KR102208873B1 - 데이터 패킷에 관한 경로 정보를 취득하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 데이터 패킷 및 디바이스의 경로 정보를 획득하는 방법을 개시한다. 이 방법은 다음의 단계들: 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크에서 송신된 데이터 패킷을 수신하는 단계; 및 네트워크 디바이스에 의해, 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계- 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시임 -를 포함한다. 본 출원은 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 장점을 갖는다.

Description

데이터 패킷에 관한 경로 정보를 취득하는 방법 및 디바이스
본 출원은 통신 분야에 관한 것으로, 특히, 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
데이터 패킷은 네트워크에서 교환되고 송신되는 데이터 단위, 즉 스테이션에 의해 한 번에 전송되는 데이터 블록이다. 데이터 패킷은 전송될 완전한 데이터 정보를 포함한다. 데이터 패킷들은 길이가 크게 변하고, 데이터 패킷의 길이는 제한되지 않고 가변적이다. 데이터 패킷은 네트워크 송신의 단위이다. 송신 프로세스에서, 데이터 패킷은 세그먼트, 패킷, 또는 송신을 위한 프레임 내로 캡슐화된다. 캡슐화는 패킷 헤더 내에서 특정 포맷으로 조직되는 데이터인 일부 정보 세그먼트들을 추가하는 방식으로 수행된다. 예를 들어, 정보 세그먼트들은 패킷 타입, 패킷 버전, 패킷 길이, 및 패킷 엔티티와 같은 정보를 포함한다.
종래 기술 해결책의 구현 동안, 이하의 기술적 문제들이 종래 기술에서 발견된다:
라우터와 같은 네트워크 디바이스의 AQM(영문 전체 명칭: Active Queue Management) 메커니즘은 혼잡을 완화하기 위해 네트워크 혼잡이 발생할 때 패킷 드롭핑(dropping)을 수행하기 위해 사용된다. 현재의 AQM 메커니즘에서, 랜덤 드롭핑 방식이 주로 사용되고, TCP 혼잡 제어 알고리즘은 주로 TCP 플로우의 혼잡 윈도우를 조정하기 위해 사용되어, TCP 전송 레이트가 네트워크의 물리적 대역폭 및 혼잡 상태와 가장 잘 매칭된다. 현재 TCP 혼잡 제어 알고리즘은 주로 TCP 플로우의 현재 전송 레이트 및 패킷 손실 상태에 기초하여 혼잡 윈도우를 조정하지만, 네트워크 혼잡에 대해, 데이터 패킷의 경로 정보(예를 들어, 라우터들의 홉 카운트(hop count) 또는 RTT(영문 전체 명칭: Round-Trip Time) 값)가 또한 매우 중요한 참조 파라미터이다. 그러나, 종래 기술에서 데이터 패킷의 경로 정보가 획득될 수 없다.
본 출원은 네트워크의 리소스 활용을 개선하기 위해 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 방법 및 디바이스를 제공한다.
제1 양태에 따르면, 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다: 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크에서 송신된 데이터 패킷을 수신하는 단계; 네트워크 디바이스에 의해, 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계- 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시임 -.
본 출원의 제1 양태에서 제공되는 기술적 해결책에 따르면, 데이터 패킷이 수신된 후, 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스가 획득되고, 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보가 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 획득되어서, 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 경로 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 기술적 해결책은 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 장점을 갖는다.
가능한 설계에서, 경로 정보가 라우터들의 총 홉 카운트를 포함할 때, 네트워크 디바이스에 의해, 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계는 구체적으로 다음을 포함한다: 데이터 패킷의 타임 투 리브(time to live) 값에 기초하여 소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의 데이터 패킷의 라우터들의 제1 홉 카운트를 계산하고, 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터, 네트워크 디바이스로부터 목적지 어드레스로의 라우터들의 제2 홉 카운트를 발견하는 단계- 제1 홉 카운트와 제2 홉 카운트의 합은 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 통과된 라우터들의 총 홉 카운트임 -.
가능한 설계는 라우터들의 총 홉 카운트를 획득하는 특정 방식을 제공하여, 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보를 획득하는 데 있어서 네트워크 디바이스를 지원한다.
다른 가능한 설계에서, 경로 정보가 라우터들의 총 홉 카운트를 포함할 때, 네트워크 디바이스에 의해, 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계는 구체적으로 다음을 포함한다: 데이터 패킷의 소스 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터, 소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의 라우터들의 제3 홉 카운트를 발견하고, 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터, 네트워크 디바이스로부터 목적지 어드레스로의 라우터들의 제4 홉 카운트를 발견하는 단계- 제3 홉 카운트와 제4 홉 카운트의 합은 소스 엔드로부터 목적지 엔드로 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트임 -.
다른 가능한 설계는 라우터들의 총 홉 카운트를 획득하는 다른 특정 방식을 제공하여, 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보를 획득하는 데 있어서 네트워크 디바이스를 지원한다.
또 다른 가능한 설계에서, 경로 정보가 라우터들의 총 홉 카운트를 포함할 때, 네트워크 디바이스에 의해, 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계는 구체적으로 다음을 포함한다: 데이터 패킷이 라우터들의 총 홉 카운트를 포함하지 않을 때, 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크 디바이스로부터 목적지 엔드로의 제5 홉 카운트를 발견하기 위해 쿼리 패킷을 전송하고- 제5 홉 카운트와 소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의 제6 홉 카운트의 합은 라우터들의 총 홉 카운트임 -, 데이터 패킷의 확장 필드 내에 라우터들의 총 홉 카운트를 채우는 단계- 쿼리 패킷의 목적지 어드레스 및 데이터 패킷의 목적지 어드레스는 동일함 -.
또 다른 가능한 설계는 라우터들의 총 홉 카운트를 획득하는 또 다른 특정 방식을 제공하여, 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보를 획득하는 데 있어서 네트워크 디바이스를 지원한다.
그에 더한 다른 가능한 설계에서, 전술한 가능한 설계들의 라우터들의 총 홉 카운트는 데이터 패킷에 대응하는 서비스 패킷의 확장 필드에 로딩될 수 있다.
그에 더한 또 다른 가능한 설계에서, 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계는 구체적으로 다음을 포함한다: 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크에서 확산된 라우팅 패킷을 수신하는 것- 라우팅 패킷은 어드레스 및 어드레스로부터 네트워크 디바이스로의 확산 동안 통과된 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트를 포함함 -; 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트의 네트워크 토폴로지에 기초하여 네트워크 디바이스로부터 에지 디바이스로의 제7 홉 카운트를 획득하는 것- 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트와 제7 홉 카운트의 합 플러스 1은, 네트워크 디바이스로부터 어드레스로의 라우터들의 총 홉 카운트를 제공함 -; 및 어드레스와 어드레스의 라우터들의 총 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 저장하는 것- 에지 디바이스는, 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트로부터 어드레스로 데이터 패킷이 전송될 때 통과되는, 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트에서의 마지막 디바이스임 -.
그에 더한 또 다른 가능한 설계는 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 획득하는 특정 구현을 제공하여, 가능한 설계, 다른 가능한 설계, 및 또 다른 가능한 설계의 구현을 지원한다.
추가적인 가능한 설계에서, 네트워크 혼잡이 발생할 때, 네트워크 디바이스는 경로 정보에 기초하여 데이터 패킷의 패킷 드롭핑 정책을 결정하거나, 또는 네트워크 디바이스는 경로 정보에 기초하여 데이터 패킷의 송신 레이트를 결정한다.
추가적인 가능한 설계에서, 네트워크 디바이스는 경로 정보에 기초하여 데이터 패킷의 패킷 드롭핑 정책 또는 데이터 패킷의 송신 레이트를 조정하여, 패킷 드롭핑 정책을 최적화하고 송신 레이트를 개선한다.
제2 양태에 따르면, 네트워크 디바이스가 제공되며, 네트워크 디바이스는 다음을 포함한다:
네트워크에서 송신된 데이터 패킷을 수신하도록 구성되는 송수신기 유닛; 및
데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하도록 구성되는 처리 유닛- 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시임 -.
데이터 패킷을 수신한 후, 본 출원의 제2 양태에서 제공된 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스를 획득하고, 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보를 획득하고, 데이터 패킷의 경로 정보를 추가로 획득할 수 있다. 따라서, 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 장점을 갖는다.
후속하는 가능한 설계들에서, 처리 유닛은 제1 양태에서의 가능한 설계, 다른 가능한 설계, 또 다른 가능한 설계, 그에 더한 다른 가능한 설계, 그에 더한 또 다른 가능한 설계, 및 추가적인 가능한 설계를 구현하도록 구성될 수 있다.
본 출원의 실시예들에서의 기술적 해결책들을 더 명확하게 설명하기 위해, 다음은 실시예들을 설명하기 위해 요구되는 첨부 도면들을 간단히 설명한다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부 도면들은 단지 본 출원의 일부 실시예들을 도시하고, 본 기술 분야의 통상의 기술자들은 창의적인 노력 없이 이들 첨부 도면들로부터 다른 도면들을 여전히 도출할 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 방법의 개략적인 플로우차트이다;
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 복수의 네트워크의 구현 시나리오의 개략도이다;
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 복수의 네트워크의 다른 구현 시나리오의 개략도이다;
도 4는 본 출원에 따른 네트워크 디바이스의 개략적인 구조도이다; 및
도 5는 본 출원에 따른 네트워크 디바이스의 하드웨어의 개략적인 구조도이다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 실시예에 따른 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 방법을 도시한다. 이 방법은 네트워크 디바이스에 적용되고, 네트워크 디바이스는 라우터, 노드, 또는 서버와 같은 디바이스를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
단계 101. 네트워크 디바이스는 네트워크에서 송신된 데이터 패킷을 수신한다.
단계 101에서의 수신은 유선 방식으로 수행될 수 있거나, 또는 확실히 무선 방식으로 수행될 수 있다. 이 실시예는 전술한 수신 방식들로 제한되지 않는다.
단계 102. 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하고, 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시일 수 있다.
경로 정보가 라우터들의 총 홉 카운트일 수 있을 때, 네트워크 디바이스가 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득할 수 있는 것은 구체적으로 다음을 포함할 수 있다:
네트워크 디바이스는 데이터 패킷에서 TTL(영문 전체 명칭: Time To Live) 값을 획득하고, TTL 값에 기초하여 소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의 데이터 패킷의 라우터들의 제1 홉 카운트를 계산하고, 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 사이의 맵핑 관계로부터, 네트워크 디바이스로부터 목적지 어드레스로의 라우터들의 제2 홉 카운트를 발견하며, 제1 홉 카운트와 제2 홉 카운트의 합은 소스 엔드로부터 목적지 엔드로 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트이다.
TTL 값에 기초하여 소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의, 데이터 패킷의 라우터들의 제1 홉 카운트를 계산하는 것의 구현은 다음과 같을 수 있다: TCP 프로토콜에 따라, TTL의 초기 값은 64이다. 라우터가 통과될 때마다 값은 1씩 감소한다. 따라서, 통과된 라우터들의 제1 홉 카운트는 64로부터 데이터 패킷의 TTL 값을 직접 감산함으로써 획득될 수 있다.
어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 획득하는 방식은 구체적으로 다음을 포함할 수 있다:
네트워크 디바이스는 네트워크에서 확산된 라우팅 패킷을 수신하고- 라우팅 패킷은 어드레스(통상적으로, 라우팅 패킷을 확산시키는 소스 엔드 디바이스의 IP 어드레스임) 및 어드레스로부터 네트워크 디바이스로의 확산 동안 통과된 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트를 포함함 -; 네트워크 디바이스는 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트의 네트워크 토폴로지에 기초하여 네트워크 디바이스로부터 에지 디바이스로의 제7 홉 카운트를 획득하고- 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트와 제7 홉 카운트의 합 플러스 1은 네트워크 디바이스로부터 어드레스로의 라우터들의 총 홉 카운트가 됨 -; 네트워크 디바이스는 어드레스와 어드레스의 라우터들의 총 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 저장한다- 에지 디바이스는, 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트에서, 데이터 패킷이 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트로부터 어드레스로 전송될 때 통과하는 마지막 디바이스임 -.
전술한 라우팅 패킷은 IGP(영문 전체 명칭: Interior Gateway Protocol) 라우팅 패킷을 확장함으로써 구체적으로 구현될 수 있다. 표 1은 확장된 라우팅 패킷의 포맷을 도시한다:
Figure 112019007157688-pct00001
표 1의 다른 필드의 정의에 대해서는, IGP 라우팅 프로토콜에서의 정의를 참조한다. 세부 사항은 본 명세서에서 제공되지 않는다. 본 출원에서, 각각의 네트워크 세그먼트 내의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트는 표 1의 거리 필드에서 운반된다.
각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트는 다음의 방식으로 획득될 수 있다: IGP 프로토콜에 따라, 로컬 네트워크 영역 내의 라우터(흔히 네트워크 세그먼트로 지칭됨)는 로컬 네트워크 영역의 네트워크 토폴로지를 감지할 수 있고, 네트워크 토폴로지 및 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여, 데이터 패킷에 의해 통과되는 네트워크 영역 내의 라우터들의 홉 카운트를 획득할 수 있다. 특정 구현예는 다음과 같을 수 있다: IGP 프로토콜에 따라, 각각의 라우터는 라우터가 위치되는 영역의 네트워크 토폴로지 구조를 학습할 수 있고, 네트워크 토폴로지 구조에 기초하여 라우터로부터 네트워크 세그먼트로의, 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트를 획득할 수 있다. 이 출원에서, 하나의 거리 필드가 라우팅 패킷에 추가되고, 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 홉 카운트가 거리 필드에 추가된다. 다음은 라우터들의 홉 카운트를 획득하는 방법을 설명하기 위해 실시예를 사용한다.
도 3에 도시된 네트워크를 예로서 사용하면, 설명의 용이함을 위해, 본 명세서에서의 네트워크 디바이스는 "R"에 의해 표현되고, R 뒤의 숫자는 네트워크 디바이스의 번호를 나타낸다. 예를 들어, "R2" 는 네트워크 내의 제2 네트워크 디바이스를 나타낸다. 구체적인 구현 방법은 다음과 같다.
R2가 10.0.1.0/24 네트워크 세그먼트에 관한 정보를 AS200에 확산시킬 때, (이하의 코드의 마지막 라인에 도시된 바와 같이) R2로부터 10.0.1.0/24 네트워크 세그먼트로의 라우터들의 홉 카운트가 라우팅 패킷의 AS_PATH 특성의 원래의 정보에 추가된다:
AS path segment: 100
path segment type: AS_SEQUENCE (2)
path segment length: 1 AS
path segment value: 100, 2
"path segment value: 100, 2"에서, "100"은 통과되는 네트워크 영역의 식별자를 나타내고, "2"는 100에 의해 표시된 네트워크 영역에서 데이터 패킷에 의해 통과된 라우터들의 홉 카운트를 나타낸다.
유사하게, R3이 정보를 R5로 확산시킨 후에, R5는 AS200의 IGP를 사용하는 것에 의해 R5로부터 R3로의 라우터들의 홉 카운트를 계산하고, 홉 카운트를 업데이트 패킷에 추가하고, 업데이트 패킷을 AS300으로 확산시킨다.
AS path segment: 100 200
path segment type: AS_SEQUENCE (2)
path segment length: 2 AS
path segment value: 100, 2, 200, 3
"path segment value: 100, 2, 200, 3", "200"은 R3이 위치되는 네트워크 영역의 식별자를 나타내고, "200, 3" 은 3개의 라우터가 200에 의해 표시된 네트워크 영역에서 통과된다는 것을 나타낸다. 여기서, 어드레스와 라우터들의 총 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 설정하는 네트워크 디바이스는 R8이고, 라우팅 패킷에서 운반되는 어드레스는 10.0.1.0/24인 것으로 가정된다. R8의 경우, 거리의 값은 2+3=5이다. AS300의 경우, 데이터 패킷이 AS300으로부터 10.0.1.0/24로 전송될 때 통과되는 마지막 디바이스는 R7이어서, R7이 에지 디바이스이다. R8로부터 R7로의 라우터들의 홉 카운트가 1이고, 따라서 R8로부터 10.0.1.0/24로 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트가 2+3+1+1=7인 것을 네트워크 토폴로지로부터 알 수 있다. 그 다음, R8은, 7인 라우터들의 총 홉 카운트와, 어드레스 10.0.1.0/24 사이의 맵핑 관계를 저장한다.
본 명세서에서의 맵핑 관계의 설정을 더 잘 설명하기 위해, AS200 내의 R5는 R5가 10.0.1.0/24와 라우터들의 총 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 설정하는 방법을 설명하기 위한 예로서 사용된다. R5의 경우, 거리의 값은 2이고(AS100에서의 라우터들의 홉 카운트만을 나타냄), R5가 위치되는 네트워크 세그먼트는 AS200이고, 데이터 패킷이 AS200으로부터 10.0.1.0/24로 전송될 때 통과되는 마지막 디바이스는 R3이다. AS200의 토폴로지 구조에 기초하여, R5로부터 R3으로 통과되는 라우터들의 홉 카운트는 2이고, 따라서 R5로부터 10.0.1.0/24로의 라우터들의 총 홉 카운트는 2+2+1=5이다. R5는, 5인 라우터들의 총 홉 카운트와 어드레스 10.0.1.0/24 사이의 맵핑 관계를 저장한다.
라우팅 정보가 라우터들의 총 홉 카운트를 포함하는 경우, 단계 102의 구현 방법은 대안적으로, 구체적으로 다음과 같을 수 있다:
소스 엔드로부터 네트워크 디바이스로의 라우터들의 제3 홉 카운트는 데이터 패킷의 소스 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터 발견되고, 네트워크 디바이스로부터 목적지 어드레스로의 라우터들의 제4 홉 카운트는 데이터 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 그리고 어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터 발견되며, 제3 홉 카운트와 제4 홉 카운트의 합은 소스 엔드로부터 목적지 엔드로 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트이다.
어드레스와 라우터들의 홉 카운트 사이의 맵핑 관계를 획득하는 방식에 대해서는, 전술한 설명을 참조한다. 세부 사항들은 본 명세서에서 반복되지 않는다.
소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 레이턴시는 소스 엔드 네트워크 디바이스 또는 목적지 엔드 네트워크 디바이스에 의해 프로브 패킷을 전송함으로써 획득될 수 있다. 프로브 패킷을 전송하는 특정 방식 및 레이턴시를 획득하는 특정 방식에 대해서는, TCP 프로토콜에서의 정의들을 참조한다. 세부 사항은 본 명세서에서 제공되지 않는다. 레이턴시를 획득한 후, 소스 엔드 네트워크 디바이스는 레이턴시를 데이터 패킷에 추가한다.
단계 103(도면에 도시되지 않음). 네트워크 혼잡이 발생할 때, 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 경로 정보에 기초하여 데이터 패킷의 패킷 드롭핑 정책 또는 데이터 패킷의 송신 레이트를 결정한다.
경로 정보가 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시를 포함하는 경우, 단계 103에서의 패킷 드롭핑 정책은 구체적으로 다음의 정책을 포함할 수 있다:
네트워크 디바이스는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 큰 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률이 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 작은 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률보다 작은 것으로 정의한다.
단계 103에서의 패킷 드롭핑 정책은 구체적으로 다음의 정책을 포함할 수 있다:
네트워크 디바이스는 라우터들의 큰 총 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률이 라우터들의 작은 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률보다 작은 것으로 정의한다.
물론, 단계 103에서의 패킷 드롭핑 정책은 다음의 정책을 추가로 구체적으로 포함할 수 있다:
라우터들의 총 홉 카운트에 기초하여 분할을 통해 복수의 간격이 획득되고, 상이한 큐 길이, 큐 임계값, 및 패킷 드롭핑 확률이 각각의 간격에 대해 정의되며,
라우터들의 총 홉 카운트가 큰 간격의 큐 길이는, 라우터들의 총 홉 카운트가 작은 간격의 큐 길이보다 크고; 라우터들의 총 홉 카운트가 큰 간격의 큐 임계값은 라우터들의 총 홉 카운트가 작은 간격의 큐 임계값보다 크고; 라우터들의 총 홉 카운트가 큰 간격의 패킷 드롭핑 확률은, 라우터들의 총 홉 카운트가 작은 간격의 패킷 드롭핑 확률보다 크다.
물론, 단계 103은 대안적으로 다음의 해결책으로 대체될 수 있다: 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 경로 정보에 기초하여 데이터 패킷의 송신 레이트를 결정하거나; 또는
네트워크 디바이스는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 큰 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 송신 레이트가 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 작은 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률보다 큰 것으로 정의하거나; 또는
네트워크 디바이스는 라우터들의 큰 총 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 송신 레이트가 라우터들의 작은 총 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 송신 레이트보다 큰 것으로 정의한다.
본 출원에서 제공되는 기술적 해결책에서, 데이터 패킷이 수신된 후에, 데이터 패킷의 경로 정보가 획득된다. 따라서, 기술적 해결책은 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 장점을 갖는다. 그 후, 경로 정보는 패킷 드롭핑 정책 또는 데이터 패킷의 송신 레이트를 결정하기 위해 사용되고, 따라서 전송될 데이터 패킷에 대해 타겟팅된 드롭핑이 수행되고, 네트워크의 리소스 활용은 가능한 한 많이 개선된다.
다음은 본 출원의 이 실시예에서 제공되는 기술적 해결책의 기술적 효과들을 설명하기 위해 도 2를 사용한다. 도 2는 네트워크 혼잡을 방지하기 위해 경로 정보를 사용하는 기술적 해결책을 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2에 도시된 시스템은 6개의 네트워크 디바이스를 포함한다. 6개의 네트워크 디바이스 사이의 구별을 용이하게 하기 위해, 6개의 네트워크 디바이스는 R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6로 명명되고, 그 접속 방식들은 도 2에서 실선으로 도시된다. 구별을 용이하게 하기 위해, 6개의 네트워크 디바이스들 사이의 링크들은 L1, L2, L3, L4, 및 L5로 명명된다. 여기서, 도 2에 도시된 네트워크 디바이스들 간에 단지 2개의 플로우가 존재한다고 가정한다. 구별을 용이하게 하기 위해, 2개의 플로우가 Flow1 및 Flow2로 명명된다. Flow1은 R4를 통해 R5 내지 R6에 의해 전송될 수 있고, Flow1이 통과하는 링크들은 L4 및 L5일 수 있다. Flow1은 R1, R2, R3, 및 R4를 통해 R1 내지 R6에 의해 전송될 수 있고, Flow1이 통과하는 링크들은 L1, L2, L3, 및 L5일 수 있다. 여기서, L5의 최대 네트워크 속도는 100Mbps이고 L1, L2, L3 및 L4의 최대 네트워크 속도들은 모두 60Mbps인 것으로 가정된다.
여기서, 도 2에 도시된 모든 링크가 최대 네트워크 속도들로 되어 있는 것으로 가정한다. L5의 최대 네트워크 속도는 100Mbps이고, L3 및 L4의 최대 네트워크 속도는 양자 모두 60Mbps이고, L3 및 L4의 네트워크 속도들의 합은 120Mbps이다. 결과적으로, 모든 링크가 최대 네트워크 속도들로 되어 있다면, R4 상에서 혼잡이 발생한다. 이 경우, 혼잡을 용이하게 하기 위해, 패킷은 드롭핑될 필요가 있다. 단지 2개의 플로우 Flow1 및 Flow2가 있고, R4는 Flow1의 데이터 패킷을 드롭핑하거나 Flow2의 데이터 패킷을 드롭핑하기로 선택할 수 있다. 다음은 Flow1 또는 Flow2의 데이터 패킷이 드롭핑될 때 네트워크의 리소스 활용을 분석한다.
Flow1의 패킷이 드롭핑된다면(통과되는 라우터들의 홉 카운트는 1임):
링크들 L1, L2 및 L3은 영향을 받지 않는다. TCP 프로토콜의 정의에 따르면, 패킷이 드롭핑될 때, 드롭핑된 패킷에 대응하는 링크의 네트워크 속도는 절반으로 감소한다. 따라서, L4의 네트워크 속도는 30Mbps로 감소하고, L5의 네트워크 속도는 90Mbps로 감소한다. L5의 네트워크 속도는 최대 네트워크 속도 100Mbps보다 작고, 혼잡은 발생하지 않는다. 이 경우, 네트워크의 리소스 활용에 관하여, L4의 리소스 활용만이 50%이고, L1, L2 및 L3의 리소스 활용들은 모두 100%이다.
Flow2의 패킷이 드롭핑된다면(통과되는 라우터들의 홉 카운트는 3임):
L4 링크는 영향을 받지 않고, L1, L2 및 L3의 네트워크 속도들은 모두 30Mbps로 감소하고, L5의 네트워크 속도는 90Mbps로 감소한다. L5의 네트워크 속도는 최대 네트워크 속도 100Mbps보다 작고, 혼잡은 발생하지 않는다. 이 경우, 네트워크의 리소스 활용에 관하여, L1, L2 및 L3의 리소스 활용들은 모두 50%이고, L4의 리소스 활용은 100%이다.
Flow2의 패킷이 드롭핑될 때의 리소스 활용은 Flow1의 패킷이 드롭핑될 때의 리소스 활용보다 작다는 것을 알 수 있다. 즉, 라우터들의 더 큰 홉 카운트를 통과하는 플로우 상의 데이터 패킷이 드롭핑된다면, 혼잡 포인트로부터 더 멀리 떨어진 더 많은 링크가 영향을 받아, 네트워크의 전체 리소스 활용을 감소시킨다. 반대로, 라우터들의 더 작은 홉 카운트를 통과하는 플로우의 데이터 패킷이 드롭핑된다면, 네트워크의 전체 리소스 활용이 개선된다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원에서 제공된 네트워크 디바이스(400)를 도시한다. 네트워크 디바이스는 지능형 단말기, 컴퓨터, 서버, 스위치, 또는 라우터와 같은 데이터 패킷을 전송 또는 포워딩할 수 있는 디바이스를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 실시예에서의 용어들의 정의들 및 예들에 대해서는, 도 1에 대응하는 실시예를 참조한다. 세부 사항들은 본 명세서에서 반복되지 않는다. 네트워크 디바이스(400)는:
네트워크에서 송신된 데이터 패킷을 수신하도록 구성되는 송수신기 유닛(401); 및
데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하도록 구성되는 처리 유닛(402)- 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시임 -을 포함한다.
데이터 패킷을 수신한 후, 본 출원에서 제공된 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스를 획득하고, 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 경로 정보를 획득하고, 데이터 패킷의 경로 정보를 추가로 획득할 수 있다. 따라서, 네트워크 디바이스는 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 장점을 갖는다.
선택적으로, 처리 유닛(402)은 단계 102 및 단계 103을 수행하고 도 1에 도시된 전술한 실시예에서 단계 102 및 단계 103의 상세한 해결책들을 구현하도록 추가로 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 출원의 실시예에서 제공되는 네트워크 디바이스(50)의 간략화된 개략도이다. 네트워크 디바이스(50)는 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 서버, 기지국, 또는 모바일 스위칭 센터와 같은 디바이스를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 도 5에 도시된 바와 같이, 네트워크 디바이스(50)는 프로세서(501), 메모리(502), 송수신기(503), 및 버스(504)를 포함한다. 송수신기(503)는 외부 디바이스로부터 데이터를 수신하고 외부 디바이스로 데이터를 전송하도록 구성된다. 네트워크 디바이스(50)는 하나 이상의 프로세서(501)를 가질 수 있다. 본 출원의 일부 실시예들에서, 프로세서(501), 메모리(502), 및 송수신기(503)는 버스 시스템을 사용하는 것에 의해 또는 다른 방식으로 접속될 수 있다. 네트워크 디바이스(50)는 도 1에 도시된 방법을 실행하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서의 용어들의 정의들 및 예들에 대해서는, 도 1에 대응하는 실시예를 참조한다. 세부 사항들은 본 명세서에서 반복되지 않는다.
송수신기(503)는 네트워크에서 송신된 데이터 패킷 또는 네트워크에서 확산된 라우팅 패킷을 수신하도록 구성된다.
메모리(502)는 프로그램 코드를 저장한다. 프로세서(501)는 메모리(502)에 저장된 프로그램 코드를 호출하여 다음의 동작들을 수행하도록 구성된다:
처리 유닛(501)은 데이터 패킷의 소스 어드레스 및 목적지 어드레스에 기초하여 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하도록 구성되고, 경로 정보는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 소스 엔드로부터 목적지 엔드로의 데이터 패킷의 레이턴시이다.
선택적으로, 프로세서(501)는 단계 102 및 단계 103을 수행하고, 도 1에 도시된 전술한 실시예에서 단계 102 및 단계 103의 상세한 해결책들을 구현하도록 추가로 구체적으로 구성될 수 있다. 전술한 단계들의 구체적인 설명에 대해서는, 도 1에 도시된 실시예에서의 설명을 참조한다. 세부 사항들은 본 명세서에서 반복되지 않는다.
본 명세서에서 프로세서(501)는 처리 요소일 수 있거나, 또는 복수의 처리 요소의 집합적 용어일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 처리 요소는 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit, CPU)일 수 있고, 응용 주문형 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit, ASIC)일 수 있거나, 본 출원의 이 실시예를 구현하기 위한 하나 이상의 집적 회로로서, 예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서(digital signal processor, DSP), 또는 하나 이상의 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA)로서 구성될 수 있다.
메모리(503)는 저장 장치일 수 있거나, 복수의 저장 요소의 집합적 용어일 수 있고, 애플리케이션 프로그램 실행 장치의 실행을 위해 요구되는 실행 가능 프로그램 코드, 또는 파라미터, 데이터 등을 저장하도록 구성된다. 또한, 메모리(503)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있거나, 비휘발성 메모리(non-volatile memory), 예를 들어 디스크 메모리 또는 플래시 메모리(Flash)를 포함할 수 있다.
버스(504)는 산업 표준 아키텍처(Industry Standard Architecture, ISA) 버스, 주변 컴포넌트 상호 접속(Peripheral Component, PCI) 버스, 확장된 산업 표준 아키텍처(Extended Industry Standard Architecture, EISA) 버스 등일 수 있다. 버스는 어드레스 버스, 데이터 버스, 제어 버스 등으로 분류될 수 있다. 표현의 용이함을 위해, 단지 하나의 굵은 라인이 도 5에서 버스를 나타내기 위해 사용되지만, 이것은 단지 하나의 버스 또는 단지 하나의 타입의 버스만이 있다는 것을 의미하지는 않는다.
네트워크 디바이스는 버스를 사용하는 것에 의해 프로세서(501)와 같은 다른 부분에 연결되도록 버스(504)에 접속되는 입력/출력 장치를 추가로 포함할 수 있다. 입력/출력 장치는 조작자를 위한 입력 인터페이스를 제공하여, 조작자가 입력 인터페이스 상에서 제어 항목을 선택할 수 있게 하거나, 다른 인터페이스일 수 있다. 입력/출력 장치는 인터페이스를 사용하는 것에 의해 다른 디바이스에 접속할 수 있다.
간략한 설명을 위해, 전술한 방법 실시예들은 일련의 액션들로서 표현된다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 본 출원에 따르면, 일부 단계들이 다른 순서들로 또는 동시에 수행될 수 있기 때문에, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 본 출원이 액션들의 설명된 순서에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 설명된 실시예들은 모두 실시예들에 속하고, 수반되는 액션들 및 모듈들은 본 출원에 의해 반드시 요구되는 것은 아니라는 점이 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 추가로 이해되어야 한다.
전술한 실시예들에서, 각각의 실시예의 설명은 각각의 주안점들을 갖는다. 실시예에서 상세히 설명되지 않은 부분에 대해서는, 다른 실시예들에서의 관련 설명들을 참조한다.
본 기술분야의 통상의 기술자들은 실시예들에서의 방법들의 단계들의 전부 또는 일부가 관련 하드웨어에 지시하는 프로그램에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 프로그램은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 저장 매체는 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(영문: Read-Only Memory, 줄여서 ROM), 랜덤 액세스 메모리(영문: Random Access Memory, 줄여서 RAM), 자기 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다.
본 출원의 실시예들에서 제공되는 콘텐츠 다운로딩 방법, 관련 디바이스 및 시스템이 위에서 상세히 설명된다. 본 출원의 원리 및 구현예는 본 명세서에서 특정 예들을 통해 설명된다. 본 출원의 실시예들에 관한 설명은 단지 본 출원의 방법 및 핵심 아이디어들을 이해하는 것을 돕기 위해 제공된다. 또한, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 본 출원의 아이디어들에 따라 특정 구현예들 및 애플리케이션 범위들의 관점에서 본 출원에 대한 변형들 및 수정들을 행할 수 있다. 따라서, 명세서의 내용은 본 출원에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다.

Claims (16)

  1. 데이터 패킷의 패킷 드롭핑(dropping) 정책을 결정하기 위한 방법으로서,
    네트워크 디바이스에 의해, 네트워크에서 송신된 상기 데이터 패킷을 수신하는 단계;
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 상기 데이터 패킷의 소스 엔드의 소스 어드레스 및 목적지 엔드의 목적지 어드레스에 기초하여 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 데이터 패킷의 경로 정보를 획득하는 단계- 상기 경로 정보는 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 데이터 패킷에 의해 통과되는 라우터들의 총 홉 카운트 또는 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 데이터 패킷의 레이턴시임 -; 및
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 네트워크 혼잡이 발생할 때 상기 경로 정보에 기초하여 상기 데이터 패킷의 상기 패킷 드롭핑 정책을 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 패킷 드롭핑 정책은 라우터들의 큰 총 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률이 라우터들의 작은 홉 카운트를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률보다 작거나, 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 큰 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률이 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 작은 레이턴시를 갖는 데이터 패킷의 드롭핑 확률보다 작은 것을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 상기 데이터 패킷의 상기 소스 어드레스 및 상기 목적지 어드레스에 기초하여 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 데이터 패킷의 상기 경로 정보를 획득하는 상기 단계는:
    상기 데이터 패킷의 타임 투 리브(time to live) 값에 기초하여 상기 소스 엔드로부터 상기 네트워크 디바이스로의 상기 데이터 패킷의 라우터들의 제1 홉 카운트를 계산하고, 상기 데이터 패킷의 상기 목적지 어드레스에 기초하여 그리고 상기 목적지 어드레스와 라우터들의 제2 홉 카운트 사이의 맵핑 관계로부터, 상기 네트워크 디바이스로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 라우터들의 제2 홉 카운트를 발견하는 단계, 및
    상기 제1 홉 카운트와 상기 제2 홉 카운트를 합산하여, 상기 소스 엔드로부터 상기 목적지 엔드로 통과되는 상기 라우터들의 총 홉 카운트에 도달하는 단계
    를 구체적으로 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 상기 네트워크에서 확산된 라우팅 패킷을 수신하는 단계 - 상기 라우팅 패킷은 상기 목적지 어드레스 및 상기 목적지 엔드로부터 상기 네트워크 디바이스로의 확산 동안 통과된 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 제3 홉 카운트를 포함함 -;
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 상기 네트워크 디바이스가 위치되는 네트워크 세그먼트의 네트워크 토폴로지에 기초하여 상기 네트워크 디바이스로부터 에지 디바이스로의 제4 홉 카운트를 획득하는 단계 - 각각의 네트워크 세그먼트에서의 네트워크 세그먼트 라우터들의 상기 제3 홉 카운트와 제4 홉 카운트의 합 플러스 1은, 상기 네트워크 디바이스로부터 상기 목적지 엔드로의 상기 라우터들의 제2 홉 카운트를 제공함 -; 및
    상기 목적지 어드레스와 상기 라우터들의 제2 홉 카운트 사이의 상기 맵핑 관계를 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 에지 디바이스는, 상기 네트워크 디바이스가 위치되는 상기 네트워크 세그먼트로부터 상기 목적지 엔드로 상기 데이터 패킷이 전송될 때 통과되는, 상기 네트워크 디바이스가 위치되는 상기 네트워크 세그먼트에서의 마지막 디바이스인, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 네트워크 디바이스에 의해, 상기 경로 정보에 기초하여 상기 데이터 패킷의 송신 레이트를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 따른 방법 중 어느 하나를 수행하도록 구성되는 네트워크 디바이스.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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