KR20050063207A - 가상 사설 랜 서비스 제공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MPLS(MultiProtocol Label Switching)에 기반한 VPN(Virtual Private Network)에서 FIB(Forwarding Information Base) 정보를 저장하는 관리 시스템을 이용하여 계층2의 가상 사설 랜 서비스(VPLS : Virtual Private LAN Service)를 제공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 구성에 따르면, 서비스 공급자 네트워크의 서비스 에지가 가입자 네트워크로부터 수신된 이더넷 프레임을 전송하기 위한 MAC(Media Access Control) 주소와 관련된 포워딩 정보를 이용하는데 있어서, 상기 포워딩 정보를 보유하고 있지 않을 경우에는 이를 통합 관리하고 있는 관리 시스템으로부터 정보를 요청하여 이더넷 프레임을 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상 사설 랜 서비스 제공 방법{Method for providing virtual private LAN service}
본 발명은 가상 사설 랜 서비스(VPLS : Virtual Private LAN Service) 제공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MPLS(MultiProtocol Label Switching)에 기반한 VPN(Virtual Private Network)에서 FIB(Forwarding Information Base) 정보를 저장하는 관리 시스템을 이용하여 계층2의 VPLS 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
VPLS 서비스란 지리적으로 멀리 떨어져 있는 여러 사이트(가입자 네트워크)들이 마치 하나의 랜(LAN : Local Area Network)에 연결되어 있는 것과 동일한 효과를 제공해주는 것이다. 즉, 각 사이트의 가입자 라우터에서 VPLS 서비스 공급자의 네트워크로 유입된 이더넷 프레임은 변형되지 않고 그대로 해당 사이트로 전달된다. 따라서, VPLS 서비스 공급자의 네트워크는 전체가 하나의 거대한 가상 브릿지 역할을 하는 것처럼 동작한다.
이러한 VPLS 서비스는 서비스 공급자 네트워크의 서비스 에지(PE : Provider Edge)에 이더넷 프레임이 수신되면 수신된 이더넷 프레임의 목적지 MAC(Media Access Control) 주소와 관련된 포워딩 정보가 PE의 FIB 테이블에 등록되어 있는지 확인한 후 등록되어 있지 않은 경우에는 MAC 플러딩(Flooding)과 러닝(Learning) 과정을 수행하여 FIB 테이블을 업데이트 하고 업데이트 된 정보를 이용하여 수신된 이더넷 프레임을 포워딩하는 방식을 사용한다.
그러나 일반적으로 PE에서 일정한 기간동안 이용되지 않는 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보는 FIB 테이블에서 삭제되므로, MAC 주소와 관련된 포워딩 정보의 비등록 상태에서 서비스 공급자의 네트워크를 통해 이더넷 프레임을 전송하고자 하는 경우에는 반드시 MAC 플러딩과 러닝 과정이 수행된다.
따라서 종래의 VPLS 서비스 제공 방식은 서비스 공급자 네트워크의 MAC 플러딩과 러닝에 따른 많은 시그널링이 발생하므로 네트워크에 부하를 증가시키게 된다. 그리고 이로 인해 서비스 제공자 네트워크의 확장성이 저하되고 서비스 품질에도 악영향을 주게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 별도로 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 관리하는 관리 시스템을 이용하여 MAC 플러딩과 러닝의 횟수를 줄이는데 있다.
이를 위하여, 본 발명은 가입자 네트워크에 포함된 다수의 방문자 에지와 서비스 공급자 네트워크에 포함된 다수의 서비스 에지를 포함하는 MPLS VPN에서 상기 가입자 네트워크의 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 관리하는 관리 시스템을 이용하여 가상 사설 랜 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 서비스 에지가 상기 방문자 에지로부터 이더넷 프레임을 수신하면, 상기 서비스 에지에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하는지의 여부를 판단하는 제 1 과정; 상기 서비스 에지에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하지 않으면, 상기 서비스 에지는 상기 관리 시스템에게 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 요청하는 제 2 과정; 상기 관리 시스템으로부터 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 수신하면, 상기 서비스 에지는 상기 수신된 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 업데이트하는 제 3 과정; 상기 관리 시스템에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하지 않으면, 상기 서비스 에지는 MAC 플러딩과 러닝 과정을 수행하고, 상기 MAC 플러딩과 러닝 과정을 통해 수집된 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 상기 관리 시스템에 등록하는 제 4 과정; 및 상기 서비스 에지가 상기 포워딩 정보를 참조하여 상기 이더넷 프레임을 전송하는 제 5 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 VPLS 서비스를 제공하는 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이 MPLS VPN에 기반하여 VPLS 서비스를 제공하는 시스템은 서비스 공급자 네트워크(N1)와 가입자 네트워크(N2, N3, N4)로 구성되며, 가입자 네트워크(N2, N3, N4)는 방문자 에지(CE : Customer Edge)(CE1, CE2, CE3)를 포함하고, 서비스 공급자 네트워크(N1)는 각 CE(CE1, CE2, CE3)와 연결된 PE(PE1, PE2, PE3)를 포함한다.
CE(CE1, CE2, CE3)는 VPN에 수용된 가입자 네트워크(N2, N3, N4)의 이더넷 프레임을 자신과 연결된 PE(PE1, PE2, PE3)로 전송한다.
PE(PE1, PE2, PE3)는 VPN 가입자를 수용하고, MPLS 패킷을 이용하여 다른 PE와 데이터를 송수신하며, VPLS 서비스를 위해 VPN 가입자로부터 수신한 이더넷 프레임(예를 들면, 11)을 변경없이 목적지에 해당되는 가입자 네트워크로 전송한다.
PE(PE1, PE2, PE3)는 이러한 이더넷 프레임의 전송을 위하여 VPN 가입자별로 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 저장하는 FIB 테이블(예를 들면, PE2의 12)을 구비한다. FIB 테이블은 가입자 네트워크(N2, N3, N4)의 이더넷 MAC 주소(M1, M2, M3), 이러한 각 MAC 주소와 관련된 출력 포트 번호 및 VC Label값을 저장한다.
PE(PE1, PE2, PE3)는 자신이 수용하고 있는 가입자 네트워크의 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 FIB 테이블에서 일정 주기 동안 유지하고 이러한 주기 동안 송신된 이더넷 프레임이 있는 경우에 한해 FIB 테이블을 업데이트한다. 그리고 일정 주기 동안 동일 이더넷 프레임에 대해 MPLS 포워딩이 없어 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보가 FIB 테이블에서 제거된다면 PE(PE1, PE2, PE3)는 VPLS MAC 관리 시스템(13)을 통하여 FIB 테이블을 업데이트한다.
이러한 FIB 테이블을 참조하여 PE(PE1, PE2, PE3)는 VPN 가입자의 네트워크(N2, N3, N4)로부터 수신한 이더넷 프레임을 MPLS 패킷으로 송신한다.
VPLS MAC 관리 시스템(13)은 도 2에 도시된 바와 같이 VPN 가입자별(21)로 해당 PE(22)에 대해 출력 포트 번호(24)와 VC Label값(25)을 할당해 두고, PE로부터 검색 요청 메시지를 수신하면 VPLS 서비스 가입자의 ID인 VPLS ID(VCID)(21)와 PE(22) 및 목적지 MAC 주소(23)를 참조하여 해당되는 출력 포트 번호(24)와 VC Label값(25)을 할당해준다.
도 3은 본 발명에 따라 MPLS VPN 망에서 VPLS 서비스를 제공하는 방법의 흐름도를 나타낸다.
PE는 CE로부터 이더넷 프레임을 수신하면(S31), 자신의 FIB 테이블을 참조하여 해당 가입자의 목적지 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보가 있는지의 여부를 판단한다(S32).
이때 자신의 FIB 테이블에 해당 정보가 존재하면 PE는 이 정보를 이용하여 MPLS 포워딩을 수행한다(S38).
반면, 자신의 FIB 테이블에 해당 정보가 존재하지 않으면 PE는 VPLS MAC 관리 시스템에게 해당 MAC에 관련된 정보가 있는지의 여부를 문의한다(S33).
VPLS MAC 관리 시스템에 해당 정보가 존재하면 PE는 VPLS MAC 관리 시스템으로부터 해당 MAC에 관련된 포워딩 정보를 수신하여(S34) 자신의 FIB 테이블 정보를 업데이트한 다음(S35) MPLS 포워딩을 수행한다(S38). 이때 PE에서 VPLS MAC 관리 시스템으로의 정보 검색 요청은 도 4와 같이 VCID와 PE 및 목적지 MAC 주소의 정보를 포함하는 Search_Req 메시지(41)에 의하여 수행되고, 이에 VPLS MAC 관리 시스템은 VCID와 PE 및 목적지 MAC 주소의 정보 외에 출력 포트 번호와 VC Label값을 포함하는 Search_OK 메시지(42)를 PE에게 전송함으로써 응답한다.
한편, PE가 VPLS MAC 관리 시스템에게 목적지 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 문의하였을 때 VPLS MAC 관리 시스템에 해당 정보가 없는 경우에는, PE가 동일한 VPN에 속한 PE로 MAC 플러딩과 러닝을 수행하고(S36) 이를 통해 획득한 정보를 VPLS MAC 관리 시스템에 등록한 다음(S37) MPLS 포워딩을 수행한다(S38). 이때 PE에서 VPLS MAC 관리 시스템으로의 정보 등록 요청은 도 5와 같이 VCID, PE, 목적지 MAC 주소, 출력 포트 번호 및 VC Label값을 포함하는 Register_Req 메시지(51)에 의해 수행되고, 이에 VPLS MAC 관리 시스템은 해당 정보를 등록하고 Register_OK 메시지(52)를 PE에게 전송함으로써 응답한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 VPLS 서비스를 제공하는데 있어 가입자 네트워크의 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 관리하는 관리 시스템과 연계함으로써 종래에 발생하는 과다한 MAC 플러딩과 러닝 과정을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한 이를 통해 서비스 공급자 네트워크는 VPLS 서비스를 확장하는데 매우 용이하며 서비스 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 가상 사설 랜 서비스를 제공하는 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 VPLS MAC 관리 시스템에서 관리하는 데이터를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따라 가상 사설 랜 서비스를 제공하는 방법의 흐름도.
도 4와 도 5는 본 발명에 따라 서비스 에지와 VPLS MAC 관리 시스템 간에 송수신되는 메시지를 나타내는 도면.

Claims (5)

  1. 가입자 네트워크에 포함된 다수의 방문자 에지와 서비스 공급자 네트워크에 포함된 다수의 서비스 에지를 포함하는 MPLS VPN에서 상기 가입자 네트워크의 MAC 주소와 관련된 포워딩 정보를 관리하는 관리 시스템을 이용하여 가상 사설 랜 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 서비스 에지가 상기 방문자 에지로부터 이더넷 프레임을 수신하면, 상기 서비스 에지에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하는지의 여부를 판단하는 제 1 과정;
    상기 서비스 에지에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하지 않으면, 상기 서비스 에지는 상기 관리 시스템에게 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 요청하는 제 2 과정;
    상기 관리 시스템으로부터 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 수신하면, 상기 서비스 에지는 상기 수신된 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 업데이트하는 제 3 과정;
    상기 관리 시스템에 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보가 존재하지 않으면, 상기 서비스 에지는 MAC 플러딩과 러닝 과정을 수행하고, 상기 MAC 플러딩과 러닝 과정을 통해 수집된 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 상기 관리 시스템에 등록하는 제 4 과정; 및
    상기 서비스 에지가 상기 포워딩 정보를 참조하여 상기 이더넷 프레임을 전송하는 제 5 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 사설 랜 서비스 제공 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서비스 에지는,
    자신이 수용하고 있는 상기 가입자 네트워크의 MAC 주소와 상기 MAC 주소와 관련된 출력 포트 번호 및 VC Label값을 포함하는 FIB 테이블을 구비하여, 상기 포워딩 정보를 관리하는 것을 특징으로 하는 가상 사설 랜 서비스 제공 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 관리 시스템은,
    상기 가입자 네트워크별로 해당되는 상기 서비스 에지에 대하여 상기 이더넷 프레임을 포워딩 하기 위한 출력 포트 번호 및 VC Label값을 관리하는 것을 특징으로 하는 가상 사설 랜 서비스 제공 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 과정에서, 상기 서비스 에지는 상기 이더넷 프레임을 전송한 가입자 네트워크의 ID와 상기 서비스 에지 정보 및 상기 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소를 포함하는 요청 메시지를 상기 관리 시스템으로 전송하여 상기 이더넷 프레임의 포워딩 정보를 요청하고,
    상기 제 3 과정에서, 상기 관리 시스템은 상기 요청 메시지를 참조하여 상기 이더넷 프레임을 포워딩 하기 위한 출력 포트 번호 및 VC Label값을 추출하고, 상기 가입자 네트워크의 ID, 상기 서비스 에지 정보, 상기 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소, 상기 출력 포트 번호, 및 VC Label값을 포함하는 응답 메시지를 상기 서비스 에지로 전송하는 것을 특징으로 하는 가상 사설 랜 서비스 제공 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 과정에서, 상기 서비스 에지는 상기 가입자 네트워크의 ID, 상기 서비스 에지 정보, 상기 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소, 상기 출력 포트 번호, 및 VC Label값을 포함하는 등록 메시지를 상기 관리 시스템으로 전송하여 상기 등록을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상 사설 랜 서비스 제공 방법.
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