KR20020056112A - 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법 - Google Patents

차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법 Download PDF

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김병기
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Abstract

본 발명은 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 통합 서비스(Integrated Service) 망과 각각의 트래픽에 대해 차등적인 서비스(Differenciated Service)를 제공하는 차등화 서비스 망간의 경계 라우터를 이용함으로서, 각각의 트래픽을 처리하는 방식이 서로 다른 전송망을 지나는 트래픽에 대해, 트래픽이 요구하는 서비스 품질은 만족시킬 수 있도록, 경계 라우터 내의 트래픽 조절 장치를 이용한 홉별 행동 클래스 버퍼를 이용한다.
이로 인해, 각각의 전송망의 서비스 처리 방식에 관계없이, 종단에서 요구하는 서비스 품질을 최대한 반영할 수 있으며, 향후 전송망의 연동에 있어서 매우 효율적이다.

Description

차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법 {Method of Edge Router for Differenciated Service}
본 발명은 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 각각의 전송망을 통해 전송되는 트래픽에 대해 차등화 서비스를 제공하는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 인터넷은 최선형(Best Effort) 서비스만을 지원할 뿐, 서비스 품질에 대한 지원은 미약한 편이다. 하지만 인터넷 전화, 인터넷 방송, VPN(Virtual Private Network), 멀티미디어 서비스, 화상 회의 등의 실시간 혹은 높은 대역폭이 요구되는 서비스들이 늘어남에 따라 인터넷에서도 서비스 품질에 대한 요구가 증가된다. 인터넷 상에서 서비스 품질을 보장하기 위한 기술 중 대표적인 기술이 통합 서비스와 차등화 서비스 모델이다.
통합 서비스 모델은 특정한 트래픽(traffic) 스트림(stream) 혹은 플로우(flow)에 대하여 라우터의 자원을 할당하기 때문에 연결 상태에 관련된 정보를 저장하고 처리하는 것이 매우 중요하다. 하지만, 모든 흐름에 대한 상태를 유지하기 위해서는 라우터의 메모리를 많이 사용하게 되며 수많은 트래픽 흐름에 대해서 감시(Policing)를 해야하기 때문에 이것은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 통합 서비스 모델은 규모가 큰 망 보다도 규모가 작은 망에서 효과적으로 동작을 한다.
차등화 서비스 모델은 하나의 트래픽 흐름별로 서로 다른 서비스 품질을 제공한다는 개념에서 벗어나, 여러 흐름의 집합을 단위로 하여 홉별 행동(Per Hop Behavior)이라고 정의된 집합별로 트래픽을 차별화하여 동작시킨다. 여기서, 요구되는 서비스 품질에 대해 나뉘어진 홉별 행동에 대해 알아보면 다음과 같다. 먼저, EF 홉별 행동(Expedited Forwarding Per Hop Behavior)은 우선 순위가 가장 높으며 양질의 서비스를 보장받을 수 있는 서비스이며, AF 홉별 행동(Assured Forwarding Per Hop Behavior)은 전송망의 혼잡 상황에서도 트래픽의 최소 성능 속도를 보장하는 서비스이며, DE 홉별 행동(Default Forwarding Per Hop Behavior)은 트래픽 전달 방식이 최선형 서비스와 같은 등급의 서비스이다.
이로 인해, 통합 서비스 모델과 차등화 서비스 모델의 장점을 고려한 전송망의 중심부에는 차등화 서비스 망을 구축하고 소규모 망에는 통합 서비스 망을 구축한다. 그러나, 이런 형태의 전송망 연결은 두 서비스 모델의 접속점인 경계 라우터에 많은 트래픽들이 유입됨으로서, 비효율적으로 홉별 행동 클래스 버퍼를 사용하기 때문에 자원을 낭비할 뿐만 아니라, 서비스 품질을 저하시키는 문제점이 발생한다.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 경계 라우터 내의 중심 장치 중 하나인 트래픽 조절 장치를 이용한 홉별 행동 클래스 버퍼를 이용함으로서, 각각의 전송망에서 제공하는 트래픽 처리에 관계없이 종단에서 요구하는 서비스 품질을 최대한 반영할 수 있는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 경계 라우터가 사용되는 인터넷 서비스 전송망 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차등화 서비스 보장 시 이용되는 경계 라우터의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법을 도시한 전체 흐름도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
114 : 경계 라우터 210 : 트래픽 조절 장치
220 : 큐 관리장치 230 : 스케쥴러
221 : EF(Expedited Forwarding) 클래스 버퍼
222 : AF(Assured Forwarding) 클래스 버퍼
224 : DE(Default Forwarding) 클래스 버퍼
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전송망을 통해 수신된 트래픽에 대해 차등화 서비스를 보장하기 위한 경계 라우터의 보장 방법에 있어서, 차등화된 트래픽을 상기 경계 라우터 내의 각 클래스 버퍼에 유입시키는 제 1 단계와 ; 상기 클래스 버퍼의 일부분을 다른 홉별 행동 방식으로 처리하는 제 2 단계 ; 상기 클래스 버퍼가 과잉 상태이면, 상기 전송망 내의 대역폭 조절장치(Bandwidth Broker)를 통해 조절하는 제 3 단계를 포함한다.
양호하게는, 전송망을 통해 수신된 트래픽에 대해 차등화 서비스를 보장하기 위한 경계 라우터의 보장 방법을 수행하기 위해 컴퓨터로 실행할 수 있는 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서, 차등화된 트래픽을 상기 경계 라우터 내의 각 클래스 버퍼에 유입시키는 제 1 단계와 ; 상기 클래스 버퍼의 일부분을 다른 홉별 행동 방식으로 처리하는 제 2 단계 ; 상기 클래스 버퍼가 과잉 상태이면, 상기 전송망 내의 대역폭 조절장치(Bandwidth Broker)를 통해 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체가 제공된다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 차등화 서비스보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법을 보다 자세하게 알아보기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 차등화 서비스 보장 시 이용되는 경계 라우터가 사용되는 인터넷 서비스 전송망의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 통합 서비스 망(110)과 차등화 서비스 망(120)으로 구성되며, 통합 서비스 망(110)과 차등화 서비스 망(120)을 연결하는 경계 라우터(edge router, 114)를 포함한다.
이와 같이 구성된 인터넷 서비스 전송망의 동작 과정에 대해 알아보면 다음과 같다. 초기 트래픽 전송 라우터(111)와 BB(Bandwidth Broker, 130) 사이의 연결은 통합 서비스 망을 관리하는 BB(130)가 항상 자신이 관리하는 전송망의 상태에 관한 정보를 서비스 레벨 보증서(Service Level Agreement, 140)에 의해 파악한 후, RSVP(ReSource ReServation Protocol)에 의해 중간 라우터(112,113)를 거쳐 경계 라우터(114)로 트래픽을 전달하게 된다.
통합 서비스 망의 BB(130)와 차등화 서비스 망의 BB(150)간의 연결을 통해, 통합 서비스 망(110)의 종단에서 트래픽을 전송하면서 패킷이 중간에 거쳐가게 될 차등화 서비스망(150)의 BB(150)에게 이 트래픽의 서비스 레벨 보증서(140)에 관한 정보를 알려준다. 한편, 경계 라우터(114)와 차등화 서비스 망의 BB(150)간의 연결은 통합 서비스 망의 BB(150)로부터 받은 트래픽 서비스 요구 정보에 맞게 홉별 행동 결정사항을 알려준다. 이와 같은 과정이 이루어진 후, 중간 라우터(121, 122, 123, 124, 125, 126)로 트래픽이 전송된다. 또한, 경계 라우터(121)와 차등화 서비스 망의 BB(150)간의 연결을 통해 또 다른 서비스 전송망으로 전송되는 트래픽의 서비스 품질을 경계 라우터(121)에 알려준다.
도 2는 본 발명에 사용되는 경계 라우터의 구성도이다. 경계 라우터(114)는 트래픽 조절 장치(210)와 큐 관리장치(220), 트래픽 스케쥴러(230), EF 클래스 버퍼(221), AF 클래스 버퍼(222), DE 클래스 버퍼(224)로 구성되는데, 도시된 바와 같이, 여러 개의 EF 트래픽이 동시에 발생하여 버퍼 사용량을 초과하거나 트래픽 프로파일을 위반한 EF 트래픽이 폐기되는 것을 방지하기 위해 폐기될 상황에 놓인 EF 트래픽에 대해 DE 클래스 버퍼(224)의 일부분을 EF 트래픽에게 할당한다.
트래픽 조절 장치(210)는 경계 라우터(114)로 입력되는 트래픽의 양을 동적으로 제어하며, 입력된 트래픽을 분석한 후, 경계 라우터에서 제공할 수 있는 차등 서비스의 각각의 종류로 분류한다.
큐 관리장치(220)는 트래픽 조절 장치(210)를 통해 각각의 차등 서비스로 분류된 트래픽이 동일한 패킷 처리 규칙에 의해 처리되도록 패킷들이 대기하고 있는 행렬을 조절 및 관리한다.
트래픽 스케쥴러(240)는 각각의 차등 서비스를 제공받은 패킷들을 흐름 순서 의 관리 및 그에 따른 조절 기능을 수행한다.
이와 같이 구성을 특징으로 하는 경계 라우터의 동작 과정에 대해 알아보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법을 도시한 전체 흐름도이다.
경계 라우터는 트래픽 조절장치를 통해 입력된 패킷에 대해 클래스를 분류(S301)한 후, 분류된 클래스가 어떤 종류인지를 검색한다(S302).
먼저 분류된 클래스가 EF 일 경우에 대해 알아보면 다음과 같다. 검색 결과, 분류된 클래스가 EF 이면, EF 버퍼에 여유 공간이 있는지를 확인한다(S303). 확인 결과, EF 버퍼에 여유 공간이 있으면, 분류된 클래스를 EF 버퍼에 할당하는 반면, 확인 결과 EF 버퍼에 여유 공간이 없으면, DE 버퍼에 여유 공간이 있는지를 확인한다(S306). 확인 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 있으면, DE 버퍼의 일부를 우선 순위가 높은 EF 클래스로 할당(S307, S308)한 후, EF 패킷을 전송한다(S309). 이후 원래의 버퍼 형태인 DE 버퍼로 복원한다(S310).
확인 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 없다면, AF 버퍼에 여유 공간이 있는지를 검색한다(S311). 검색 결과, AF 버퍼에 여유 공간이 없다면, 수신된 패킷을 처리할 수 있는 공간이 없는 것이므로 바로 패킷을 폐기 처분(S312)하는 반면, 검색 결과, AF 버퍼에 여유 공간이 있다면, AF 버퍼의 일부를 EF 클래스로 할당(S313, S314)한 후, EF 패킷을 전송한다(S315). 이후 원래의 버퍼 형태인 AF 버퍼로 복원한다(S316).
이후 검색 결과, 분류된 클래스가 AF 이면, AF 버퍼에 여유 공간이 있는지를 확인한다(S317). 확인 결과, AF 버퍼에 여유 공간이 있으면 AF 패킷을 할당(S318)하는 반면, 확인 결과, AF 버퍼에 여유 공간이 없으면 DE 버퍼에 여유 공간이 있는지를 검색한다(S319). 검색 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 없으면, 이는 수신된 패킷을 처리할 수 있는 공간이 없는 것이므로 해당 패킷을 바로 폐기(S320)하는 반면, 검색 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 있으면, DE 버퍼의 일부를 AF 클래스로 할당(S322, S323)한 후, EF 패킷을 전송한다(S333). 이후 원래의 버퍼 형태인 DE 버퍼로 복원한다(S334).
이후, 검색 결과, 분류된 클래스가 DE 이면, DE 버퍼에 여유 공간이 있는지를 검색한다(S335). 검색 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 없으면, 해당 패킷을 바로 폐기 처분(S336)하는 반면, 검색 결과, DE 버퍼에 여유 공간이 있으면, 바로 해당 패킷을 할당한다(S337).
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 경계 라우터에서 제공하는 차등 서비스를 이용함으로서, 종단에서 요구한 트래픽의 서비스 품질 특성에 따른 서비스를 각각 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 경계 라우터 내의 클래스 버퍼에 유입되는 트래픽의 양을 고려함으로 인해, 클래스 버퍼를 동적으로 제어하여 우수한 서비스 품질을 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 전송망을 통해 수신된 트래픽에 대해 차등화 서비스를 보장하기 위한 경계 라우터의 보장 방법에 있어서,
    차등화된 트래픽을 상기 경계 라우터 내의 각 클래스 버퍼에 유입시키는 제 1 단계와 ;
    상기 클래스 버퍼의 일부분을 다른 홉별 행동 방식으로 처리하는 제 2 단계 ;
    상기 클래스 버퍼가 과잉 상태이면, 상기 전송망 내의 대역폭 조절장치(Bandwidth Broker)를 통해 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 트래픽을 분류하는 제 1 서브 단계와 ;
    기존의 클래스 버퍼의 용량을 확인하여 동적으로 상기 클래스 버퍼를 변환하는 제 2 서브 단계 ;
    변환된 상기 클래스 버퍼에 분류된 상기 트래픽을 유입시키는 제 3 서브 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 변환이 발생한 상기 클래스 버퍼로 유입된 상기 트래픽을 다른 동등한 등급의 클래스 버퍼와 비교하여, 먼저 입력이 발생한 클래스 버퍼를 우선적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 경계 라우터가 상기 클래스 버퍼가 과잉 상태인지를 검사하는 제 1 서브 단계와 ;
    검사한 상기 클래스 버퍼의 홉별 행동 방식을 검사하는 제 2 서브 단계 ;
    상기 제 2 서브 단계의 결과를 상기 대역폭 조절 장치로 전송하는 제 3 서브 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차등화 서비스 보장을 위한 경계 라우터의 보장 방법.
  5. 전송망을 통해 수신된 트래픽에 대해 차등화 서비스를 보장하기 위한 경계 라우터의 보장 방법을 수행하기 위해 컴퓨터로 실행할 수 있는 프로그램을 저장한 기록매체에 있어서,
    차등화된 트래픽을 상기 경계 라우터 내의 각 클래스 버퍼에 유입시키는 제 1 단계와 ;
    상기 클래스 버퍼의 일부분을 다른 홉별 행동 방식으로 처리하는 제 2 단계 ;
    상기 클래스 버퍼가 과잉 상태이면, 상기 전송망 내의 대역폭 조절장치(Bandwidth Broker)를 통해 조절하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체.
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