KR20030050551A - 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리장치 및 그 방법 Download PDF

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본 발명은 모바일 IP를 지원하는 홈 에이전트를 이중화하여 운용하여 홈 에이전트의 재부팅 또는 장애 발생시 정상동작중인 홈 에이전트에서 서비스 중단된 홈 에이전트에 의해 서비스되던 바인딩 리스트를 받아 서비스하도록 함으로써 홈 에이전트 장애로 인한 서비스 중단을 방지할 수 있는 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 장치는, 외부 에이전트 및 엔드 호스트가 연결되는 홈 네트워크와; 홈 네트워크에 접속되어 엔드 호스트와 외부 에이전트간의 데이터 전송 경로가 형성되도록 하며, 가입자 단말의 바인딩 리스트를 구비하고, 운용 중에 장애 발생시 홈 에이전트 매니저의 명령을 받아 백업용 장비에서 가입자 단말에 대한 데이터 전송이 이루어지도록 하기 위한 복수개의 홈 에이전트와; 복수개의 홈 에이전트의 장애 상황을 검출하며, 홈 에이전트의 운용시 서비스되는 가입자 단말에 대한 바인딩 리스트를 관리하기 위한 홈 에이전트 매니저를 포함하여 이루어지며, 단말에 대한 바인딩 리스트를 갖는 홈 에이전트의 장애 발생에 대비하여 백업용 홈 에이전트를 둠으로써 어느 하나의 홈 에이전트에 장애가 발생한 경우에 신속하게 서비스를 복구하고, 지속적인 서비스를 제공할 수 있게 된다.

Description

패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for fault management of home agent in PDSN system}
본 발명은 패킷데이터서비스 네트워크(Packet Data Service Network, 또는 PDSN)에서 홈 에이전트(Home Agent) 장애 처리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일 IP를 지원하는 홈 에이전트에서 홈 에이전트의 재부팅 또는 장애 발생시 서비스 재개 시간을 단축하기에 적당하도록 한 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도1은 일반적인 PDSN망의 블록도이다.
일반적인 PDSN망의 데이터 전송시, 사용자의 노트북 컴퓨터(110)에 단말기를 연결하여 데이터 전송을 시도하면, 단말기에서 기지국으로 신호를 보내고 이 신호는 인터넷(120)을 거친 후 PDSN에서 받아 처리하는 절차를 거친다. 이렇게 PDSN에서 처리된 데이터는 홈 네트워크(140)를 통해 엔드 호스트를 전달되어진다.
한편, PDSN망에서는 AAA(Administration, Authorization, and Authentication)를 이용하여 가입자 정보를 관리한다.
이때 홈 네트워크(140)를 기준으로 보면, PDSN 시스템은 외부 에이전트(Foreign Agent, 또는 FA)(130)가 되고, 홈 네트워크 내의 사설 IP와 공중 IP를 포함한 바인딩 리스트는 홈 에이전트(Home Agent, 또는 HA)(160)가 보유하게 된다.
PDSN 망에서 제공되는 IP 프로토콜로는 심플 IP와 모바일 IP 프로토콜이 있다.
RFC2002의 표준에 따르면, 모바일 IP 프로토콜은 전송계층의 연결 유지와 IP 계층의 올바른 라우팅이 이루어지도록 하기 위해 이동 단말(110)이 2개의 IP 주소를 가지도록 되어 있다. 한 주소는 홈 어드레스로 일반 IP 주소와 마찬가지로 고정된 것으로, TCP(Transmission Control Protocol) 연결을 구별하는 등의 목적으로사용된다. 다른 한 주소는 COA(Care-Of Address)로 새로운 연결 지점마다 변경되는 것으로, 노트북 컴퓨터 등과 같이 이동 단말(110)에 연결된 이동 노드의 실제적인 위치를 반영하는 주소이다.
이동 단말(110)은 홈 네트워크로부터 홈 어드레스를 부여 받는다. 홈 네트워크(140)는 홈 에이전트 노드를 포함한 네트워크로, 보통 이동 단말(110)이 등록된 사설 네트워크 또는 사업자 네트워크이다. 단말이 이동해 홈 네트워크(140)에 연결되어 있지 않고 다른 네트워크(인터넷 등의 외부 네트워크)(120)에 연결되어 있을 때, 홈 에이전트(160)는 이동 단말(110)을 목적지로 한 모든 패킷을 받아 이동 단말(110)이 현재 연결된 외부 네트워크(120)로 패킷을 전달한다.
모바일 IP에서 홈 에이전트(160)는 리다이렉션을 위해 이동 단말(110)의 COA를 목적지로 하는 IP 패킷 헤더를 생성한다. 생성된 헤더는 원래의 패킷을 감싸는 새로운 IP 패킷의 헤더로 사용된다. 즉, 원래 패킷의 헤더에 들어있던 목적지 주소인 이동 단말(110)의 홈 어드레스는 새로운 패킷의 페이로드에 포함되어, COA까지 라우팅 되는 동안 이 패킷을 처리하는 라우터들에게 아무런 영향을 주지 못하게 된다. 이처럼 원래의 패킷을 새로운 패킷으로 감싸 전송하는 것이 터널링이다.
모바일 IP 호 설정 후 홈 에이전트가 재부팅하거나 장애가 발생하는 경우, 종래기술에서는 해당 홈 에이전트를 경유하는 모든 단말이 외부 망으로부터 데이터를 받을 수 없는 상태가 되는 문제점이 있다.
더불어 홈 에이전트가 다시 재부팅하는 경우, 기존의 바인딩 리스트를 읽어버리게 되거나 바인딩 리스트를 복원하더라도 많은 시간이 소요되므로 단말은 호가해지되거나 서비스 지연시간이 길어지게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 모바일 IP를 지원하는 홈 에이전트를 이중화하여 운용하여 홈 에이전트의 재부팅 또는 장애 발생시 정상동작중인 홈 에이전트에서 서비스 중단된 홈 에이전트에 의해 서비스되던 바인딩 리스트를 받아 서비스하도록 함으로써 홈 에이전트 장애로 인한 서비스 중단을 방지할 수 있는 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치는, 외부 에이전트 및 엔드 호스트가 연결되는 홈 네트워크와; 상기 홈 네트워크에 접속되어 상기 엔드 호스트와 외부 에이전트간의 데이터 전송 경로가 형성되도록 하며, 가입자 단말의 바인딩 리스트를 구비하고, 운용 중에 장애 발생시 홈 에이전트 매니저의 명령을 받아 백업용 장비에서 상기 가입자 단말에 대한 데이터 전송이 이루어지도록 하기 위한 복수개의 홈 에이전트와; 상기 복수개의 홈 에이전트의 장애 상황을 검출하며, 상기 홈 에이전트의 운용시 서비스되는 상기 가입자 단말에 대한 바인딩 리스트를 관리하기 위한 홈 에이전트 매니저를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 방법은, 운용중인 홈 에이전트에 발생되는 장애 상황을 검출하는 경우, 홈 에이전트 매니저가 백업용 홈 에이전트가 상기 장애 발생된 홈 에이전트의 IP 주소로 동작하도록 지령하는 단계와; 상기 지령에 의해 동작하게 된 상기 백업용 홈 에이전트는 상기 장애 발생된 홈 에이전트가 외부망으로부터 받던 데이터를 받아 해당 데이터의 목적지 주소로 연결하기 위한 바인딩 리스트를 검색하는 단계와; 상기 목적지 주소의 바인딩 리스트를 찾지 못한 경우, 상기 백업용 홈 에이전트가 상기 데이터의 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 홈 에이전트 매니저에 요청하는 단계와; 상기 홈 에이전트 매니저로부터 상기 데이터의 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 전달받게 되면, 상기 백업용 홈 에이전트가 상기 바인딩 리스트에 따라 상기 목적지에 대해 데이터 전송 서비스가 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
도1은 일반적인 패킷데이터서비스 네트워크의 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치의 블록도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 방법의 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 단말기 220 : 인터넷
230 : 외부 에이전트(PDSN) 240 : 홈 네트워크
250 : 엔드 호스트 260, 270 : 홈 에이전트
280 : 홈 에이전트 매니저
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치의 블록도이며, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 방법의 순서도이다.
본 실시예는 홈 에이전트에 장애가 발생한 경우, 동일한 네트워크에 있는 백업용 홈 에이전트가 그 역할을 대신할 수 있도록 한 것이다. 즉, 홈 에이전트를 이중화하여 운용하는 것에 해당한다.
따라서 적어도 두 개의 홈 에이전트가 요구되는데, 여기서는 두 개의 홈 에이전트를 HA1과 HA2로 각각 칭하고, HA1에 장애가 발생된 경우에 HA2에서 그 역할을 대신하게 되는 것을 예시하여 설명하기로 한다.
도2에 따르면, 본 실시예의 홈 에이전트 장애 처리 장치는, 홈 네트워크(240)에 접속된 두 개의 홈 에이전트(160)(170), 두 개의 홈 에이전트(160)(170)를 관리하기 위한 홈 에이전트 매니저(280)를 포함하는 구성이다. 이때 홈 에이전트 매니저(280)는 각 홈 에이전트(160)(170)의 장애 상황을 검출하는 한편, 홈 에이전트들(160)(170)에 서비스되는 단말(210)의 바인딩 리스트를 갖추게 된다.
바인딩 리스트는 각 단말(210)과 엔드 호스트(250)간의 데이터(또는 패킷) 교환을 위한 경로를 형성하기 위한 것으로, 단말(210)이 인터넷(220) 등의 공중 통신망에 접속하여 엔드 호스트(250)와 데이터를 교환하기 위해 필요한 정보이다. 이때 인터넷(220)과 홈 네트워크(240)의 사이에 외부 에이전트(Foreign Agent, 또는 FA)(230)에 해당하는 PDSN 시스템이 구비되어 가입자 정보 교환과 IP 주소 관리 및 터널 형성 등을 제어하게 된다.
운용중인 홈 에이전트인 HA1에 장애가 발생하는 경우, 홈 에이전트 매니저(280)가 이를 감지하고, 새로운 홈 에이전트인 HA2가 홈 에이전트 HA1(260)의 IP로 동작할 수 있도록 하기 위해, 홈 에이전트의 IP 정보 및 터널 정보를 HA2에 전달한다. 따라서 홈 에이전트 HA2(270)는 홈 에이전트 HA1(260)의 장애시를 대비하여 구비된 백업용 장비에 해당하게 된다.
이후 홈 에이전트 HA1(260)이 외부망으로부터 받던 패킷을 홈 에이전트 HA2(270)가 받게 되고, HA2는 패킷을 받아 바인딩 리스트를 검색한다. 홈 에이전트 HA2(270)가 바인딩 리스트를 검색하는 경우, 홈 에이전트 HA1(260)이 외부망으로부터 받은 패킷을 보낸 단말(210)에 대한 바인딩 리스트는 보유하고 있지 않으므로, 패킷의 목적지 IP(Destination IP)에 대한 바인딩 리스트를 홈 에이전트 매니저(280)에 요청하게 된다.
이에 대해 홈 에이전트 매니저(280)가 해당 단말(210)에 대한 바인딩 리스트를 전달해 주고, 그 이후에는 단말(210)이 지속적인 서비스를 받을 수 있는 상태가 된다.
리버스 터널링의 경우를 보면, 홈 에이전트 HA2(270)는 디캡슐레이션(Decapsulation)을 수행한 후 패킷의 원천지 어드레스에 대한 바인딩 리스트를 홈 에이전트에 요구하며 그 단말(210)이 지속적인 서비스를 받을 수 있도록 한다.
따라서 홈 에이전트 매니저는 홈 에이전트의 바인딩 리스트를 관리하고 있어야 하고, 홈 에이전트의 장애를 검출할 수 있어야만 한다.
이처럼 이중화된 구성에 있어서, 홈 에이전트 HA1(260)의 장애 발생에 따라 백업용 홈 에이전트인 HA2가 동작하여 해당 단말(210)에 대한 서비스가 지속되도록 하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도3에 따르면, 홈 에이전트 매니저(280)는 운용중인 홈 에이전트 HA1(260)을 바인딩 리스트를 보유하는 한편, 지속적으로 HA1을 감시하여 재부팅 또 장비 장애 등의 서비스 장애 상황을 검출하게 된다(S21).
홈 에이전트 HA1(260)의 서비스 장애가 검출되는 경우, 홈 에이전트 매니저(280)는 백업용 홈 에이전트인 HA2가 HA1의 IP를 가지고 동작할 수 있도록명령을 내린다. 그러면 홈 네트워크(240) 입장에서 보면, 기존에 운용되던 홈 에이전트 HA1(260)을 대신하여 홈 에이전트 HA2(270)가 홈 에이전트로 기능하는 것으로 보이게 된다(S22).
그리고 홈 에이전트 매니저(280)는 홈 에이전트 HA1(260)이 가지고 있는 터널 정보를 홈 에이전트 HA2(270)에 전달해 준다. 이 경우에 홈 에이전트 HA2(270)는 아직 바인딩 리스트를 가지고 있지는 못한다(S23).
홈 에이전트 HA2(270)는 엔드 호스트(250)로부터 오는 패킷을 받게 된다(S24).
엔드 호스트(250)로부터 오는 패킷을 받은 홈 에이전트 HA2(270)는 그 패킷의 목적지 주소를 보고 바인딩 리스트에 해당 목적지 주소로 연결되는 경로가 존재하는지 검색하게 된다. 이는 일반적인 홈 에이전트에 의해 수행되는 동작으로 엔드 호스트(250)의 패킷의 목적지 주소로 연결되는 경로를 바인딩 리스트에서 찾아 해당 패킷이 목적지 주소로 전달되도록 하는 것이다(S25).
그런데 백업용 홈 에이전트 HA2(270)가 홈 에이전트 매니저(280)에 의해 기동된 경우에는 HA1에 의해 서비스되던 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 가지고 있지는 못하므로, 홈 에이전트 HA2가 홈 에이전트 매니저(280)에 대해 해당 단말(210) 즉, 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 요청하게 된다(S26~S27).
홈 에이전트 매니저(280)는 요청된 바인딩 리스트 즉, 엔드 호스트(250)가 패킷을 보내고자 하는 목적지 주소에 위치한 단말(210)에의 바인딩 리스트를 홈 에이전트HA2에 전달한다(S28).
그러면 홈 에이전트 HA2(270)는 홈 에이전트 매니저(280)로부터 전달받은 바인딩 리스트를 이용하여 엔드 호스트(250)가 보내고자 하는 패킷을 외부 에이전트(FA)(230)로 보내게 된다. 이로써 홈 에이전트 매니저(280)에 의해 전달된 바인딩 리스트에 따라 홈 에이전트 HA2(270)에 의해 해당 단말(210)에 대한 패킷 전송 서비스가 제공되는 것이다.
한편, 리버스 터널링의 경우를 보면, 홈 에이전트 HA2(270)는 미리 받은 터널링 정보에 따라 디캡슐레이션을 수행하고, 그 패킷의 원천지 주소를 보고 바인딩 리스트를 검색하게 된다. 바인딩 리스트를 검색하지만 바인딩 리스트가 존재하지 않으므로, HA2는 홈 에이전트 매니저(280)에 그 원천지 주소에 대한 바인딩 리스트를 요청하게 된다. 이후에 단말(210)은 지속적인 서비스를 받을 수 있게 된다.
이상 설명한 실시예는 본 발명의 다양한 변화, 변경 및 균등물의 범위에 속한다. 따라서 실시예에 대한 기재내용으로 본 발명이 한정되지 않는다.
본 발명의 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치 및 그 방법에 따르면, 단말에 대한 바인딩 리스트를 갖는 홈 에이전트의 장애 발생에 대비하여 백업용 홈 에이전트를 둠으로써 어느 하나의 홈 에이전트에 장애가 발생한 경우에 신속하게 서비스를 복구하고, 지속적인 서비스를 제공할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 외부 에이전트 및 엔드 호스트가 연결되는 홈 네트워크와;
    상기 홈 네트워크에 접속되어 상기 엔드 호스트와 외부 에이전트간의 데이터 전송 경로가 형성되도록 하며, 가입자 단말의 바인딩 리스트를 구비하고, 운용 중에 장애 발생시 홈 에이전트 매니저의 명령을 받아 백업용 장비에서 상기 가입자 단말에 대한 데이터 전송이 이루어지도록 하기 위한 복수개의 홈 에이전트와;
    상기 복수개의 홈 에이전트의 장애 상황을 검출하며, 상기 홈 에이전트의 운용시 서비스되는 상기 가입자 단말에 대한 바인딩 리스트를 관리하기 위한 홈 에이전트 매니저를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 장치.
  2. 운용중인 홈 에이전트에 발생되는 장애 상황을 검출하는 경우, 홈 에이전트 매니저가 백업용 홈 에이전트가 상기 장애 발생된 홈 에이전트의 IP 주소로 동작하도록 지령하는 단계와;
    상기 지령에 의해 동작하게 된 상기 백업용 홈 에이전트는 상기 장애 발생된 홈 에이전트가 외부망으로부터 받던 데이터를 받아 해당 데이터의 목적지 주소로 연결하기 위한 바인딩 리스트를 검색하는 단계와;
    상기 목적지 주소의 바인딩 리스트를 찾지 못한 경우, 상기 백업용 홈 에이전트가 상기 데이터의 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 홈 에이전트 매니저에요청하는 단계와;
    상기 홈 에이전트 매니저로부터 상기 데이터의 목적지 주소에 대한 바인딩 리스트를 전달받게 되면, 상기 백업용 홈 에이전트가 상기 바인딩 리스트에 따라 상기 목적지에 대해 데이터 전송 서비스가 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 백업용 홈 에이전트가 상기 장애 발생된 홈 에이전트의 IP 주소로 동작하는 중에 리버스 터널링이 요구되는 경우,
    상기 백업용 홈 에이전트가 디캡슐레이션을 수행하고 데이터의 원천지 주소에 대한 바인딩 리스트를 검색하는 단계와;
    상기 데이터의 원천지 주소에 대한 바인딩 리스트가 없으면, 상기 백업용 홈 에이전트가 상기 홈 에이전트 매니저에 해당 바인딩 리스트를 요청하는 단계와;
    상기 데이터의 원천지 주소에 대한 바인딩 리스트를 전달받게 되면, 상기 백업용 홈 에이전트가 해당 단말에 대한 데이터 전송 서비스를 제공하게 되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷데이터서비스네트워크에서 홈 에이전트 장애 처리 방법.
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