KR20070064844A - 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법 - Google Patents

엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법 Download PDF

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KR20070064844A
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Abstract

본원 발명은 엠피엘에스(MPLS: Multi Protocol Label Switch) 망에서의 제한적 레이블 스위칭 경로(CR LSP)Constraint-based Label Switched Path)의 매핑에 관한 것으로서, 가입자별로 서로 다른 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 제공할 수 있도록 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법은, 운영자에 의한 가입자인터페이스 정보와 가입자인터페이스별 제한적 라우팅 정보를 입력받아서 가입자인터페이스별 제한적 레이블 스위치 경로(CR-LSP) 트래픽 매핑을 수행한 후 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 패킷포워딩부로 출력하고, 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자 인터페이스 테이블을 포함하는 패킷포워딩테이블을 구비하여 상기 가입자 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 가입자인터페이스 기준의 패킷포워딩을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
MPLS, 목적지주소룩업, 가입자인터페이스룩업, 패킷포워딩, CR-LSP

Description

엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법{Constraint based label Switched path packet forwarding method in the MPLS network}
도 1은 종래기술에서의 MPLS(Multi Protocol Label Switch) 망의 개략적인 구성도이고,
도 2는 도 1의 LER(Label Edge Router)의 패킷포워딩부에서의 패킷 포워딩을 위한 목적지 주소 룩업(Destination Address Lookup: DA Lookup)의 개념도이며,
도 3은 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 엠피엘에스 망의 LER 내의 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치의 블록 구성도이고,
도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치 중 패킷 포워딩부에서의 패킷 포워딩을 위한 가입자인터페이스를 이용한 가입자 인터페이스 룩업(Subscriber Lookup: SI Lookup)과 목적지주소를 이용한 목적지주소 룩업(Destination Address Lookup: DA Lookup)의 개념도이며,
도 5는 본원 발명에 따르는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이고,
도 6은 도 5의 처리과정 중 패킷 포워딩 테이블 생성의 상세 처리과정을 나타내는 순서도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
1: MPLS 망(Multi Protocol Label Switch Network)
2: 레이블 에지 라우터(LER: Label Edge Router)
3: 레이블 스위치 라우터(LSR: Label Switch Router)
4: 링크(link)
5: 레이블 스위치 경로(LSP: Label Switch Path)
100: 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치
110: 레이블 스위치 경로 제어부(Label Switch Path controller)
111: 운영자 입력 처리부
112: 제한적 레이블 스위치 경로 생성부(CR-LSP 연결 생성부)
113: 제한적 레이블 스위치 경로 트래픽 매핑 설정부
(CR-LSP 트래픽 매핑 설정부)
12, 120: 패킷포워딩부(Packet Forwarding engine)
121: 패킷포워딩테이블(Packet Forwarding Table)
12a, 121a: 일반 패킷 포워딩 테이블
12b, 121b: 가상라우팅 패킷 포워딩 테이블(VRF 패킷 포워딩 테이블)
121c: 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블
12d, 121d: 일반 IP 인터페이스(interface)
12e, 121e: 가상라우팅포워딩 인터페이스(VRF 인터페이스)
(VRF: Virtual Routing Forwarding)
12f, 121f: MPLS 인터페이스
121g: 레이블 스위칭 경로(Traffic Label Switch Path)
CR-LSP: Constraint based Label Switched Path
본원 발명은 엠피엘에스(MPLS: Multi Protocol Label Switch) 망에서의 제한적 레이블 스위칭 경로(CR LSP)Constraint-based Label Switched Path)의 매핑에 관한 것으로서, 가입자별로 서로 다른 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 제공할 수 있도록 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법에 관한 것이다.
인터넷 사용자의 증가에 따른 트래픽 발생의 문제를 해결하기 위한 대역폭(bandwidth) 뿐 아니라 라우터의 수의 증가와 라우터가 관리하는 라우터 테이블의 수의 증가를 포함하는 망의 확장성(scalability) 및 일반적인 인터넷의 고속화를 위한 방안으로서 라우팅과 ATM 스위칭 기술의 결합이 고려되었다.
이러한 고려에 의해 발생한 것이 3 계층의 노드와 2 계층의 노드가 별도의 논리적 평면을 구성하여 라우터는 라우터끼리 ATM 스위치는 ATM 스위치끼리 이웃하고 있는 동료로서 인식하는 오버레이 모델(overlay model)에 기초하는 IP over ATM 프로토콜이다.
상술한 IP over ATM 프로토콜의 진행 중에 ATM 스위치가 IP 라우팅 기능을 수행하는 통합 라우팅 방식(integrated routing)의 IP 스위칭 방식이 제안되었다.
이 후 상술한 IP 스위칭 방식이 다양하게 개발되었으며 이러한 다양한 기술들을 통합하기 위하여 IETF에서 통일된 방식의 레이블 스위칭 프로토콜(label Switch protocol)의 개념에 기반을 두고 링크 계층의 스위칭 기술을 결합하여 IP패킷을 전달하는 방식인 MPLS(Multiprotocol Label Switch)를 제안하였다. 여기서 LDP(Label Distribution Protocol)는 하나의 MPLS 망 내에서의 레이블의 배포(Distribution)를 위해 정의되었다.
상술한 MPLS는 현재의 라우터에서 패킷을 전달하기 위하여 라우터 테이블에 있는 IP 주소를 사용한 최대 길이 매치 알고리즘(longest match algorithm)을 수행하는 것이 아니라, 레이블 교환(Label swapping)에 기반을 두어 레이블이라는 고정 길이의 짧은 지정자(Identifier)를 사용한 완전 매치(exact match)에 의해 패킷을 전달한다. 상기 레이블은 망의 노드에서 동일하게 전달되는 패킷의 그룹을 나타낸다. 즉 동일한 레이블 값을 갖는 패킷은 동일한 그룹에 속해 있으며, 이러한 패킷의 그룹은 라우팅 프로토콜에 의해서 구분되는 MPLS에서는 동일하게 전달되고, 이러한 패킷의 그룹을 Forwarding Equivalent Class(FEC)라 한다.
상술한 바와 같이 동일한 여러 응용서비스로부터의 패킷들은 하나의 패킷 흐름(flow)을 형성하고 이러한 흐름들은 동일한 FEC를 가지는 스트림(stream)을 형성하게 된다. 하나의 레이블은 이러한 동일한 FEC의 스트림을 지칭한다.
그리고 최근 인터넷에서는 Mbone(Multicast backbone), 인터넷 폰과 같이 종단간 QoS(Quality of service) 보장을 요구하는 많은 실시간 멀티미디어 응용들이 출현하고 있다. 이러한 요구 사항을 충족하는 MPLS의 LDP에 의한 하나의 가장 중요 한 서비스는 라우트 네트워크를 통해 전송되는 트래픽에 대한 제한적 라우팅(constraint-based routing)을 제공하는 것이다.
제한적 라우팅(constraint-based routing)은 라우팅 프로토콜을 위해 무엇을 사용할 수 있는 지에 관계없이 설정 경로로 사용되는 정보를 확장할 수 있도록 한다. 예를 들어, 하나의 LSP는 명시적 라우트 제한(explicit route constraints), QoS 제한, 그리고 다른 제약조건들에 기초하여 설정할 수 있다.
제한적 라우팅(CR:constraint-based routing)은 트래픽 엔지니어링(Traffic Engineering)의 요구사항을 만족시키기 위해 사용되는 메커니즘이다. 이러한 요구사항들은 제한적 레이블 스위치 경로(CR-LSPs: Constraint-based Label Switch Path)를 지원하기 위해 사용되는 LDP를 확장하는 것에 의해 달성될 수 있다.
도 1은 종래기술에서의 MPLS(Multi Protocol Label Switch) 망의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 MPLS 망에서 제한적 레이블 스위치 경로가 적용된 LER(Label Edge Router)의 패킷포워딩부에서 패킷 포워딩을 위한 패킷포워딩 테이블에서의 목적지 주소 룩업(Destination Address Lookup: DA Lookup)의 과정을 나타내는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, MPLS 망(1)은 망의 에지(edge)에 위치하여 다른 망과 연동하거나 가입자를 수용하는 레이블 에지 라우터(LER: Label Edge Router)들(2)과, MPLS 망(1)의 중심에 위치하는 레이블 스위치 라우터(LSR: Label Switch Router)들(3)과, 그리고 그들(2,3)을 연결하는 링크들(4)로 구성된다.
MPLS 망(1)의 입구에 있는 LER(2)은 다른 망으로부터 전달되어 오는 패킷의 헤더(목적지 IP 주소 포함)를 분석하여 이 패킷이 전달될 LSP(5)를 결정한 후, 그 LSP(5)에 해당하는 레이블을 해당 패킷에 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 그 LSP(5)에 해당하는 출력 인터페이스로 전달한다.
LSR(3)은 레이블이 인캡슐레이션된 패킷을 받으면 그 레이블만 검사하여 레이블을 바꾸고 정해진 출력 인터페이스로 전달한다. 망 출구에 있는 LER(2)에서는 도착한 패킷의 레이블을 제거하고 그 패킷의 목적지로 패킷을 전달한다.
LSP(5)는 LDP가 IP 라우팅 프로토콜과 연동함으로써 자동으로 생성되기도 하지만, 특정 조건을 만족하도록 강제적으로 설정할 수도 있다. 여기서, 특정 조건은 LSP(5)가 지나는 LSR(3)들에 대한 명시 또는 대역폭과 같이 LSP(5)가 차지하는 망 자원에 대한 명시를 포함한다. 이렇게 특정 조건을 만족하도록 설정되는 LSP를 제한적 레이블 스위치 경로(CR-LSP: Constraint-based Label Switched Path)라 한다.
상술한 CR-LSP는 MPLS(Multi Protocol Label Switch) 망에서 TE(Traffic Engineering)나 가입자 트래픽의 QoS(Quality of Service) 보장을 위해 사용된다. 라우팅 엔트리(Prefix/Mask, Nexthop)의 추가로 생기는 일반 LSP(Label Switched Path)와 달리, CR-LSP는 운영자가 입력한 조건(경로, 대역정보, 우선순위 등)을 만족하는 LSP 연결을 생성하고, 별도의 트래픽 매핑 과정을 통해 가입자로부터의 데이터를 LSP를 통해 전송한다.
이 때, 운영자가 입력한 조건 등의 CR-LSP를 위한 정보는 목적지 주소를 기반으로 하여 LER(2) 내의 패킷포워딩부의 패킷포워딩 테이블로 저장된다. 도 2에 도시된 바와 같이 패킷포워딩 테이블은 일반 IP가입자 등을 위한 일반적인 트래픽 매핑 정보를 가지는 일반 패킷 포워딩 테이블(12a)과 가상 사설 네트워크(VPN: Virtual Private Network)와 같이 VRF인터페이스(12e)를 통해 입력되는 가상라우팅포워딩(VRF: Virtual Routing Forwarding)이 필요한 패킷 트래픽의 포워딩에 필요한 정보를 저장하는 VRF 패킷 포워딩 테이블(12b) 등으로 이루어진다.
상기 패킷포워딩 테이블에는 LDP가 IP 라우팅 프로토콜과 연동함으로써 자동으로 생성된 가입자별 목적지 주소에 대응되는 LSP와 가입자별 목적지 주소에 대응되는 운영자 입력 조건(경로, 대역정보, 우선 순위 등)에 의해 생성된 경로정보(CR-LSP 정보)가 저장된다.
도 2에 도시된 바와 같이 상술한 종래기술의 LER내의 패킷 포워딩 장치는 일반 가입자 인터페이스의 일예로서 일반 IP사용 가입자에게 할당된 일반 IP인터페이스(12d)에서 패킷 트래픽의 입력되면, 일반 IP 인터페이스(12d)를 이용하여 가입자를 식별한 후 일반 가입자 패킷 포워딩 테이블(12a)을 참조하여 DA룩업을 수행하여 CR-LSP 경로를 선택한 후 패킷 트래픽을 전달한다. 그리고 가상 사설 네트워크(VPN: Virtual Private Network)와 같이 VRF인터페이스(12e)를 통해 입력되는 가상라우팅포워딩(VRF: Virtual Routing Forwarding)이 필요한 패킷 트래픽은 VRF 패킷 포워딩 테이블(12b)을 참조하여 DA룩업을 수행한 후 CR-LSP 경로를 선택하여 패킷 트래픽을 전달한다. 여기서 가입자 인터페이스는 가입자별로 할당되며, 이에 의해 가입자는 가입자 인터페이스에 의해 구별된다.
이 때, 도 2의 일반 IP인터페이스(12d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터 패킷 트래픽이 입력되면 일반적인 트래픽 매핑은 목적지 주소를 이용한 DA룩업 혹은 DiffServ 정보에 기반하여 CR-LSP 매핑(선택)이 이루어진다. 여기서의 CR-LSP 매핑을 위한 검색 키 값에는 목적지 주소 및 기타 정보(CoS)를 사용한다.
즉, 일반 가입자 인터페이스(12d)로부터 유입된 트래픽은 패킷 포워딩부에서 동일한 포워딩 테이블(forwarding table)을 검색하여 포워딩 경로(LSP)를 설정하여 트래픽을 포워딩하게 된다. 8그리고, 상술한 바와 같이, 목적지 주소 및 CoS(class of service) 등의 정보를 이용하여 CR-LSP 매핑이 설정된다. 따라서, 동일한 목적지 주소와 CoS 등급(level)을 갖는 패킷들은 동일한 출력 포트(인터페이스)로 동일한 포워딩 서비스를 받게 된다. 즉, 동일한 목적지 주소와 DiffServ 정보가 같은 서로 다른 가입자로부터의 트래픽은 모두 같은 CR-LSP(또는 TE-LSP(Traffic Engineering LSP))에 매핑된다. 따라서, 서로 다른 가입자에게 각각 별도의 QoS를 보장해 줄 수 없다.
즉, 상술한 종래 기술의 MPLS 망에서의 CR-LSP는 서로 다른 가입자 인터페이스로부터 유입된 트래픽들이 동일한 포워딩 테이블을 검색하게 되고, 동일한 포워딩 처리를 받게 된다. 따라서, 서로 다른 가입자 인터페이스로부터 유입된 트래픽들에 대하여 가입자별로 서비스 품질을 보장하지 못하는 문제점을 가진다.
따라서, 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가입자 인터페이스 정보를 패킷 포워딩부의 패킷포워딩 테이블에 등록 저장한 후 패킷 트래픽의 제한적 레이블 스위치 경로 매핑(CR LSP 매핑)을 상기 가입자 인터페이스 정보를 이용하여 수행함으로써 패킷포워딩부가 가입자별로 서로 다른 서비 스 품질(QoS)을 보장하는 패킷 포워딩을 수행할 수 있도록 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치는, 운영자에 의한 가입자인터페이스 정보와 가입자인터페이스별 제한적 라우팅 정보를 입력받아서 가입자인터페이스별 제한적 레이블 스위치 경로(CR-LSP) 트래픽 매핑을 수행한 후 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 패킷포워딩부로 출력하는 레이블 스위치 경로 제어부(Label Switch Path controller)와; 상기 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자 인터페이스 테이블을 포함하는 패킷포워딩테이블을 구비하여 상기 가입자 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 가입자인터페이스 기준의 패킷포워딩을 수행하는 패킷포워딩부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 레이블 스위치 경로 제어부는, 상기 운영자에 의해 입력되는 가입자인터페이스 정보와 가입자인터페이스별 제한적 라우팅(Constraint based Routing) 정보를 입력받아서 처리하는 운영자 입력 처리부와; 상기 MPLS 망 내에서 트래픽 전송을 위한 레이블을 송수신하여 CR-LSP 연결을 생성하는 제한적 레이블 스위치 경로 생성부(CR-LSP 연결 생성부)와; 상기 운영자 입력 가입자인터페이스 정보와 가입자인터페이스별 제한적 라우팅 조건을 이용하여 상기 CR-LSP 연결 생성부에서 생성된 CR-LSP 연결에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑을 수행한 후 패킷포워딩부로 출력하는 제한적 레이블 스위치 경로 트래픽 매핑 설정부(CR-LSP 트래픽 매핑 설정부)를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킷포워딩테이블(Packet Forwarding Table)은, 상기 입력 패킷 트래픽에 CR-LSP 설정을 위한 목적지주소 룩업(DA 룩업: Destination Address Lookup)을 위한 목적지주소별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 목적지주소 패킷 포워딩 테이블과; 상기 입력 패킷 트래픽의 가입자 인터페이스별 가입자 인터페이스 룩업(SI 룩어: Subscriber Interface Lookup)을 위한 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법은, 운영자 입력 가입자 인터페이스 정보, 가입자 인터페이스별 제한적 라우팅 정보를 포함하는 제한적 라우팅 정보를 입력받은 후 입력 패킷 트래픽에 목적지 주소별 또는 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 패킷 포워딩 테이블을 생성하는 패킷포워딩 테이블 생성과정과; 상기 패킷포워딩 테이블 생성과정 이후 패킷 트래픽이 수신된 경우 상기 가입자 인터페이스 정보에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 상기 패킷포워딩 테이블에 저장되어 있는 지를 판단하는 가입자 인터페이스 룩업판단과정과; 상기 가입자 인터페이스 룩업 판단 과정의 판단 결과 상기 패킷 포워딩 테이블에 가입자 인터페이스에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 저장된 경우 상기 가입자 인터페이스를 이용한 가입자 인터페이스 룩업을 수행하여 상기 CR-LSP 트래픽 매핑 대응 레이블을 추가한 후 패킷 포워딩을 수행하는 가입자인터페이스 패킷 포워딩과정과; 상기 가입자 인터페이스 룩업 판단 과정의 판단 결과 상기 패킷 포워딩 테이블에 가입자 인터페이스에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 저장되지 않은 경우 목적지 주소를 이용한 목적지 주소 룩업을 수행하여 상기 목적지 대응 CR-LSP 트래픽 매핑 대응 레이블을 추가한 후 패킷 포워딩을 수행하는 목적지주소패킷포워딩과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 패킷 포워딩 테이블 생성과정은, 상기 패킷 트래픽의 목적지 주소별 패킷 포워딩을 위한 목적지 주소별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 목적지주소 패킷 포워딩 테이블 생성과정과; 상기 패킷 트래픽의 가입자 인터페이스별 패킷 포워딩을 위한 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블 생성과정:을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 패킷 포워딩 테이블 생성과정은, 상기 가입자 인터페이스 정보 중 특정 가입자 인터페이스에 가입자 인터페이스 대 상기 CR-LSP 매핑 기능(IF-to-CRLSP 매핑 기능)을 활성화시키는 IF-to-CRLSP 매핑 기능 활성화과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적지주소 패킷 포워딩 테이블 생성과정은, 일반 가입자 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 패킷 포워딩을 수행하기 위한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 테이블을 생성하는 일반 패킷 포워딩 테이블 생성과정과; VRF 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 패킷 포워딩을 수행하기 위한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 테이블을 생성하는 VRF 패킷 포워딩 테이블 생성과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 LER 내의 제한적 레이블 패킷포워딩 장치의 블록 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치(100)는, MPLS 망과의 레이블을 송수신하여 CR-LSP 트래픽 매핑을 수행하며, 운영자에 의한 가입자인터페이스 정보와 가입자인터페이스별 제한적 라우팅 정보를 입력받아서 가입자인터페이스별 제한적 레이블 스위치 경로(이하 "CR-LSP") 트래픽 매핑을 수행한 후 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 패킷포워딩부(120)로 출력하는 레이블 스위치 경로 제어부(Label Switch Path controller)(110)와; 상기 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자 인터페이스 테이블(121c)을 포함하는 패킷포워딩테이블(120)을 구비하여 상기 가입자 인터페이스로부터 입력된 트래픽에 대한 가입자인터페이스 기준의 패킷포워딩을 수행하는 패킷포워딩부(Packet Forwarding engine)(120);를 포함하여 구성된다.
상기 레이블 스위치 경로 제어부(110)는 운영자에 의해 입력되는 제한적 라우팅(Constraint based Routing) 정보를 입력받아서 처리하는 운영자 입력 처리부(111)와; MPLS 망내에서 트래픽 전송을 위한 레이블을 송수신하여 CR-LSP 연결을 생성하는 제한적 레이블 스위치 경로 생성부(이하 "CR-LSP 연결 생성부")(112)와; 상기 운영자 입력 제한적 라우팅 조건을 이용하여 상기 CR-LSP 연결 생성부(112)에서 생성된 CR-LSP의 트래픽 전송을 위한 CR-LSP 트래픽 매핑을 수행한 후 패킷포워딩부(120)로 출력하는 제한적 레이블 스위치 경로 트래픽 매핑 설정부(이하 "CR- LSP 트래픽 매핑 설정부")(113)를 포함하여 구성된다.
상기 운영자 입력처리부(111)는 목적지별 또는 가입자 인터페이스별 CR-LSP를 위한 연결 정보(대역폭, 연결 유형(Type) 등)와 해당 CR-LSP를 통해 전송할 트래픽 패턴(prefix/mask, diffserv 정보) 정보와 가입자 인터페이스 정보 등을 입력받아서 CR-LSP 연결 생성부(112)와, CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)로 출력한다.
상기 CR-LSP 연결 생성부(112)는 라우팅 프로토콜이나 MPLS 시그널링 프로토콜(Signalling Protocol: LDP/CRLDP, RSVPTE)의 동작을 통해 MPLS 망 내에서 트래픽 전송을 위해 사용될 레이블(label) 정보를 주고 받아서 레이블을 이용한 CR-LSP 연결을 생성한다.
상기 CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)는 상기 CR-LSP 연결 생성부(112)에서 생성된 CR-LSP 연결이 어떤 트래픽 전송을 위해 사용될 것인지를 설정하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)는 CR-LSP 연결과 목적지 주소별 또는 가입자 인터페이스별 트래픽 패턴 정보를 매핑하여 CR-LSP 연결에 매핑된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보(대역폭, 연결 유형(Type), CR-LSP를 통해 전송할 트래픽 패턴(prefix/mask, diffserv 정보) 정보, label, if(interface), port 등)를 패킷포워딩부(120)로 출력한다.
상기 패킷포워딩부(120)는 패킷포워딩테이블(Packet Forwarding Table)(121)을 저장하며, 일반 가입자 인터페이스 중의 하나로서의 일반 IP 인터페이스(interface)(121d)와; VPN(Virtual Private Network)과 같은 가상라우팅을 필요로 하는 트래픽이 입력되는 가상라우팅포워딩(VRF: Virtual Routing Forwarding) 인터 페이스(이하, "VRF 인터페이스")(121e)와; CR-LSP에 매핑된 MPLS 패킷이 선택된 제한적 레이블 스위치 경로(CR-LSP 또는 TE-LSP)를 통해 출력되는 MPLS 인터페이스(121f)를 구비한다. 상술한 구성을 가지는 패킷포워딩부(120)는 패킷포워딩 엔진(Packet Forwarding engine) 또는 네트워크 프로세스(Network Processor)의 형태로 구현될 수 있다.
상기 패킷포워딩테이블(121)은 일반 IP 인터페이스(121d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터의 입력 트래픽의 목적지 주소별 패킷 포워딩을 위한 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)과; VPN(Virtual Private Network)과 같은 가상라우팅을 필요로 하는 VRF 인터페이스(121e)로부터 입력된 트래픽에 대한 목적지 주소별 패킷 포워딩을 수행하기 위한 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)과; 일반 IP 인터페이스(121d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷 중 지정된 가입자인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 검색하여 패킷포워딩을 수행하기 위한 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)을 포함하여 구성된다.
여기서 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)과; VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)을 목적지주소 패킷 포워딩 테이블이라 한다.
상기 패킷포워딩 테이블에 포함되는 일반 패킷 포워딩 테이블(121a), VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)은 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)의 엔트리에는 레이블(laber), 대역폭, 목적지 주소, 연결 유형(type), CR-LSP(또는 TC-LSP) 정보, TLV 정보 등을 공통적으로 저장하는 것으로서 목적지주소 룩업(DA 룩업)에 의해 CR-LSP를 선택(매핑)한다.
그러나 상기 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)은 레이블 스위치 경로 제어부(110)의 CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)에서 생성된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보 중 일반 IP 인터페이스(121d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장한다. 그리고, 상기 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)은 VRF 인터페이스(121e)로 입력되는 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장한다. 그리고, 상기 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)은 일반 IP 인터페이스(121d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷에 대한 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장한다.
상술한 패킷포워딩부(120)는 CR-LSP 연결 생성부(112)와, CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)에서 입력되는 정보를 각각 분류하여 목적지별 정보는 인터페이스별로 상기 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)과 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)에 저장하고, 가입자 인터페이스별 정보는 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 패킷 트래픽 매핑 정보로 저장한다.
도 4는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 장치 중 패킷 포워딩부에서의 패킷 포워딩을 위한 가입자인터페이스에 의한 가입자 인터페이스 룩업(Subscriber Interface Lookup: SI Lookup)과 목적지주소를 이용한 목적지주소 룩업(Destination Address Lookup: DA Lookup)의 개념도이다.
도 4를 참조하여 상술한 패킷포워딩부(120)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상술한 패킷포워딩부(120)는 트래픽이 입력되는 인터페이스를 검색한 후 일반 IP 인터페이스(121d)와 같은 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷인지 또는 VRF 인터페이스로부터 입력되는 패킷인지를 판단한다.
판단 결과 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷인 경우, 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 해당 트래픽이 입력되는 가입자 인터페이스 정보가 트래픽 매핑 정보에 포함되어있는 지를 판단한다.
판단 결과 해당 가입자 인터페이스에 대한 트래픽 매핑 정보가 포함되어 있는 경우에는 해당 가입자 인터페이스를 검색키로 SI 룩업을 수행하여 트래픽 매핑 정보를 검색한 후 검색된 CR-LSP에 대한 레이블을 추가한 후 해당 CR-LSP(레이블 스위칭 경로(TE-LSP: Traffic engineering Label Switched Path)(121g))가 접속된 MPLS포트(121f)를 통해 출력한다.
이와 달리 가입자 인터페이스에 대한 트래픽 매핑 정보가 포함되어 있지 않은 경우에는 종래기술에서와 같이 목적지 주소를 이용하여 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)에서 DA 룩업을 수행하여 CR-LSP를 선택한 후 패킷 트래픽 포워딩을 수행한다.
또한, 상술한 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 패킷인지 또는 VRF 인터페이스로부터 입력되는 패킷인지의 판단 결과 VRF 인터페이스로부터 입력되는 패킷으로 판단된 경우에는 종래기술에서와 같이 목적지 주소를 이용하여 VRF패킷 포워딩 테이블(121b)에서 DA 룩업을 수행하여 CR-LSP를 선택한 후 해당 CR-LSP에 대한 레이블을 추가하여 패킷 트래픽 포워딩을 수행한다.
도 5는 본원 발명에 따르는 엠피엘에스 망의 제한적 패킷 포워딩 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이고, 도 6은 도 5의 처리과정 중 패킷 포워딩 테이블 생성의 상세 처리과정을 나타내는 순서도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하여 도 5의 처리과정을 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 제한적 레이블 패킷 포워딩 패킷 포워딩 방법은 먼저, 가입자 인터페이스 정보를 포함하는 운영자 입력 정보와 MPLS 망 내의 노드들과 송수신한 레이블을 이용하여 레이블에 의한 CR-LSP 연결 생성, CR-LSP 트래픽 매핑 설정을 수행하여 목적지 주소 패킷포워딩 테이블과 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블을 가지는 패킷포워딩 테이블을 생성한다(S1).
도 6을 참조하여 S1 과정을 더욱 상세히 설명하면, 운영자가 입력하는 CR-LSP를 위한 연결 정보(대역폭, 연결 유형(Type) 등)와 해당 CR-LSP를 통해 전송할 트래픽 패턴(prefix/mask, diffserv 정보) 정보와 가입자 인터페이스 정보 등을 운영자 입력처리부(111)가 입력받아서 CR-LSP 연결 생성부(112)와 CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)로 출력한다(S11).
이 후, 상기 CR-LSP 연결 생성부(112)가 MPLS 망 내의 노드들과 송수신한 레이블 정보를 이용하여 CR-LSP 연결을 생성한다(S12).
다음으로 CR-LSP 트래픽 매핑 설정부(113)가 CR-LSP 연결 생성부(112)가 생성한 CR-LSP 연결과 운영자 입력정보를 이용하여 CR-LSP 연결이 어떤 트래픽 전송을 위해 사용될 것인지를 설정하는 CR-LSP 트래픽 매핑 과정을 수행한 후 CR-LSP 트래픽 매핑 설정 정보를 패킷포워딩부(120)로 출력한다(S13).
패킷포워딩부(120)는 S12 과정의 CR-LSP 연결 생성 정보와 S13과정에서 수신된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 가입자 인터페이스별로 분류한 후 가입자 인터페이스에 의해 CR-LSP가 설정된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보는 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 저장하고, 목적지별로 CR-LSP가 설정된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보 중 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 트래팩을 목적지 주소를 이용하여 패킷 포워딩을 수행하기 위한 정보는 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)에 저장하며 VRF 패킷 포워딩이 필요한 정보는 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)에 저장하는 것에 의해 패킷 포워딩 테이블을 생성한 후 도 5의 처리과정으로 복귀하여 이후의 처리과정을 수행한다, 여기서 일반 패킷 포워딩 테이블(121a)과 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)이 목적지 주소 패킷 포워딩 테이블이 된다(S14).
다시 도 5를 참조하여 S1 과정 이후의 처리과정을 설명하면, S1 과정에 의해 패킷 포워딩 테이블이 생성된 후에, 패킷포워딩부(120)는 패킷의 수신이 있는 지를 판단한다(S2).
S2 과정의 판단 결과 패킷이 수신된 경우, 해당 패킷이 일반 가입자 인터페이스로 입력되는 지를 판단한 후, 일반 가입자 인터페이스로부터 입력되는 경우에는 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 등록된 가입자인터페이스로부터 입력되는 패킷인지를 판단한다(S3).
S2 과정의 판단 결과 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 등록된 가입자인터페이스로부터 입력되는 패킷으로 판단된 경우에는 가입자 인터페이스별 패킷 포워딩 테이블(121c)를 참조하여 해당 가입자 인터페이스에 대한 트래픽 매핑 정보를 검색하여 CR-LSP를 선택한 후 패킷 포워딩을 수행한다(S4).
다음으로 S2 과정의 판단 결과 VRF 인터페이스로부터 입력되는 패킷이거나 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 등록된 가입자인터페이스로 입력되는 패킷이 아닌 경우에는 종래기술에서와 같이 각각의 인터페이스에 따라 일반 패킷 포워딩 테이블(121a) 또는 VRF 패킷 포워딩 테이블(121b)에서 목적지 주소를 이용하여 CR-LSP를 선택하여 패킷 포워딩을 수행한다(S5).
상술한 본원 발명은 CR-LSP 연결 생성과 관련된 프로토콜의 동작은 기존과 동일하나, 종래기술에서와 같은 운영자에 의해 트래픽 패턴 정보 입력시 가입자 인터페이스 이름과 가입자 인터페이스별로 차별화된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 입력할 수 있도록 한다. 그리고 가입자 인터페이스별로 차별화된 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 가입자 인터페이스별로 설정한 후 설정된 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블을 생성한다. 이후 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블에 등록된 인터페이스 이름으로부터 패킷이 입력되는 경우 패킷 포워딩부(120)가 가입자 인터페이스 패킷 포워딩 테이블(121c)에 가입자 인터페이스에 대한 별도의 매칭된 엔트리가 있을 경우 해당 정보에 따라 패킷 포워딩 처리를 수행한다. 반면, 매칭된 엔트리가 없을 경우에는 본래의 목적지 주소 패킷 포워딩 테이블에서 DA룩업을 수행하여 목적지주소별 CR-LSP를 선택한 후 패킷을 포워딩을 수행한다.
한편, 이와 같은 패킷포워딩 과정에서 검색 성능에 일부 저하가 올 수 있으므로, 특정 인터페이스에 IF-to-CRLSP 매핑 기능을 활성화시키는 동작과 CR-LSP 매 핑 정보에 인터페이스 이름을 포함시켜 매핑을 설정하는 동작을 분리하여 처리할 수 있도록 할 수도 있다.
상술한 본원 발명은 MPLS 망 내에서 CR-LSP 트래픽 매핑을 수행함에 있어, 가입자 인터페이스별로 서로 다른 서비스 품질(QoS)를 가지는 CR-LSP 트래픽 매핑을 설정할 수 있도록 함으로써 가입자별로 전송 서비스 품질이 다른 서비스를 제공할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 운영자 입력 가입자 인터페이스 정보, 가입자 인터페이스별 제한적 라우팅 정보를 포함하는 제한적 라우팅 정보를 입력받은 후 입력 패킷 트래픽에 목적지 주소별 또는 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 패킷 포워딩 테이블을 생성하는 패킷포워딩 테이블 생성과정과;
    상기 패킷포워딩 테이블 생성과정 이후 패킷 트래픽이 수신된 경우 상기 가입자 인터페이스 정보에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 상기 패킷포워딩 테이블에 저장되어 있는 지를 판단하는 가입자 인터페이스 룩업판단과정과;
    상기 가입자 인터페이스 룩업 판단 과정의 판단 결과 상기 패킷 포워딩 테이블에 가입자 인터페이스에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 저장된 경우 상기 가입자 인터페이스를 이용한 가입자 인터페이스 룩업을 수행하여 상기 CR-LSP 트래픽 매핑 대응 레이블을 추가한 후 패킷 포워딩을 수행하는 가입자인터페이스 패킷 포워딩과정과;
    상기 가입자 인터페이스 룩업 판단 과정의 판단 결과 상기 패킷 포워딩 테이블에 가입자 인터페이스에 대한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보가 저장되지 않은 경우 목적지 주소를 이용한 목적지 주소 룩업을 수행하여 상기 목적지 대응 CR-LSP 트래픽 매핑 대응 레이블을 추가한 후 패킷 포워딩을 수행하는 목적지주소패킷포워딩과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 패킷 포워딩 테이블 생성과정은,
    상기 패킷 트래픽의 목적지 주소별 패킷 포워딩을 위한 목적지 주소별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 목적지주소 패킷 포워딩 테이블 생성과정과;
    상기 패킷 트래픽의 가입자 인터페이스별 패킷 포워딩을 위한 가입자 인터페이스별 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 가입자인터페이스 패킷 포워딩 테이블 생성과정:을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 패킷 포워딩 테이블 생성과정은,
    상기 가입자 인터페이스 정보 중 특정 가입자 인터페이스에 가입자 인터페이스 대 상기 CR-LSP 매핑 기능(IF-to-CRLSP 매핑 기능)을 활성화시키는 IF-to-CRLSP 매핑 기능 활성화과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 목적지주소 패킷 포워딩 테이블 생성과정은,
    일반 가입자 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 패킷 포워딩을 수행하기 위한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 테이블을 생성하는 일반 패킷 포워딩 테이블 생성과정과;
    VRF 인터페이스로부터 입력된 패킷 트래픽에 대한 목적지 주소별 패킷 포워 딩을 수행하기 위한 CR-LSP 트래픽 매핑 정보를 저장하는 테이블을 생성하는 VRF 패킷 포워딩 테이블 생성과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠피엘에스 망의 제한적 레이블 패킷 포워딩 방법.
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