KR20070102318A - Protection scheme using partial double reservation for optical burst switching network - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 광 버스트 스위칭 망에서 장애 보호를 위한 망구성도1 is a network diagram for fault protection in an optical burst switching network
도 2는 광 버스트 스위칭 망에서 경로 설정 시 제안된 부분 이중 예약 과정을 나타낸 도면FIG. 2 is a diagram illustrating a proposed partial double reservation process when establishing a path in an optical burst switching network. FIG.
도 3은 광 버스트 스위칭 망에서 장애 발생 시 제안된 역방향 예약을 이용하여 대체 경로를 설정하는 도면3 is a diagram for setting an alternate path using a reverse reservation proposed in case of failure in an optical burst switching network;
도 4는 광 버스트 스위칭 망에서 데이터 전송 성공 시 도면 4 shows successful data transmission in an optical burst switching network.
본 발명은 파장 분할 다중화 방식을 이용한 광 버스트 스위칭(Optical Burst Switching; OBS) 망에서 장애 보호 기법에 관한 것으로서, 부분 이중 예약 기법을 이용한 장애 보호 기법에 관한 것이다. The present invention relates to a fault protection scheme in an optical burst switching (OBS) network using wavelength division multiplexing, and to a fault protection scheme using a partial double reservation scheme.
OBS는 광 회선 스위칭 방식과 광 패킷 스위칭 방식의 장점만을 이용한 방식으로 광 인터넷 구축을 위한 대안으로 제시되고 있으며, 이를 위한 효과적인 보호 및 복 구에 대한 기술은 OBS 망의 구축을 위해 매우 중요하다. 그러나 OBS 망에서 보호 및 복구에 관한 기술은 미흡한 실정이다.OBS is proposed as an alternative to the construction of the optical Internet using only the advantages of the optical line switching method and the optical packet switching method, and an effective protection and recovery technique for this is very important for the construction of the OBS network. However, the technology of protection and recovery in the OBS network is insufficient.
OBS 망에서 가능한 경로 기반의 보호 기법 중 1+1 보호 기법은 근원지와 목적지 쌍에 해당하는 주경로와 대체 경로를 미리 설정하여 동일한 버스트 제어 패킷(burst control packet; BCP)과 데이터 버스트를 두 경로로 동시에 전송하는 기법이다. 이러한 보호 기법은 주경로 상에서 장애가 발생하였을 경우 목적지 노드에서는 대체 경로로 전송되고 있는 BCP와 데이터 버스트를 수신하기 위하여 스위칭을 전환함으로써 장애로 인한 트래픽을 신속하게 복구할 수 있는 기법이다. 그러나 이러한 방법의 경우 전체 망 자원의 50%를 낭비함으로써 자원의 효율성이 극히 저하되는 단점을 갖는다. 이처럼 1+1 보호 기법은 장애 발생 시점에 빠른 복구는 가능하지만 많은 자원을 미리 예약함으로써 장애가 발생하지 않는 경우에는 자원의 낭비를 초래한다. Of the path-based protection schemes possible in OBS networks, the 1 + 1 protection scheme pre-configures the primary and alternate paths corresponding to the source and destination pairs so that the same burst control packet (BCP) and data bursts It is a technique of transmitting at the same time. In case of a failure on the main path, this protection scheme can be used to quickly recover the traffic caused by the failure by switching the switching to receive the BCP and data bursts that are being transferred to the alternate path. However, this method has a disadvantage in that the efficiency of resources is extremely reduced by wasting 50% of the total network resources. As such, the 1 + 1 protection scheme allows for quick recovery at the time of failure, but by reserving a lot of resources in advance, it causes a waste of resources if failure does not occur.
본 발명은 상기한 종래 사정을 감안하여 발명한 것으로서, 부분 이중 예약 방식을 통하여 자원의 효율성을 증가시킬 뿐만 아니라 망의 신뢰성을 향상시켜 안정성 있는 서비스를 제공할 수 있도록 하는 광 버스트 스위칭 망에서의 효율적인 장애 보호 기능을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above-described conventional circumstances, and is effective in an optical burst switching network that not only increases the efficiency of resources through partial double reservation but also improves the reliability of the network to provide a stable service. It is an object of the invention to provide a fault protection function.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 경로를 보호하기 위한 대체 경로를 설정하는 부분 이중 예약 단계, 장애가 발생했을 때 역방향 예약을 이용하여 대 체 경로로 데이터 버스트를 전송하는 단계, 데이터 전송이 성공했을 때 대체 경로의 설정을 해제하여 자원의 이용률을 높이는 단계로 이루어져 있다.The present invention for achieving the above technical problem is a partial double reservation step of setting an alternative path for protecting the path, when a failure occurs, transmitting a data burst on the alternative path using the reverse reservation, data transmission is successful In this case, the step of releasing alternative paths increases resource utilization.
도 1은 광 버스트 스위칭 망에서 장애 보호를 위한 망 구성에 관한 것이다. 망의 구성은 광 버스트 스위칭 노드들과 두 종단 노드 사이에 데이터 버스트를 전송하는데 사용되는 주경로, 장애가 발생했을 때 사용되는 대체 경로로 이루어져 있다. 대체 경로 상에 적용되는 offset-time은 주경로에 적용되는 값보다 더 긴 offset time을 가진다. 그리고 두 종단 노드는 대체 경로에 대한 정보를 유지하고 있어야 한다. 이 정보는 본 발명의 핵심인 부분 이중 예약을 설정할 때와 장애 발생 시 역방향 예약을 수행할 때 사용될 정보이다.1 relates to a network configuration for fault protection in an optical burst switching network. The network consists of a main path used to transmit data bursts between the optical burst switching nodes and two end nodes, and an alternative path used in the event of a failure. The offset-time applied on the alternate path has a longer offset time than the value applied to the main path. And both end nodes must maintain information about alternate paths. This information is information to be used when establishing a partial double reservation, which is the core of the present invention, and when performing a reverse reservation when a failure occurs.
도 2는 광 버스트 스위칭 망에서 경로 설정 시 부분 이중 예약을 도입한 과정을 나타낸다. 도면에서 경로 1-2-3-4-5는 정상 동작 시 트래픽을 전달하기 위한 주경로이고 경로 1-6-7-8-5는 장애 발생 시 사용되는 대체 경로이다. 도 2에서 BCP는 주경로로 전송됨과 동시에 대체 경로에 전송된다. 여기서 주경로로 전송되는 BCP는 대체 경로에 대한 정보를 가지고 목적지를 향해 전송된다. 대체 경로로 전송된 BCP는 계속해서 전달되지 않고 x의 값에 따라 전송되는 지점이 결정된다. 도 2는 x 가 0.5인 경우로서 대체 경로의 중간 지점인 7번 노드까지만 전송되고 목적지로부터 설정 해제 패킷이나 장애 알림 메시지가 도착할 때까지 기다린다. 따라서 대체 경로의 나머지 링크들을 다른 노드들이 사용할 수 있어 자원의 이용률을 높일 수 있다.2 illustrates a process of introducing a partial double reservation when setting a path in an optical burst switching network. In the figure, paths 1-2-3-4-5 are main paths for delivering traffic during normal operation, and paths 1-6-7-8-5 are alternative paths used in case of failure. In FIG. 2, the BCP is transmitted along the main path and on the alternate path. Here, the BCP transmitted to the main path is sent toward the destination with information on the alternate route. BCPs sent on alternate paths are not delivered continuously, and the value of x determines the point at which they are sent. FIG. 2 is a case where x is 0.5, and only up to node 7, which is the middle point of the alternate path, waits until a deconfiguration packet or a failure notification message arrives from the destination. As a result, the remaining links in the alternate path can be used by other nodes, thereby increasing resource utilization.
도 3은 본 발명에 따라 장애 발생 시 대체 경로를 이용하기 위한 개념도를 나타 내고 있다. 도면에서 노드 4는 장애 발생 시 장애를 검출하고 목적지를 향해 장애 알림 메시지(FIS)를 전송한다. 장애 알림 메시지를 받은 목적지 노드는 대체 경로를 이미 알고 있기 때문에 대체 경로의 역방향으로 자원을 예약하는 메시지를 전송한다. 계속 역방향 예약을 진행하여 이미 이중 예약을 통해 대체 경로의 일부분을 예약하고 있던 노드 7에 도착하면 대체 경로가 완벽히 예약되게 된다. 따라서 미리 설정된 offset-time 후에 근원지 노드는 대체 경로를 통해 데이터 버스트를 전송한다. 대체 경로에 적용되는 offset-time은 일단 주경로의 offset-time보다 큰 값으로 최적의 offset-time을 계산하는 기능은 차후 개발되어야 할 분야이므로 본 발명의 범주를 벗어난다.3 shows a conceptual diagram for using an alternative path when a failure occurs in accordance with the present invention. In the figure, node 4 detects a failure when a failure occurs and transmits a failure notification message (FIS) to a destination. Since the destination node that received the failure notification message already knows the alternate route, it sends a message to reserve the resource in the reverse direction of the alternate route. If you continue with the reverse reservation and arrive at Node 7, which was already reserving a portion of the alternate route through double booking, the alternate route is fully booked. Therefore, after the preset offset-time, the source node transmits the data burst through the alternate path. The offset-time applied to the alternate path is larger than the offset-time of the main path, and thus the function of calculating the optimum offset-time is a field to be developed later, which is beyond the scope of the present invention.
도 4는 본 발명에서 제공하는 데이터 전송이 성공했을 때 대체 경로 설정을 해제하여 재사용할 수 있도록 하는 도면이다. 도 4를 참조하여 설명하면 목적지 노드인 노드 5에 주경로 상의 BCP가 성공적으로 도착하면 노드 5는 대체 경로 해제 메시지를 대체 경로를 따라 전송한다. 대체 경로 해제 메시지가 노드 7에 도착하면 노드 7은 부분 이중 예약시 설정했던 경로 1-6-7의 예약을 해제시킨다. 따라서 대체 경로를 빨리 해제시켜 다른 노드들이 재사용할 수 있게 된다.FIG. 4 is a diagram for releasing and reconfiguring an alternate path when data transmission provided by the present invention is successful. Referring to FIG. 4, when the BCP on the main path successfully arrives at the
상기한 바와 같이 본 발명의 “광 버스트 스위칭 망에서 부분 이중 예약 기법을 이용한 장애 보호 기법”을 사용하면 단순히 이중 예약만을 적용하는 기법들에 비해 자원의 효율성을 높일 수 있고, 장애 발생이 일어나지 않았을 경우에는 빠른 대체 경로 해제로 자원의 재사용률을 높일 수 있는 장점이 있다. 따라서 광 버 스트 스위칭 망에서 장애에 대한 신뢰성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 평상시에도 자원의 효율성을 제공할 수 있으므로 광 네트워크의 효과적인 이용에 크게 기여할 수 있다.As described above, the use of the " fault protection scheme using the partial double reservation scheme in the optical burst switching network " of the present invention can increase the efficiency of resources compared to the techniques of simply applying the double reservation scheme, and when no failure occurs. This has the advantage of increasing the reuse rate of resources by fast alternate path release. Therefore, the reliability of the failure can be ensured in the optical burst switching network, and the resource efficiency can be provided in ordinary times, thus greatly contributing to the effective use of the optical network.
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