KR20070072952A - Apparatus and method for providing congestion information in packet network - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 기존의 중간노드에서의 정체정보 마킹과정을 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a process of marking congestion information in an existing intermediate node;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드에서의 정체정보 마킹과정을 도시한 도면,2 is a diagram illustrating a process of marking congestion information in an intermediate node according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드의 패킷 정체정보 마킹부의 동작과정을 도시한 흐름도,3 is a flowchart illustrating an operation process of a packet congestion information marking unit of an intermediate node according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드의 응답 정체정보 마킹부의 동작과정을 도시한 흐름도, 및,4 is a flowchart illustrating an operation process of a response congestion information marking unit of an intermediate node according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 큐의 패킷 점유율과 기존 기술의 큐의 패킷점유율을 비교한 도면, 및,5 is a diagram comparing packet occupancy rate of a queue of a technology according to an embodiment of the present invention with packet occupancy rate of a queue of an existing technology, and
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 패킷손실율과 기존 기술의 패킷 손신율을 비교한 도면.6 is a diagram comparing packet loss rate of a technique according to an embodiment of the present invention and packet loss ratio of a conventional technique.
본 발명은 패킷 네트워크(Packet Network)에 관한 것으로, 특히 송, 수신노드 사이의 중간노드를 이용해 정체정보를 전달하는 장치 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a packet network, and more particularly, to an apparatus and a method for transmitting congestion information by using an intermediate node between a transmitting and a receiving node.
상기 패킷 네트워크는 인터넷의 사용이 급격히 증가하면서 지금까지 통신의 주 방식인 회선네트워크를 대체하면서 발전하고 있다.. The packet network has been developed by replacing the circuit network, which is the main method of communication, with the rapid use of the Internet.
일반적으로, 특정 노드가 상기 패킷 네트워크를 이용하여 상대방 노드와 통신을 하고 있는 경우, 송신노드인 상기 특정 노드는 전송하고 있는 데이터 전송량이 수신노드인 상대방 노드에서 처리 가능한 양을 초과하지 않도록 제어하고 있다.In general, when a specific node communicates with a counterpart node using the packet network, the specific node, which is a transmitting node, controls so that the amount of data transmission being transmitted does not exceed the amount that can be handled by the receiving node. .
상기 패킷 네트워크에서 송. 수신노드는 직관적으로 구별이 가능하지만, 패킷 송수신은 양방향으로 진행되므로, 상기 송신노드가 수신노드가 될 수 있고 마찬가지로 상기 수신노드가 상기 송신노드가 될 수도 있다.Song on the packet network. Receiving nodes can be intuitively distinguished, but since packet transmission and reception proceed in both directions, the transmitting node may be the receiving node and the receiving node may be the transmitting node as well.
송신노드의 데이터 전송량이 수신노드에서 처리 가능한 양이 되도록 제어하는 방식을 흐름제어라고 하고 주로 사용하는 흐름제어 방식은 하기와 같다.The method of controlling the data transmission amount of the transmitting node to be an amount that can be processed by the receiving node is called flow control, and the flow control method mainly used is as follows.
첫째로, 스톱 앤 웨이트(Stop-and-Wait) 방식으로 이는 송신노드에서는 한 번에 하나의 프레임만 전송할 수 있으며 수신노드에서 전송의 가부를 통지하는 방식을 나의미한다. Firstly, it is a stop-and-wait method, which means that a transmitting node can transmit only one frame at a time and the receiving node notifies whether transmission is possible.
두번째로, 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)방식으로 이는 상기 송신노드에서는 윈도우사이즈 갯수 만큼의 프레임을 연속해서 전송할 수 있고 상기 수신노드에서는 상기 윈도우 크기를 조절하여 통신하는 방식을 의미한다.Secondly, in the sliding window method, this means that the transmitting node can continuously transmit as many frames as the window size and the receiving node adjusts the window size to communicate.
상기 흐름제어 시 네트워크상태를 낙관적으로 파악하게 되면, 종단 노드는 네트워크가 수용할 수 있는 것보다 많은 트래픽을 전송하게 되고, 이로 인해서 네트워크에 정체를 유발할 수 있다. 이와 반대로 비관적으로 파악하게 되면 네트워크 자원을 충분히 활용하지 못할 수도 있다.When optimistically grasping the network state in the flow control, the end node transmits more traffic than the network can accept, thereby causing congestion in the network. On the contrary, pessimism may not fully utilize network resources.
도 1은 기존의 중간노드에서의 정체정보 마킹과정을 도시한 것이다.1 illustrates a process of marking congestion information in an existing intermediate node.
상기 도 1을 참조하면, 중간 노드(120)의 패킷정체마킹부(125)는 패킷 전송도중 정체발생 시, 수신한 패킷헤더의 특정필드를 마킹함으로써 정체가 발생했음을 나타낸다. Referring to FIG. 1, the packet
상기 마킹한 패킷을 수신한 수신노드(130)는 상기 마킹여부에 따라서 정체 발생여부를 판단할 수 있으며 응답패킷 전송시 정체여부를 마킹하여 전송한다. The
최종적으로, 송신노드(110)는 상기 응답패킷에 마킹된 정체정보에 따라서 패킷 네트워크 상의 정체정도를 파악하여 전송속도를 조절함으로써 상기 패킷 네트워크 상의 정체를 해결할 수 있다.Finally, the
예를 들어, 정체 발생시, 상기 중간노드(120)는 IP 패킷헤더에 정체여부를 마킹하며, 상기 수신노드(130)는 마킹된 상기 IP 패킷을 수신시, 다시 TCP 응답패킷의 ECN(Explicit Congestion Notification)플래그에 정체여부를 마킹하여 상기 송신노드(110)로 전달한다.For example, when congestion occurs, the
상기 도 1의 기술에서 정체발생시점부터 전송속도를 줄이는데 까지 소요되는 시간은 종단간 지연(end-to-end delay)에 의해서 결정된다. 따라서, 상기 송신노드(110)과 수신노드(130)사이의 경로 상에 저속의 링크가 있어서 지연이 클 경우, 효 과적인 정체제어가 어려운 문제점이 있다.In the technique of FIG. 1, the time taken from the time of congestion to reducing the transmission speed is determined by an end-to-end delay. Therefore, when there is a low speed link on the path between the transmitting
예를 들어, 상기 송신 노드(110)는 유선망에 있고 수신 노드(130)는 무선망에 있는 경우 상기 무선망의 낮은 속도로 인해 정체발생 확률이 높다.For example, when the transmitting
상기와 같은 경우, 상기 정체정보는 저속의 무선망을 통해 상기 수신노드(130)로 전송되며, 상기 수신노드(130)는 상기 정체정보를 다시 저속의 무선망과 유선망을 통해 상기 송신노드(110)로 전달한다.In this case, the congestion information is transmitted to the receiving
따라서, 정체발생 시점부터 정체발생 사실을 상기 송신노드(110)로 전달하기 위해서는 상기 무선망을 두 번 통과해야 하므로. 지연시간이 큰 문제점이 있다.Therefore, in order to transmit the fact of congestion from the time point of congestion to the transmitting
또한, 상기 수신노드(130)는 정체가 발생하기 전에 정체발생을 통보하더라도 지연시간이 큰 관계로 정체를 피할 수 없어 패킷손실 가능성이 높은 문제점이 있다.In addition, even if the
또한, 상기 정체제어에 많은 시간이 소요되므로 상기 송신노드(110) 또는 수신노드(130)가 정체에서 벗어난 후에도, 원래의 정상속도로 회복하는데 시간이 많이 소요되므로 주어진 대역폭을 잘 활용할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the congestion control takes a lot of time, even after the transmitting
따라서, 본 발명의 목적은 패킷 네트워크에서 빠른 정체제어가 가능한 정체정보 제공 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for providing congestion information capable of fast congestion control in a packet network.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 장치는 송신노드, 중간노드, 수신노드로 구성된 패킷 네트워크(Packet Network)에서 중간노드의 정체정보 제공 장치에 있어서, 상기 패킷 네트워크가 정체상태일 경우, 상기 송신노드가 송신한 패킷을 수신한 후, 상기 수신한 패킷의 특정필드에 정체정보를 마킹하는 패킷정체마킹부와, 상기 패킷 네트워크가 정체상태일 경우, 상기 수신노드가 송신한 응답패킷을 수신한 후, 상기 수신한 응답패킷의 특정필드에 정체정보를 마킹하는 응답정체마킹부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus of the present invention for solving the above problems is a device for providing congestion information of an intermediate node in a packet network consisting of a transmitting node, an intermediate node, and a receiving node, when the packet network is in a congestion state, the transmitting node After receiving the packet transmitted by the server, the packet congestion marking unit for marking congestion information in a specific field of the received packet, and when the packet network is in a congestion state, after receiving the response packet sent by the receiving node, And a response congestion marking unit for marking congestion information in a specific field of the received response packet.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 방법은 송신노드, 중간노드, 수신노드로 구성된 패킷 네트워크(Packet Network)에서 송신노드가 전송한 패킷에 대한 중간노드의 정체정보 제공 방법에 있어서, 상기 송신노드가 송신한 패킷을 상기 중간노드가 수신하는 과정과, 상기 수신과정 후, 상기 패킷 네트워크가 정체상태일 경우, 상기 중간노드의 패킷정체마킹부가 상기 수신한 패킷의 특정필드에 정체정보를 마킹하는 과정과, 상기 마킹과정 후, 상기 마킹한 패킷을 수신노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of the present invention for solving the above problems is a method for providing congestion information of an intermediate node for a packet transmitted by a transmitting node in a packet network consisting of a transmitting node, an intermediate node, and a receiving node. Receiving, by the intermediate node, the transmitted packet; and, if the packet network is congested after the receiving process, marking the congestion information in a specific field of the received packet by the packet congestion marking unit of the intermediate node; And after the marking process, transmitting the marked packet to a receiving node.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 방법은 송신노드, 중간노드, 수신노드로 구성된 패킷 네트워크(Packet Network)에서 수신노드가 전송한 응답패킷에 대한 중간노드의 정체정보 제공 방법에 있어서, 상기 수신노드가 송신한 응답패킷을 상기 중간노드가 수신하는 과정과, 상기 수신과정 후, 상기 패킷 네트워크가 정체상태일 경우, 상기 중간노드의 응답정체마킹부가 상기 수신한 응답패킷의 특정필드에 정체정보를 마킹하는 과정과, 상기 마킹과정 후, 상기 마킹한 응답패킷을 송신노드로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of providing congestion information of an intermediate node with respect to a response packet transmitted by a receiving node in a packet network including a transmitting node, an intermediate node, and a receiving node. The intermediate node receives the response packet transmitted by the node, and if the packet network is congested after the receiving process, the congestion marking unit of the intermediate node provides congestion information to a specific field of the received response packet. Marking process, and after the marking process, characterized in that it comprises the step of transmitting the marked response packet to the transmitting node.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known technologies or configurations will be omitted when it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
이하, 본 발명은 패킷 네트워크에서 정체정보 제공 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described an apparatus and method for providing congestion information in a packet network.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드에서의 정체정보 마킹과정을 도시한 것이다.2 illustrates a process of marking congestion information in an intermediate node according to an embodiment of the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 패킷정체마킹부(125)의 기능은 상기 도 1의 패킷정체마킹부(125)의 기능과 동일하다. 즉, 중간노드(220)은 패킷수신시 정체여부를 검사하고, 예를 들어, 정체인 경우, 패킷 헤더에 정체여부를 마킹한다 IP 망인 경우는 IP 헤더에 정체여부를 마킹한다.Referring to FIG. 2, the function of the packet
상기 중간노드(220)의 응답정체마킹부(225)는 응답패킷 수신시, 정체여부를 검사하고. 정체인 경우 상기 응답패킷의 헤더에 정체여부를 마킹한다. 예를 들어, TCP 응답패킷의 "ECN-Echo" 플래그를 1로 설정한다.The response
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드의 패킷정체정보 마킹부의 동작과정을 도시한 것이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a packet congestion information marking unit of an intermediate node according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 상기 중간노드(220)의 패킷정체마킹부(125)는 305단계에서 패킷이 도착한 경우, 즉 패킷을 수신한 경우, 310단계로 진행하여 현재 망 상태가 정체상태인지 검사한다.Referring to FIG. 3, the packet
만약, 상기 310단계에서 상기 망 상태가 정체상태가 아닌 경우, 상기 305단계로 진행한다.If the network state is not in the congestion state in
만약, 상기 310단계에서 상기 망 상태가 정체상태인 경우, 315단계로 진행하여 상기 수신한 패킷 헤더에 정체여부를 마킹한다. 이후, 305단계부터의 과정을 반복하고 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.If the network state is congested in
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중간노드의 응답정체정보마킹부의 동작과정을 도시한 것이다.4 is a flowchart illustrating an operation of a response congestion information marking unit of an intermediate node according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 4을 참조하면, 상기 중간노드(220)의 응답정체마킹부(225)는 405단계에서 응답패킷이 도착한 경우, 즉 응답패킷을 수신한 경우, 410단계로 진행하여 현재 망 상태가 정체 상태인지 검사한다.Referring to FIG. 4, when the response packet arrives in
만약, 상기 410단계에서 상기 망 상태가 정체상태가 아닌 경우, 상기 405단계로 진행한다.If the network state is not at
만약, 상기 410단계에서 상기 망 상태가 정체상태인 경우, 415단계로 진행하여 상기 수신한 응답패킷의 헤더에 정체여부를 마킹한다. 이후, 405단계부터의 과정을 반복하고 본 발명에 따른 알고리듬을 종료한다.If the network state is congested in
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 큐의 패킷 점유율과 기존 기술의 큐의 패킷점유율을 비교한 것이다.5 compares the packet occupancy rate of a queue of a technology according to an embodiment of the present invention with the packet occupancy rate of a queue of a conventional technology.
상기 도 5를 참조하면, 기존의 방식에서는 버퍼 오버플로와 버퍼 미사용 상태가 반복적으로 발생하나 본 발명 적용시에는 상기 버퍼 오버플로나 버퍼 미사용이 거의 없음을 확인할 수 있다. 즉 주어진 대역폭을 충실히 사용하고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the conventional method, the buffer overflow and the buffer unused state are repeatedly generated, but it can be confirmed that the buffer overflow or the buffer unused is hardly applied when the present invention is applied. In other words, you can see that you are using the given bandwidth faithfully.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 패킷 손실율과 기존 기술의 패킷 손실율을 비교한 것이다.6 compares the packet loss rate of a technique according to an embodiment of the present invention with the packet loss rate of a conventional technique.
상기 도 6을 참조하면, 본 발명 적용시에는 정체로 인한 패킷 손실이 기존 기술에 비해 감소하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that packet loss due to congestion is reduced compared to the existing technology when the present invention is applied.
상술한 바와 같이 본 발명은 정체정보를 신속히 전달함으로써 효과적인 정체제어가 가능한 이점이 있다. 또한 상기 정체로 인한 패킷손실을 줄이고 주어진 대역폭을 충실히 사용할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of enabling effective congestion control by quickly delivering congestion information. In addition, there is an advantage that can reduce the packet loss due to the congestion and use the given bandwidth faithfully.
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KR1020060000339A KR20070072952A (en) | 2006-01-03 | 2006-01-03 | Apparatus and method for providing congestion information in packet network |
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KR1020060000339A KR20070072952A (en) | 2006-01-03 | 2006-01-03 | Apparatus and method for providing congestion information in packet network |
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