KR20030069433A

KR20030069433A - 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 씨알-엘에스피의경로 보호 방법 및 이를 위한 기록매체

Info

Publication number: KR20030069433A
Application number: KR1020020009067A
Authority: KR
Inventors: 서현철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-27
Also published as: KR100428778B1

Abstract

본 발명에 따른 CR-LSP(Constraint-based routing Label switched Path)의 경로 보호 방법은, 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호를 수행할 때, CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하는 단계와, 그 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하는 단계와, 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하는 단계와, 기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차 단계를 수행함으로써, 하나의 주 경로에 복수 개의 대체 경로를 제공하여 고 수준의 망 생존성을 갖는 서비스를 제공할 수 있다.

Description

다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 씨알-엘에스피의 경로 보호 방법 및 이를 위한 기록매체{ method for CR-LSP path protection in Multi Protocol Label Switching system and the recorded media thereof}

본 발명은 다중 프로토콜 레이블 교환(Multi Protocol Label Switching: 이하, MPLS 이라 함)시스템에서 제공하는 CR-LSP(Constraint-based routing Label switched Path)의 경로 보호 방법 및 이를 위한 기록매체에 관한 것이다.

90년대 후반부터 인터넷을 이용한 트래픽과 서비스가 증가하면서 단순한 데이터망이 아닌 공중망과 같은 위상을 가지면서 이전에는 중요하게 생각하고 있지 않던 망의 생존성이 주요한 과제로 떠오르고 있다. 특히 다음과 같은 관점에서 볼 때 망의 생존성 문제는 ISP(Internet Service Provider)의 입장에서 간과할 수 없는 부분으로 부각되고 있다.

첫째, 단순한 정보교류나 여흥위주의 사용목적에서 벗어나 VoIP 나 VPN과 같은 중요한 정보를 전달하는 공중망의 역할을 감당하게 되어 망장애로 인해 장시간서비스 제공이 불가능한 경우, 서비스를 사용하는 사용자에게는 막대한 시간, 금전상의 손실을 안겨 주고 ISP에게는 해당 서비스의 신뢰도 하락으로 인한 수입감소라는 손해를 입게 된다.

둘째, 인터넷 망이 고속화, 대용량화가 되면서 한번의 망 장애는 수 많은 사용자의 서비스를 불통으로 만들고 막대한 양의 정보를 유실시킬 수 있다.

이러한 망 생존성의 중요성으로 인해 차세대 인터넷 망 구축에 있어 IP 라우팅의 약점을 보완하는 수단으로 MPLS가 주목을 받고 있다. MPLS의 중요한 기능인 트래픽 엔지니어링 기능은 Constraint-based Routing 방식을 통해 트래픽 정보와 망의 자원을 고려하여 명시적인 경로를 선택할 수 있다. 이를 위해 MPLS에서는 신호 프로토콜로 CR-LDP와 RSVP-TE를 사용하고 있으며 이러한 신호 프로토콜을 이용하여 망 복구를 위한 대체 경로 설정을 수행할 수 있다. 여기서, Constraint-based Routing방식은 명시적 규약(지정경로, 대역폭 등)에 의한 경로설정 방식을 말한다. CR-LDP는 Constraint Routed(or Based) Label Distribution Protocol의 약어로서, 명시적 규약에 따른 경로를 설정하기 위해 레미블을 분배하는 신호프로토콜을 말한다. RSVP-TE는 Resource Reservation Protocol for Traffic Engineering의 약어로서, 서비스에 필요한 자원을 예약하고 경로를 설정하기 위해 레미블을 분배하는 신호프로토콜을 말한다.

향후 대부분의 백본망에 MPLS 기술이 채택될 것으로 예상할 때 MPLS망에서 망 복구 기능의 지원 여부는 MPLS LER/LSR을 개발하는 벤더에 있어 매우 중요한 사안이 되리라 예상되고 있다. 여기서, LER은 Label Edge Router의 약어로, MPLS 망의 경계에 위치하며 MPLS를 이용하는 경로의 시발점이자 종점을 말하며, LSR은 Label Switch Router의 약어로, LER간의 MPLS 경로상에 위치한 중간 노드를 말한다.

현재 인터넷은 IP 계층에서의 망 복구기능을 담당하고 있다. IP 계층에서의 망 복구기능은 별도의 기능이 구현되어 있는 것이 아니고 비연결형 방식의 홉간 라우팅 방식을 이용한다. 즉, 노드 또는 링크장애시 라우팅 정보가 각 노드로 전달되어 변경된 라우팅 정보에 의해 트래픽이 포워딩된다.

그러나, 이러한 방식의 복구는 장애감지를 위한 시간이 많이 걸리기 때문에 망을 복구하는 작업시간이 상당히 오래 걸린다는 약점을 가지고 있다. 또한 IP계층은 명시적으로 경로를 결정할 수 없기 때문에 보호 경로를 미리 설정할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

MPLS계층에서 사용하는 망 복구를 위한 경로보호 모델은 크게 재경로 설정(Rerouting)과 보호 스위칭(Protection-Switching)모델로 구분된다.

재경로 설정에 의한 경로보호방식은 망장애시에 서비스 트래픽의 재전송을 위해 새로운 경로의 세그먼트, 또는 경로를 설정한다. 새 경로는 장애정보, 망을 운용하는 정책적인 요소들, 기설정된 구성정보와 망 구조를 통해 결정된다. 이 방식은 고장이 발견되어 복구되기 까지 걸리는 시간에 새로운 경로를 정의하고 경로설정을 위한 작업 과정이 모두 포함되기 때문에 복구시간이 보호 스위칭 방식보다 오래 걸린다.

보호스위칭 방식에 의한 경로보호방식은 명시적 라우팅 정책에 의거해 복구경로를 사전에 설정한다. 작업 경로에서 고장이 발생하면 바로 복구 경로로 트래픽을 대체한다. 따라서 이 방식은 재경로 설정방식보다 빠른 경로 복구가 가능하다.

MPLS에서 사용하는 망 복구 알고리즘은 Haskins 방식과 RNT (Reverse Notification Tree)를 이용한 복구 알고리즘이 제안되어 있다.

Haskins 방식의 복구 알고리즘은 보호 스위칭 방식의 일종으로 하나의 주 경로에 해당 주 경로에 대한 역방향의 대체경로와 주 경로고장 시 대체할 대체경로 하나를 설정한다. 주경로의 어떤 노드간 경로에서 고장이 발생하면 고장을 감지한 노드는 주 경로의 역방향 경로로 트래픽을 전송하여 주 경로를 설정한 시작 노드로 보낸다. 역방향으로 전송된 트래픽을 수신한 시작 노드는 주 경로에 고장이 발생한 것으로 판단하고 해당 트래픽을 기 설정한 대체경로를 통해 종단 노드로 전송한다.

도 1은 종래의 Haskins 방식의 망 복구과정을 나타낸 것이다.

도 1에서 레이블 1/3 - 3/5 - 5/7 은 주 경로로 설정되고 레이블 7/5 - 5/3 - 3/1은 역방향으로 설정되어 있다. 레이블 1/2 - 2/4 - 4/6 - 6/7 은 주 경로에 대한 대체 경로이다. 주 경로상의 노드 5와 7사이의 링크에 장애가 발생한 경우, 상위 노드 5에서 고장을 감지하여 역 경로로 서비스 트래픽을 스위치 1로 전송한다. 스위치 1은 역 경로를 통해 전달된 서비스 트래픽을 기 설정된 대체경로로 보낸다. 주 경로에 대한 역 경로는 주 경로가 자원을 선점권을 부여하여 역 방향으로 트래픽이 흐르지 않을 때에는 주 경로가 모든 대역폭을 사용하도록 사용할 수 있다.

그러나 Haskins 방식의 복구 알고리즘을 적용하면 경로고장을 발견하기 위해서는 주 경로에 대한 역 경로를 반드시 설정해야 한다는 문제점이 있다. 도 1에서 대체경로 1/2 - 2/4 - 4/6 - 6/7에서 고장이 발생하면 스위치 1에서 이를 감지할 방법이 없어 서비스 트래픽이 모두 유실된다. 만일, 대체경로 1/2 - 2/4 - 4/6 - 6/7상에서의 고장을 감지하기 위해서는 7/6 - 6/4 - 4/2 - 2/1의 역경로를 설정해 주어야 하고 다른 대체경로를 설정할 때도 역 경로를 설정해주어야 한다. 이는 망에서의 경로관리를 복잡하게 할 가능성이 크다.

RNT방식의 복구 알고리즘은 망 전체에 적용된 모든 장비가 해당 알고리즘을 지원하기 위한 기능, 즉 각 노드들이 상위 노드를 기억하고 있어야 한다는 문제를 가지고 있다. 만일 주 경로상의 노드가 자신의 상위 노드를 판별하고 기억하는 기능이 없다면 RNT는 구성될 수 없다. 이 경우, 여러 벤더의 장비로 망을 구성하고 있거나 새로이 망 복구 서비스를 제공하려는 기존 ISP의 경우, 망 복구 서비스를 제공하기 위해 투입해야 하는 비용의 부담이 커질 수 밖에 없다.

RNT(Reverse Notification Tree)를 이용한 복구 알고리즘은 경로설정을 수행하는 시작경로로 고장 통보를 위한 역 경로를 제공하기 위한 방법으로 복수의 경로들이 한 노드를 경유하여 레이블 병합을 일으키는 망에서 유효하다.

RNT는 각 경로상에 위치한 노드들이 상위 노드를 기억하는 것에 의해 만들어지며 여러 경로가 한 노드에서 병합되는 PMN(Path Merge Node)에서 시작하여 경로설정을 수행한 PSN (Path Switch Node)에서 종단된다. 고장이 어떤 노드간 경로에서 발생하면 해당 경로의 상위 노드는 자신이 기억하고 있는 상위 노드로 고장통지를 보내고 고장통지를 받은 상위 노드는 자신이 해당 LSP의 PSN인지를 검사하여 PSN이면 대체경로로 트래픽을 전달하고 그렇지 않으면 자신의 상위 노드로 고장통지를 전달한다. 도 2는 종래의 RNT 방식의 고장복구 알고리즘을 나타내고 있다.

RNT방식의 복구 알고리즘은 망 전체에 적용된 모든 장비가 해당 알고리즘을 지원하기 위한 기능, 즉 각 노드들이 상위 노드를 기억하고 있어야 한다는 문제를 가지고 있다. 즉, 노드 1-2-3-4와, 노드 8-9-3-4를 통하여 트래픽을 전달한다고 할때, 만약 노드 4에 문제가 발생되는 경우, 노드 1-2-3-4를 경유하여 전달된 트래픽에 관하여 역으로 3-2-1의 상위노드에 대한 정보를 가지고 있어야 하며, 노드 8-9-3-4를 통하여 전달된 트래픽에 관하여 역으로 3-9-8의 상위 노드에 대한 정보를 가지고 있어야 한다.

따라서, 각 노드 대하여 만일 주 경로상의 노드가 자신의 상위 노드를 판별하고 기억하는 기능이 없다면 RNT는 구성될 수 없다. 이 경우, 여러 벤더의 장비로 망을 구성하고 있거나 새로이 망 복구 서비스를 제공하려는 기존 ISP의 경우, 망 복구 서비스를 제공하기 위해 투입해야 하는 비용의 부담이 커질 수 밖에 없다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, ISP들이 자신들의 가입자들에게 경로복구를 위한 경로서비스를 간편하게 제공하고 대체경로를 쉽게 제어할 수 있도록 다음과 같은 기능을 수행할 수 있는 CR-LSP의 경로 보호 방법 및 이를 위한 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

첫째, 기존에 사용하고 있는 신호프로토콜을 일체의 사양 변경없이 활용하여 고장을 탐지할 수 있어야 한다.

둘째, MPLS 망의 Ingress LSR에서 주 경로 및 대체경로를 용이하게 관리할 수 있어야 한다.

또한 망 생존성을 극대화 하기 위해 제2, 제3의 대체경로를 설정할 수 있어야 한다.

셋째, ISP의 수익을 제고하기 위해 보호 스위칭 방식과 재경로 설정 방식을 모두 지원해야 한다.

넷째, 타 벤더 장비와의 연동 시 장비의 별도의 사양변경없이도 원활하게 경로보호 서비스를 제공해야한다.

도 1은 종래의 Haskins 방식의 망 복구과정을 나타낸 개념도.

도 2는 종래의 RNT 방식의 고장복구 알고리즘을 나타내고 개념도.

도 3은 본 발명에 따른 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호를 수행하는 시스템의 개략적인 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 프로파일을 생성하는 절차의 개략적인 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 CR-LSP 상태관리 테이블의 구조도.

도 6은 이러한 프로파일과 CR-LSP 상태 테이블간의 연관관계를 나타낸 개념도.

도 7은 가입자 프로파일에서 관리되는 경로 정보와 CR-LSP 상태관리 테이블간의 관계를 나타내는 개념도.

도 8은 각 CR-LSP 설정 단계별 CR-LSP 상태 테이블의 변화도.

도 9는 본 발명에 따른 CR-LSP의 장애 발생시 경로보호방법에 의해 기설정된 일차 CR-LSP에 장애가 발생하였을 때 경로보호를 위한 절차를 나타내는 흐름도.

도 10은 도 9에 도시된 본 발명에 따른 CR-LSP의 장애 발생시 경로보호를 수행하는 개념도.

도 11a 및 도 11b는 도 9에 도시된 절차를 수행할 때의 테이블 상태 변화도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 트래픽 엔지니어링부(TE)20 : 신호 프로토콜부

30 : 포워딩 엔지니어링부(FE)

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 CR-LSP의 경로 보호 방법은, 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호 방법에 있어서, CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하는 단계와, 그 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하는 단계와, 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하는 단계와, 기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차 단계를 수행한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 CR-LSP의 경로 보호 방법을 수행하기 위한 기록매체는, 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호 방법을 수행하기 위해, 디지탈 처리장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 디지탈 처리장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하는 단계와, 그 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하는 단계와, 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하는 단계와, 기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차 단계를 수행한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 CR-LSP의 경로 보호 방법에서는, 주 경로와 대체경로를 제어하기 위해서 CR-LSP 상태 관리 테이블이라는 내부 구조를 통해 관리한다. CR-LSP 상태관리 테이블은 기설정된 CR-LSP ID와 연관된 프로파일 정보들을 상호 참조하는데 사용된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명해 보자.

도 3은 본 발명에 따른 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호를 수행하는 시스템의 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 다중 프로토콜 레이블 교환 시스템은 CR-LSP를 설정하기위한 프로파일 및 각 가입자별로 CR-LSP 상태를 관리하는 테이블을 생성하여 CR-LSP에 이상이 생기는 경우, 프로파일 및 테이블을 참조하여 대체경로로 트래픽을 포워딩하게 하여 전체적인 트래픽 엔지니어링을 담당하는 트래픽 엔지니어링부(10)와, 트래픽 엔지니어링부(10)의 요청에 따라 CR-LSP의 설정을 수행하는 신호 프로토콜부(20)와, 신호 프로토콜부(20)에 의해 설정된 CR-LSP의 설정값에 따라 트래픽을 포워딩 작업을 수행하는 포워딩 엔지니어링부(30)를 포함하여 구성된다.

트래픽 엔지니어링부(10)는 CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하고, 그 프로파일에 의거하여 신호 프로토콜부(20)에 CR-LSP의 설정을 요청한다. 그 요청에 대하여 신호 프로토콜부(20)로부터 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성한다.

그리고는, 신호 프로토콜부(20)로부터 기설정된 CR-LSP의 ID에 대한 해제 신호가 수신되면, 고장인지 그 여부를 판단하여 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 포워딩 엔지니어링부(30)에 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하기 위한 정보를 전송한다.

한편, 신호 프로토콜부(20)는 트래픽 엔지니어링부(10)으로부터 CR-LSP의 설정이 요청되는 경우, 그 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하고 그 설정된 CR-LSP의 ID를 트래픽 엔지니어링부(10)에 전달한다.

포워딩 엔지니어링부(30)는 대체 경로의 정보를 트래픽 엔지니어링부(10)로부터로 받아 현재 포워딩 동작을 수행할 수 있는 정보를 등록받아 경로의 대체가 필요한 경우 포워딩하여 해당 트래픽을 대체시키고 있다.

이와 같이 구성된 CR-LSP의 경로 보호를 수행하는 시스템에서는 CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하고, 그 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정한 다음, 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하고, 기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차를 수행한다.

먼저, 프로파일을 생성하는 과정에 대하여 살펴보자.

도 4는 프로파일을 생성하는 절차를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 먼저, 가입자의 정보를 입력받아 하나의 주경로에 복수개의 대체경로를 설정하여 가입자별 경로 보호 서비스를 수행하기 위한 가입자 프로파일을 생성한다(S1).

그 다음 서비스 트래픽이 경유할 경로를 지정하기 위한 노드 정보를 입력받아 그 노드 정보에 의해 CR-LSP가 설정되도록 경로 프로파일을 생성하고(S2), 서비스 트래픽에 대한 QoS 파라미터를 정의하기 위한 QoS 프로파일을 생성한다(S3).

이렇게 각각의 프로파일이 생성되면 각 가입자에 대한 경로보호 서비스를 수행하기 위해 각 프로파일을 서로 링크시킨다(S4).

가입자 프로파일을 생성하는 단계(S1)는 운영자로부터 TE 가입자의 정보를 프로파일에 등록하는 절차로 서비스의 종류, FEC 정보, 경로보호 서비스 제공의 여부등을 등록받는다. 이 단계에서 등록한 경로보호 서비스 타입에 의해 이후 CR-LSP에 장애가 발생할 경우, 경로보호 서비스를 위한 절차가 이루어지게 된다. 여기서, FEC은 Fowarding Equivalence Class의 약어로, 동일한 경로를 가지고 있는 목적지 주소의 그룹을 나타낸다.

경로 프로파일을 생성하는 단계(S2)는 운영자로부터 서비스 트래픽이 타고 나갈 경로를 지정하기 위한 경로 프로파일을 등록받는 절차이다. 즉, 목적지까지의 각 노드의 IP Address, Netmask, Strict/Loose 모드를 등록한다. 이 등록된 각 노드를 통해 CR-LSP가 설정되게 된다.

QoS 프로파일을 생성하는 단계(S3)는 CR-LSP가 설정되는 경우, 서비스 트래픽에 대한 QoS 파라미터를 정의하기 위해 QoS (Quality Of Service)프로파일을 등록받는다. ATM QoS 파라미터인 PCR (Peak Cell Rate), SCR (Sustained Cell Rate), MBS (Maximum Burst Size), CDVT (Cell Delay Variance Tolerance) 값을 정의하며 동시에 해당 QoS 카테고리가 정의된다.

각 프로파일을 링크시키는 단계(S4)는 이렇게 등록한 각 프로파일들을 서로 연결시켜 상호관계를 맺는 단계로 이 때 해당 가입자에 대해 경로보호 서비스를 제공하는 경우, 최대 4개의 경로 프로파일 엔트리를 하나의 서비스 가입자 프로파일에 등록할 수 있다.

다음으로, CR-LSP 상태관리 테이블의 생성에 대하여 살펴보자.

CR-LSP 상태관리 테이블의 엔트리는 CR-LSP 설정시 구축된다. 즉, 트래픽 엔지니어링부(10)에서 프로파일을 생성한 다음, 그 프로파일에 의거하여 신호 프로토콜부(20)로 CR-LSP의 설정을 요청하면 신호 프로토콜부(20)에서는 CR-LSP를 설정하고, 설정된 CR-LSP의 ID를 트래픽 엔지니어링부(10)로 전달해준다. 트래픽 엔지니어링부(10)에서는 그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하게 된다.

CR-LSP 상태관리 테이블은 LER에서 설정된 CR-LSP의 ID를 Key Index로 하여 TE 가입자의 서비스 정보를 관리하는 가입자 프로파일의 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP의 경로정보를 가지고 있는 경로 프로파일의 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP에 적용된 QoS에 대한 정보를 가지고 있는 QoS 프로파일 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP를 설정할 때 사용된 신호 프로토콜의 종류, 현재 CR-LSP의 상태, 그리고 이전 백업경로와 다음 백업경로에 대한 정보를 가지고 있다.

도 5는 이러한 CR-LSP 상태관리 테이블의 구조를 나타내고 있다.

CR-LSP ID는 CR-LDP 또는 RSVP-TE 에 의해 설정된 CR-LSP를 구분하고 CR-LSP 상태관리 테이블의 Key 역할을 수행한다.

ProtoType은 CR-LSP 설정 시 사용된 신호 프로토콜의 종류를 나타내며, CR-LDP 또는 RSVP-TE로 설정된다.

SubsName은 해당 CR-LSP를 통해 우대서비스를 받는 가입자의 이름을 나타낸다.

SubsId는 가입자의 ID로 최대 999까지 할당할 수 있다. SubsId는 가입자 프로파일의 가입자 ID와 동일한 의미를 가지고 있다.

SubsPrfIdx는 가입자에게 제공되고 있는 서비스 정보를 관리하는 서비스 프로파일 엔트리의 인덱스로 하나의 가입자당 최대 4개의 서비스가 제공된다. SubsPrfIdx 역시 가입자 프로파일의 서비스 프로파일 인덱스와 동일한 의미를 갖는다.

PathIndex는 설정된 CR-LSP가 지나는 각 노드의 정보를 관리하는 경로 프로파일의 엔트리 인덱스로 최대 15999 까지 할당할 수 있다.

QoSIndex는 설정된 CR-LSP에 적용된 QoS 파라미터를 관리하는 QoS 프로파일 엔트리의 인덱스이다.

Active는 CR-LSP의 현재 상태를 나타낸다. ACT는 CR-LSP를 위한 레이블이 할당되었고 관련 FEC 정보가 MPLS 시스템의 포워딩 엔진에 설정되어 있어 실제 트래픽이 포워딩되고 있는 상태를 의미하고, STBY(Stand-by)는 LDP 매핑을 위한 레이블할당은 되었으나 관련 FEC 정보가 포워딩 엔진에 설정되어 있지 않아 실제 서비스 트래픽은 포워딩되고 있지 않은 상태를 의미한다. DEACT는 CR-LSP 설정만 요구된 상태로 레이블 할당 및 FEC 설정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸다. Acitve 필드를 참조하여 실제적인 CR-LSP의 경로보호 서비스를 수행한다.

PrevLspId는 이전 백업 CR-LSP의 ID값을 나타낸다.

NextLspId는 다음 백업 CR-LSP의 ID를 나타낸다.

만일 가입자에게 제공되는 CR-LSP가 경로보호 서비스 대상이 아닌 경우, 이 두개의 필드는 의미가 없다.

CR-LSP 상태관리 테이블에 나타난 SubsId, SubsPrfIdx, PathIndex, QoSIndex값을 이용하여 운용자는 프로파일 정보를 참조할 수 있다.

즉, 현재 설정된 CR-LSP를 이용하는 가입자의 정보, CR-LSP가 지나고 있는 경로에 대한 정보, CR-LSP에 적용된 QoS 파라미터의 정보를 검색해 볼 수 있다. 도 6은 이러한 프로파일과 CR-LSP 상태 테이블간의 연관관계를 나타내고 있다.

한편, 가입자 프로파일에는 다수개 예를 들면 4개의 대체경로를 지정할 수 있다. 대체경로는 각 프로파일 엔트리간의 연관관계를 정의할 때 4개의 경로 프로파일 엔트리로 정의된다. 본 발명에서는 대체 경로 리스트중 제일 첫번(0번)째로 정의된 경로 프로파일 엔트리의 경로를 주 경로로 하고 나머지에 정의된 경로 프로파일 엔트리의 정보를 대체경로로 정의한다.

도 7은 가입자 프로파일에서 관리되는 경로 정보와 CR-LSP 상태관리 테이블간의 관계를 나타내고 있다. 각 대체경로 리스트에는 설정된 CR-LSP의 ID가 등록된다. CR-LSP 상태관리 테이블의 엔트리는 CR-LSP 설정시 구축된다.

CR-LSP 설정요구시 CR-LSP 상태관리 테이블의 엔트리가 생성되며 신호프로토콜에 의해 CR-LSP의 ID가 트래픽 엔지니어링부(10)로 통보되면 트래픽 엔지니어링부(10)는 해당 CR-LSP ID를 CR-LSP 상태관리 테이블에 등록하고 해당 엔트리의 Status를 STBY (Stand-by) 상태로 관리하다가 FEC정보가 FE에 정상적으로 등록이 되면 ACT (Active) 상태가 된다 이는 해당 CR-LSP를 통해 트래픽을 포워딩할 수 있는 상태를 의미한다.

도 8은 각 CR-LSP 설정 단계별 CR-LSP 상태 테이블의 변화를 나타내고 있다.

S11 단계는 CR-LSP 설정요구가 발생하지 않은 상태로 CR-LSP 상태관리 테이블이 생성되어 있지 않는 상태이다.

S12 단계는 TE 블록에 의해 신호프로토콜로 CR-LSP설정 요구가 들어간 상태로 CR-LSP테이블의 엔트리가 생성되고 초기화 된다. 이때 신호프로토콜은 CR-LSP 설정을 위한 절차를 수행 후 TE로 설정 요구된 CR-LSP의 ID를 전달한다. 전달받은 CR-LSP의 ID는 CR-LSP 상태관리 테이블의 인덱스가 된다.

S13 단계는 CR-LSP설정 요구에 대한 맵핑이벤트로 해당 CR-LSP에 대한 설정요구가 Egress LSR까지 도달하여 신호 프로토콜이 그 응답을 받았음을 의미한다. 이 단계에서는 CR-LSP에 대한 레이블과 채널정보가 할당된 상태로 CR-LSP 상태관리 테이블의 Active 필드는 STBY상태로 바뀐다.

S14 단계는 설정된 CR-LSP와 연관된 FEC정보를 FE에 등록한다. FE에 FEC가 정상적으로 등록된 경우 CR-LSP 상태관리 테이블의 Active 필드는 ACT가 된다.

S15 단계는 주 경로 및 대체경로가 모두 설정된 상태를 보여 주고 있다.

다음으로, 이와 같은 CR-LSP 상태관리 테이블을 이용할 경우, CR-LSP의 경로보호를 위한 절차를 살펴보자.

CR-LSP의 경로보호 방식은 보호 스위칭 방식과 재경로 설정 방식의 두 가지로 분류된다. 보호스위칭 방식은 하나의 일차 CR-LSP를 백업하는 다수개의 CR-LSP를 설정하고, 일차 CR-LSP에 장애가 발생한 경우, 차 순위 백업 CR-LSP의 채널정보와 일차 CR-LSP에 대한 FEC 정보를 포워딩 엔진에 전달하여 장애 감지시 즉시 서비스 트래픽을 백업 CR-LSP의 경로로 포워딩 시킨다.

재경로 설정 방식은 현재 서비스 트래픽이 흐르는 CR-LSP에 장애가 발생한 경우 기설정된 ER-Hop으로 CR-LSP를 다시 설정하여 해당 서비스 트래픽을 재설정한 CR-LSP로 보낸다. 재경로 설정 방식은 보호 스위칭 방식에 비해 CR-LSP에 장애가 발생한 경우 기존의 CR-LSP를 대체하는 백업경로를 다시 설정하여 서비스 트래픽을 포워딩 하는 시간동안의 패킷유실을 피할 수 없다. 따라서 재경로 설정방식은 보호 스위칭 방식에 비해 상대적으로 저 순위의 경로보호 서비스 방식이라고 할 수 있다.

도 9는 설정된 일차 CR-LSP에 장애가 발생하였을 때 경로보호를 위한 절차를 나타내는 흐름도이다.

먼저, 설정된 CR-LSP에 대한 킵얼라이브 타이머(Keep Alive Timer) 또는 헬로우 타이머(Hello Timer)가 해제되면 신호프로토콜부(20)는 해당 CR-LSP가 설정해제 되었음을 트래픽 엔지니어링부(10)에 통보함에 따라 신호 프로토콜로부터 CR-LSP 해제 이벤트를 수신하게 된다(S21). 여기서, 킵얼라이브 타이머는 서로 인접한 두 라우터(또는 노드)간 세션을 유지하기 위한 시간을 관리하는 S/W적인 장치이고, 헬로우 타이머는 인접한 이웃 라우터(또는 노드)를 찾기 위해 발송하는 Hello 메세지를 주기적으로 보내고 관리하기 위한 S/W적인 장치이다.

트래픽 엔지니어링부(10)는 설정해제된 CR-LSP의 ID를 참조하여 자신이 해제를 요구했는지를 판단하여(S22) 자신이 해제를 요구하지 않은 CR-LSP가 설정해제 되었다면 이를 CR-LSP 고장으로 판단한다.

CR-LSP가 고장이라고 판단되면 트래픽 엔지니어링부(10)는 수신된 해당 CR-LSP의 ID를 참조하여 관련 가입자 프로파일 엔트리를 찾는다(S23). 장애가 발생한 CR-LSP와 연관된 가입자 프로파일에서 경로보호 서비스가 등록되어 있는지를 판단한다(S24).

경로보호 서비스가 제공되고 있는 가입자가 아닌 경우에는, 장애가 발생하였음을 운용자에게 통보하고 CR-LSP에 대한 LSP ID 정보와 Ex-FEC 정보를 FE에서 삭제하고 작업을 종료한다(S25). 여기서, Ex-FEC는 Extened Fowarding Equivalence Class의 약어로, 목적지 주소에 대한 발신지 주소 또는 부가정보(포트정보 등)를 나타낸다.

한편, 경로보호 서비스가 등록된 경우에는, CR-LSP 상태관리 테이블에서 장애가 발생한 CR-LSP의 다음 백업 CR-LSP에 대한 엔트리를 찾는다(S26). 재경로 설정 방식으로 경로 보호 서비스를 받는 가입자인 경우, 장애가 발생한 CR-LSP와 연관된 가입자 프로파일에서 해당 가입자 프로파일과 연관된 경로 프로파일의 리스트를 참조하여 장애가 발생한 CR-LSP를 구성하고 있는 경로 프로파일 엔트리 인덱스의 다음 백업 경로 프로파일 엔트리의 인덱스를 구한다.

대체 CR-LSP가 설정되었는지 여부를 판단하여(S27) 다음 백업 CR-LSP가 설정되어 있지 않으면 더 이상 백업 CR-LSP가 설정되어 있지 않음을 운용자에게 통보하고 장애가 발생한 CR-LSP의 정보와 관련 FEC 정보를 FE에서 삭제한다.

한편, 다음 백업 CR-LSP가 설정되어 있는 경우에는 장애가 발생한 CR-LSP에 대한 채널정보과 FEC를 삭제한다(S28).

이때, 보호방식의 종류에 따라 그 보호절차가 구별됨에 따라, 먼저 보호방식이 보호 스위칭 재경로 설정 방식인지 그 여부를 판단한다(S29).

보호 스위칭 방식인 경우에는, 백업 CR-LSP의 채널정보와 Ex-FEC 정보를 FE에 전달하여 장애가 발생한 CR-LSP를 통해 포워딩되는 서비스 트래픽을 백업 CR-LSP를 통해 포워딩 되도록 한다(S30).

한편, 재경로 설정 방식인 경우, 대체 CR-LSP 를 설정할 것을 신호 프로토콜부(20)에 요구한다(S31). 새로운 CR-LSP 설정요구를 받은 신호프로토콜부(20)은 일반적인 CR-LSP 설정 절차대로 CR-LSP를 설정후 그 결과를 트래픽 엔지니어링부(10)로 통보한다.

신호프로토콜부(20)로부터 CR-LSP 설정 통보를 받은 TE블록은 새로 설정된 CR-LSP의 채널정보와 Ex-FEC정보를 포워딩 엔지니어링부(30)로 전달하여 장애가 발생한 CR-LSP의 대체 CR-LSP를 통해 서비스 트래픽을 포워딩 시킨다(S32).

도 10은 도 9에 도시된 본 발명에 따른 CR-LSP의 장애 발생시 경로보호를 수행하는 개념도이고, 도 11a 및 도 11b는 도 9에 도시된 절차를 수행할 때의 테이블 상태 변화도이다.

도시된 바와 같이 LER1에서 LER2까지의 경로에는 크게 세가지의 경로가 있을 수 있다. 즉, LER1- LSR1 - LER2로 이루어지는 A 경로와, LER1- LSR2 - LSR4 - LER2로 이루어지는 B 경로와, LER1 - LSR3 - LSR5 - LSR6 - LER2로 이루어지는 C 경로가 있을 수 있다. 도면에서 실선은 주경로를 나타내고, 각 점선은 대체경로를 나타낸다. 즉, LSR1과 LER2간의 경로에서 고장이 발생하는 경우, A경로에 대한 Keep Alive Timer 또는 Hello Timer가 해제되고 신호프로토콜부(20)는 해당 CR-LSP가 설정해제 되었음을 트래픽 엔지니어링부(10)에 통보함에 따라 신호 프로토콜로부터 CR-LSP 해제 이벤트를 수신하게 되고 도 9에 도시된 바와 같은 과정을 통해 CR-LSP 상태 관리 테이블을 참조하여 대체 경로를 통해 트래픽을 전달하게 된다.

도 11a 및 도 11b는 A경로를 주경로 하고, A경로에 문제가 있을 경우에는 그 다음 대체 경로로 B경로를 사용하고, B경로에 문제가 있는 경우에는 C경로를 사용하도록 설정되어 있다.

도 11a는 A 경로를 사용하고 있는 경우를 보여주는 것으로, A 경로에 해당하는 상태관리 테이블은 ACT 상태로 되어 있고, B, C 경로에 해당하는 상태관리 테이블은 STBY 상태로 설정되어 있는 것을 볼 수 있다.

한편, 도 11b는 A 경로에 문제가 있어서 B경로를 사용하고 있는 경우를 보여주는 것으로, A경로에 해당하는 상태관리 테이블은 삭제되어 있고, B경로에 해당하는 상태관리 테이블은 ACT 상태로 되어 있고, C 경로에 해당하는 상태관리 테이블은 STBY로 설정되어 있음을 볼 수 있다.

본 발명을 통해 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 기존에 사용 중인 신호프로토콜의 타이머와 Ingress LSR의 CR-LSP 제어기능을 활용하여 일체의 프로토콜의 사양 변경없이 활용하여 고장을 탐지할 수 있다. 이로 인해 타 장비간 연동시 별다른 S/W, H/W 추가 없이 경로보호 서비스의 제공이 가능하다.

둘째, Ingress LSR에서 주 경로와 대체경로를 사전에 설정, 특정 서비스 가입자와 연계시켜 쉽게 경로를 관리할 수 있다.

셋째, 보호 스위칭 방식과 경로 재설정 방식을 모두 지원하여 다양한 클래스의 경로보호 서비스를 제공하여 ISP의 수익성을 증대시킬 수 있다.

넷째, 하나의 주 경로에 복수 개의 대체 경로를 제공하여 고수준의 망 생존성을 갖는 서비스를 제공하여 ISP의 수익을 제고할 수 있다.

Claims

다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP 경로 보호 방법에 있어서,

CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하는 단계와,

상기 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하는 단계와,

그 설정된 CR-LSP 별로 해당 CR-LSP의 상태를 관리하기 위해 상기 프로파일에 대한 인덱스 정보를 가지는 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하는 단계와,

기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의 각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차 단계를 수행하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 1항에 있어서, 상기 프로파일을 생성하는 단계는,

가입자의 정보를 입력받아 하나의 주경로에 복수개의 대체경로를 설정하여 가입자별 경로 보호 서비스를 수행하기 위한 가입자 프로파일을 생성하는 단계와,

서비스 트래픽이 경유할 경로를 지정하기 위한 노드 정보를 입력받아 그 노드 정보에 의해 CR-LSP가 설정되도록 경로 프로파일을 생성하는 단계와,

서비스 트래픽에 대한 QoS 파라미터를 정의하기 위한 QoS 프로파일을 생성하는 단계와,

각 가입자에 대한 경로보호 서비스를 수행하기 위해 상기 각 프로파일을 서로 링크하는 단계를 포함하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 2항에 있어서, 상기 가입자 프로파일을 생성하는 단계에서,

상기 가입자 프로파일은, 경로보호 서비스 제공의 여부, 서비스 방식, FEC 정보, 대체경로 리스트 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 3항에 있어서, 상기 서비스 방식은, 보호 스위칭 방식 또는 재경로 설정방식 중 하나인 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 2항에 있어서, 상기 경로 프로파일을 생성하는 단계에서,

상기 경로 프로파일은, 목적지까지의 각 노드의 IP 어드레스, Netmask, Strict/Loose 모드 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 2항에 있어서, 상기 QoS 프로파일을 생성하는 단계에서,

PCR, SCR, MBS, CDVT 값, QoS 카테고리 중 적어도 하나에 대한 정의를 수행하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 2항에 있어서, 프로파일을 서로 링크하는 단계는,

상기 가입자 프로파일에 하나 이상의 상기 경로 프로파일 엔트리를 링크하여 순차적인 대체 경로를 설정하는 CR-LSP의 경로 보호 방법.
제 1항에 있어서, 상기 CR-LSP 상태 관리 테이블은,

CR-LSP의 ID를 키인덱스로 하여 TE 가입자의 서비스 정보를 관리하는 가입자 프로파일의 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP의 경로정보를 가지고 있는 경로 프로파일의 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP에 적용된 QoS에 대한 정보를 가지고 있는 QoS 프로파일 엔트리 인덱스, 해당 CR-LSP를 설정할 때 사용된 신호 프로토콜의 종류, 현재 CR-LSP의 상태, 이전 백업경로와 다음 백업경로에 대한 정보중 적어도 하나를 포함하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 1항에 있어서, 상기 CR-LSP 상태관리 테이블을 생성하는 단계는,

CR-LSP설정 요구에 따라 CR-LSP 상태관리 테이블의 엔트리를 생성하고, 초기화하는 단계와,

CR-LSP가 설정되는 경우, 상기 상태관리 테이블의 CR-LSP ID 인덱스 필드에 그 설정된 CR-LSP의 ID를 등록하는 단계와,

CR-LSP에 대한 레이블과 채널정보가 할당된 경우, 상태관리 테이블의 현재상태 필드에 스탠바이 상태를 표시하는 단계와,

대체경로가 할당되는 경우, 상기 상태관리 테이블의 대체경로 필드에 할당된 대체경로를 등록하고, 주경로에 해당하는 상태관리 테이블의 현재상태 필드에 액티브상태를 표시하고, 대체경로에 해당하는 상태관리 테이블의 현재상태 필드에 스탠바이상태를 표시하는 단계를 수행하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 1항에 있어서, 경로보호절차수행 단계는,

기설정된 CR-LSP의 해제 이벤트가 수신되는 경우, 그 수신된 CR-LSP의 ID를 참조하여 CR-LSP의 고장여부를 판단하는 단계와,

판단결과 고장인 경우, 그 수신된 CR-LSP의 ID에 의거하여 관련 가입자 프로파일 엔트리를 검색하고, 상기 검색된 관련 가입자 프로파일에서 해당 가입자의 경로보호 서비스 등록 여부 및 방식을 검색하는 단계와,

경로 보호 서비스 등록이 된 경우, 상기 경로보호 서비스의 방식별로 상기 검색된 관련 가입자 프로파일에 링크된 CR-LSP 상태관리 테이블을 참조하여 대체할CR-LSP를 설정하고 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하기 위한 정보를 포워딩 리스트에 등록하는 단계를 포함하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 10항에 있어서, 상기 고장 여부 판단 단계는,

그 수신된 CR-LSP의 ID가 자신이 해제를 요구하지 않은 CR-LSP인 경우, CR-LSP 고장으로 판단하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 10항에 있어서, 대체 경로로 포워딩하기 위한 정보를 포워딩 리스트에 등록하는 단계에서,

재경로 설정 방식으로 경로 보호 서비스를 받는 가입자인 경우,

장애가 발생한 CR-LSP와 연관된 가입자 프로파일에서 해당 가입자 프로파일과 연관된 경로 프로파일의 리스트를 참조하여 장애가 발생한 CR-LSP를 구성하고 있는 경로 프로파일 엔트리 인덱스의 다음 백업 경로 프로파일 엔트리의 인덱스를 구하여, 신호 프로토콜에 새로운 CR-LSP의 설정을 요청하는 단계와,

상기 신호 프로토콜로부터 새로이 설정된 CR-LSP의 정보를 수신하여 장애가 발생한 CR-LSP의 대체 CR-LSP를 통해 서비스 트래픽을 포워딩시키도록 포워딩 리스트에 등록하는 단계를 수행하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 12항에 있어서, 상기 포워딩 리스트에 등록하는 단계에서,

상기 새로이 설정된 CR-LSP의 정보는, CR-LSP의 채널정보, Ex-FEC정보 중 적어도 하나를 포함하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
제 10항에 있어서, 대체 경로로 포워딩을 수행하는 단계에서,

보호 스위칭 방식으로 경로 보호 서비스를 받는 가입자인 경우,

그 지정된 백업 CR-LSP의 채널정보와 Ex-FEC 정보를 포워딩 리스트에 등록하여 장애가 발생한 CR-LSP를 통해 포워딩되는 서비스 트래픽을 백업 CR-LSP를 통해 포워딩되도록 하는 CR-LSP 경로 보호 방법.
다중 프로토콜 레이블 교환 시스템에서의 CR-LSP의 경로 보호 방법을 수행하기 위해, 디지탈 처리장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 디지탈 처리장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,

CR-LSP의 고장발생에 따른 대체 경로관리를 위한 정보를 입력받아 프로파일을 생성하는 단계와,

상기 프로파일에 의거하여 CR-LSP를 설정하는 단계와,

기설정된 CR-LSP의 고장이 감지되는 경우, 해당 CR-LSP의 상태관리 테이블의각 인덱스 정보를 참조하여 그 링크된 프로파일을 검색하고, 그 프로파일에 설정된 사항에 따라 서비스 트래픽을 대체 경로로 포워딩하는 경로 보호절차 단계를 수행하는 프로그램을 저장한 기록매체.