.
이러한 방식 및 추가 수단에 의해, 전송 장비를 공유하기 위한 전체 에코 시스템이 구축될 수 있다. NE들 및 컨트롤러는 캐스캐이드(cascad)될 수 있고 액세스가 제한될 수 있다. 플로우바이저들(FlowVisors)을 도입하는 것은 플로우 테이블(Flow Table)의 특정 부분들(예를 들어, 포트들 0 내지 3)에 대한 액세스를 제한할 것이다. 컨트롤러들 그 자체들은 다른 컨트롤러들에 대한 프록시들로서 역할을 할 수 있다. 마지막으로, SDN 컨트롤러는 애플리케이션들에 노스바운드 인터페이스 i/f를 제공할 수 있다. 이로써, 애플리케이션들은, 앱스트랙트(abstract)된 방식으로, 예를 들어, "주어진 대역폭에 따라 토폴로지컬 포인트 A와 토폴로지컬 포인트 B 간의 연결" 시 이 인터페이스를 통해 네트워크 리소스들을 획득할 수 있다. 그런 다음, SDN 컨트롤러들은 NE의 풀(pool) 중에서 NE들에 명령할 수 있으며, 여기서, 요청을 해결하는 몇 가지 옵션들이 있을 수 있기 때문에, 이 앱스트랙트 인터페이스를 이용함으로써 애플리케이션에 대해 네트워크 HW를 여전히 숨긴다.
현재 모바일 네트워크 아키텍처들은 사용자 페이로드의 전송 계층화 및 패킷 프로세싱 면에서 매우 복잡하다. 모바일 네트워크의 생성에 따라, 엔드-투-엔드 연결 시, 전송 계층들 1(물리적) 내지 3 또는 4(IP)가 영향을 받고 예를 들어, 게이트웨이들과 같은 네트워크 내의 특정 토폴로지컬 포인트들에서 다양한 계층들에 대해 딥 패킷-단위(deep per-packet) 처리를 필요로 한다. 이러한 포괄적인 패킷 프로세싱은 높은 프로세싱 전력을 요구할 뿐만 아니라, 유선 속도의 경우 실현되기 곤란하고, 이는 모든 패킷 조작들이 하드웨어로 실행될 것을 필요로한다.
또한, 이동성 관리, 특히 라디오 액세스 포인트들 간의 핸드오버는, 통신을 앵커링하는 앵커 및 제어 프로토콜들이 포워딩을 위해 캡슐화를 재조정할 필요가 있기 때문에, 부가적인 복잡성을 추가시킨다.
그리고 최종적으로, 사용자-대-서비스 및 사용자-대-도메인(예를 들어, 기업) 컨텍스트들을 처리하기 위해서, 아이솔레이션, 차징, QoS 및 보안을 보장하기 위해 점점 더 많은 터널링 층들이 사용되어야 한다. 그 결과, -통상적으로 엔드-투-엔드 사용자-대-서비스 연결에서- 다양한 스테이트풀(stateful) 연동을 필요로 하는 다양한 터널들, 예를 들어, GTP 터널(P-Gw-S-Gw-eNodeB), ( "외부" IP 어드레스를 갖는) IP 터널, VLAN 터널 및 VPN 터널(보안용)이 사용되어야 한다. 이 아키텍처는, 장비를 추가/제거할 경우 다양한 노드들이 복잡한 (재)구성을 필요로 하기 때문에 네트워크 배치에서 빈번한 변경들을 수행하는 것을 매우 곤란하게 한다.
또한, 모바일 네트워크 진화의 과정 동안, 예를 들어, P-GW 또는 GGSN과 같이 특정 노드들 등에 각각 추가되고, 제어 평면 기능들(C- 평면) 및 데이터 포워딩 기능들(U- 평면)이 밀접하게 섞여 기능들이 점점 더 복잡해진다 ―이는, 각각의 패킷들의 포워딩이 많은 수의 프로세싱 단계들을 요구함에 따라, 끊임없이 증가하는 트래픽에 대처하는 것이 점점 더 곤란해지게 한다.
오늘날의 아키텍처들의 추가적인 단점으로서, RAN 백홀 및 코어 전송/코어 네트워크의 기존의 아키텍처를 그의 한계들까지 가져가는 IT 및 전기통신들에는 2가지 트렌드들이 존재한다.
1) 가상화: 코어 네트워크 기능들을 나누고(de-compose) 이들을 데이터 센터들에서 애플리케이션들로서 실행하도록 하는 강한 트렌드가 존재한다. 이는 HW 독립성 및 네트워크 탄력성을 가능하게 한다. 그러나, 핵심 네트워크 노드들(예를 들어, 게이트웨이들) 중 일부는, 그 단순 가상화와 연동하는 이러한 딥 C-/U-평면이 모든 트래픽이 클라우드에 충돌할 것이라는 것을 의미할 것이라는 것을 보여준다. 여기서 엔드-투-엔드 상호접속의 아키텍처 단순화가 불가피하게 될 것이다.
2) 5G의 로컬화 : 새롭게 부상하는 5G 아키텍처들의 포어 필드(fore field)에서, 현재 코어 네트워크에서 수행되는 기능 중 많은 것이 WLAN 액세스 및 피코/펨토 LTE 기지국들이 혼합된 LAN 기반 환경들 내에서, 로컬로 처리될 것이라는 것이 분명해진다.
여기서, 가장 유리하게는 모바일 네트워크 원리들과 결합되는 LAN 기술들을 기초로 하는 아키텍처 접근법이 요구될 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급된 문제점들을 극복하고 계층-2 스위칭에 기초한 초고속 모바일 네트워크에 관한 장치들, 방법들, 시스템들, 컴퓨터 프로그램들, 컴퓨터 프로그램 제품들 및 컴퓨터 판독가능 매체들을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면,
제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하는 단계 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―,
제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 단계,
아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되는 경우,
브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체하는 단계, 및
데이터 패킷을 제 2 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
게이트웨이에서, 호스트로부터의 어태치 요청을 수신하는 단계 ―어태치 요청은 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―,
게이트웨이에서, 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 단계, 및
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다,
본 발명의 다른 양상에 따르면,
레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 단계,
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대하여 데이터베이스를 탐색하는 단계, 및
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 제 1 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 단계;
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 단계, 및
호스트의 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우,
다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다,
본 발명의 다른 양상에 따르면,
적어도 하나의 프로세서, 및
프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
적어도 하나의 메모리 및 명령들은, 적어도 하나의 프로세서와 함께, 장치로 하여금 적어도:
제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하는 것 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―,
제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 것,
아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되는 경우,
브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체하는 것, 및
데이터 패킷을 제 2 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하게 하도록 구성되는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
적어도 하나의 프로세서, 및
프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
적어도 하나의 메모리 및 명령들은, 적어도 하나의 프로세서와 함께, 장치로 하여금 적어도:
게이트웨이에서, 호스트로부터의 어태치 요청을 수신하는 것 ―어태치 요청은 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―,
게이트웨이에서, 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 것, 및
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 것을 수행하게 하도록 구성되는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
적어도 하나의 프로세서, 및
프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
적어도 하나의 메모리 및 명령들은, 적어도 하나의 프로세서와 함께, 장치로 하여금 적어도:
레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 것,
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대하여 데이터베이스를 탐색하는 것, 및
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 제 1 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하게 하도록 구성되는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
적어도 하나의 프로세서, 및
프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
적어도 하나의 메모리 및 명령들은, 적어도 하나의 프로세서와 함께, 장치로 하여금 적어도:
레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 것,
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 것, 및
호스트의 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우,
다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 것을 수행하게 하도록 구성되는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하기 위한 수단 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―,
제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하기 위한 수단,
아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되는 경우,
브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체하기 위한 수단, 및
데이터 패킷을 제 2 게이트웨이로 송신하기 위한 수단을 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
게이트웨이에서, 호스트로부터 어태치 요청을 수신하기 위한 수단 ―어태치 요청은 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―,
게이트웨이에서, 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하기 위한 수단, 및
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 레지스터로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하기 위한 수단,
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대하여 데이터베이스를 탐색하기 위한 수단, 및
계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 제 1 게이트웨이로 송신하기 위한 수단을 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면,
호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 레지스터에서 수신하기 위한 수단,
게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하기 위한 수단, 및
호스트의 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우,
다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하기 위한 수단을 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 컴퓨터의 메모리에 로딩될 때 상기 설명된 방법들 중 임의의 방법의 단계들을 생성하도록 적응된 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 정의된 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 여기서 컴퓨터 프로그램 제품은 소프트웨어 코드 부분들이 저장되는 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 정의된 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 여기서 프로그램은 프로세싱 디바이스의 내부 메모리에 직접 로딩 가능하다.
이들 목적들, 피처들, 세부사항들 및 이점들 그리고 다른 목적들, 피처들, 세부사항들 및 이점들은 첨부된 도면들과 관련하여 취해질 본 발명의 양상들/실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 명백해질 것이다.
도 1은 IT 네트워크 일례를 예시하는 다이어그램이다.
도 2는 모바일 네트워크의 기본적인 아키텍처의 일례를 예시하는 다이어그램이다.
도 3은 데이터 센터 및 그의 관리 엔티티들의 통상적인 셋업을 예시하는 다이어그램이다.
도 4는 SDN의 원리들을 예시하는 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 네트워크 아키텍처의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 액세스 중재자의 원칙적인 설계의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 클라이언트 위치 레지스터의 원칙적인 셋업의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 로컬 호스트와 피어 호스트 사이에서 패킷 전달을 위한 메시지 흐름의 일례를 예시하는 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 페이로드를 전송하기 위한 액세스 중재자 및 대응하는 단계들의 구현의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 호스트의 어태치를 위한 통신 네트워크 및 대응하는 단계들의 구현의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 페이로드를 전송하기 위한 클라이언트 위치 레지스터 및 대응하는 단계들의 구현의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 전적으로 가상화된 클라이언트 위치 레지스터 및 액세스 중재자 및 SDN 인에이블드 스위치들을 갖는 구현 접근법의 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 예를 예시하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 장치의 예를 예시하는 다이어그램이다.
다음에서, 개시내용의 일부 예시적인 버전들 및 본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 설명된다. 본 발명을 예시하기 위해서, 예들 및 실시예들은 3GPP 기반 통신 시스템, 예를 들어, GSM, UMTS 또는 LTE/LTE-A 기반 시스템에 기초한 셀룰러 통신 네트워크와 연결하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 타입의 통신 시스템 또는 통신 네트워크를 이용하는 애플리케이션으로 제한되지 않고, 다른 타입들의 통신 시스템들 또는 통신 네트워크들 등에도 적용가능 하다는 것을 주목한다.
다음의 예시적인 버전들 및 실시예들은 단지 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 명세서는 여러 위치들에서 "일", "하나의" 또는 "일부" 예시적인 버전(들) 또는 실시예(들)를 언급할 수 있지만, 이는, 각각의 그러한 언급이 동일한 예시적인 버전(들) 또는 실시예(들)에 대한 것이라거나, 또는 그 특징이 하나의 예시적인 버전 또는 실시예에만 적용된다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 상이한 실시예들의 하나의 특징들은 또한 다른 실시예들을 제공하도록 결합될 수 있다. 또한, 단어들 "포함하는(comprising)" 및 "구비하는(including)"은, 설명된 실시예들을 언급된 그러한 특징들만으로 이루어지는 것으로 한정하는 것으로 이해되어서는 안되며, 그러한 예시적인 버전들 및 실시예들은 또한 구체적으로 언급되지 않은 피처들, 구조들, 유닛들, 모듈 등을 또한 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 예가 적용가능한 통신 네트워크의 기본 시스템 아키텍처는 유선 또는 무선 액세스 네트워크 서브시스템 및 코어 네트워크를 포함하는 하나 또는 그 초과의 통신 시스템들의 일반적으로 알려진 아키텍처를 포함할 수 있다. 이러한 아키텍처는, 각각의 커버리지 영역 또는 셀을 제어하는 BS(base station), 액세스 포인트 또는 eNB와 같은 하나 또는 그 초과의 통신 네트워크 제어 엘리먼트들, 액세스 네트워크 엘리먼트들, 라디오 액세스 네트워크 엘리먼트들, 액세스 서비스 네트워크 게이트웨이들 또는 베이스 트랜시버 스테이션들을 포함할 수 있으며, 이를 이용하여, UE 또는 UE의 일부가 될 수 있거나 또는 UE에 대해 별개의 엘리먼트로서 어태치될 수 있는 식의 모뎀 칩셋, 칩, 모듈 등과 같은 유사한 기능을 갖는 다른 디바이스와 같은 하나 또는 그 초과의 통신 엘리먼트들 또는 단말 디바이스들이 여러 타입들의 데이터를 전송하기 위해 하나 또는 그 초과의 채널들을 통해 통신할 수 있다. 또한, 게이트웨이 네트워크 엘리먼트들, 정책 및 차징 제어 네트워크 엘리먼트들, 이동성 관리 엔티티들, 동작 및 유지보수 엘리먼트 등과 같은 코어 네트워크 엘리먼트들이 포함될 수 있다.
실제 네트워크 타입에 또한 의존하는 설명된 엘리먼트들의 일반적인 기능들 및 상호접속들은 당업자에게 알려져 있고 대응하는 명세서들에 설명되어 있으므로, 그 상세한 설명은 본원에서 생략한다. 그러나, 아래에서 본원에 상세하게 설명되는 것들 이외에도, 몇 가지 추가 네트워크 엘리먼트들 및 시그널링 링크들이 UE와 같은 통신 엘리먼트 또는 단말 디바이스 그리고 라디오 네트워크 컨트롤러와 같은 통신 네트워크 제어 엘리먼트로의 또는 그로부터의 통신을 위해 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
통신 네트워크는 또한, 공중 교환 전화 네트워크 또는 인터넷과 같은, 다른 네트워크들과 통신할 수 있다. 통신 네트워크는 또한 클라우드 서비스들의 사용을 지원할 수 있다. BS들 및/또는 eNB 또는 이들의 기능들은 그러한 사용에 적합한 임의의 노드, 호스트, 서버 또는 액세스 노드 등의 엔티티를 이용함으로써 구현될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
또한, 설명된 네트워크 엘리먼트들 및 통신 디바이스들, 이를 테면, UE들과 같은 단말 디바이스들 또는 사용자 디바이스들, BS 또는 eNB와 같은 셀의 통신 네트워크 제어 엘리먼트들, AP들 등과 같은 액세스 네트워크 엘리먼트들뿐만 아니라 본원에 설명된 바와 같은 대응하는 기능들은 소프트웨어에 의해, 예를 들어, 컴퓨터를 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 의해, 그리고/또는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 어느 경우에나, 이들의 각각의 기능들을 실행하기 위해서, 대응하여 사용되는 디바이스들, 노드들 또는 네트워크 엘리먼트들은 제어, 프로세싱 및/또는 통신/시그널링 기능을 위해 요구되는 여러 수단, 모듈들, 유닛들, 컴포넌트들 등(미도시)을 포함할 수 있다. 이러한 수단, 모듈들, 유닛들 및 컴포넌트들은, 예를 들어, 명령들 및/또는 프로그램들을 실행하기 위한 그리고/또는 데이터를 프로세싱하기 위한 하나 또는 그 초과의 프로세싱 부분들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 프로세서들 또는 프로세서 유닛들, 명령들, 프로그램들 및/또는 데이터를 저장하고, 프로세서 또는 프로세싱 부분 등의 작업 영역으로서 역할을 하기 위한 저장소 또는 메모리 유닛들 또는 저장 수단(예를 들어, ROM, RAM, EEPROM 등), 데이터 및 명령들을 소프트웨어에 의해 입력하기 위한 입력 또는 인터페이스 수단(예를 들어, 플로피 디스크, CD-ROM, EEPROM 등), 모니터 및 조작 가능성들을 사용자에게 제공하기 위한 사용자 인터페이스(예를 들어, 스크린, 키보드 등), 프로세서 유닛 또는 부분의 제어 하에서 링크들 및/또는 연결들을 확립하기 위한 다른 인터페이스 및 수단(예를 들어, 유선 및 무선 인터페이스 수단, 예를 들어, 안테나 유닛 등을 포함하는 라디오 인터페이스 수단, 라디오 통신 부분을 형성하기 위한 수단 등) 등을 포함할 수 있으며, 라디오 통신 부분과 같은 인터페이스를 형성하는 각각의 수단은 또한 원격 사이트(예를 들어, 라디오 헤드 또는 라디오 스테이션 등) 상에 위치될 수 있다. 본 명세서에서, 프로세싱 부분들은 하나 또는 그 초과의 프로세서들의 물리적 부분들만을 나타내는 것으로 간주되어서는 안되며, 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 수행되는 언급된 프로세싱 태스크들의 논리적 분할로서도 간주될 수 있음을 주목해야 한다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면,
- 엔드-투-엔드 계층 2(이더넷) 포워딩을 가능하게 하는 광역 전기통신 시스템의 아키텍처 아웃라인, 및
- 이를 달성하는 데 필요한 추가적인 핵심 기능들에 대한 설명이 제공된다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이더넷을 통해 IP 어드레스들에 기초하여 패킷들을 송신 및 수신할 경우 현재 호스트 거동은 변하지 않는다. 그러나, 오늘날의 고정식 및 모바일 네트워크들에 본 발명의 예시적인 버전들의 원리들을 적용함으로써, 다음을 달성할 수 있다:
- 고정식/모바일 전송을 위한 전체 설치 기반이 재사용될 수 있다.
- 어떠한 이더넷 호스트도 시스템에 어태치되어 이 시스템을 통해 제공되는 서비스들을 이용할 수 있다.
- 엔드-투-엔드 시스템이 이더넷에 기초한 이동성 관리를 위한 고유 메커니즘들을 제공한다.
- 게이트웨이들과 같은 특정 고정식/모바일 코어 기능들이 선택적이다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이는, 네트워크에 2개의 컴포넌트들, 즉, CLR(client location register) 및 AM(access mediator)을 추가함으로써 달성되며, 이 컴포넌트들은, 추후 상세하게 설명될 것이며, IP 라우팅 대신 이더넷 스위칭을 지닌 광역 포워딩을 위한 필수 기능을 제공한다. SDN이 전송 연결들을 관리하는데 사용되는 경우, 추가적인 특정 하드웨어를 추가하는 것이 완전히 방지될 수 있다.
본 발명의 기본 사상은 모바일 네트워크들 서비스들 및 이동성 관리를 그대로 처리할 수 있으면서 패킷들의 어떠한 터널링도 필요로 하지 않는 플랫-계층 2 포워딩 엔드-투-엔드를 제공하는 것이다. 택하여진 접근법은 상이한 계층들 상에서 상호접속들을 관리할 필요 없이 네트워크 노드들을 추가/제거할 수 있게 한다. 또한, 기존 네트워크 노드들이 재사용될 수 있으며 (이 플랫 네트워크를 달성하기 위한) 변경들은 네트워크 내의 극소수의 장소들로 제한되며 가상화 기술들이 사용되는 경우, 추가 하드웨어가 필요하지 않을 것이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 네트워크 아키텍처의 예를 예시하는 다이어그램이다. 모든 패킷 포워딩 동작들은 계층 2 어드레스들을 기반으로 하기 때문에, IEEE 802 용어가 적용될 것이다. 엔드-투-엔드 계층 2 이더넷 아키텍처에서, 호스트들(H)이 피어 로컬 영역 네트워크들에 연결되는 피어 호스트들과 통신하는 로컬 영역 네트워크들에 어태치된다. 통상적으로, 하나의 피어 호스트가 웹 서버로 이루어질 수 있는 한편, 통상적으로 사용자 호스트는 유선(wire-line) 연결(이더넷)되거나 또는 (각각 WLAN 또는 WiFi를 통해) 무선 연결되는 노트북 또는 컴퓨터로 나타내어질 수 있다. 호스트로서 나타나는(appearing) UE+eNodeB 또는 UE로 이루어지는, 사용자 측 상의 다양한 (임베딩된) 노드들이 존재할 수 있다. 4G UE의 eNodeB에 대한 연결성이 4G 라디오 액세스에 의해 처리되기 때문에(그리고 이들 메커니즘들은 그대로 유지될 것이기 때문에), 일반적인 용어 "호스트" H가 계속해서 사용될 것이다.
호스트들 및 피어링 호스트들(웹 서비스에 액세스하는 사용자)은 L3 아이덴티티들(IP 어드레스들)을 결정하고 IP 패킷들을 어셈블링하기 위해 잘 알려진 IP 프로토콜 기능들을 이용하고 있다. 이러한 메커니즘들은 또한 이 제안서에서 그대로 유지될 것이다.
통상적으로, 로컬 영역 네트워크 내에서, 데이터 패킷 경로들을 구분하기 위해 계층 2 어드레스들(MAC 어드레스들)이 사용되지만, 대규모 배치들(월드 와이드 네트워크들)에서 이러한 근거리 네트워크들은 계층 3(IP) 네트워크들(라우터)을 사용하여 상호접속된다.
근거리 네트워크들(이더넷)은, 도 5의 특정 게이트웨이 노드(이 설명에서 AM(access mediator)로 표기됨)를 통해 광역 네트워크들(IP)로 연결된다. 통상적으로, IP 네트워크들의 경우, 근거리 네트워크들은, 호스트들로 하여금 피어링 호스트가 동일한 근거리 네트워크 내에 있는지 또는 외부에 있는지 여부를 구별할 수 있게 하는, 근거리 네트워크 내 및 근거리 네트워크 간 통신을 위한 네트워크 마스크 및 IP 어드레스를 이용하는 로컬 IP 어드레스 방식을 사용하며, ―이는 피어 호스트에 대한 연결을 셋업할 경우 상이한 거동에 이르게 될 것이다.
기존 솔루션들에 대한 제안된 새로운 솔루션의 하나의 주요 차이점은 IP 어드레스들이 전체 시스템에서 직접 액세스 가능하게 다루어진다는 것이다 ―한번 할당된 IP 어드레스가 전체 네트워크에 걸쳐 사용될 수 있기 때문에, 호스트가 하나의 근거리 네트워크에서 다른 근거리 네트워크로 이동할 경우, 새로운 로컬 IP 어드레스들을 할당할 필요가 없다. 변경없이 기존 어드레스 할당 절차들을 지원하기 위해서, 완전 '로컬' 네트워크를 나타내는 네트워크 마스크가 IP 어드레스와 함께 할당될 것이다. 따라서 다수의 근거리 네트워크들 중 임의의 것에 연결된 모든 호스트들은 완벽한 글로벌 네트워크를 "로컬" (플랫) 네트워크로 간주한다: 이는, 이것이 많은 (상호접속) LAN들을 포함할 수 있지만, 모든 호스트들이 (IPv6의 경우) 그들의 링크 로컬 어드레스들에 도달할 수 있는, 하나의 "대형(big)" 근거리 네트워크로서 이것이 나타난다는 것을 의미한다.
모든 호스트들이 전체 글로벌 네트워크가 플랫 근거리 네트워크인 것으로 간주하기 때문에, 플랫 계층 2 이더넷 네트워크들의 모든 메커니즘들이 글로벌 연결에 적용된다.
호스트가 네트워크의 커버리지 영역을 가로질러 이동하고 다른 위치들에 있는 네트워크에 연결될 경우 특히 유익하다.
- 호스트가 어태치될 어디든지, IP 어드레스가 유효 상태로 유지되는데, 즉, 실행 중인 애플리케이션들이 영향을 받지 않는다.
- 호스트가 어태치될 어디든지, 계층 2 상에서 연결이 허가되는데, 즉 호스트가 글로벌 네트워크에 어태치되는 임의의 다른 노드와 통신할 수 있고 이는 그 중 임의의 것에 의해 도달될 수 있다.
글로벌 네트워크를 플랫 계층 2 네트워크로 나타내기 위해서, 다수의 LAN들에 걸친 패킷들의 전달이 발생하기 위해서는 글로벌 네트워크의 다른 LAN들을 목적지로 하는 패킷들의 중재가 필요하다. 가장 유리하게, 이 중재는 도 5에 도시된 바와 같이 액세스 게이트웨이에서 또는 AM(access mediator)에서 발생하는 것을 목표로 한다. 각각의 근거리 네트워크는 계층 2 스위치들의 메시(mesh) 또는 계층-2 데이터 포워딩 노드들에 의해 피어링 LAN들에 상호접속될 것이다. 이러한 컨텍스트에서, 계층 2 데이터 포워딩 노드들은 계층 2 헤더 정보를 분석하고, 그리고 예를 들어, SDN 또는 오픈플로우(OpenFlow)에 의해 구성된 포워딩 테이블에 저장되는 규칙들을 적용함으로써 포트-기반 패킷 포워딩을 수행할 수 있는 장비로 간주된다. 각각의 로컬 영역 네트워크는 AM(access mediator)를 통해 글로벌 네트워크에 연결된다.
제안된 솔루션의 다른 핵심적인 특징들은, 호스트-IP 어드레스들과 액세스 중재자 MAC 어드레스들의 쌍들이 저장되는 CLR(Client Location Register)의 구현이다. AM 및 CLR의 기능이 아래에 추가로 상세히 설명된다.
모든 호스트들이 전체 네트워크를 단일 공유 링크("글로벌 LAN")인 것으로 보기(see) 때문에, 호스트들은 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 통해 (로컬) IP 어드레스들을 재할당받는 대신, 그들의 한번 할당된 IP 어드레스들을 유지한다. 호스트가 AM에 의해 서빙되는 로컬 네트워크에 어태치될 때마다, 호스트들은 그들의 MAC 어드레스 및 그들의 할당된 IP 어드레스들을 포함하는 ARP 메시지(그래튜이터스(gratuitous) ARP, 어드레스 리졸루션 프로토콜)를 이슈할 것이다. 이 메시지의 수신 시, CLR-C 기능은 할당 테이블을 룩업하고 이 IP 어드레스를 갖는 기존 엔트리들이 존재하는지 여부를 확인할 것이다. 그렇지 않은 경우, CLR-C 기능은 CLR의 CLR-S 기능과 통신하고 이 새로운 IP 어드레스를 그 자신의 MAC 어드레스와 함께 (추후에 설명되는 바와 같이, 이 컨텍스트를 저장할) CLR에 리포트할 것이다.
이렇게 하면, CLR은 전체 네트워크의 모든 호스트 IP 어드레스들에 대한 정보를 수신하고 이들을, 그들이 연결되는 대응하는 AM의 MAC 어드레스를 갖는 컨텍스트로 설정할 수 있다.
AM(access mediator)이 전형적인 LAN의 액세스 라우터를 대체하고 있다. 근거리 네트워크 그 자체 및 모든 어태치된 호스트들이 기능 면에서 그대로 유지된다는 것을 주목한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 액세스 중재자의 원칙적인 설계의 예를 예시하는 다이어그램이다. 가장 유익하게는, 데이터 포워딩과 관련된 모든 기능들이 제어 엔티티들로부터 분리된다. 이는 데이터 센터에서 실행되는 제어 엔티티들을 이용한 셋업을 가능하게 하고 포워딩 엘리먼트들만이 LAN에서 로컬로 유지될 것이다. 포워딩 엔티티(도 6의 중간 하단에 있는 박스)는 SDN 포워딩 노드의 전형적인 포워딩 기능들, 예를 들어, 데이터 경로, FW(Flow Table) 및 이 플로우 테이블의 조작들을 허용하여, 즉, 헤더 정보에 기초하여 패킷 데이터 포워딩/변경들을 위한 규칙들을 확립하는 SDN 제어 클라이언트(SDN-Cli)를 잠재적으로 포함하는 제어 기능으로 이루어진다.
이것에 의해, SDN 컨트롤러(SDN-Ctrl)는 포워딩 엔진에 규칙들을 적용할 수 있는데, 예를 들어, 패킷 헤더들의 소스 및 목적지 MAC 어드레스들을 변경하고 이들을 주어진 포트들로 포워딩한다. 이러한 타입의 컨트롤러 정보 교환을 위해, 오픈플로우(OpenFlow)와 같은 전형적인 SDN 프로토콜들이 사용될 수 있다. 이 SDN 컨트롤러는, CLR(client location register)에 대해 클라이언트 CLR-C(client communication controller)로서 동작하는 AM 컨트롤러로 SDN 노스바운드 인터페이스 SDN n/b를 통해 다시 통신할 수 있다. CLR의 피어링 CLR 서버 클라이언트와의 이 통신 이외에도, 이 컨트롤러는, (로컬) 호스트 MAC 어드레스들 및 (로컬) 호스트 IP 어드레스들이 저장되고 대응하는 (피어) 호스트 MAC 어드레스들 및 그러한 (피어) 호스트들이 연결되는 (피어) AM MAC 어드레스에 따라 컨텍스트로 입력(put)되는, 할당 테이블을 셋업, 유지 및 인터로게이트할 수 있다.
도 7은 클라이언트 위치 레지스터의 주요 셋업을 도시한다. 어태치된 AM의 대응하는 CLR-C 기능들과 통신하는데 필요한 CLR-S 기능들과 함께, 이는, ―선택적으로― SDN 컨트롤러로 이루어질 수 있다. 이는, 다양한 근거리 네트워크들의 상호접속이 SDN 가능(capable) 계층 2 스위치들에 기초하는 경우 가장 유용하게 사용될 수 있다. 이외에도, CLR은 그의 주요 CLR 기능 CLR-F로 이루어진다. 이 기능은 CLR-S와 SDN 컨트롤러 사이에서 상이한 통신을 스티어링한다. 이외에도, 이는, (AM들에 의해 지속적으로 리포팅되는) 호스트 IP 어드레스들/AM MAC 어드레스들 간의 컨텍스트가 저장되고 업데이트되고 룩업되는 CLR 데이터베이스 CLR DB에 액세스한다.
마지막으로, CLR은, TED(traffic engineering database)에 액세스하여 2개의 AM들(예를 들어, 로컬 및 피어인 것) 사이에서 경로 정보를 유도하고 이 정보를 이용하여 2개의 AM들 사이의 경로 상에 있는 SDN 기반 계층 2 스위치들을 구성할 수 있다.
도 8은 로컬 호스트(H1, 예를 들어, 사용자)와 피어 호스트(H2, 예를 들어, 웹 서버) 간의 제 1 패킷 전달을 위한 구현예의 메시지 흐름을 설명한다. 로컬 호스트(H1)는 피어 호스트(H2)의 IP 어드레스를 알고 있다(통상적으로 이는 URL(uniform resource locator)에 대한 DNS(domain name system) 질의의 결과로서 리터닝되었다). 그러나, 이는 H2 MAC 어드레스에 대한 지식은 갖지 않는다. H1이 전체 네트워크를 플랫 계층 2 네트워크로서 "보기" 때문에, H1은 "H2"가 동일한 로컬 영역 네트워크에 위치될 것으로 "가정"한다.
이러한 타입의 호스트-호스트 통신 ―피어 호스트 IP 어드레스는 알려지고, 피어 호스트 MAC 어드레스는 알려지지 않음, 피어 호스트 IP가 동일한 근거리 네트워크에 속함(네트워크 마스크와 일치함)―에 대한 통상적인 절차로서, H1은 제 1 IP 페이로드 패킷과 다음 콘텐츠: H1(소스) IP 어드레스, H1(소스) MAC 어드레스, H2(목적지) IP 어드레스 및 브로드캐스트 MAC 어드레스(H2 MAC 어드레스가 알려지지 않았기 때문에)를 갖는 헤더 필드로 이루어진 그의 이더넷 프레임을 전송할 것이다.
이 예에서 H2는 근거리 네트워크 외부에 위치되기 때문에, H2는 직접 응답할 수 없다. 대신, AM1은, 단순히 할당 테이블을 룩업하고 일치하는 엔트리가 없다는 것을 발견함으로써, H2가, H1가 어태치되어 있는 근거리 네트워크에 어태치되지 않았다는 것(및 어느 AM1이 게이트웨이인지)을 검출할 것이다. 이 경우, AM1은, 단순한 구현에서, RESTful(REST: Representational state transfer)(http 기반)일 수 있는 CLR-C/CLR-S 인터페이스를 이용하여 CLR을 인터로게이트할 것이다. CLR은, H2의 IP 어드레스가 AM2 MAC 어드레스에 따라 연관되는 그의 CLR-DB에서 적절한 쌍을 찾을 것이 반면, AM2는 H2가 어태치된 근거리 네트워크를 서빙하는 액세스 중재자이다. 이 정보는 AM1으로 전달되며, AM1은 그에 대한 반응으로 그의 할당 테이블을 업데이트할 것이다.
이 시점에, AM1과 AM2 사이의 계층 2 연결이, 이미 미리구성되지 않았다면, SDN에 의해 확립될 수 있다.
실세계 배치들에서, 근거리 네트워크들이 종종 상이한 LAN/LAN 연결들을 분리시키기 위해 VLAN 터널링 메커니즘들 또는 MPLS 레이블링(labeling)을 이용하여 상호접속된다. 개별 호스트/호스트 연결들에 대한 차이점으로서, LAN/LAN 연결들이 롱 홀 어그리게이트식 연결들이다. 가장 통상적으로, AM들이 언급된 글로벌 네트워크를 형성하는 그러한 LAN/LAN 연결들을 이미 (미리)구성했을 것이라고 가정할 수 있다. 이 경우, AM1은, 예를 들어, VLAN 터널을 통해 AM2에 도달할 수 있다. 그러나, 주어진 개념적 접근법을 가능한 한 일반적으로 유지하기 위해서, AM1과 임의의 가능한 피어링 AM(예에서 AM2) 간의 연결은, 이 시점에서, 적어도 계층 2 상에서가 아니면 구성될 수 없다는 것을 가정해야 한다. AM1과 AM2 사이에 필요한 계층 2 연결을 유연하게 제공하기 위해서, 이는 CLR의 SDN 컨트롤러에 의해 스티어링되는(steered) SDN에 의해 제공될 것이다. 이 컨트롤러가 AM1과 AM2 사이에서 가장 적합한 경로 정보를 계산할 수 있게 하는 TED(traffic engineering database)에 액세스한다는 것을 가정한다. 가장 통상적으로, TED는 PCE(path computation element)의 일부이다. 그런 다음, SDN 컨트롤러는 PCC(path computation client)로서 동작하고 2개의 AM들 간의 적절한 경로 정보를 요청하고 적절한 정보(예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같은 계층 2 홉들, 또는 L2TN 링크들)를 수신할 것이다.
이 정보를 사용하면, CLR의 SDN 컨트롤러는, 모든 영향을 받는 L2TN의 플로우 테이블들을 (예를 들어, 피어 AM MAC 어드레스들에 기초하여 특정 포트 포워딩 규칙들을 할당함으로써) 적절히 조작할 수 있다. 가장 유리하게는, SDN이 경로 구성을 위해 사용되는 경우, AM1 및 AM2는 이 체인에서 피어 SDN 포워딩 노드들인 것으로 간주되고, 따라서 이 구성 프로세스의 부분, 즉, CLR SDN-Ctrl이 또한 AM 포워딩 테이블에 액세스하고 이를 조작할 수 있다.
일치하는 AM2-MAC 어드레스의 수신 시 그리고 AM들 둘 모두 간의 계층 2 상호접속이 구성된 후, AM1은 이제 (예를 들어, SDN 컨트롤러에 의해 할당되었던 적절한 포트 상에서) AM2을 향하여 페이로드 패킷을 전송할 수 있다. 이전에는, AM1이 (이전에 브로드캐스트 어드레스였던) 목적지 MAC 어드레스를 AM2의 MAC 어드레스로 대체했고, 또한 (이전에 H1의 MAC 어드레스였던) MAC 소스 어드레스를 그 자신의 AM1 MAC 어드레스로 대체했다.
패킷의 수신 시, AM2는 그의 할당 테이블을 룩업함으로써 H2의 MAC 어드레스를 찾을 것이다. 응답으로, AM2를 리턴 방향(H2에서 H1)에서의 추가 패킷 전달을 위해 H1의 IP 어드레스/AM1의 MAC 어드레스에 대하여 할당 테이블을 업데이트할 것이다. AM2는 대응하는 헤더 필드를 설정하고, 그 자신의 AM2 MAC 어드레스를 소스 MAC 어드레스로 설정하고 목적지 MAC 어드레스를 H2의 MAC 어드레스(이전 AM2 MAC 어드레스)로 대체할 것이다.
역방향의 패킷들이 이제 AM들에서 이용가능하게 되는 모든 할당 정보와 함께 전송될 수 있으므로, 이들이 CLR의 추가 인터로게이션없이 어드레스 필드 중재들을 수행할 수 있다.
도 9는 페이로드 패킷이 전송되는 것에 대한 AM의 가능한 구현 및 대응하는 단계들을 도시한다.
단계 (1): SDN 인에이블드 네트워크 엘리먼트의 이더넷 포트(도면에서 포트 0)를 통해 가장 유리하게 데이터 패킷을 수신할 때, SDN-Cli가 플로우 테이블에서 일치하는 엔트리를 룩업할 것이다.
단계 (2) : (이것이 피어 호스트에 대한 제 1 패킷이기 때문에) 일치하는 규칙 또는 엔트리가 발견되지 않은 경우, SDN-Cli가 CLR-C에 문의(enquire)할 것이다.
단계 (3) : CLR-C는 패킷 헤더에서 발견된 목적지 IP 어드레스에 대해 일치하는 AM MAC 어드레스에 대해 할당 테이블을 인터로게이트할 것이다. 일치가 발견되지 않으면 (다시 말해, 이것이 피어 호스트에 대한 제 1 패킷이기 때문에), CLR-C는 CLR의 CLR-S와 컨택할 것이다.
단계 (4) : CLR-S가 일치하는 타겟 AM 어드레스를 룩업하고 이를, 요청하는 AM에게 제공할 것이다. 이외에도, 이는 요청 AM을 타겟 AM에 연결하고 SDN 체인을 구성하기 위한 경로 정보를 획득할 수 있다(도 8 참조). 이는 일치하는 타겟 AM MAC 어드레스를 [선택적인] SDN 구성 정보(예를 들어, 타겟 AM이 포트 3을 통해 도달될 수 있음, 도 9 참조)와 함께 CLR-C로 전송할 것이다.
단계 (5) : 이 정보의 수신 시, CLR-C는 그의 할당 테이블을 업데이트할 것이다(타겟 IP 어드레스가 타겟 AM MAC 어드레스와 연관됨).
단계 (6) : CLR-C는 주어진 타겟 IP 어드레스를 갖는 모든 헤더의 목적지 MAC 어드레스가 대응하는 타겟 AM MAC 어드레스와 스와핑되어야 한다는 규칙을 둘 것을 SDN-Ctrl에 명령할 것이다(상기 도 8의 설명 참조). 이외에도, CLR-C는, 헤더 필드에 타겟 AM MAC 어드레스를 갖는 모든 패킷들이 특정 포트(도 9의 포트 3)로 포워딩되도록 플로우 테이블을 구성할 것을 AM 내부의 SDN-ctrl에 명령할 것이다.
단계 (7) : 이제, 포워딩 규칙들이 준비되었고, 패킷은, 상기 설명된 바와 같이 ― 모든 패킷들이 주어진 목적지 IP 어드레스가 함께 오게 될 때 변경되고 포워딩될 수 있다.
도 10은 호스트의 최초 어태치, 즉 호스트가 새로운 근거리 네트워크에 어태치하는 것에 대한 전체 시스템 및 그에 따른 단계들에 대한 구현 예를 도시한다.
호스트가 이미 할당된 IP 어드레스를 갖지만, 이것이 처음으로 근거리 네트워크에 진입하거나 또는 그가 이전에 다른 근거리 네트워크에 있었고 주어진 LAN에 재진입하는 것을 가정한다.
단계 (1) : 전체 네트워크가 플랫 네트워크인 것으로 "보여지기" 때문에, 호스트는 새로운 IP 어드레스에 대해 질의하지 않을 것이다. 이것이 "그래이셔스(gracious) ARP", 호스트에 어떠한 아이덴티티들도 할당하지 않을 ARP 요청을 이슈하기 보다는, 이 쿼시(quasi) 플랫 네트워크에서, 이는, 네트워크가 대응하는 추적 데이터베이스들을 업데이트하게 허용하는 종류의 메시지인 "hello, I'm here"로 단순하게 인식된다.
단계 (2) :이 메시지의 수신 시, AM은 자신의 할당 테이블을 업데이트할 것이다, 즉, 호스트 IP 어드레스는 그의 호스트 MAC 어드레스와 연관되고, 이는 대응하는 정보를 CLR로 전송할 것이다.
단계 (3) : CLR은 이 정보를 이용하여 그의 CLR 테이블을 업데이트할 것이다: 리포트된 IP 어드레스에 이미 다른 AM의 MAC 어드레스가 할당된 경우, 이 컨텍스트는 삭제될 것이고 리포트된 AM의 MAC 어드레스에는 리포트된 IP 어드레스가 할당될 것이다. 이 경우, CLR은 호스트가 이전에 연결되었었던 AM에 분리(detach) 정보(도면에 도시하지 않음)를 다시 리포트할 것인데, 이는 이 AM으로 하여금 그 자신의 룩업 테이블들을 업데이트하게 한다. 이러한 방식으로, CLR의 테이블은, 이들 컨텍스트들이 변경될 때마다, 즉, 호스트들이 상이한 근거리 네트워크들에 어태치될 경우 업데이트될 호스트 IP 어드레스/AM MAC 어드레스 엔트리들로 채워질 것이다.
도 11은 페이로드 패킷이 전송되는 것에 대한 CLR의 가능한 구현 및 대응하는 단계들을 도시한다.
단계 (1) : AM이 목적지 IP 어드레스를 목적지 AM MAC 어드레스와 연관시킬 수 없는 경우라도, 플로우 테이블에서 포워딩 규칙도 발견되지 않기 때문이거나 또는 연관 컨텍스트가 존재하지 않기 때문에(즉, 이는 처음으로 패킷이 이 목적지 호스트 IP 어드레스로 전송된 경우임), 이는 CLR에 인터로게이팅할 것이다.
단계 (2) : CLR은 일치하는 IP 어드레스/AM MAC 어드레스 엔트리들에 대해 그의 데이터베이스에서 룩업할 것이고 인터로케이팅 AM에게 다시 리포트할 것이다.
단계 (3) + (4) : 선택적으로, CLR은 그의 TED(도 11에서 TE-테이블)로부터 경로 정보를 리트리빙하고 소스 AM과 목적지 AM 사이의 최단 가중 경로를 구성하고, 대응하는 정보를 또한 AM들 둘 모두에게 하향 전달할 수 있다.
도 12는 완전히 가상화된 CLR 및 AM과 상호접속을 위한 SDN 인에이블드 스위치들을 갖는 구현 접근법을 도시한다. 이 접근법은 새로운 또는 특정 하드웨어를 필드에 배치할 필요가 없기 때문에 가장 유리할 수 있으며, 모든 제어 기능들이 데이터 센터들에서 실현될 수 있다. 또한, 트래픽 또는 시그널링 부하에 따라, CLR 및 AM의 기능들의 상이한 인스턴스들이 셋업될 수 있고, 이는 관련된 모든 기능들의 전적인 독립적 스케일링을 가능하게 한다.
AM은 통상적인 SDN NE로 이루어지는 하드웨어 부분으로 나누어진다. 이러한 방식으로, 임의의 SDN NE, 또는 임의의 SDN 인에이블드 계층 2 스위치가 각각 AM으로 변경되며(turn into), 이는 전송(U-) 평면에서도 또한 최대 유연성과 탄력성을 허용한다.
CLR- 및 AM- 기능들의 애플리케이션 이미지들이 앱 데이터베이스에 저장되며, 이는 클라우드 애플리케이션 관리자 및 클라우드 관리 시스템(도 12에서 IaaS(infrastructure as a Service))에 대해 액세스가능하다. 클라우드 애플리케이션 관리자는, 얼마나 많은 애플리케이션들이 기능을 형성하는지, 이 애플리케이션이 어느 엔티티들에 연결될 필요가 있는지 그리고 주요 성능 요건들에 대한 지식을 갖는다.
IaaS는 VM(virtual machines) 상에서 애플리케이션들을 호출할 수 있다. 가상 머신은 다수의 CPU 및 저장소로 이루어질 수 있다. 통상적으로, 데이터 센터 미들웨어, HV(HyperVisor)는, 데이터 센터 스위칭 패브리크(fabrique)를 통해 데이터 센터 내부 및 외부의 애플리케이션들 사이에서 연결성을 제공하는 데이터 센터 하드웨어 플랫폼들 상에서 이러한 가상 머신들의 실행을 가능하게 한다.
도 12에서, 일-대-일 리던던시 모드로 VM(그레이 컬러) 상에서 실행되는 AM CLR-C에 대한 하나의 인스턴스가 존재한다. 추가로, CLR-S(2개), CLR-F 및 SDN 컨트롤러의 인스턴스들이 존재한다. 애플리케이션들 간의 대부분의 시그널링이 데이터 센터(VM들 위의 점선들) 내부에 계속 있으며, 외부 엔티티들에 대한 시그널링은 SDN 제어 인터페이스(OpenFlow)에 대해 감소된다.
가장 유리하게는, CLR 데이터는 분산된 리던던트 데이터베이스에 저장된다.
이 셋업은 전송 평면이 기능 면에서 완전히 유연해지게 한다: 계층 2 스위치들은 계층 2 전송(L2TN) 또는 AM, ―또는 둘 모두에 대해 사용될 수 있다.
다음에, 본 발명의 특정 실시예들의 보다 일반적인 설명이 도 13 내지 도 17에 대하여 이루어진다.
도 13은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 예를 예시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은 게이트웨이 등에서 구현될 수 있다. 이 방법은, 제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하는 단계 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―(단계 S130), 및 제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 단계(단계 S131)를 포함한다. 단계 S132에서, 플로우 테이블에서 아이덴티티가 발견된 것을 결정되면(단계 S132에서 예), 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스가 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체되고(단계 S133), 그런 다음, 데이터 패킷이 제 2 게이트웨이로 송신된다(단계 S134).
본 발명의 추가적인 예시 버전에 따르면, 단계 S132에서, 플로우 테이블에서 아이덴티티가 발견되지 않은 것으로 결정되는 경우(단계 S132에서 아니오), 방법은, 제 1 게이트웨이에 의해, 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해, 제 1 게이트웨이에 저장된 할당 테이블을 탐색하는 단계(단계 S135)를 더 포함한다. 단계 S136에서, 탐색이 성공적이었던 것으로 결정되는 경우(단계 S136에서 예), 즉, 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티가 할당 테이블에서 발견되는 경우, 제 2 게이트웨이의 아이덴티티가 계층 3 목적지 어드레스와 연관되어 플로우 테이블에 저장된다(단계 S139). 그런 다음, 프로세싱은 추가로 단계 S133로 진행한다.
본 발명의 다른 추가적인 예시 버전들에 따르면, 단계 S136에서, 탐색이 성공적이지 않았던 것으로 결정되는 경우(단계 S136에서 아니오), 즉 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티가 테이블에서 발견되지 않은 경우, 방법은, 제 1 게이트웨이에 의해, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대한 질의를 레지스터로 포워딩하는 단계(단계 S137), 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 레지스터로부터 수신하고, 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 단계(단계 S138)를 더 포함한다. 그런 다음, 프로세싱은 추가로 단계 S139로 진행한다.
도 14는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은 게이트웨이 등에서 구현될 수 있다. 이 방법은, 게이트웨이에서, 어태치 요청을 호스트로부터 수신하는 단계 ―어태치 요청은 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함-(단계 S141), 게이트웨이에서, 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 단계(단계 S142), 및 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 단계(단계 S143)를 포함한다.
본 발명의 부가적인 예시 버전에 따르면, 이 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 게이트웨이의 기능들이 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현된다.
본 발명의 추가적인 예시 버전에 따르면, 게이트웨이의 아이덴티티 및/또는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티는 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 임의의 것이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은 레지스터 등에서 구현될 수 있다. 이 방법은, 레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 단계(단계 S151), 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 데이터베이스를 탐색하는 단계(단계 S152), 및 계층 3 목적지 어드레스에 해당하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 제 1 게이트웨이로 송신하는 단계(단계 S153)를 포함한다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은, 레지스터에 의해 트래픽 엔지니어링 데이터베이스로부터 제 1 게이트웨이와 제 2 게이트웨이 사이의 경로 정보를 리트리빙하는 단계, 제 1 게이트웨이와 제 2 게이트웨이 사이에 최단 경로를 구성하는 단계, 및 제 1 및 제 2 게이트웨이에 경로 정보를 송신하는 단계를 더 포함한다.
도 16는 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법의 다른 예를 예시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은 레지스터 등에서 구현될 수 있다. 이 방법은, 레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 단계(단계 (S161)), 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 단계(단계 S162), 및 호스트의 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우, 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 단계(단계 S163)를 포함한다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 이 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 레지스터의 기능들이 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현된다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 게이트웨이 및/또는 제 2 게이트웨이 및/또는 다른 게이트웨이의 아이덴티티는 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 MPLS(multiprotocol label switching)에 따른 아이덴티티 중 임의의 것이다.
도 17은 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 장치의 예를 도시하는 블록도이다.
도 17에서, 본 발명의 상기 설명된 양상들을 구현하도록 구성되는 장치(170)의 구성을 예시하는 블록 회로도가 도시된다. 도 17에 도시된 장치(170)는 아래에서 본원에 설명되는 것들 이외에 몇개의 추가 엘리먼트들 또는 기능들을 포함할 수 있으며, 이들은 본 발명을 이해하는데 필수적인 것은 아니므로 간결성을 위해 본원에서는 생략된다는 것을 주목한다. 더욱이, 장치는 또한, 장치의 일부이거나 별도의 엘리먼트로서 장치 등에 또한 어태치될 수 있는 칩셋, 칩, 모듈 등과 같은 유사한 기능을 갖는 다른 디바이스일 수 있다.
장치(170)는 흐름 제어 메커니즘과 관련된 프로그램 등에 의해 주어진 명령들을 실행하는 CPU 등과 같은 프로세싱 기능 또는 프로세서(171)를 포함할 수 있다. 프로세서(171)는 아래에 설명되는 바와 같이 특정 프로세싱에 전용되는 하나 또는 그 초과의 프로세싱 부분들을 포함할 수 있거나, 또는 프로세싱은 단일 프로세서에서 실행될 수 있다. 이러한 특정 프로세싱을 실행하기 위한 부분들은 또한 별개의 엘리먼트들로서 또는 하나 또는 그 초과의 추가의 프로세서들 또는 프로세싱 부분들 내에서, 이를 테면, 예를 들어, CPU와 같은 하나의 물리적 프로세서 내에 또는 몇 개의 물리적 엔티티들 내에 제공될 수 있다. 도면 부호 172는 프로세서(171)에 연결된 트랜시버 또는 입/출력(I/O) 유닛들(인터페이스들)을 표기한다. I/O 유닛들(172)은 하나 또는 그 초과의 다른 네트워크 엘리먼트들, 엔티티들, 단말들 등과 통신하기 위해 사용될 수 있다. I/O 유닛들(172)은 여러 개의 네트워크 엘리먼트들에 대한 통신 장비를 포함하는 결합식 유닛일 수 있거나, 또는 상이한 네트워크 엘리먼트들에 대해 복수의 상이한 인터페이스들을 갖는 분산식 구조를 포함할 수 있다. 도면 부호 173은, 예를 들어, 프로세서(171)에 의해 실행될 데이터 및 프로그램들을 저장하기 위한 그리고/또는 프로세서(171)의 작업 저장소로서 사용가능한 메모리를 표기한다.
프로세서(171)는 상술된 양상들과 관련된 프로세싱을 실행하도록 구성된다. 특히, 장치(170)는 게이트웨이의 일부, 즉 AM 등에서 구현될 수 있거나 또는 그의 일부일 수 있으며, 도 13 또는 도 14와 관련하여 설명된 바와 같은 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 프로세서(171)는, 제 1 게이트웨이에서, 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 수신하는 것 ―데이터 패킷은 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―, 제 1 게이트웨이에 의해, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 것, 아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되는 경우, 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 제 2 호스트를 서빙하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티로 대체하는 것, 및 데이터 패킷을 제 2 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 예시 버전에 따르면, 프로세서(171)는 추가로, 아이덴티티가 플로우 테이블에서 발견되지 않은 경우, 제 1 게이트웨이에 의해, 제 1 게이트웨이에 저장된 할당 테이블을 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 탐색하는 것, 및 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티가 할당 테이블에서 발견된 경우, 플로우 테이블에서, 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 저장하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 예시 버전들에 따르면, 프로세서(171)는 추가로, 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 제 2 게이트웨이의 아이덴티티가 테이블에서 발견되지 않은 경우, 제 1 게이트웨이에 의해, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대한 질의를 레지스터로 포워딩하는 것, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 레지스터로부터 수신하는 것, 및 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 예시 버전에 따르면, 장치(170)는, 게이트웨이의 일부, 즉 AM 등에서 구현될 수 있거나 또는 게이트웨이의 일부일 수 있으며, 프로세서(171)는 추가로 호스트로부터 어태치 요청을 수신하는 것 ―어태치 요청은 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―, 게이트웨이에서, 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 것, 및 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 버전에 따르면, 게이트웨이의 기능들은 게이트웨이의 기능들이 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현된다.
본 발명의 예시적인 버전에 따르면, 장치(170)는 레지스터의 부분, 즉 CLR 등에서 구현될 수 있거나 또는 게이트웨이의 부분일 수 있으며, 도 15 또는 도 16과 관련하여 설명된 바와 같은 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 프로세서(171)는, 레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 것, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대한 데이터베이스를 탐색하는 것, 및 계층 3 목적지 어드레스에 해당하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티를 제 1 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 버전들에 따르면, 프로세서(171)는 추가로, 레지스터에 의해 트래픽 엔지니어링 데이터베이스로부터 제 1 게이트웨이와 제 2 게이트웨이 사이의 경로 정보를 리트리빙하는 것, 제 1 게이트웨이와 제 2 게이트웨이 사이에 최단 경로를 구성하는 것, 및 제 1 및 제 2 게이트웨이에 경로 정보를 송신하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 예시 버전에 따르면, 장치(170)는 레지스터의 부분, 즉 CLR 등에서 구현될 수 있거나 또는 게이트웨이의 부분일 수 있고, 프로세서(171)는 추가로, 레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 것, 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 호스트의 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 것, 및 호스트의 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우, 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 것을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 버전에 따르면, 레지스터의 기능들은 게이트웨이의 기능들이 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현된다.
본 발명의 예시적인 버전에 따르면, 게이트웨이 및/또는 제 2 게이트웨이 및/또는 다른 게이트웨이의 아이덴티티는 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 임의의 것이다.
장치(170)의 기능들에 관한 더욱 상세한 설명들을 위해서, 도 13 내지 도 16과 각각 관련하여 설명된 바와 같이 본 발명의 예시적인 버전들에 따른 방법들의 설명에 관하여 언급하였다.
장치의 앞의 예시적인 설명에서, 본 발명의 원리들을 이해하는 것과 관련되는 유닛/수단만이 기능 블록들을 이용하여 설명되었다. 장치는 그 각각의 동작에 필요한 추가의 유닛들/수단을 각각 포함할 수 있다. 그러나, 이들 유닛들/수단의 설명은 본 명세서에서 생략된다. 장치의 기능 블록들의 어레인지먼트는 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않으며, 기능들은 하나의 블록에 의해 수행되거나 또는 서브-블록들로 추가로 분할될 수 있다.
위의 설명에서, 장치(또는 일부 다른 수단)가 일부 기능들을 수행하도록 구성된다고 언급되지만, 이것은 잠재적으로, 각각의 장치의 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램 코드와 협력하는 (즉, 적어도 하나의) 프로세서 또는 대응하는 회로가, 장치로 하여금 적어도 그렇게 언급된 기능을 수행하게 하도록 구성된다고 언급하는 설명과 등가인 것으로 해석된다. 또한, 이러한 기능은 각각의 기능을 수행하기 위해 구체적으로 구성된 회로 또는 수단에 의해 등가적으로 구현가능한 것으로 해석될 것이다(즉, "~하도록 구성된 유닛"이란 표현은 "~하기 위한 수단"과 같은 표현과 등가인 것으로 해석됨).
위의 본원에서 설명된 바와 같은 본 발명의 목적을 위해, 다음을 또한 주목해야 한다:
- (디바이스들, 장치들 및/또는 그의 모듈들의 예로서, 또는 장치들 및/또는 그의 모듈들을 포함하는 엔티티들의 예로서) 소프트웨어 코드 부분들로서 구현되고 장치의 프로세서를 사용하여 실행될 가능성이 높은 방법 단계들은 소프트웨어 코드 독립식이고, 방법 단계들에 의해 정의된 기능성이 유지되는 한, 임의의 알려진 또는 추후 개발되는 프로그래밍 언어를 이용하여 지정될 수 있음;
- 일반적으로, 임의의 방법 단계는 구현된 기능성의 견지에서 양상들/실시예들 및 그의 변형의 사상을 변경하지 않고 하드웨어에 의해 또는 소프트웨어로서 구현되기에 적합함;
- 위에서 정의된 장치들 또는 그 임의의 모듈(들)(예를 들어, 위에서 설명된 양상들/실시예들에 따른 장치들의 기능들을 수행하는 디바이스들)에서 하드웨어 컴포넌트들로서 구현될 가능성이 높은 방법 단계들 및/또는 디바이스들, 유닛들 또는 수단들은 하드웨어 독립적이고, 예를 들어 ASIC(Application Specific IC(Integrated Circuit)) 컴포넌트들, FPGA(Field-programmable Gate Arrays) 컴포넌트들, CPLD(Complex Programmable Logic Device) 컴포넌트들 또는 DSP(Digital Signal Processor) 컴포넌트들을 이용하여 MOS(Metal Oxide Semiconductor), CMOS(Complementary MOS), BiMOS(Bipolar MOS), BiCMOS(Bipolar CMOS), ECL(Emitter Coupled Logic), TTL(Transistor-Transistor Logic) 등과 같이 임의의 알려진 또는 추후 개발되는 하드웨어 기술 또는 이들의 임의의 혼합들을 이용하여 구현될 수 있음;
- 디바이스들, 유닛들 또는 수단들(예를 들어, 위에서 정의된 장치들 또는 그 각각의 유닛들/수단들 중 임의의 하나)은 개별 디바이스들, 유닛들 또는 수단들로 구현될 수 있지만, 이는, 다비이스, 유닛 또는 수단의 기능성이 유지되는 한, 이들이 시스템 전반에 걸쳐 분산된 방식으로 구현되는 것을 배제하지 않음;
- 장치는 반도체 칩, 칩셋, 또는 그러한 칩 또는 칩셋을 포함하는 (하드웨어) 모듈에 의해 표현될 수 있고; 그러나, 이는 하드웨어로 구현되는 대신에, 장치 또는 모듈의 기능성이 프로세서 상에서 실행되고/실행을 위해 실행 가능한 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 (소프트웨어) 모듈 내의 소프트웨어로서 구현될 수 있는 가능성을 배제하지 않음;
- 디바이스는, 예를 들어, 기능적으로 서로 협력하든 또는 동일한 디바이스 하우징에 있지만 기능적으로는 서로 독립적이든지 간에, 하나 초과의 장치의 어셈블리로서 또는 장치로 간주될 수 있음.
일반적으로, 위에서 설명된 양상들에 따른 각각의 기능 블록들 또는 엘리먼트들은, 그것이 각각의 부분들의 설명된 기능들을 수행하도록 적응되기만 하면, 각각, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 알려진 수단에 의해 구현될 수 있다는 것을 주목한다. 언급된 방법 단계들은 개별 기능 블록들에서 또는 개별 디바이스들에 의해 실현될 수 있거나, 또는 방법 단계들 중 하나 또는 그 초과의 것이 단일 기능 블록에서 또는 단일 디바이스에 의해 실현될 수 있다.
일반적으로, 임의의 방법 단계는 본 발명의 사상을 변경하지 않고 하드웨어에 의해 또는 소프트웨어로서 구현되기에 적합하다. 디바이스들 및 수단들은 개별 디바이스들로서 구현될 수 있지만, 디바이스의 기능성이 유지되는 한, 이들은 시스템 전체에 걸쳐 분산된 방식으로 구현되는 것을 배제하지 않는다. 그러한 및 유사한 원리들은 당업자에게 알려진 것으로 간주될 것이다.
본 설명의 견지에서 소프트웨어는, 예컨대, 각각의 기능들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 코드 수단들 또는 부분들을 포함하는 소프트웨어 코드뿐만 아니라, 각각의 데이터 구조 또는 코드 수단/부분들이 저장되어 있는 컴퓨터-판독 가능 (저장) 매체와 같은 유형의 매체 상에서 실현되거나, 또는 잠재적으로 그의 프로세싱 동안 신호 또는 칩에서 실현되는 소프트웨어 (또는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품)를 포함한다.
위에서 설명된 양상들/실시예들 및 일반 및 특정 예들은 예시 목적만을 위해 제공되며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 결코 의도되지 않는다는 것을 주목한다. 오히려, 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 모든 변동들 및 변형들이 커버되도록 의도된다.

Claims (29)

  1. 방법으로서,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트 및 데이터 패킷들을 물리적으로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는 제 1 게이트웨이를 제공하는 단계 ―상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 제 1 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있음 ―,
    상기 제 1 게이트웨이에서, 상기 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 수신하는 단계 ―상기 데이터 패킷은 상기 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 제 2 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 계층 2 아이덴티티에 대해 상기 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 단계,
    상기 아이덴티티가 상기 플로우 테이블에서 발견되는 경우,
    상기 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 상기 제 2 호스트를 서빙하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 계층 2 아이덴티티로 대체하는 단계, 및
    상기 데이터 패킷을 상기 제 2 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아이덴티티가 상기 플로우 테이블에서 발견되지 않은 경우,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대해 상기 제 1 게이트웨이에 저장된 할당 테이블을 탐색하는 단계, 및
    상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티가 상기 할당 테이블에서 발견되는 경우,
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 상기 플로우 테이블에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티가 상기 할당 테이블에서 발견되지 않은 경우,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대한 질의를 레지스터로 포워딩하는 단계,
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 레지스터로부터 수신하는 단계, 및
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 상기 할당 테이블에 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 상기 게이트웨이의 기능들은 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 방법.
  5. 방법으로서,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트 및 데이터 패킷들을 물리적으로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는 게이트웨이를 제공하는 단계 ―상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있음 ―,
    상기 게이트웨이에서, 호스트로부터의 어태치(attach) 요청을 수신하는 단계 ―상기 어태치 요청은 상기 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―,
    상기 게이트웨이에서, 상기 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스를 상기 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 단계, 및
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 상기 게이트웨이의 기능들이 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 방법.
  7. 방법으로서,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트 및 데이터 패킷들을 물리적으로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는 제 1 게이트웨이를 제공하는 단계 ―상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 제 1 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있음 ―,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트 및 데이터 패킷들을 물리적으로 포워딩하기 위한 수단을 포함하는 제 2 게이트웨이를 제공하는 단계 ―상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 제 1 및 제 2 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있음 ―,
    레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 상기 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 단계,
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대하여 데이터베이스를 탐색하는 단계, 및
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 제 1 게이트웨이로 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 레지스터에 의해, 트래픽 엔지니어링 데이터베이스로부터 상기 제 1 게이트웨이와 상기 제 2 게이트웨이 간의 경로 정보를 리트리빙하는 단계,
    상기 제 1 게이트웨이와 상기 제 2 게이트웨이 간의 최단 경로를 구성하는 단계, 및
    상기 경로 정보를 상기 제 1 게이트웨이 및 상기 제 2 게이트웨이로 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 상기 레지스터의 기능들이 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 방법.
  10. 방법으로서,
    레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 단계,
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 상기 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 단계, 및
    상기 호스트의 상기 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 상기 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우,
    상기 다른 게이트웨이의 상기 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 단계를 포함하고,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트가 상기 게이트웨이에 포함되고, 그리고 상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있는, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방법은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 구현되며, 상기 레지스터의 기능들이 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티 또는 상기 다른 게이트웨이의 상기 다른 아이덴티티 중 적어도 하나는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블(label) 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 방법.
  13. 제 1 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서, 및
    상기 프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은, 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    제 1 게이트웨이에서, 상기 제 1 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 1 호스트로부터 제 2 게이트웨이에 의해 서빙되는 제 2 호스트를 목적지로 하는 데이터 패킷을 수신하는 것 ―상기 데이터 패킷은 상기 제 2 호스트의 계층 3 목적지 어드레스 및 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 포함하는 헤더를 가짐―,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 제 2 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 계층 2 아이덴티티에 대해 상기 제 1 게이트웨이에 저장된 플로우 테이블을 탐색하는 것,
    상기 아이덴티티가 상기 플로우 테이블에서 발견되는 경우,
    상기 브로드캐스트 계층 2 목적지 어드레스를 상기 제 2 호스트를 서빙하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 계층 2 아이덴티티로 대체하는 것, 및
    상기 데이터 패킷을 상기 제 2 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하게 하도록 구성되고,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트가 상기 제 1 게이트웨이에 포함되고, 그리고 상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 제 1 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있는, 제 1 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은 추가로, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    상기 아이덴티티가 상기 플로우 테이블에서 발견되지 않은 경우,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대해 상기 제 1 게이트웨이에 저장된 할당 테이블을 탐색하는 것, 및
    상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티가 상기 할당 테이블에서 발견되는 경우,
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 상기 플로우 테이블에 저장하는 것을 수행하게 하도록 구성되는, 제 1 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은 추가로, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관된 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티가 상기 테이블에서 발견되지 않은 경우,
    상기 제 1 게이트웨이에 의해, 상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대한 질의를 레지스터로 포워딩하는 것,
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 레지스터로부터 수신하는 것, 및
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 계층 3 목적지 어드레스와 연관시켜 상기 할당 테이블에 저장하는 것을 수행하게 하도록 구성되는, 제 1 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 기능들은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 제 1 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  17. 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서, 및
    상기 프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    게이트웨이에서, 호스트로부터의 어태치 요청을 수신하는 것 ―상기 어태치 요청은 상기 호스트의 계층 3 목적지 어드레스를 포함함―,
    상기 게이트웨이에서, 상기 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스를 상기 게이트웨이의 아이덴티티와 연관시켜 할당 테이블에 저장하는 것, 및
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 상기 계층 3 목적지 어드레스를 레지스터로 포워딩하는 것을 수행하게 하도록 구성되고,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트가 상기 게이트웨이에 포함되고, 그리고 상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있는, 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 기능들은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  19. 레지스터에서 사용하기 위한 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서, 및
    상기 프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    레지스터에서, 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 제 2 게이트웨이의 아이덴티티에 대해 제 1 게이트웨이로부터 질의를 수신하는 것,
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티에 대하여 데이터베이스를 탐색하는 것, 및
    상기 계층 3 목적지 어드레스에 대응하는 상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티를 상기 제 1 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하게 하도록 구성되고,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트가 상기 제 1 게이트웨이 및 상기 제 2 게이트웨이에 포함되고, 그리고 상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 제 1 및 제 2 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있는, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은 추가로, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    상기 레지스터에 의해, 트래픽 엔지니어링 데이터베이스로부터 상기 제 1 게이트웨이와 상기 제 2 게이트웨이 간의 경로 정보를 리트리빙하는 것,
    상기 제 1 게이트웨이와 상기 제 2 게이트웨이 간의 최단 경로를 구성하는 것, 및
    상기 경로 정보를 상기 제 1 게이트웨이 및 상기 제 2 게이트웨이로 송신하는 것을 수행하게 하도록 구성되는, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 레지스터의 기능들은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
  22. 레지스터에서 사용하기 위한 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서, 및
    상기 프로세서에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위한 적어도 하나의 메모리를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 상기 장치로 하여금 적어도:
    레지스터에서, 호스트가 어태치되는 게이트웨이의 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 계층 3 어드레스를 포함하는 정보를 수신하는 것;
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티와 연관된 상기 호스트의 상기 계층 3 어드레스를 데이터베이스에 저장하는 것, 및
    상기 호스트의 상기 계층 3 어드레스가 다른 게이트웨이의 다른 아이덴티티와 연관되어 상기 데이터베이스에 이미 저장되어있는 경우,
    상기 다른 게이트웨이의 상기 다른 아이덴티티와의 연관성을 삭제하는 것을 수행하도록 구성되고,
    패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들의 세트가 상기 게이트웨이에 포함되고, 그리고 상기 패킷 헤더 정보를 대체하기 위한 규칙들은, 다수의 게이트웨이들을 제어하고 있는 소프트웨어에 의해 설정되고 있는, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 레지스터의 기능들은 소프트웨어 정의 네트워킹을 이용하여 애플리케이션 데이터베이스에 저장된 애플리케이션들로서 구현되는, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티 또는 상기 다른 게이트웨이의 상기 다른 아이덴티티 중 적어도 하나는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 장치.
  25. 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 실행되는 경우, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법의 기능들을 수행하게 하기 위한 실행가능 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  26. 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 방법.
  27. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 방법.
  28. 제 17 항에 있어서,
    상기 게이트웨이의 상기 아이덴티티는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 게이트웨이에서 사용하기 위한 장치.
  29. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 게이트웨이의 상기 아이덴티티는, 계층 2에 따른 아이덴티티, 계층 3에 따른 아이덴티티, 또는 멀티프로토콜 레이블 스위칭에 따른 아이덴티티 중 하나인, 레지스터에서 사용하기 위한 장치.
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