KR20050085155A - 레이어드 네트워크 아키텍처의 계층적 자원관리 장치 및방법 - Google Patents

레이어드 네트워크 아키텍처의 계층적 자원관리 장치 및방법 Download PDF

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KR20050085155A
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울프 보딘
요아힘 요한슨
조아킴 노르가르드
프레드릭 페터슨
올로브 셀렌
짐 선드퀴비스트
에밀 스반베르그
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오페락스 아베
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Abstract

본 발명은 데이터 네트워크, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것으로서, 상기 데이터 네트워크는 제 1 주소지정 방식을 갖는 제 1 네트워크 레벨(104) 및 제 2 주소지정 방식을 갖는 적어도 제 2 네트워크 레벨(108)에 의해 구현된다. 각각의 네트워크 레벨은 최소 하나의 네트워크 도메인 상에서 접속성을 제공한다. 상기 데이터 네트워크는, 제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(b-d)가 상기 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하도록 배치되고, 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)가 상기 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하도록 배치되는 것에 그 특징이 있다. 상기 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(b-d) 및 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)는 상기 제 1 주소지정 방식을 이용하여 자원 요구를 교환하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)는 상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 2 주소지정 방식간에 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 추가로 포함한다.

Description

레이어드 네트워크 아키텍처의 계층적 자원관리 장치 및 방법{ARRANGEMENTS AND METHOD FOR HIERARCHICAL RESOURCE MANAGEMENT IN A LAYERED NETWORK ARCHITECTURE}
본 발명은 데이터 네트워크, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 레이어드 네트워크 아키텍처(layered network architecture)를 구비한 데이터 네트워크의 자원관리에 관한 것이다.
최근의 네트워킹은 유무선 장치에 "IP를 항상" 제공하려는 경향이 있다. 네트워킹의 일부 목적은 인프라구조를 단순화하고, 광범위한 응용분야를 지원함은 물론, 통신 서비스에 대한 다양한 사용자(유저) 요구를 지원하는데 있다. 그 결과, 비즈니스 전망 및 기술 전망으로부터 IP 네트워크의 이질성(heterogeneity)이 증가하게 된다. 비즈니스 전망으로부터, 일부 프로바이더는 자체 네트워크 인프라구조를 갖지 않고 특수 응용 세그멘트를 위한 서비스를 제공한다. 대신에, 이들 프로바이더는 IP 네트워크 프로바이더(IP network provider)로부터 전송 용량을 획득하여 오버레이 네트워크(overlay network)를 운용한다. 오버레이 네트워크는 실제 IP 네트워크의 상부에서 운용되는 서비스 네트워크를 위한 논리 층(logical layer)이다. 범용 네트워크 층인 IP를 갖는 기술 전망으로부터는, 사용된 링크 층 기술의 범위가 증가한다.
상호접속을 가능하도록 만들어진 설계 트레이드 오프(design trade-off)의 목적은 네트워크 레벨에서 최선형 서비스(best-effort service)만을 지원하는 데 있다. 이러한 최선형 서비스는 경로를 따라 지연, 손실, 가변 처리량을 허용할 수 있는 종래의 데이터 응용분야를 위한 적절한 지원을 제공한다. 그러나 높은 트래픽 부하를 전송하는 네트워크에서, 상기한 유형의 서비스는 종종 예컨대, 전화 서비스, 주문형 비디오, 멀티미디어 회의 등과 같이 패킷 손실 및 지연에 보다 민감한 응용분야의 요구를 충족시키기에 불충분하다. 또한, 이러한 서비스는 우선순위의 비즈니스를 위한 서비스를 분리시키기에도 불충분하다.
동일한 논리 IP 네트워크, 즉 인터넷에서 다양한 네트워크 서비스 요구와 함께 모든 종류의 애플리케이션을 실행하여 인프라구조를 단순화하고 모든 종류의 고객을 지원하려는 경향이 있다. 이것은 IP가 단일화 통신 기술, 즉 네트워크 층이 되고 있다는 것을 의미한다. 그 결과, IP가 운용되어야 하는 환경은 다음과 같은 측면에서보다 이질성을 갖게 된다: 비동기 전송 모드(ATM), 멀리 프로토콜 라벨 스위칭(MPLS: Multiprotocol Label Switching), 근거리 통신망(LAN), 가상 랜(VRAN: Virtual LAN), 무선 랜(WLAN: Wireless LAN), 글로벌 서비스 모빌(GSM: Global Service Mobile), 범용 이동전화 시스템(UMTS: Universal Mobile Telephony Service) 등을 비롯하여, IP 네트워크의 애플리케이션 이질성 및 링크 층 이질성이 증가하고, 사용자 커뮤니티는 서비스 기대 및 서비스 사용료를 지불할 의향 측면에서보다 이질성을 띠게 되고, 예컨대, 전문적인 사용자 및 가정용 오락 사용자, 및 비즈니스 범위는 서로 다른 오버레이 서비스와 피어-투-피어 애플리케이션(peer-to-peer applications)에 대해 전문성을 갖는 네트워크 프로바이더와 서비스 프로바이더의 혼합체를 비롯하여 더욱 다양화되고 있다.
이들 경향은 유비쿼터스 멀티 서비스 네트워크화되고 있는 인터넷을 지향하고 있다. 결과적으로, 서비스 프로바이더, 네트워크 운영자 및 장비 프로바이더가 IP 네트워크의 서비스 품질(QoS)의 보장을 위한 단일화된 솔루션을 제공해야 하는 강한 상업적 이유가 있는 것이다.
다양한 종류의 링크 층 기술을 포함하는 IP 네트워크상에서 엔드-투-엔드 서비스(end-to-end service)를 제공함에 있어 다음과 같은 여러 도전과제가 발생하게 되다: a) IP 라우터 및 링크 층 스위칭 장치는 단순하게 유지되어야 하되 추가 프로세싱 또는 신호 기능성(signaling functionality)이 부과되어서는 안 된다. b) 링크 층은 예컨대, 인터페이싱되어야 하는 서비스 관리를 위한 광범위한 내장 기능성을 가져야 하고 ATM 및 3G 무선은 많은 기능성을 가져야 하는 반면 LAN 및 WLAN은 기능성을 거의 갖고 있지 않다. c) 이러한 서비스는 네트워크 운영자에 의해 IP 레벨 및 내부 특수 링크층 네트워크를 균일한 방식으로 관리해야 한다. d) 이 서비스는 비즈니스 오버레이(business overlay)의 계층은 물론 특수 서비스를 제공하기 위해 공동 운용하는 일련의 피어 프로바이더(peer providers)에 대해 보장되어야 한다.
제공된 네트워크에서의 엔티티 수행 동적 서비스 관리(entity performing dynamic service management)는 본 명세서에서 네트워크 자원 관리자(NRM: Network Resource Manager)로 지칭된다(이 같은 엔티티에 대해 일반적으로 사용되는 다른 용어로는 대역폭 중개자(bandwidth broker), 대역폭 관리자(bandwidth manager), 네트워크 자원 제어기(network resource controller), 네트워크 대리자(network agent) 등이 있다.). 이러한 엔티티는 입수가능한 자원을 이용하고 클라이언트로부터 수신되는 자원요구에 대해 수락 제어(admission control)를 수행한다. 수락제어를 수행하기 위해, 네트워크 자원 관리자(NRM)는 이미 수락된 자원예약 기록을 저장한다. 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)는 입수가능한 자원의 전체량, 이미 수락된 자원예약 기록에 의해 최근에 예약된 자원의 양 및 요구된 자원의 양에 기초하여 새로운 자원 요구를 수락하기로 결정한다. 자원은 시간이 경과함에 따라 스케줄링될 수도 있고 안될 수도 있다.
자원 관리 메카니즘에 대한 특정 요건이 있다. 최종 사용자에게 서비스를 제공하기 위해서는, 이들 최종 사용자는 네트워크 자원을 인식하고 있어야 하고, 예컨대, 포트 범위, 한 쌍의 서브넷간의 통합 트래픽(aggregate traffic)을 위한 임의의 입도(granularity) 레벨로 위탁 서비스에 대해 이들 네트워크 자원을 스케줄링할 수도 있다. 최근에는 네트워크 자원 관리자(NRM)의 알려진 사양 및 구현예가 거의 없다. 단지 이들 중 일부만이 다중 도메인, 즉 피어링 네트워크 운영자(peering network operators) 간의 인터 도메인 예약(inter-domain reservations)을 포함하는 예약을 취급한다. 이에 대해서는 이하에서 설명하기로 한다. 이들 중 어느 것도 이질적이고 계층적인 특정 링크층 및 오버레이 네트워크를 취급하지 않는다.
1998년 Lulea의 LuLea 기술 대학, 컴퓨터 통신학부 컴퓨터 전기 공학과 Olov Schelen의 박사학위 논문 "인터넷의 서비스 대리자 품질(Quality of Service Agents in the Internet)"에는, 피어링을 통해 IP 레벨, 인트라 도메인 및 인터 도메인에 대한 자원 관리를 취급하는 네트워크 자원 관리자(NRM)이 개시되어 있다. 상기 자원 관리는 IP 토폴로지 인식, 수락제어, 시간 경과에 따른 자원 스케줄링 및 목적지 도메인(destination domain)을 향한 통합을 포함한다. 이 네트워크 자원 관리자는 서비스 프로바이더의 특정 링크 층 솔루션 또는 계층을 취급하지 않는 순수 IP 네트워크 층 솔루션이다.
P. Pan, E. Hahne 및 H. Schulzrinne는 보더 게이트웨이 자원 프로토콜(BGRP: Border Gateway Resource Protocol)라 불리는 프로토콜을 개발했다. 이 프로토콜은 소스 도메인에서 보더 라우터(border router)의 동일한 목적지를 갖는 예약을 통합한다. 이 솔루션은 보더 게이트웨이 프로토콜(BGP)를 실행하는 IP 네트워크 운영자를 위한 IP 레벨 인터 도메인 자원 관리에 초점이 맞추어진다.
QBone 신호처리 워크그룹(signaling workgroup)은 SIBBS라 불리는 인터 도메인 QoS 신호처리용 프로토콜을 지정하였다. 그 개념은 네트워크 자원 관리자(NRM)의 인스턴스(instances)간의 각각의 예약 요구 홉 바이 홉(reservation request hop by hop)의 신호처리에 좌우된다. 엔드-투-엔드 수락제어(end-to-end admission control)는 일부 제한된 통합기능을 구비한다. 시카고 대학의 V. Sander씨등의 논문 "네트워크 QoS를 위한 정책 정보의 엔드-투-엔드 규정(End-to-End Provision of Policy Information for Network QoS)"에는, 서로 다른 자원 관리자간의 인터 도메인 예약 및 신호처리에 관해 논의되어 있는데 주로 두 가지 신호처리 모델에 대해 언급하고 있다.
서비스 관리를 아키텍처를 설계한 프로젝트는 많이 있다. 이들 프로젝트중 하나는 Cadenus[IST Cadenus: 프리미엄 IP 네트워크의 최종 사용자 서비스의 창출 및 개발(Creation and Development of End-User Services in Premium IP networks)]이다. 이러한 Cadenus 모델의 경우, O.Dugeon 및 A.Diakonescu의 논문 "SLA에서 SLS, QoS 제어까지: CADENUS 프레임워크(From SLA to SLS up to QoS Control: The CADENUS Framework)"(WTC2002, http://www.cadenus.org/papers)에는, 접근 중재(access mediation), 서비스 중재(service mediation), 자원 중재(resource mediation), 및 네트워크 제어를 위한 장치가 개시되어 있다. 이러한 자원 중재 성분은 본 명세서에서 NRM으로 지칭되는 그것과 유사하다.
신호처리(NSIS) 워킹그룹의 IETF 차기 단계에는 드래프트(drafts)가 개시되어 있다: http://www.ietf.org는 주로 신호처리 인식 라우터(signaling aware routers)간의 경로 결합 신호처리 홉-바이-홉(path-coupled signaling hop-by-hop)에 초점이 맞추어진다. 또한, 네트워크 자원 관리자(NRM)사이에 사용가능한 경로-분리 신호처리(path-decoupled signaling)를 제공하기 위해 CASP라 불리는 한가지 제안이 요구된다.
RSVP-기반 신호처리를 위해, R.Yavatkar씨등의 논문 "SBM(서브네트 대역폭 관리자): IEEE 802 스타일 네트워크에 대한 RSVP-기반 수락제어"(IETF.RFC 2814)에서 기술된 802 X LAN으로 알려진 한 가지 특정 링크층 기술에서 자원관리를 취급할 서브네트 대역폭 관리자(SBM: Subnet Bandwidth Manager)에 대한 제안이 있었다.
전술한 기술은 SBM 및 CADENUS를 제외하고, IP 네트어크층에만 있는 자원관리에 초점이 맞춰져 있다. 모든 제안은 특정 링크층을 위한 계층적 자원 관리를 지원함에 있어 상당히 정적이다. Cadenus의 경우, 특수 링크 층 기술을 취급할 수 있는 기술 의존 네트워크 컨트롤러가 존재한다. SBM의 경우, 이것은 특수한 종류의 링크 층 네트워크 내부의 수락제어를 제공하기 위해 RSVP 유사 신호처리용의 블랙 박스 수락 컨트롤러(black-box adimission controller)의 역할을 수행한다. 이것은 IEEE 802 링크 층 기술을 위한 전용 솔루션을 제공한다.
따라서, 상기 제안된 솔루션들은 단일 레벨의 IP 자원관리 또는 엄격한 링크레벨 자원관리를 제공한다. 이것은 이들 솔루션들 중 그 어느 것도 다양한 애플리케이션 및 오버레이 네트워크는 물론 서로 다른 링크층 기술을 비롯하여, IP 네트워크층이 되는 단일화된 통신 기술을 위한 일정한 자원관리를 제공하지 못한다는 것을 의미한다. 특히, 상기 제안된 솔루션들은 다음과 같은 단점을 지닌다:
* 상기 제안된 솔루션들 중 그 어느 것도 고객 및 프로바이더, 즉 오버레이 네크워크 서비스 프로바이더, 가상 사설 네트워크(VPNs: Virtual Private Networks), 서로 다른 네트워크 운영자에게 고객인 엔터프라이즈 등의 계층을 위한 일정한 서비스 관리를 제공하지 못한다.
* 이들 제안된 솔루션은 링크층 솔루션의 계층에 있는 자원을 취급하기 위한 일반적인 모델을 제공하지 못함으로써, 일부 솔루션은 자원관리를 위한 내부 지원을 이용할 수 있고 다른 솔루션에는 IP의 특정 서브레벨에 있는 네트워크 자원관리를 위한 충분한 지원을 제공한다.
* 서비스 관리는 별도의 툴/뷰(tools/views)가 서로 다른 링크 층 기술을 관리하는데 필요하기 때문에 운영자의 관점에서 보면 복잡하다.
* 엔드-투-엔드 서비스는, 수락제어 아키텍처가 IP 네트워크층 자원 및 링크층 특정 자원을 균일하게 연결하지 못하기 때문에, 효과적으로 제공될 수 없다.
* 서로 다른 프로토콜 층, 즉 IP 네트워크 층 및 기저 링크 층위에는 서비스 호출(service invocation)을 위한 단일화된 솔루션이 없기 때문에, 고객에 의한 자체 관리를 통한 자동화된 서비스가 제공될 수 없다.
전술한 문제점 이외에도, 상기 제안된 솔루션은 다음과 같은 한계를 지닌다:
* 상기 제안된 솔루션들은 상기 양 층에 있는 자원의 동기화되고 단일화된 스케줄링을 지원하지 못하기 때문에, 네트워크 운영자들은 최근에 그리고 시간의 경과에 따라 네트워크 및 서브네트워크에서 부킹 레벨(booking level)에 대한 피드백을 거의 획득할 수 없다.
* 링크 층 관리를 위해, 최근의 솔루션은 장치를 갖는 도메인의 제어와 같은 서브 네트워크 제어를 위한 기능과 특정 장치의 제어와 같은 장치제어를 위한 기능을 명확히 분리하지 못한다. 그 결과, 새로운 장치를 위한 추가 지원은 서브 네트워크 제어를 위한 기능에 영향을 미칠 수도 있기 때문에 귀찮은 존재가 된다.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 아키넥처의 개략도이다.
도 2 본 발명에 따른 방법을 설명한 플로우차트이다.
이질적인 환경에서는, 다양한 비즈니스 레벨에 있는 계층의 프로바이더들은 상호간 서비스를 협력하고 보장해줄 필요가 있다. 더욱이, IP 네트워크 내부의 서브네트는 자체 내장 관리 기능성(built-in management functionality)의 다양한 레벨을 갖는 링크층 토폴로지이다. 이러한 계층적 IP 네트워크의 서비스 관리를 위한 일정하고도 지속적이며 균일한 뷰(view)를 제공하기 위해서는, 다양한 종류의 오버레이 네트워크 및 링크층 기술을 지원하는 동적 자원관리를 위한 확장성있는 솔루션(scalable solutions)의 필요성이 대두된다. 전술한 바와 같이, 종래의 솔루션은 단일 레벨의 IP 자원관리 또는 엄격한 링크 레벨 자원관리를 제공하며, 이것은 일정한 서비스관리나 서로 다른 층에 대한 일반적인 자원관리가 불가능하다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명의 목적은 서로 다른 프로토콜층을 확장하는 일반 자원관리를 제공하는 데 있다.
전술한 목적은 하기 청구항 1에 따른 네트워크, 청구항 17에 따른 방법 및 청구항 34 및 35에 따른 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 실시예들은 하기 종속 청구항에 의해 설명된다.
본 발명에 따른 데이터 네트워크는, 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하기 위해 배치된 제 1 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs) 및 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하기 위해 배치된 제 2 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)를 포함하여 구성되되, 상기 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)는제 1 주소지정 방식을 이용하여 자원요구를 교환하기 위한 수단을 추가로 구비하고, 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)는 제 1 및 제 2 주소지정 방식간에 주소 맵핑(address mapping)을 수행하기 위한 수단을 추가로 구비함으로써, 서로 다른 프로토콜 층을 확장하는 일반 자원관리의 제공이 가능해진다.
본 발명에 따른 방법은, 제 1 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)에 의해 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계와, 제 2 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)에 의해 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계와, 제 1 주소지정 방식을 이용하여 상기 제 1 및 제 2 그룹의 네트워크 자원관리자(NRMs)간에 자원요구를 교환하는 단계와, 제 1 및 제 2 주소지정 방식 간에 주소 맵핑을 수행하여 서로 다른 프로토콜 층을 확장하는 일반 자원관리의 제공이 가능하도록 하는 단계를 포함하여 구성된다.
따라서, 본 발명에 따른 장치 및 방법은, 최근에 그리고 시간의 경과에 따라 네트워크 및 서브네트워크에서 예약 레벨(booking level)에 대한 피드백을 네트워크 운영자에게 제공하는 것을 가능하게 해준다. 이것은 두 개의 층에 있는 자원의 동기화되고 단일화된 스케줄링을 통해 가능하다. 모든 네트워크 레벨에 있는 일정한 그래프에 상기 정보가 제공될 수도 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 장치 및 방법은, IP 네트워크 층 및 기저 링크층을 포함하는 서비스 호출을 위한 단일화된 솔루션을 제공함으로써 고객에 의한 자체 관리를 통해 자동화된 서비스를 가능하게 한다. 이러한 서비스 호출을 위한 단일화 솔루션은, 고객으로 하여금 고객의 네트워크 접근을 자체 관리하도록 하고, 프로바이더로 하여금 프로바이더의 예약 자원을 자체 관리하도록 하며, 네트워크 운영자로 하여금 데이터를 효과적으로 전송하도록 함에 있어 복잡성(complexity)을 크게 감소시켜 준다.
본 발명의 장점은 제안된 솔루션이 새로운 링크층 솔루션 및 가상 서비스 운영자를 이용하여 IP 네트워크의 신축성있는 확장을 가능하게 해주는 한편, 상기 IP 및 링크층에 걸쳐 서비스 및 자원의 관리를 위한 단일화 모델을 여전히 제공해준다. 이 솔루션은 여러 가지 링크 기술, 여러 가지 IP 라우팅 도메인(자율 시스템:autonomous system), 여러 가지 서비스 프로바이더 층에 걸쳐 각각의 네트워크 도메인에서 적용가능하다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 다양하고 상이한 형태로 구현가능하고 본 명세서에 설명된 실시예에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 이들 실시예는 이에 대한 설명이 충분하고도 완전하도록 그리고 당업자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하도록 제공된다. 첨부 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따른 데이터 네트워크, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품은 적어도 제 1 및 제 2 논리 네트워크 레벨(104, 108)에 의해 구현된 종래의 데이터 네트워크로 실현될 수 있다.
종래 네트워크의 예로는, 예컨대 ATM 스위칭에 기초한 접근 네트워크(access network), 이더넷 스위칭에 기초한 제 2 접근 네트워크 및 WLAN 기술에 기초한 제 3 접근 네트워크를 비롯하여, 다양한 스위칭 링크층 기술에 기초한 여러가지 접근 네트워크 및 IP/MPLS 백본을 운영자가 제공하는 다중 기술 네트워크를 들 수 있다. 더욱이, 이러한 네트워크는 상호 연결가능한 라우터, 서버 및 당업자에 의해 공지된 기타 다른 네트워크 요소를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 데이터 네트워크는 예컨대, 비동기 전송 모드(ATM) 네트워크 및 다중 프로토콜 라벨 스위칭 네트워크(Multiprotocol Label Switching (MPLS) network)에서와 같은 네트워크를 통해 설치된 타겟 회로와 관련한 식별자를 이용한 네트워크 노드의 네트워크 인터페이스간의 스위칭 네트워크 포워딩 데이터 장치(switched network forwarding data units), 또는 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크에서와 같은 각각의 노드에 의해 이루어진 로컬 차기 홉 결정(local next-hop decisions)을 가능하게 하는 글로벌 주소(global addresses)를 이용한 네트워크 노드의 네트워크 인터페이스간의 데이터그램 네트워크 포워딩 데이터 장치(datagram network forwarding data units)로서 정의된다. 이러한 데이터 장치는, 예컨대 ATM 셀과 같은 고정 크기 또는 데이터그램 포워딩을 위한 목적지 주소나 스위칭을 위한 MPLS 태그를 이용한 IP 패킷과 같은 가변 크기로 구성될 수 있다.
전술한 두 가지 레벨은 제 1 및 제 2 네트워크 층 (104, 108)이다. 본 발명의 제 1 실시예에서, 상기 제 1 네트워크층(104)은 IP층이고, 상기 제 2 네트워크층(108)은 링크층이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 네트워크 층은 IP층(106)이고, 상기 제 2 네트워크 층은 제 2 IP층 또는 상위 프로토콜 층, 즉 오버레이 네트워크(102)를 제어하는데 사용되는 전송 프로토콜 층 또는 애플리케이션 프로토콜 층과 같은 IP층의상부에 배치되는 프로토콜 층이다. 따라서, 상기 오버레이 네트워크는 상기 제 1 IP층으로부터 서로 다른 주소지정 방식을 이용하여 상기 IP층의 상부 또는 제 2 IP층상에 배치된 프로토콜 레벨로 구현될 수 있다. 상기 오버레이 네트워크가 상기 제 2 IP층위에 구현되면, 상기 오버레이 네트워크의 IP 주소 세트는 상기 IP층의 나머지 IP 주소로부터 분리되고, 상기 오버레이 네트워크가 상기 IP층의 상부에 배치된 프로토콜 층위에 구현되면, 분리된 주소 세트가 자동으로 획득된다. 상기 오버레이 네트워크는 다수의 엔드 호스트, 즉 엔드-투-엔드, 예컨대 피어-투-피어 방식으로 통신하여 공통 서비스를 제공할 수 있는 서버를 포함한다. 여러 가지 오버레이 네트워크 레벨이 존재함으로써 결과적으로 이들 네트워크의 자원을 관리하는 네트워크 자원 관리자(NRMs)의 계층이 생성된다.
본 발명의 데이터 네트워크, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품은, 네트워크가 단일 수락제어 포워딩 클래스(single admission controlled forwarding class)를 구현하거나, 하나 이상의 트래픽 클래스가 수락제어를 받는 패킷 또는 프레임 레벨에 대해 차별화(differentiated)되거나 분리된(separated) 포워딩 클래스를 구현하기 위한 수단을 포함한다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 데이터 네트워크는, 제 1 주소지정 방식을 갖는 제 1 네트워크 레벨(104) 및 제 2 주소지정 방식을 갖는 적어도 제 2 네트워크 레벨(108)에 의해 구현된다. 각각의 네트워크 레벨은 최소 하나의 네트워크 도메인, 예컨대 라우팅 도메인, 다수의 사설 라우팅 도메인을 포함하는 프로바이더 네트워크, 오버레이 네트워크, 링크층 서브넷, 또는 일부 링크층 서브넷상에서의 접속성(connectivity)을 제공한다. 제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) b-d는 상기 제 1 네트워크 레벨(104)의 자원을 제어하도록 배치되고, 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) e-g는 상기 제 2 네트워크 레벨(108)의 자원을 제어하도록 배치되되, 상기 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) b-d 및 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) e-g는 상기 제 1 주소지정 방식을 이용하여 자원 요구를 교환하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) e-g는 상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 2 주소지정 방식 간에 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
또한, 두 개의 네트워크 레벨, 즉 제 1 및 제 2 네트워크 레벨은 예컨대 IP와 같은 동일한 프로토콜 층을 이용하여 구현될 수도 있다. 이때, 네트워크 자원 관리자(NRMs) 그룹은 이들 각각의 레벨의 자원을 제어하도록 배치된다. 이들 레벨에서 사용된 주소들은 예컨대 IP 주소와 같은 동일한 유형으로 구성되되, 이들 주소 세트간에 고정 맵핑없이 구성될 것이다. 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 상기 제 1 및 제 2 주소지정 세트간의 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 포함한다. 예컨대, 상기 제 2 네트워크 레벨은 VLAN, 즉 공인(public) IP 주소를 이용한 IP 네트워크일 수도 있는 상기 제 1 네트워크 레벨 상에서 비공인(non-public) IP 주소로 트래픽을 전송하는 오버레이 네트워크가 될 수도 있다.
* 본 발명의 실시예에 따른 데이터 네트워크는, 제 3 주소지정 방식을 갖는 제 3 네트워크 레벨(102)을 추가로 포함하되, 상기 제 3 프로토콜층의 자원은 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs) a에 의해 제어된다. 상기 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 상기 제 1 주소지정 방식을 이용한 상기 제 1 네트워크 레벨의 네트워크 자원 관리자(NRMs)와 자원요구를 교환하기 위한 수단을 구비한다. 상기 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)은 본 발명의 실시예에 따라 상기 제 3 주소지정 방식과 상기 제 1 주소지정 방식 간의 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 추가로 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제 2 네트워크 층이 링크 프로토콜 층인 경우, 상기 제 3 네트워크 레벨은 오버레이 네트워크를 제어하는데 사용되는 IP 층 또는 상위 프로토콜 층, 즉 전송 프로토콜 층 또는 애플리케이션 프로토콜 층과 같이 IP층위 상부에 배치된 프로토콜 층이 된다. 따라서, 상기 오버레이 네트워크는 상기 IP층의 상부 또는 제 2 IP층위에 배치된 프로토콜 레벨 상에서 구현되되, 전술한 상기 제 1 IP층과는 다른 주소지정 방식을 이용하여 구현된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 제 2 네트워크 층이 오버레이 네트워크인 경우에는 링크 프로토콜 층이다.
* 본 발명의 실시예에 따른 데이터 네트워크는, 각 네트워크 예컨대, 각각의 IP 라우팅 도메인, 즉 자율시스템(AS), 각 링크층 서브넷 또는 각 오버레이 네트워크에 대해 하나의 단일 논리 중앙집중형(single logically centralised) 네트워크 자원 관리자(NRM)를 포함한다. AS 레벨의 네트워크 자원 관리자(NRM)는 분배방식으로 피어링을 통해 내부 동작을 수행할 수 있다. 상기 단일 논리 중앙집중형 네트워크 자원 관리자(NRM)는 여러 개의 물리적 서버상에서 분배되거나 백업 될 수 있다. 더욱이, 이 논리 중앙집중형 네트워크 자원 관리자(NRM)는 이하에서 정의되는 수퍼- 또는 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)일 수도 있다.
* 본 발명의 실시예에 따른 데이터 네트워크는, 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)의 계층을 포함한다. 이 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)는 하나의 수퍼-네트워크 자원 관리자(NRM)하에서 동작하고 특수 네트워크 서브 도메인, 예컨대 수퍼 도메인의 네트워크 영역에 대해 책임을 진다. 이들 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 다른 서브 네트워크 자원 관리자(NRMs)를 구비할 수도 있다. 또한, 라우팅 영역(routing area)으로 알려진 네트워크 영역은 토폴로지가 나머지 도메인에 대해 불투명한 라우팅 도메인의 일부이다. 서브넷 네트워크 자원 관리자(NRM)는 항상 수퍼 네트워크 자원 관리자(NRM)에 대한 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)인 반면, 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)는 서브넷 네트워크 자원 관리자(NRM)일 필요는 없다는 사실에 유의해야 한다. 또한, 서브넷에는 몇몇 레벨의 네트워크 자원 관리자(NRM)가 존재할 수 있는데, 이것은 서브넷 네트워크 자원 관리자(NRM)가 하위 레벨 서브넷 네트워크 자원 관리자(NRM)에 대한 수퍼 네트워크 자원 관리자(NRM)(즉, 이러한 수퍼 네트워크 자원 관리자(NRM)에 대한 서브 네트워크 자원 관리자(NRM)일 수 있다는 것을 의미한다.
* 본 발명의 실시예에 따른 데이터 네트워크는, 특수 네트워크 서브-도메인, 예컨대 수퍼 도메인의 네트워크 영역을 제어하거나 검사(probing)하기 위한 네트워크 컨트롤러(NC:Network Controller) 또는 네트워크 컨트롤러(NCs)의 계층을 포함한다. 이 네트워크 컨트롤러는 네트워크 자원 관리자(NRM)의 슬레이브(slave)이고, 수락제어와 같은 자원 관리를 구현하지는 않는다. 그 대신, 상기 네트워크 컨트롤러(NC)는 정보를 위한 네트워크 도메인을 검사하거나 정보를 도메인속에 주입함으로써 네트워크 자원 관리자(NRM)의 역할을 수행한다.
* 본 발명의 실시예에 따른 데이터 네트워크는, 특수 네트워크 장치를 제어하기 위한 하나 이상의 장치 컨트롤러(DCs:Device Controllers)를 포함한다. 이 장치 컨트롤러(DCs)는 벤더 고유 인터페이스 및 드라이버(vendor specific interfaces and drivers)를 포함하고 있다. 각각의 장치 컨트롤러(DC)는 동일한 종류의 여러 장치와 인터페이스할 수도 있다.
만약, 네트워크 자원 관리자(NRM)가 결정 지원 시스템(decision support system)으로만 사용되는 경우, 즉, 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)가 네트워크의 자원을 예약하는데 사용되지 않으면, 상기 네트워크 컨트롤러(NCs)와 상기 장치 컨트롤러(DCs)는 필요없게 된다는 것을 유념해야 한다. 그러나 클라이언트, 예컨대 애플리케이션 또는 오버레이 네트워크는 클라이언트의 요구를 충족시키기 위해 네트워크를 업그레이드하는데 필요한 정보를 수집할 수 있도록 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)를 이용하여 이들 네트워크 사용량(network usage)을 등록한다.
아키텍처의 엔티티는 도 1에 도시된 그래프와 관련이 있다. (도 1에서와 같이 네트워크 자원 관리자(NRM) b와 h간에 그리고 네트워크 자원 관리자(NRM) d와 i간에) 각 층에 있는 형제(siblings)간의 피어링이 발생하여 특정 문제점을 효율적으로 해결할 수도 있다. 이것의 예로는 여러 개의 링크 또는 네트워크 인터페이스를 통해 상호접속되는 두 개의 인접 링크층 네트워크를 들 수 있다. 이들 네트워크의 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 다중 상호접속간의 부하를 분배하기 위해 상호간에 동등해질 필요가 있다.
전술한 바와 같이, 네트워크 자원 관리자(NRM)기능성은 주어진 네트워크 도메인, 예컨대 라우팅 도메인, 다수의 사설 라우팅 도메인을 포함하는 프로바이더 네트워크, 오버레이 네트워크, 링크층 서브넷 또는 일부 링크층 서브넷에 대한 자원 관리 능력에 그 특징이 있다. 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)는 토폴로지 링크 자원 및 서비스 위탁(service commitments)을 비롯한, 그 도메인 내부의 입수가능한 자원을 추적하기 위한 수단을 포함한다. 더욱이, 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)는 고객/클라이언트에게 서비스를 제공하기 위해 그 도메인에 대한 수락제어를 수행하기 위한 수단을 포함한다. 가상 오버레이 네트워크 또는 VPN의 네트워크 자원 관리자(NRM)에 의해 관리되는 토폴로지는 알려지지 않은 "실제" 토폴로지 군을 포함할 수도 있다. 또한, 네트워크 자원 관리자(NRM)에 의해 관리되는 토폴로지는 라우터 또는 스위치의 실제 토폴로지를 구비할 수도 있다. 따라서, 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)는 오버레이 네트워크 경우를 제외하고 라우터 또는 스위치의 실제 토폴로지를 제어한다. 본 발명에 따르면, 실제 네트워크의 네트워크 자원 관리자(NRM)는 IP 레벨 토폴로지의 자원을 관리하고, 서브넷의 NRM는 링크층 서브넷 토폴로지의 자원을 관리한다. 각각의 층을 관리하는 각 종류의 NRM의 여러 레벨이 있을 수 있다는 것을 유념해야 한다. 부모-자식 관계(parent-child relation)를 형성하는 엔티티를 표시하기 위해, 본 명세서에서는 수퍼-NRM 및 서브-NRM라는 용어가 사용된다.
결과적으로, 상기 네트워크 자원 관리자(NRMs)의 기능성은, 본 발명에 따른 자원 관리능력 측면에서 상기 NRM이 링크층, 즉 서브넷-NRM 또는 IP층을 관리하는지의 여부와는 무관하게 근본적으로 동일하다. 그 차이점은 다른 엔티티와의 책임 및 통신관계(responsibilities and communication relations)에 있다. 서브넷- NRM의 책임은 특정 서브넷을 위한 토폴로지 인식 및 경로에 민감한 수락제어(path-sensitive admission control)를 포함한 자원 관리이다. 또한, 서브-네트워크를 나타내는 서브넷은 모든 노드가 링크층, 즉 두 개의 주소지정/스위칭 층에 직접적으로 도달할 수 있는 IP 네트워크이다. 서브넷에 있는 모든 IP 노드의 라우팅 테이블에는, 통상 서브넷 마스크, 이 서브넷의 모든 노드를 위한 IP 주소와 매칭되는 IP 프리픽스가 존재하는데, 이것은 IP 패킷이 링크층 주소지정을 이용하여 이들 노드에 직접 전송될 수 있다는 것을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 네트워크 자원 관리자(NRM)를 이용하여 자원요구를 하기 위한 인터페이스는 어떤 레벨에서 NRM이 작동하는지와는 무관하게 IP 주소에 기초한다. 이렇게 함으로써, 본 발명은 일정한 서비스 관리를 제공한다. 본 발명에 따르면, IP 주소와 다른 주소지정 방식을 이용하여 스위칭 링크층 토폴로지를 관리하는 서브넷-NRM은, 수퍼-주소와 상기 수퍼-주소와 연관이 있는 서브-주소간에 맵핑을 유지하는데 책임이 있다. 수퍼-주소는 IP 주소일 수도 있고 서브-주소는 수퍼-주소가 부여된 서브네트의 노드, 예컨대 디지털 가입자 회선(DSL) 접속 네트워크의 광대역 원격 접속 서버(BRAS: Broadband Remote Access Server)와 같은 서브넷의 에지 노드(edge nodes) 및 DSL 네크워크의 디지털 가입자 회선 접속 다중화기(DSLAM: Digital Subscirber Line Access Multiplexer)와 같은 내부 노드를 위한 물리적 주소일 수도 있다. 이것은 상기 수퍼-NRM으로 하여금 그 자체의 주소지정 방식을 이용하여 요구되는 자원들간의 노드를 표시함으로써 서브-NRM을 통해 그리고 서브-NRM의 도메인에 있는 자원을 요구하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서브-NRM은 NC 및 DC를 통해 서브 주소와 수퍼 주소간의 맵핑을 획득하는데, 이 NC 및 DC는 각각 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 및 운영 지원 시스템(OSS: Operational Support System)과 같은 장치를 프로빙 검사하거나, 서브넷의 노드에 있는 클라이언트와 DHCP 서버간에 교환된 DHCP 메시지와 같은 주소 맵핑을 확립함에 있어 신호처리를 듣기 위한 수단을 구비한다. 또한, 주소간 맵핑은 만약 이것이 IP와 다른 주소지정 방식을 이용하는 경우에 수퍼-NRM에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 일부 오버레이 네트워크는 그 자체의 주소지정 방식을 이용할 수도 있다. 이때, 수퍼-NRM은 그 맵핑 정보를 획득하기 위한 서브-NRM의 수단과 유사한 맵핑 정보를 획득하기 위한 수단을 포함한다.
서브-NRM이 수퍼-NRM과 동일한 주소지정 방식을 이용하는 서브넷 또는 네트워크 영역을 관리하는 경우가 있을 수 있다. 예컨대, 오버레이 네크워크는 그 노드간의 접속성을 획득하기 위해 사용하는 네트워크와 동일한 주소지정 방식을 이용할 수도 있다.
논리 중앙집중형 네트워크 자원 관리자(NRM)의 구현은 본 발명에 따라 밀집(clustered)되거나 아니면 물리적으로 분배될 수도 있다.
각각의 NRM은 이 NRM에 접속하려고 시도하는 다수의 클라이언트와 상호작용할 수도 있다. 특수 클라이언트가 접속을 허가받았는지의 여부에 대한 제어는 인증(authentication)을 통해 수행된다. 권한(privileges) 제어는 정책을 통해 보장된다. 클라이언트는 자원, 예컨대 피어링 NRMs, 양방향 음성통신(VoIP: Voice over IP)을 위한 호 관리자(call manager)와 같은 시스템, 오버레이 네트워크, 화상 회의 시스템등과 같은 애플리케이션을 요구하고 싶어하는 다른 엔티티일 수도 있다. 또한, 클라이언트는 NRM등에 의해 관리된 네트워크에 관한 정보를 제공하기 위해 준비된 서브넷 NC의 자원관리를 제공하는 서브-NRM과 같은 NRM의 동작에 있어 활발한 서비스를 제공하는 엔티티일 수도 있다. NRM에 서비스를 제공하는 엔티티는 일단 접속되면 일반적으로 상기 NRM로부터 활성화되고/제어된다.
네크워크 컨트롤러(NCs)는 네트워크의 특수 영역을 프로빙 검사 및 제어하기 위한 벤더 독립적 기능성(vendor independent functionality)과 같은 일반적인 목적을 구현하는, 하나 이상의 NRM으로부터 나오는 서브 태스크를 수행한다(예컨대, 표준 라우팅 프로토콜 및 관리 정보 베이스를 통해 자원 맵을 수집하는 IP 토폴로지 프로브). 본 발명의 일 실시예에 따르면, NRM의 도메인에는 적어도 하나의 NC가 있다. 이 네트워크 컨트롤러(NC)는 예컨대, 구성(configuration)을 수행하는 능동형(active)이거나, 듣기만 하는 수동형(passive)이거나, 또는 이들의 혼합형일 수도 있다. 상기 NC는 이들의 NRM과의 확장성있고 효율적인 통신을 제공하기 위해 정보를 처리할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 NC에 의해 제어되는 장치 컨트롤러(DC)는 벤더 고유 노드 기술(vendor spcific node technologies)을 제어한다. 따라서, 상기 장치 컨트롤러(DC)는 벤더 고유 드라이버를 구현한다. 각각의 NC에 대해 하나 이상의 DC가 있을 수 있고, 각각의 DC는 하나 이상의 물리적 노드를 제어할 수도 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기 장치 컨트롤러(DC) 및 네트워크 컨트롤러(NC)는 IP 및/또는 링크층 및/또는 오버레이 네트워크내에 배치된다. 따라서, 상기 장치 컨트롤러(DC) 및 네트워크 컨트롤러(NC)는 IP 및/또는 링크층 및/또는 오버레이 네트워크 기능성을 포함할 수도 있다.
엔티티 NRM, NC 및 DC는 기능성이 서로 다른 장치/프로세스상에서 분배되거나, 하나의 장치/프로세스에 공동 배치되도록 하는 범용 프로토콜 및/또는 인터페이스를 이용하여 통신한다. 이 프로토콜은 통상적으로 API가 소프트웨어 인터페이스를 제공하면서, 예컨대 프로토콜 상세(protocol details)를 차단하면서 클라이언트 서버 모델을 통해 구현된다. 각각의 엔티티는 아키텍처에서 이 엔티티가 상주하는 위치에 따라 클라이언트 및 서버의 역할을 수행할 수도 있다. 따라서, 상기 NRM, NC 및 DC는 통상적으로 표준 하드웨어상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 소프트웨어로 구현된다.
통상, 강제적인 것은 아니지만, 네트워크 프로바이더의 AC내부의 하위 레벨 엔티티는 AS 레벨 NRM까지 일련의 수퍼 NRM을 향해(도 1의 상향) 등록한다. 수퍼 NRM은 마치 클라이언트처럼 선택된 서브 NRM 및 NC의 서비스를 이용할 수도 있다. 서비스 프로바이더 및 다른 고객, 예컨대 자체 오버레이 NRM을 갖는 엔터프라이즈는 클라이언트로서 접속한다(도 1의 하향). AC내부에는 하나의 논리 중앙집중형 최상위 레벨 네트워크 자원 관리자가 존재한다. 인터-AC 레벨에서, 상기 NRMs은 충분히 분배된 모델에 따라 상호간에 통신한다.
이하에서는, 엔티티간의 상호작용에 대해 개념적 수준에서 설명하기로 한다. 본 발명에 따르면, NRM에 자원을 요청하는 엔티티/고객을 위해 입수가능한 하나의 범용 프로토콜이 있을 수 있다. 고객은 엔드 호스트, 애플리케이션 프레임워크 서버, 다른 NRMs(피어링 NRM, 즉 동일레벨상의 통신 NRM, 수퍼-NRM등등)이 될 수도 있다. 또한, 본 발명은 상기 NRM이 두 개의 주소간의 자원요구를 처리하기 때문에 인트라 도메인 요구 및 인터 도메인 요구를 위한 지원을 제공한다. 인트라 도메인의 경우, NRM 그 자체는 두 개의 주소가 동일한 도메인내 존재할 때 그러한 요구를 처리한다. 인터 도메인의 경우, 또 다른 NRM에 위치하는 피어-NRM과 통신함으로써 자원이 예약된다.
전형적인 파라미터의 예, 예컨대 교환, 구별에 대해 이하에서 설명하기로 한다. 그러나 당업자에게 명백한 다른 파라미터를 사용할 수도 있음을 유념해야 한다.
자원 요구의 구별 파라미터의 예로는, 자원(예컨대, 대역폭), 소스, 목적지 주소와 선택적 주소 마스크, 선택적 기간(시작시간, 정지시간), 및 선택적 경로 사양(예컨대, 일부 위임된 클라이언트 전용)을 들수 있다.
NRM에 대해 클라이언트의 역할을 수행하도록 배치된 네트워크 컨트롤러(NC)는 상세 정보, 예컨대 NRM에 의해 제어되는 네트워크 도메인의 토폴로지 맵, 트래픽 측정 정보, 경고 등등을 전송하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 이 NC는 네트워크 도메인에 구성될 트래픽 컨디셔너(traffic conditioner)에 관한 상세 정보를 수신하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. ND와 NRC간에 교환되는 데이터는, 토폴로지, 트래픽 측정치, 트래픽 컨디셔닝 정보 등을 포함을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 효율성 측면에서, 장치 컨트롤러(DC)가 NC와 공동 배치되지만, 또한 별도로 배치될 수도 있다. DC와의 상호작용은 통상적으로 특정 장치로부터 판독 또는 기입될 수 있는 어떠한 종류의 정보도 포함한다. 판독될 정보의 예로는 인터페이스 속도 및 임시정보(provisional information)를 들수 있고, 기입될 정보의 예로는 트래픽 컨디셔너, 즉 토큰 버켓 셰이퍼(token bucket shapers)에 관한 정보를 들 수 있다.
이하에서는, 특정 서브 네트워크 도메인을 제어하는 NRM의 다양한 역할에 대해 설명하기로 한다. 일부 서브자 도메인은 자원 관리, 예컨대 ATM 네트워크를 위한 지원을 개발한 기술을 이용한다. 이 경우, 자원 인식 서브 도메인을 취급하는 서브 NRM은 기능성을 거의 필요로 하지 않는다. 수퍼 NRM으로부터 수락요구가 발생될 때, 서브 NRM은 단순히 자체 내장 ATM 자원 관리자에 의해 수행될 요구(주소 맵핑 및 NC로부터 획득된 다른 정보를 통해 가능함)를 번역한다. 이 같은 솔루션을 이용하여 ATM 서브넷은 블랙박스를 서브 NRM에 남겨놓는다. 이와는 달리, 서브 NRM은 (프로빙을 통해) ATM 서브넷을 위한 위상 데이터베이스(topological database)를 유지하며 ATM 서브넷을 위한 자원 관리를 제공한다.
어떤 서브넷 도메인은 예컨대 IEEE 802 네트워크와 같은 자원 관리를 위한 내부 지원을 구비하고 있지 않은 기술을 이용한다. 이 경우, 그러한 자원 비인식 서브 도메인(resource un-aware sub-domain)을 충분히 제어하는 서브 NRM을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 서브 NRM은, 예컨대 적적한 수락제어를 제공하기 위해 자원 비인식 도메인에 위치하는 NCs 및 DCs를 이용하여 서브넷의 토폴로지를 추출하고 트래픽 측정을 수행하도록 배치된다.
일부 도메인은 혼합 토폴로지를 지원하는 기술을 이용한다. 즉, 각 라우팅 토폴로지는 네트워크를 통해 별도의 라우트를 제공한다. 일부의 경우, 이들 토폴로지간에는 직선 계층(straight hierarchy)이 없다. 그 대신, 이들 토폴로지는 내부 의존성을 갖는다. 그 예로는, 표준 IP 링크 상태 라우팅 프로토콜(예, OSPF, IS-IS)를 통해 기본 토폴로지가 결정된 다음, IP 기반 라우팅 및 트래픽 엔지니어링된 MPLS-라벨 스위칭 경로(LSP:Label Switched Path)용으로 사용될 수 있는 IP/MPLS 도메인을 들수 있다. 따라서, 상기 IP 및 MPLS 라우팅 토폴로지는 노드 및 링크(서브넷)의 동일한 기본 토폴로지에 기반한다. 이 경우, 상기 IP 및 MPLS 표준에 의해 자원 관리를 취급하는 NRM을 제공하는것이 바람직하다. 이 경우, 적어도 하나의 NC는 표준 라우팅 프로토콜을 이용한 IP 라우팅 토폴로지 인식에 책임이 있고, 적어도 하나의 NC는 DC 및 MPLS MTBs와 벤더 고유 명령 라인 인터페이스(vendor specific command line interface)를 이용한 MPLS 라우팅 토폴로지 인식에 책임이 있다.
본 발명에 따른 솔루션은, 예컨대 IP 주소와 같은 단일 주소지정 방식을 이용하여 모든 레벨에서 NRM을 구비하여 프로바이더 및 고객, 즉 네트워크 운영자, 오버레이 서비스 프로바이더, VPNs, 엔터프라이즈의 계층을 위한 일정한 서비스 관리를 제공함으로써 전술한 문제점을 해결해준다. 따라서, 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)는 애플리케이션을 향해 일정한 서비스 인터페이스를 제공하고, 예컨대 IP 레벨 및 링크 레벨과 같은 모든 프로토콜 레벨에 있는 일정한 주소지정을 이용하여 자원 관리를 제공할 수도 있다. 더욱이, 운영자 관점에서 볼때 일정한 서비스 관리가 제공되는데, 그 이유는 NRM이 일정한 주소지정을 이용하여 모든 레벨에서 사용되기 때문이다. 따라서, 서로 다른 서브넷 기술에 대한 별도의 툴/뷰를 피할 수 있다.
수퍼 도메인의 주소를 이용하여 각각의 서브 NRM이 자원 관리를 제공하는 링크층의 모든 레벨의 NRM에 의해, 링크층 솔루션의 계층에 있는 자원을 취급하기 위한 일반 모델이 제공된다. 각각의 NRM은, 단순한 맵핑에서 부터, 서브 네트워크 자원 관리 기술, 네트워크 자원 관리를 충분히 지원하도록 자원 관리 기능성이 자체 내장된 ATM 및 3G 무선과 같은 서브 네트워크 즉, 자원 관리를 위한 자체 내장 기능성을 갖지 않을 수도 있는 이더넷과 같은 서브 네트워크를 위한 서브 네트워크 자원 관리 기술에 이르는, 서로 다른 기능성을 내부에 제공할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 네트워크가 전술한 바와 같은 IP 네트워크층 자원과 링크층 고유 자원을 균일하게 연결하기 때문에, 엔드-투-엔드 QoS가 효과적으로 제공된다.
링크층 관리를 위한 네트워크 제어 및 장치 제어의 기능은 네트워크 컨트롤러(NC) 및 장치 컨트롤러(DC)를 이용하여 분리된다. 이 NC는 상기 장치와 무관한 많은 장치를 비롯하여 앞서 정의된 네트워크 영역을 제어한다. 상기 DC는 표준 인터페이스 또는 벤더 고유 인터페이스를 이용하여 각각의 장치를 제어한다. 라우터, 스위치, 트래픽 컨디셔닝 박스 등과 같은 여러 종류의 장치를 위한 고유한 DC가 있을 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은 제 1 주소지정 방식을 갖는 제 1 네트워크 레벨 및 제 2 주소지정 방식을 갖는 적어도 제 2 네트워크 레벨에 의해 구현되되, 각각의 네트워크 레벨이 최소 하나의 네트워크 도메인상에서 접속성을 제공하는, 데이터 네트워크에서 적용된다. 도 2의 플로우차트에 도시된 방법은,
제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 상기 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계(201),
제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 상기 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계(202);
상기 제 1 주소지정 방식을 이용하여 상기 제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)와 상기 제 2 그룹 네트워크 자원 관리자(NRMs)간에 자원요구를 교환하는 단계(203); 및
상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 2 주소지정 방식 간에 주소 맵핑을 수행하는 단계(204)를 포함하여 구성된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 NRMs, NCs 및 DCs와 같은 엔티티의 기능성은 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 구현될 수도 있다. 이 컴퓨터 프로그램 제품은, 본 발명에 따른 방법의 각 단계를 수행하기 위한 소프트웨어 코드부를 포함하고, 본 발명에 따른 데이터 네트워크의 라우터 또는 서버내에 있는 컴퓨터의 내부 메모리 속에 직접 로딩 가능하다. 또한, 상기 컴퓨터 프로그램은, 본 발명에 따른 데이터 네트워크의 라우터 또는 서버 내에 있는 컴퓨터로 하여금 본 발명의 각 단계의 수행을 제어하도록 하기 위한 판독가능한 프로그램을 포함하고, 컴퓨터에서 사용가능한 매체에 저장된다.
첨부 도면 및 본 명세서에는, 본 발명의 일반적인 양호한 실시예가 개시되어 있고, 비록 특수 용어가 사용되고 있지만, 이 용어는 포괄적이고 설명적인 의도로 사용된 것이지 하기 청구범위에 개시된 본 발명의 범위를 제한할 의도로 사용된 것이 아니다.

Claims (35)

  1. 제 1 주소지정 방식을 갖는 제 1 네트워크 레벨(104) 및 제 2 주소지정 방식을 갖는 적어도 제 2 네트워크 레벨(108)에 의해 구현되는 데이터 네트워크로서, 각각의 네트워크 레벨이 최소 하나의 네트워크 도메인상에서 접속성을 제공하는 데이터 네트워크에 있어서,
    제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(b-d)가 상기 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하도록 배치되고, 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)가 상기 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하도록 배치되되, 상기 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(b-d) 및 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)는 상기 제 1 주소지정 방식을 이용하여 자원 요구를 교환하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)(e-g)는 상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 2 주소지정 방식간에 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 네트워크 레벨은 인터넷 프로토콜, IP 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 레벨은 링크 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 IP 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 네트워크는 제 3 주소지정 방식을 갖는 제 3 네트워크 레벨을 추가로 포함하되, 상기 제 3 프로토콜층의 자원은 상기 제 1 주소지정 방식을 이용한 상기 제 1 네트워크 레벨의 네트워크 자원 관리자(NRMs)와 자원요구를 교환하기 위한 수단을 구비하는 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)은 상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 3 주소지정 방식간에 주소 맵핑을 수행하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  8. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 3 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  9. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 IP 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  10. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 3 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  11. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 링크 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  12. 제 1 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그룹중 적어도 하나의 그룹내에 있는 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 상호 통신하도록 배열된 계층적 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  13. 제 1 항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 자원 관리자(NRMs) 각각은 네트워크내의 논리 중앙집중형 장치(logically centralised unit)인 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 논리 중앙집중형 장치는 여러개의 물리적 서버상에서 분배 또는 백업되는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  15. 제 1 항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 레벨중 적어도 하나 네트워크 레벨에 있는 데이터 네트워크는, 네트워크 자원 관리자(NRM)로부터의 요구를 수신하기 위한 수단과, 토폴로지 맵, 트래픽 측정 정보, 상기 요구에 응답하여 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)에 의해 제어되는 네트워크 도메인의 경고(alarm)와 같은 상세 정보를 얻기 위한 수단을 구비한 네트워크 컨트롤러(NC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 네트워크 레벨중 적어도 하나 네트워크 레벨에 있는 데이터 네트워크는, 상기 네트워크 컨트롤러(NC)로부터의 요구를 수신하기 위한 수단과, 상기 요구에 응답하여 벤더 고유 노드 기술을 제어하기 위한 수단을 구비한 장치 컨트롤러(DC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 장치 컨트롤러(DC)는 상기 네트워크 도메인들중 적어도 하나의 네트워크 도메인에 있는 네트워크 컨트롤러(NC)와 공동 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 네트워크.
  18. 제 1 주소지정 방식을 갖는 제 1 네트워크 레벨 및 제 2 주소지정 방식을 갖는 적어도 제 2 네트워크 레벨에 의해 구현되는 데이터 네트워크에서의 방법으로서, 각각의 네트워크 레벨이 최소 하나의 네트워크 도메인상에서 접속성을 제공하는 방법에 있어서,
    제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 상기 제 1 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계(201);
    제 2 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 상기 제 2 네트워크 레벨의 자원을 제어하는 단계(202);
    상기 제 1 주소지정 방식을 이용하여 상기 제 1 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)와 상기 제 2 그룹 네트워크 자원 관리자(NRMs)간에 자원요구를 교환하는 단계(203); 및
    상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 2 주소지정 방식간에 주소 맵핑을 수행하는 단계(204)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 네트워크 레벨은 인터넷 프로토콜, IP 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 레벨은 링크 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 IP 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 네트워크는 제 3 주소지정 방식을 갖는 제 3 네트워크 레벨을 추가로 포함하되, 상기 방법은, 상기 제 3 프로토콜층의 자원을 제 3 그룹의 네트워크 자원 관리자(NRMs)에 의해 제어하는 단계; 및
    상기 제 1 주소지정 방식을 이용한 상기 제 1 네트워크 레벨과 제 2 네트워크 레벨의 네트워크 자원 관리자(NRMs)간에 자원요구를 교환하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 주소지정 방식과 상기 제 3 주소지정 방식간에 주소 맵핑을 수행하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 19 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 3 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 19 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 상기 IP 층의 상부에 배치되는 오버레이 네트워크를 제어하는 제 2 IP 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 21 항, 제 22 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 제 3 네트워크 층은 링크 프로토콜 층인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 18 항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그룹중 적어도 하나의 그룹내에 있는 네트워크 자원 관리자(NRMs)는 상호 통신하도록 배열된 계층적 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 18 항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 자원 관리자(NRMs) 각각은 네트워크내의 논리 중앙집중형 장치인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 논리 중앙집중형 장치는 여러개의 물리적 서버상에서 분배 또는 백업되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 18 항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 레벨중 적어도 하나 네트워크 레벨에 있는 데이터 네트워크는, 네트워크 컨트롤러(NC)를 포함하고, 상기 방법은,
    네트워크 자원 관리자(NRM)로부터의 요구를 상기 NC에 의해 수신하는 단계; 및
    상기 요구에 응답하여 상기 네트워크 자원 관리자(NRM)에 의해 제어되는 네트워크 도메인의 토폴로지 맵, 트래픽 측정 정보, 경고와 같은 상세 정보를 얻는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 네트워크 레벨중 적어도 하나 네트워크 레벨에 있는 데이터 네트워크는 장치 컨트롤러(DC)를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 네트워크 컨트롤러(NC)로부터의 요구를 상기 DC에 의해 수신하는 단계; 및
    상기 요구에 응답하여 벤더 고유 노드 기술을 제어하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 장치 컨트롤러(DC)는 상기 네트워크 도메인들 중 적어도 하나의 네트워크 도메인에 있는 네트워크 컨트롤러(NC)와 공동 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 18 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각 단계를 수행하기 위한 소프트웨어 코드부를 포함하고, 데이터 네트워크의 라우터 또는 서버내에 있는 컴퓨터의 내부 메모리 속에 직접 로딩 가능한 컴퓨터 프로그램 제품.
  35. 컴퓨터에서 사용가능한 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 데이터 네트워크의 라우터 또는 서버 내에 있는 컴퓨터로 하여금 제 18 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 각 단계의 수행을 제어하도록 하기 위한 판독가능한 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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