KR20040079774A - 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법 및 장치 - Google Patents

트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법 및 장치에 관한 것으로, 망의 링크 상태를 초기화하고, 트래픽 엔지니어링 토폴로지 정보를 구성하고, 운용자로부터의 새로운 제한사항(constraint)을 만족하는 서비스 연결 설정 요청에 대한 경로를 계산한다. 이후, 계산된 경로에 따라 경로를 설정하고, 경로 설정에 따른 링크 상태 정보를 변경한 후, 변경된 링크 상태 정보를 플로딩하여 상기 토폴로지 정보를 동기화한다. 이렇게 함으로써, 인터넷 트래픽의 흐름 제어가 가능하게 되고, 품질 보장형 서비스와 실시간 서비스와 같은 고부가가치의 서비스를 제공할 수 있다.

Description

트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법 및 장치{Link status Providing device and method for traffic engineering}
본 발명은 인터넷 망에서의 트래픽 엔지니어링을 통한 품질 보장형 서비스를 제공하기 위해 필요한 망의 상태 정보를 IS-IS 라우팅 프로토콜을 통해 수집, 분배및 이용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
지금까지의 인터넷 망은 최선형(best effort) 서비스만을 제공하여 왔으나 인터넷 수요가 급속히 증가하고 특히 인터넷이 경제 활동의 기반 기술로 확산되면서 다양한 종류의 고품질 서비스 제공을 필요로 하고 있다.
따라서, 한정된 망 자원 내에서 동적으로 변하는 트래픽을 관리하여 효율적으로 사용하기 위한 트래픽 엔지니어링 기술이 주요 이슈가 되고 있다.
이러한 트래픽 엔지니어링을 위해서는 제한사항(constraint)을 만족하는 계산된 경로로의 연결 설정이 필요하며 이 경로의 계산은 현재의 망 상태를 기반으로 수행된다.
여기서의 망 상태는 망의 모든 링크의 트래픽 엔지니어링 메트릭(metric), 지연(delay) 및 가용 대역량 정보 등을 의미한다.
따라서, 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 정보의 획득은 인터넷에서의 품질 보장형 서비스 제공의 기반이 된다.
그러나, 지금까지의 인터넷에서는 링크 상태 라우팅 프로토콜을 이용하여 망의 토폴로지 정보만을 전달하고 이를 바탕으로 최단 경로만을 제공하였기 때문에 트래픽 엔지니어링을 실현하기 위해서는 확장된 링크 상태 정보의 수집 및 분배가 링크 상태 라우팅 프로토콜에 의해 제공되어야 한다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 트래픽 엔지니어링을 기반으로 설정 해제된 경로에 따라 수시로 변하는 링크상태 정보를 IS-IS(Intermediate System to Intermediate System) 라우팅 프로토콜을 통해 수집 분배하고 이를 제한사항(constraint)을 만족하는 최적 경로 설정에 이용하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 장치의 구성도이다.
도2는 이 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 장치에서 사용되는 신호의 의미를 나타낸 표이다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법의 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 운용자 인터페이스 블록 102: 트래픽 엔지니어링 블록
103: 확장 IS-IS 블록 106: 경로 설정 시그널링 블록
107: 자원 관리 블록
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법은,
망의 링크 상태를 초기화하고, 트래픽 엔지니어링 토폴로지 정보를 구성하는 제1 단계;
운용자로부터의 새로운 제한사항(constraint)을 만족하는 서비스 연결 설정 요청에 대한 경로를 계산하는 제2 단계;
계산된 경로에 따라 경로를 설정하는 제3 단계,
경로 설정에 따른 링크 상태 정보를 변경하는 제4 단계; 및
변경된 링크 상태 정보를 플로딩하여 상기 토폴로지 정보를 동기화하는 제5 단계를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 장치는,
운용자 명령어를 해당 기능 블록으로 인터페이스하는 기능을 수행하는 운용자 인터페이스 블록;
상기 운용자 인터페이스 블록을 통해 시스템내에서의 트래픽 엔지니어링 관련 연결 설정 요청에 대한 처리를 하고, 이를 관리하는 기능을 수행하는 트래픽 엔지니어링 관리 블록;
트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 정보를 관리하고 제한사항(constraint)을 만족하는 경로를 계산하며, 변경된 링크의 자원 정보가 수신되면, 해당 링크의 상태 정보를 모든 이웃 노드에게 플로딩하는 확장 IS-IS 블록;
이웃 노드와의 링크 상태 정보를 분배하고 수집하는 계층 2 블록;
상기 트래픽 엔지니어링 관리 블록으로부터 경로 연결 설정 요청을 수신하여, 상기 확장 IS-IS 블록에서 계산된 경로 정보와 운용자로부터 입력받은 제한사항(constraint) 정보를 기반으로 시그널링 프로토콜을 이용해 제한사항 (constraint)을 만족하는 경로를 셋업하는 경로 설정 시그널링 블록;
시스템내의 자원 정보를 관리하며, 트래픽 엔지니어링 연결을 설정하게 되면 자신의 링크상의 자원 정보가 변경되므로, 연결 설정이 완료되면 로컬 자원 정보를 수정하고 이를 상기 확장 IS-IS 블록으로 통보하는 자원 관리 블록을 포함한다.
이러한 본 발명을 이 분야의 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도1은 트래픽 엔지니어링을 위한 라우터 시스템의 기능 블록도 이다.
도1을 참조하면, 운용자 인터페이스 블록(Administrator Interface Block : AIB)(101)은 운용자 명령어를 해당 기능 블록으로 인터페이스하는 기능을 수행한다. 트래픽 엔지니어링을 위해서는 트래픽 엔지니어링 기반 서비스 설정 요청 수신 및 망의 링크 초기화 상태 설정 기능을 수행한다. 트래픽 엔지니어링 관리 블록(Traffic Engineering Management Block : TMB)(102)은 시스템내에서의 트래픽엔지니어링 관련 연결 설정 요청의 처리 및 연결들을 관리하는 기능을 수행한다. 확장 IS-IS 블록(Extended IS-IS Block : EIB)(103)은 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 정보를 관리하고 제한사항(constraint)을 만족하는 경로를 계산한다. 자신의 링크 상태 정보를 분배하고 이웃 노드의 링크 상태 정보를 수집하여 전체 망의 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보를 포함하는 제한사항 링크 상태 데이터베이스(constraint Link State Database, LSDB)(105)를 생성한다. 이 제한사항 링크 상태 데이터베이스(constraint LSDB, 105)를 바탕으로 주어진 제한사항(constraint)을 만족하는 최단 경로를 확장 IS-IS 블록(103)내의 최단경로 계산(Constraint Shortest Path First) 블록(104)에서 계산한다. 이웃 노드와의 링크 상태 정보의 분배 및 수집은 계층 2 블록(Layer 2 Block)(108)을 통해 수행된다. 경로 설정 시그널링 블록(Path Setup Signaling Block :PSB)(106)은 계산된 경로로의 실제 연결을 설정한다. 경로 연결 설정 요청은 트래픽 엔지니어링 관리 블록으로부터 수신하며, 이때 확장 IS-IS 블록에서 계산된 경로 정보와 운용자로부터 입력받은 제한사항(constraint) 정보를 수신하게 되며, 이를 기반으로 시그널링 프로토콜을 이용해 제한사항(constraint) 을 만족하는 경로를 셋업 한다. 자원 관리 블록(Resource Management Block : RMB)(107)은 시스템내의 자원 정보를 관리한다. 트래픽 엔지니어링 연결을 설정하게 되면 자신의 링크상의 자원 정보가 변경되므로, 연결 설정이 완료되면 로컬 자원 정보를 수정하고 이를 확장 IS-IS 블록으로 통보한다. 변경된 링크의 자원 정보를 수신한 확장 IS-IS 블록은 해당 링크의 상태 정보를 모든 이웃 노드에게 플로딩한다. 망의 모든 노드는 변경된 링크 상태정보를 포함하는 링크 상태 데이터베이스를 동기화하고 이를 기반으로 트래픽 엔지니어링 경로 설정에 이용한다.
도2는 도 1의 기능 블록 간 인터페이스에 사용되는 메시지 및 메시지 구성 정보이다.
메시지 M1 Add-Qospath(fm, to, req-bw, color, color-state)은 출발지 노드(fm) 에서 목적지 노드(to)까지 요구 대역량(req-bw)을 만족하고 특정 링크 그룹(color)을 포함(color-state=include) 또는 배제(color-state=exclude)하는 품질 보장형 서비스 경로 설정 요청 메시지로 운용자 인터페이스 블록에서 트래픽 엔지니어링 관리 블록으로 송신되는 메시지이다(201).
메시지 M2 Set-Teparameter(link-addr, te-metric, max-bw, reservable-bw, color)는 해당 링크(link-addr)에 트래픽 엔지니어링 관련 속성 파라미터로 트래픽 엔지니어링을 위한 metric(te-metric), 링크의 물리적인 최대 대역량(max-bw), oversubscription을 제공하기 위해 실제 사용 가능한 최대 대역량(reservable-bw) 등을 설정하는 메시지이다. 망 운용자에 의해 할당되는 그룹 정보(color)는 각 링크에 할당된 관리 그룹을 의미하는 것으로 특정 color를 포함 또는 배제하는 QoS 경로를 설정할 때 사용된다. M2 메시지는 운용자 인터페이스 블록에서 확장 IS-IS 블록으로 송신되는 메시지이다(202).
메시지 M3 Comp-Path(fm, to, req-bw, color, color-state)은 출발지 노드(fm) 에서 목적지 노드(to)까지 요구 대역량(req-bw)을 만족하고 특정 링크 그룹(color)을 포함(color-state=include) 또는 배제(color-state=exclude)하는 경로의 계산을 요청하는 메시지로 트래픽 엔지니어링 관리 블록에서 확장 IS-IS 블록으로 송신되는 메시지이다(203).
메시지 M4 Set-Path(n1, n2,...,nx, bw)는 CSPF 블록에서 계산된 제한사항(constraint) (bw)를 만족하는 노드 n1, n2,...,nx 을 지나는 경로 설정 요청 메시지로 트래픽 엔지니어링 관리 블록에서 경로 설정 시그널링 블록으로 송신되는 메시지이다(204).
메시지 M5 Path-Established(path-num)는 경로가 성공적으로 설정되었음을 알려주는 메시지로 경로 설정 시그널링 블록에서 자원 관리 블록으로 송신되는 메시지이다(205).
메시지 M6 Modify-Resource(link-addr, unreserved-bw)은 경로 설정 완료에 따른 링크 별 가용 대역량(unreserved-bw) 변경 정보를 자원 관리 블록에서 확장 IS-IS 블록으로 전달하는 메시지이다(206).
메시지 M7 Link-State-Packet(local-if, remote-if, te-metric, max-bw, reservable-bw, unreserved-bw, color)는 토폴로지 상의 변경된 트래픽 엔지니어링 링크 정보를 모든 이웃 노드에게 플로딩하기 위한 메시지(207)로 확장 IS-IS 블록에서 IS-IS 패킷 포맷으로 변경하여 계층 2 블록을 통해 이웃 노드들에게 전달된다.
도3은 IS-IS를 이용한 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 순서도이다.
망 내의 IS-IS 라우팅이 동작 중인 모든 노드에서는 운용자로부터 링크 초기화 상태를 입력받아(메시지 M2 이용) 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 속성을 설정한다(S301).
설정된 링크 정보는 IS-IS 라우팅을 통해 이웃 노드들에게 송신되고(S302), 동일한 방법으로 이웃 노드들로부터 전체 망의 링크 상태 정보를 수신한다(S303).
이러한 링크 상태 정보를 바탕으로 트래픽 엔지니어링 링크 토폴로지(constraint LSDB)를 구성한다(S304).
운용자로부터 제한사항(constraint) 을 갖는 서비스 설정 요청을 수신한(메시지 M1 이용)(S305) 트래픽 엔지니어링 관리 블록(102)은 제한사항(constraint) 을 만족하는 경로 계산 요청을 확장 IS-IS 블록으로 송신한다(메시지 M3 이용)(S306).
확장 IS-IS 블록(103)에서는 요청한 제한사항(constraint)을 만족하는 경로를 계산한다(S307). 요구 조건을 만족하는 경로가 존재하는지를 검사하고(S308), 경로가 존재하지 않으면 확장 IS-IS 블록(103)에서는 운용자에게 서비스 연결 설정이 실패하였음을 통보한다(S309).
경로가 존재하면, 확장 IS-IS 블록(103)에서는 계산된 경로를 트래픽 엔지니어링 관리 블록(102)으로 알려준다(S310).
트래픽 엔지니어링 관리 블록(102)은 계산된 경로로의 실제 연결 설정 요청을 경로 설정 시그널링 블록(106)으로 송신한다(메시지 M4 이용)(S311).
경로 설정 시그널링 블록(106)은 시그널링 프로토콜을 이용해 주어진 경로로 연결 설정을 수행한다(S312).
경로 설정 시그널링 블록(106)은 경로 설정이 완료되면 자원 관리 블록(107)으로 설정된 경로의 식별자를 전송한다(메시지 M5 이용)(S313).
자원 관리 블록(107)은 설정 완료된 경로 상의 링크의 가용 대역량이 변경되었음으로 각 링크의 자원 할당 정보를 변경하고(S314), 이를 확장 IS-IS 블록(103)으로 통보한다(메시지 M6 이용)(S315). 이를 수신한 확장 IS-IS 블록(103)은 해당 링크의 상태 정보를 변경하고(S316) 이를 모든 이웃 노드들에게 플로딩하여 constraint LSDB(105)를 동기화시키고(S317), 경로 설정이 성공하였음을 운용자에게 통보한다(S318).
상기한 바와 같이, 링크 상태 라우팅 프로토콜인 IS-IS의 트래픽 엔지니어링 링크 상태 정보의 분배, 수집 및 제한사항(constraint) 토폴로지 정보를 바탕으로 하는 최적 경로 제공에 따라 기존 인터넷에서는 불가능했던 인터넷 트래픽의 흐름 제어가 가능하게 되고, 품질 보장형 서비스와 실시간 서비스와 같은 고부가가치의 서비스 제공이 가능하다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서, 인터넷 트래픽의 흐름 제어가 가능하게 되고, 품질 보장형 서비스와 실시간 서비스와 같은 고부가가치의 서비스 제공이 가능하도록 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 망의 링크 상태를 초기화하고, 트래픽 엔지니어링 토폴로지 정보를 구성하는 제1 단계;
    운용자로부터의 새로운 제한사항을 만족하는 서비스 연결 설정 요청에 대한 경로를 계산하는 제2 단계;
    계산된 경로에 따라 경로를 설정하는 제3 단계,
    경로 설정에 따른 링크 상태 정보를 변경하는 제4 단계; 및
    변경된 링크 상태 정보를 플로딩하여 상기 토폴로지 정보를 동기화하는 제5 단계를 포함하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    망 내의 IS-IS 라우팅이 동작 중인 노드에서는 운용자로부터 링크 초기화 상태를 입력받아 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 속성을 설정하는 단계;
    설정된 링크 정보는 IS-IS 라우팅을 통해 이웃 노드들에게 송신하고, 동일한 방법으로 이웃 노드들로부터 전체 망의 링크 상태 정보를 수신하는 단계;
    이러한 링크 상태 정보를 바탕으로 트래픽 엔지니어링 링크 토폴로지를 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    운용자로부터 제한사항을 갖는 서비스 설정 요청을 수신한 트래픽 엔지니어링 관리 블록이 제한사항을 만족하는 경로 계산 요청을 확장 IS-IS 블록으로 송신하고 상기 확장 IS-IS 블록에서는 요청한 제한사항을 만족하는 경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 3단계는, 제한사항을 만족하는 경로가 존재하면 계산된 경로를 트래픽 엔지니어링 관리 블록으로 알려주고, 트래픽 엔지니어링 관리 블록은 계산된 경로로의 실제 연결 설정 요청을 경로 설정 시그널링 블록으로 송신하여 시그널링 프로토콜을 이용해 주어진 경로로 연결 설정을 수행하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    상기 자원 관리 블록은 설정 완료된 경로 상의 링크의 가용 대역량이 변경되었음으로 각 링크의 자원 할당 정보를 변경하고, 이를 확장 IS-IS 블록으로 통보하고, 이를 수신한 확장 IS-IS 블록은 해당 링크의 상태 정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    상기 확장 IS-IS 블록이 변경된 링크의 상태 정보를 모든 이웃 노드들에게 플로딩하여 링크 상태 데이터베이스를 동기화시켜 인터넷 망에서 품질 보장 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 방법.
  7. 운용자 명령어를 해당 기능 블록으로 인터페이스하는 기능을 수행하는 운용자 인터페이스 블록;
    상기 운용자 인터페이스 블록을 통해 시스템내에서의 트래픽 엔지니어링 관련 연결 설정 요청에 대한 처리를 하고, 이를 관리하는 기능을 수행하는 트래픽 엔지니어링 관리 블록;
    트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 정보를 관리하고 제한사항을 만족하는 경로를 계산하며, 변경된 링크의 자원 정보가 수신되면, 해당 링크의 상태 정보를 모든 이웃 노드에게 플로딩하는 확장 IS-IS 블록;
    이웃 노드와의 링크 상태 정보를 분배하고 수집하는 계층 2 블록;
    상기 트래픽 엔지니어링 관리 블록으로부터 경로 연결 설정 요청을 수신하여, 상기 확장 IS-IS 블록에서 계산된 경로 정보와 운용자로부터 입력받은 제한사항 정보를 기반으로 시그널링 프로토콜을 이용해 제한사항을 만족하는 경로를 셋업하는 경로 설정 시그널링 블록;
    시스템내의 자원 정보를 관리하며, 트래픽 엔지니어링 연결을 설정하게 되면 자신의 링크상의 자원 정보가 변경되므로, 연결 설정이 완료되면 로컬 자원 정보를 수정하고 이를 상기 확장 IS-IS 블록으로 통보하는 자원 관리 블록을 포함하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 확장 IS-IS 블록은,
    자신의 링크 상태 정보를 분배하고 이웃 노드의 링크 상태 정보를 수집하여 전체 망의 트래픽 엔지니어링 링크 상태정보를 포함하는 제한사항 링크상태 데이터베이스와;
    상기 제한사항 링크상태 데이터베이스를 바탕으로 주어진 제한사항을 만족하는 최단 경로를 계산하는 제한사항 최단경로 계산 블록을 포함하는 트래픽 엔지니어링을 위한 링크 상태 제공 장치.
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