KR20070108968A - 디지털 가입자 회선 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자관리방법 - Google Patents

디지털 가입자 회선 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자관리방법 Download PDF

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KR20070108968A
KR20070108968A KR1020060041308A KR20060041308A KR20070108968A KR 20070108968 A KR20070108968 A KR 20070108968A KR 1020060041308 A KR1020060041308 A KR 1020060041308A KR 20060041308 A KR20060041308 A KR 20060041308A KR 20070108968 A KR20070108968 A KR 20070108968A
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Abstract

본 발명에 의하여 L2 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법이 개시된다. 본 발명에 따른 방법은 xDSL 장치가 자신에게 연결된 가입자 PC들로부터 수신되는 IGMP 보고 패킷에 기초하여 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리들을 설정하고, 멀티캐스트 라우터로부터 수신되는 IGMP 쿼리 패킷에 대하여, 자신의 가입자 PC들에게 그 IGMP 쿼리 패킷을 전달함이 없이 설정된 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리에 기초하여 응답(IGMP 보고 패킷의 전송) 또는 무응답하는 것이다. 그럼으로써 본 발명은 L3 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 필요로 하지 않으면서 xDSL 가입자 컴퓨터들에게/로부터 송수신되는 패킷의 양을 줄임으로써 대역폭의 낭비를 방지할 수 있게 해준다. 또한 본 발명은 L2 xDSL 장치가 멀티캐스트 라우터의 IGMP 쿼리 패킷과는 무관하게 또는 독립적으로 자신의 필요에 따라 IGMP 쿼리 패킷을 자신의 가입자 컴퓨터들에게 전송하여 그 응답을 검사함으로써 가입자 컴퓨터의 상태를 관리하고 자신의 서브넷을 효과적으로 제어할 수 있어 상위 계층들에게 더욱 유연한 지원을 가능하게 해준다.
디지털 가입자 회선, DSL, VDSL, 멀티캐스트 그룹 멤버쉽, IGMP, IGMP 스누핑, IGMP 프록시

Description

디지털 가입자 회선 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법{Multicast Group Subscriber Management Method by xDSL Device}
도 1은 본 발명이 구현되는 네트워크 또는 시스템 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 VDSL 장치가 가입자로부터 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 최초의 IGMP 보고 패킷을 수신하였을 경우의 동작을 나타낸다.
도 3은 가입자로부터 이미 등록되어 있는 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 IGMP 보고 패킷을 수신하였을 경우의 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치의 동작을 나타낸 것이다.
도 4는 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 가입자가 있는 상태에서 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 멀티캐스트 라우터로부터 IGMP 일반 쿼리 (IGMP general query) 패킷을 수신하였을 때의 동작 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 특정 멀티캐스트 그룹에 대한 가입자가 없는 상태에서 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 멀티캐스트 라우터로부터 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷(IGMP group-secific query packet)을 수신하였을때의 동작 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 가입자들에게 IGMP 쿼리 패킷을 송신하는 것을 나타낸다.
도 7은 어떤 멀티캐스트 그룹에 등록한 복수의 가입자들 중 한 가입자로부터 IGMP 탈퇴 패킷(IGMP leave packet)을 VDSL 장치가 수신할 때의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 어떤 멀티캐스트 그룹에 등록한 가입자가 유일할 때 그 가입자로부터 IGMP 탈퇴 패킷을 VDSL 장치가 수신할 때의 동작을 나타낸 도면이다.
본 발명은 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법에 관한 것으로서, 상세하게는, L2 xDSL 장치가 L3 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 사용하지 않으면서 가입자들을 위하여 IGMP 패킷을 L3 멀티캐스트 라우터에 대하여 대리 송수신함으로써 가입자들 및 멀티캐스트 라우터에게 불필요한 패킷 송신을 방지하여 대역폭(bandwidth)의 낭비를 줄이고 효과적으로 가입자들을 관리하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법에 관한 것이다.
오늘날, 인터넷 통신기술의 발달과 소비자의 멀티미디어에 대한 욕구의 증대로 인하여 멀티캐스트 통신의 필요성이 커져 가고 있다. 데이터, 영상 그리고 음성을 특정 사용자 그룹에게만 전송하는 데이터 전송기술인 멀티캐스트(multicast)는 기존의 연결-중심의 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 단일 호스트(목적지)에 패킷을 전송하는 유니캐스트(unicast)와 UDP를 이용하여 서브넷에 연결된 전체 호스트들에게 데이터그램을 전송하는 브로드캐스트(broadcast)와는 다른 전송기술을 요구하고 있다. 멀티캐스트 정보(메시지 또는 패킷 형태의 데이터)는 근원지로부터 네트워크를 통하여 목적지로 전송되는데, 이 때 네트워크의 라우터들는 멀티캐스트를 위하여 경로를 설정하고 경로 상의 각 라우터들은 멀티캐스트 패킷을 복제하여 다음 라우터 또는 목적지 호스트로 전송한다. 멀티캐스트를 위하여 라우터는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜(multicast routing protocol)과 인터넷 그룹 관리 프로토콜(Internet Group Management Protocol)을 사용하여야 한다.
멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 라우터들 간에 멀티캐스트 경로설정을 위하여 필요한 것으로서, 현재 주로 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol), MOSPF(Multicast Open Shortest Path First)가 사용되고 있으며, 차세대 멀티캐스트 라우팅 프로토콜로서 CBT(Core Based Tree), PIM-SM(Protocol Independent Multicast - Sparse Mode) 등이 논의되고 있으나, 아직까지 명확하게 표준화된 기준이 자리 잡지는 못한 것으로 보인다. 멀티캐스트를 위한 IGMP 프로토콜은 IGMPv1과 IGMPv2가 사용되고 있고 IGMPv3가 RFC3376으로 제출되어 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 논의 중이다.
IGMP는 멀티캐스트 라우터와 직접 연결되는 IP 호스트 사이에서 사용되는데, IP 호스트는 IGMP를 사용하여 멀티캐스트 그룹에 참가하거나 탈퇴할 수 있고, 멀티캐스트 라우터는 IP 호스트의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽을 모니터할 수 있다. 그런데, IP 호스트에 직접 연결되는 로컬 라우터는 다른 멀티캐스트 라우터에게 그룹 정보를 전파하기 위하여 하나 이상의 복잡한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 참여하여야 하는데, 아직까지 하나의 프로토콜이 표준으로 채택되어 있지 않기 때문에 멀티캐스트 라우터는 많은 프로토콜을 지원할 필요가 있어 라우터에 대한 비용이 상당히 증가한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제0358882호(등록일: 2002년 10월 16일; 등록공고일: 2002년 10월 31일)는 로컬 라우터가 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 사용하지 않고 그 기능을 대신하는 IGMP 스푸핑(spoofing) 에이전트를 통하여 원격 멀티캐스트 디바이스와 멀티캐스트 호스트 사이의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽을 관리하는 방법을 제안하였다. 상기 특허에서 로컬 라우터는 원격 멀티캐스트 디바이스에 대하여 실제의 호스트를 대신하여 호스트 역할을 하는 반면에 호스트에 대해서는 IGMP 쿼리를 생성시켜 호스트의 상태를 점검하는 역할을 함으로써 멀티캐스트 라우팅 프로토콜의 사용 없이도 원격 멀티캐스트 디바이스에게 자신의 서버넷 호스트들의 IGMP 상태를 전달할 수 있다. 이러한 로컬 라우터는 실제로는 교환기일 수 있는데, 이러한 교환기를 위한 상기 기능은 실제로 시스코(Cisco)에 의하여 IGMP 스누핑(Snooping)이라는 이름으로 사용되고 있는 것으로 보인다(http://www.cisco.com/warp/public/473/22.html 참조).
그러나, 상기와 같은 IGMP 스누핑 에이전트의 사용에 의한 멀티캐스트 그룹 호스트 관리방법은 스위치에서 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 사용하여야 한다는 제약을 제거하였다는 장점을 가지고 있음에도 불구하고 여전히 개선의 여지가 있다. 즉, IGMP 스누핑 에이전트의 사용에도 불구하고, 여전히 멀티캐스트 라우터의 IGMP 쿼리 패킷은 스위치의 호스트들에게 전달되어야 하고 또한 IGMP 스누핑 에이전트에 의하여 IGMP 쿼리 패킷이 발생되어야 하고 호스트들은 그 쿼리에 대하여 응답하여야 하기 때문에 멀티캐스트 라우터, 스위치 및 호스트들 사이에서 IGMP 패킷 송수신이 빈번하게 이루어져야 한다. 또한 IGMP 스누핑 에이전트는 멀티캐스트 라우터와의 연결 상태를 관리하기 위하여 멀티캐스트 그룹 리스트만을 가지기 때문에 단순히 멀티캐스트 라우터와 호스트 사이에서 대리 질문/응답을 할 뿐이고 자체의 독립적인 관리기능을 가지지는 않는다는 한계가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 L2 계층 장치인 L2 xDSL 장치가 L3 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 필요로 하지 않으면서 자신의 가입자 컴퓨터들에게/로부터 송수신되는 패킷의 양을 줄임으로써 대역폭의 낭비를 방지할 수 있는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 L2 xDSL 장치는 멀티캐스트 라우터와는 독립적으로 자신의 필요에 따라 IGMP 쿼리 패킷을 자신의 가입자 컴퓨터들에게 전송하여 그 응답을 검사함으로써 가입자 컴퓨터의 상태를 관리하고 자신의 서브넷을 효과적으로 제어할 수 있는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서 L2 xDSL 장치는 멀티캐스트 라우터와 독립적으로 자신의 기능을 수행함으로써 더욱 유연하게 가입자들 및 서브넷을 관리할 수 있게 된다.
본 발명은 상위 네트워크의 멀티캐스트 라우터로부터 제공되는 멀티캐스트 패킷을 자신의 가입자들에게 전송하는 디지털 가입자 회선(Digital Subscriber Line; DSL) 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방법은 어떤 가입자의 컴퓨터로부터 상기 멀티캐스터 라우터로 보내지는 IGMP 보고(report) 패킷을 상기 xDSL 장치가 가로채서(intercept) 수신하는 단계, 상기 xDSL 장치는 멀티캐스트 그룹과 가입자 컴퓨터의 포트를 포함하는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블이 상기 수신한 IGMP 보고 패킷의 멀티캐스트 그룹 및 상기 IGMP 보고 패킷을 보낸 가입자 컴퓨터의 포트를 포함하도록 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 설정 또는 갱신하는 단계, 상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송되는 IGMP 일반(general) 쿼리 패킷을 상기 xDSL 장치가 수신하는 경우 어떠한 경우라도 그 패킷을 자신의 가입자 PC들에게 전송하지 않고, 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 수신한 IGMP 패킷의 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있는 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송하고, 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 수신한 IGMP 패킷의 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있지 않은 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 아무런 응답을 하지 않는 단계, 그리고 상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송되는 IGMP 그룹 지정 쿼리(IGMP group-specific query) 패킷을 상기 xDSL 장치가 수신하는 경우 어떠한 경우라도 그 패킷을 자신의 가입자 PC들에게 전송하지 않고, 또한 상기 멀티캐스트 라우터에게도 아무런 응답을 하지 않는 단계를 포함한다.
상기에서, 가입자의 IGMP 보고 패킷이 상기 xDSL의 하위네트워크에서 해당 멀티캐스트 그룹에의 첫번째 가입인 경우(즉, 가입자가 상기 xDSL의 하위네트워크에서 해당 멀티캐스트 그룹에의 첫번째 가입자인 경우)에만, 상기 xDSL 장치는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송한다. 즉, 가입자의 IGMP 보고 패킷이 해당 멀티캐스트 그룹에의 두번째 가입 또는 그 후인 경우(상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 해당 멀티캐스트 그룹의 멤버가 이미 존재하는 경우)에는 상기 xDSL 장치는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않는다. 상기 xDSL 장치는 설정된 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리의 해당 가입자 포트로만 상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송받는 멀티캐스트 패킷을 전송하는 것이다. 상기 xDSL 장치는 어떤 가입자로부터 IGMP 탈퇴(Leave) 패킷을 수신하는 경우에 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블로부터 해당 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하는 가입자의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 삭제하고, 해당 멀티캐스트 그룹에 다른 가입자 등록이 남아있는 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 탈퇴 패킷을 전송하지 않는다.
또한 본 발명의 방법은 가입자로부터 상기 IGMP 보고 패킷을 수신하여 해당 가입자에 대한 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 설정할 때, 해당 가입자가 해당 멀티캐스트 패킷을 유효하게 받을 수 있는 수명주기(타이머)를 설정하고, 해당 가입자가 설정된 수명주기 또는 수명주기로부터 허용된 시간 내에 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않는 경우 상기 xDSL 장치는 해당 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단할 수 있다. 이 때, 상기 xDSL 장치는 상기 수명주기가 설정된 해당 가입자가 허용된 시간 내에 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않는 경우에 IGMP 쿼리 패킷을 보내고, 그에 대한 응답(IGMP 보고 패킷)이 없는 경우에 해당 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단한다. 대안적으로, 본 발명의 방법은 상기 xDSL 장치는 주기적으로 IGMP 쿼리 패킷을 가입자들에게 전송하고 그에 대한 응답이 없는 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단할 수 있다.
본 발명에서 언급되는 상기 xDSL 장치는 VDSL(Very high bit rate Digital Subscriber Line) 장치인 것이 바람직하고, 상기 xDSL 장치는 DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)일 수 있다.
또한 본 발명은 상위네트워크와의 접속기능을 수행하는 네트워크 인터페이스, 복수의 가입자 컴퓨터들과 연결되는 xDSL 인터페이스, 상기와 같은 기능을 수행하는 제어부, 그리고 상기 제어부의 기능 수행을 위하여 참조되는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 저장하는 메모리부를 포함하는 멀티캐스트 그룹 가입자를 관리하는 xDSL 장치를 제공한다.
이하에서, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 구현되는 네트워크 또는 시스템 구성을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치(100)는 포트(120)을 통하여 상위 네트워크(110)에 연결되고, 가입자 포트들(130)을 통하여 복수의 가입자 PC(140)과 연결된다. 멀티캐스트 패킷을 전송하는 멀티캐스트 라우터는 상위 네트워크(110)에 있으며 L2 VDSL 장치(100)과 직접적으로 또는 간접적으로 연결된다. 본 발명에서는 멀티캐스트 패킷을 받고자 하는 최소한 하나 이상의 가입자 PC(140)가 있는 경우에만 L2 VDSL 장치(100)는 상위 네트워크(110)의 멀티캐스트 라우터로부터 멀티캐스트 패킷을 받아 원하는 가입자 PC로 전송한다. 이러한 L2 VDSL 장치의 동작을 아래에서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 VDSL 장치가 가입자로부터 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 최초의 IGMP 보고 패킷을 수신하였을 경우의 동작을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 어떤 가입자가 어떤 멀티캐스트 그룹에 가입하여 멀티캐스트 패킷을 받고자 하는 경우 그 가입자는 우선 IGMP 보고 패킷을 멀티캐스트 라우터에게 전송하여야 한다. 가입자의 IGMP 보고 패킷은 VDSL 장치를 통하여 라우터로 전송되는데, 본 발명에서는 VDSL 장치가 그 IGMP 보고 패킷을 가로채어 수신한다(단계 200). 그런 후 VDSL 장치는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 만들고(이미 있는 경우에는 존재하는 것을 사용함), 그 테이블에 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 설정한다(단계 210). 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블은 멀티캐스트 그룹의 주소별로 가입된 가입자 컴퓨터의 포트번호(주소)를 포함하는 가입자의 정보가 기록된다. 즉, 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리는 가입자의 멀티캐스트 그룹별 가입, 포트번호 등의 데이터를 나타내는 데이터베이스의 한 레코드에 해당된다. 이러한 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리는 가입자로부터 수신된 IGMP 보고 패킷으로부터 얻어질 수 있다. 이 때, 각 가입자들의 상태를 독립적으로 관리하기 위하여 각 가입자에 관한 타이머, 즉 각 가입자가 해당 멀티캐스트 패킷을 유효하게 받을 수 있는 수명주기를 설정할 수 있다. 다음으로 VDSL 장치는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 참조하여 또는 수신 된 가입자로부터의 데이터를 참조하여 해당 가입자가 해당 멀티캐스트 그룹의 최초 가입자이면 그 IGMP 보고 패킷을 멀티캐스트 라우터에게 전송하여 라우터와의 연결을 설정하도록 한다(단계 220). 그러면 라우터는 해당 멀티캐스트 패킷을 VDSL 장치로 전송하게 된다. VDSL 장치는 수신한 해당 멀티캐스트 패킷을 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 참조하여 해당 멀티캐스트 그룹에 가입한 가입자의 포트로만 전송한다(단계 230).
도 3은 가입자로부터 이미 등록되어 있는 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 IGMP 보고 패킷을 수신하였을 경우의 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치의 동작을 나타낸 것이다. 도 3은 도 2의 경우와는 달리, 어떤 가입자가 가입하고자 하는 멀티캐스트 그룹이 이미 VDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 등록되어 있는 경우이다. 이러한 경우에 본 발명에 따른 VDSL 장치는 가입자로부터 IGMP 보고 패킷을 수신한 후(단계 300), 수신한 IGMP 보고 패킷을 참조하여 그 가입자의 해당 멀티캐스트 그룹 가입을 포트번호 및 타이머와 함께 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리로 설정한다(단계 210). 이 단계는 도 2의 단계와 동일한 것이다. 그러나, VDSL 장치는 해당 멀티캐스트 그룹이 이미 테이블에 등록되어 있으므로, 즉 다른 가입자가 이미 멀티캐스트 라우터로부터 멀티캐스트 패킷을 받고 있으므로 그 IGMP 보고 패킷을 라우터로 전송하지는 않고, 멀티캐스트 라우터로부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 곧바로 그 가입자에게 전송한다(단계 310).
도 4는 어떤 멀티캐스트 그룹에 대한 가입자가 있는 상태에서 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 멀티캐스트 라우터로부터 IGMP 일반 쿼리 (IGMP general query) 패킷을 수신하였을 때의 동작 상태를 나타낸 것이다. 멀티캐스트 라우터는 자기로부터 멀티캐스트 패킷을 받고자 하는 또는 받는 것을 유지하고자 하는 호스트가 있는지를 파악하기 위하여 주기적으로 IGMP 일반 쿼리 패킷(IGMP general query packet)을 전송하고 그에 대한 응답을 확인한다. 한편, 호스트가 멀티캐스트 그룹으로부터 탈퇴하고자 할 때 IGMP 탈퇴 패킷(IGMPv2인 경우에 해당함, IGMPv1의 경우에는 탈퇴 패킷을 생성하지 않음)을 라우터에게 전송하는데, 이 경우 라우터는 그 탈퇴 의사를 확인하기 위하여 IGMP 그룹 지정 쿼리 (IGMP group-specific query) 패킷을 그 호스트에게 전송하고 응답이 없으면 그 연결을 중단한다. 도 4에서 보는 바와 같이, VDSL 장치는 멀티캐스트 라우터로부터 IGMP 일반 쿼리 패킷을 수신하면(단계 400) 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 해당 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있으므로 자신의 가입자 호스트들을 대신하여 IGMP 보고 패킷을 멀티캐스트 라우터에게 전송하여(단계 410) 멀티캐스트 수신을 계속적으로 유지한다. 그리고 VDSL 장치는 자신의 가입자 PC들에게는 IGMP 쿼리 패킷을 전달하지 않는다.
도 5는 특정 멀티캐스트 그룹에 대한 가입자가 없는 상태에서 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 멀티캐스트 라우터로부터 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷(IGMP group-secific query packet)을 수신하였을때의 동작 상태를 나타낸 것이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는, VDSL 장치는 자신의 가입자 PC들에게 그 IGMP 쿼리 패킷을 넘기지 않고 자신의 가입자를 대신하여 멀티캐스트 라우터의 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷에 대하여 응답하는데, VDSL 장치는 자신의 테이블에 해당 멀티캐스트 그룹에 등록된 가입자가 없기 때문에 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷을 수신하면(단계 500) 라우터의 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷에 대해서는 아무런 응답을 하지 않는다(단계 510). 한편, 해당 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있지 않은 경우에 멀티캐스트 라우터로부터 먼저 IGMP 일반 패킷이 오는 경우는 드문 경우인데, 그러한 경우라도 VDSL 장치는 해당 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있지 않으므로 아무런 응답을 전송하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 L2 VDSL 장치는 멀티캐스트 라우터로부터 오는 어떠한 IGMP 패킷도 자신의 서브넷에 연결된 가입자 PC들에게 그대로 넘기지 않고, 자신이 가입자 PC들을 대리하여 곧바로 응답한다. 이러한 결과로, 본 발명에서는 VDSL 장치와 가입자 PC들 사이에 IGMP 패킷의 송수신이 현저하게 줄어들게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 L2 VDSL 장치가 가입자들에게 IGMP 쿼리 패킷을 송신하는 것을 나타낸다. 도 6에서 보는 바와 같이, VDSL 장치는 주기적으로 또는 필요에 따라 자신의 가입자들에게 IGMP 쿼리 패킷을 전송하여 가입자들의 상태를 점검하여 자신의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 갱신할 수 있다. 이러한 VDSL 장치의 IGMP 쿼리 패킷의 발생은 멀티캐스트 라우터와는 전혀 무관하게 또는 독립적으로 이루어진다. VDSL 장치는 가입자의 멀티캐스트 그룹 가입시에 그 가입자의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리에 타이머, 즉 해당 멀티캐스트 패킷을 유효하게 받을 수 있는 수명주기를 설정할 수 있다. 이러한 타이머의 운영은 타이머에 기록된 시간이 완료되면 곧바로 그 가입자와의 접속을 중단할 수도 있으나, 가입자에게 타이머의 연장 의사가 있는지를 물을 수도 있다. 즉, VDSL 장치는 타이머에 기록된 시 간이 완료되면 그 가입자에게 IGMP 쿼리 패킷을 전송하고(단계 600) 그 가입자의 응답을 기다린다. 가입자가 IGMP 보고 패킷을 보내면 그것을 감지하여(단계 610) VDSL 장치는 그 가입자에 대하여 새로운 타이머를 설정하고 연결을 계속 유지한다. 반면에 가입자가 IGMP 보고 패킷을 보내지 않으면 VDSL 장치는 완료된 타이머에 따라 그 가입자와의 연결을 종료한다.
멀티캐스트 라우터 및 IGMP 스누핑 에이전트도 호스트들의 상태를 점검하기 위하여 주기적으로 IGMP 쿼리 패킷을 전송하지만, IGMP 스누핑 에이전트의 주기적 IGMP 쿼리 패킷의 발송은 멀티캐스트 라우터의 IGMP 쿼리 패킷 발송에 종속적인 것이며, IGMP 스누핑 에이전트는 멀티캐스트 라우터에 대해서는 호스트의 역할을 대신하는 반면에 호스트들에 대해서는 멀티캐스트 라우터를 대신하는 IGMP 쿼리 생성자 역할을 한다. 반면에 본 발명에 따른 VDSL 장치는 멀티캐스트 라우터와는 독립적으로 자신의 가입자 PC들에게 IGMP 쿼리 패킷을 전송하고 아울러 타이머 기능에 의하여 가입자들을 관리하기 때문에 가입자의 PC에서 예를 들어 실시간 비디오 파일의 전송시에 가입자 PC 응용 프로그램이 전송의 일시적 중단과 같은 기능을 구현할 때 하위 계층의 지원의 유연성을 제공할 수 있게 된다.
도 7은 어떤 멀티캐스트 그룹에 등록한 복수의 가입자들 중 한 가입자로부터 IGMP 탈퇴 패킷(IGMP leave packet)을 VDSL 장치가 수신할 때의 동작을 나타낸 도면이다. 도 7에서 보는 바와 같이, VDSL 장치는 가입자로부터 IGMP 탈퇴 패킷을 수신하면(단계 700), 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블로부터 그 가입자의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리와 타이머를 삭제하고(단계 210), 그 가입자로의 멀티캐스트 패 킷 전송을 중단한다(단계 710). 그러나 해당 멀티캐스트 그룹에 가입된 다른 가입자가 여전히 존재하기 때문에 멀티캐스트 라우터로부터의 멀티캐스트 패킷의 수신은 VDSL 장치에서 중단되지 않는다.
도 8은 어떤 멀티캐스트 그룹에 등록한 가입자가 유일할 때 그 가입자로부터 IGMP 탈퇴 패킷을 VDSL 장치가 수신할 때의 동작을 나타낸 도면이다. 이 경우는 위의 도 7의 경우와 동일한 절차가 수행되며, 다만 이 경우는 그 가입자가 해당 멀티캐스트 그룹의 유일한 가입자이므로 그 가입자가 탈퇴하게 되면 VDSL 장치의 가입자들 중에는 해당 멀티캐스트 패킷을 받고자 하는 가입자가 없다는 의미이다. 따라서, 이 경우에는 VDSD 장치는 최종적으로 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 탈퇴 패킷을 전송한다(단계 820). 그러면 그것을 수신한 멀티캐스트 라우터는 탈퇴를 확인하기 위하여 IGMP 그룹 지정 쿼리 패킷을 전송하는데, 이 때에는 도 5에서 설명한 바와 같이, VDSL 장치는 라우터에게 아무런 응답도 전송하지 않는다. 최종적으로 확인을 마친 라우터는 결국 해당 멀티캐스트 그룹에 대한 전송을 중단하게 된다.
한편, IGMP 스누핑 에이전트는 멀티캐스트 라우터의 IGMP 쿼리 생성자 역할을 그대로 수행하기 때문에 호스트로부터 IGMP 탈퇴 패킷을 받으면 곧바로 그 호스트에 대한 전송을 중단하지 않고 먼저 IGMP 그룹 지정 쿼리를 호스트에게 전송하고 그에 대한 응답을 확인한다. 이러한 전송 및 응답의 확인은 보통 IGMP 프로토콜에서는 3회 가량 반복된다. 그 과정 중에 멀티캐스트 패킷은 계속적으로 그 호스트에게 전송된다. 호스트의 응용 프로그램은 호스트가 IGMP 탈퇴 패킷을 발송한 후 곧바로 종료하였을지도 모른다. 따라서, 이러한 무용의 패킷 전송으로 인하여 대역폭 의 낭비가 초래될 수 있다.
IGMP 프로토콜에서 탈퇴에 대하여 곧바로 전송 중단을 수행하지 않고 확인 절차를 거치는 것은 네트워크의 상황에 따른 오류를 줄이고자 하는데 목적이 있어 필요한 절차일 수는 있지만, 한편으로는 IGMP 패킷의 잦은 송수신으로 인한 대역폭의 낭비와 무용의 멀티캐스트 패킷의 전송으로 인한 대역폭의 낭비가 발생된다. 이러한 대역폭의 낭비는 IGMP 스누핑을 하는 스위치와 호스트 사이에서 상당한 수준으로 발생할 수 있다. 또한 모든 네트워크에 대하여 동일한 절차를 거치기 때문에 서브넷의 상황에 따른 유연성이 발휘되지 못한다는 한계가 있다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 VDSL 장치는 IGMP 및 멀티캐스트 패킷의 송수신 양을 줄여서 대역폭을 효과적으로 사용하면서도, 자신의 서브넷의 상황에 따라 멀티캐스트 라우터의 IGMP 패킷과는 독립적으로 자신의 가입자 PC들을 관리할 수 있기 때문에 서브넷의 상황에 따라 더욱 유연한 대응이 가능하게 되고, 자신의 상위 계층의 응용들에게 더욱 높은 유연성을 제공할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 기능을 VDSL 장치에 구현하는 것을 예로 들었으나, 다른 xDSL 장치들, 예를 들어 비동기(Asynchronous) DSL, 동기(Synchronous) DSL, 레이트(Rate) DSL, 하이브리드(Hybrid) DSL 등에 구현할 수도 있다. 그리고 본 발명의 기능은 그러한 xDSL 장치의 DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 L2 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법은 L3 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 필요로 하지 않으면서 자신의 가입자 컴퓨터들에게/로부터 송수신되는 패킷의 양을 줄임으로써 대역폭의 낭비를 방지할 수 있게 해준다. 또한 본 발명의 방법은 L2 xDSL 장치가 멀티캐스트 라우터와는 독립적으로 자신의 필요에 따라 IGMP 쿼리 패킷을 자신의 가입자 컴퓨터들에게 전송하여 그 응답을 검사함으로써 가입자 컴퓨터의 상태를 관리하고 자신의 서브넷을 효과적으로 제어할 수 있어 상위 계층들에게 더욱 유연한 지원을 가능하게 해준다.

Claims (10)

  1. 상위 네트워크의 멀티캐스트 라우터로부터 제공되는 멀티캐스트 패킷을 자신의 가입자들에게 전송하는 디지털 가입자 회선(Digital Subscriber Line; DSL) 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법에 있어서,
    어떤 가입자의 컴퓨터로부터 상기 멀티캐스터 라우터로 보내지는 IGMP 보고(report) 패킷을 상기 xDSL 장치가 가로채서(intercept) 수신하는 단계,
    상기 xDSL 장치는 멀티캐스트 그룹과 가입자 컴퓨터의 포트를 포함하는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블이 상기 수신한 IGMP 보고 패킷의 멀티캐스트 그룹 및 상기 IGMP 보고 패킷을 보낸 가입자 컴퓨터의 포트를 포함하도록 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 설정 또는 갱신하는 단계,
    상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송되는 IGMP 일반(general) 쿼리 패킷을 상기 xDSL 장치가 수신하는 경우 어떠한 경우라도 그 패킷을 자신의 가입자 PC들에게 전송하지 않고, 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 수신한 IGMP 패킷의 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있는 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송하고, 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 수신한 IGMP 패킷의 멀티캐스트 그룹이 등록되어 있지 않은 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 아무런 응답을 하지 않는 단계, 그리고
    상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송되는 IGMP 그룹 지정 쿼리(IGMP group-specific query) 패킷을 상기 xDSL 장치가 수신하는 경우 어떠한 경우라도 그 패킷 을 자신의 가입자 PC들에게 전송하지 않고, 또한 상기 멀티캐스트 라우터에게도 아무런 응답을 하지 않는 단계를 포함하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    가입자의 IGMP 보고 패킷이 상기 xDSL의 하위네트워크에서 해당 멀티캐스트 그룹에의 첫번째 가입인 경우(즉, 가입자가 상기 xDSL의 하위네트워크에서 해당 멀티캐스트 그룹에의 첫번째 가입자인 경우)에만, 상기 xDSL 장치는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송하는 단계(즉, 가입자의 IGMP 보고 패킷이 해당 멀티캐스트 그룹에의 두번째 가입 또는 그 후인 경우(상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블에 해당 멀티캐스트 그룹의 멤버가 이미 존재하는 경우)에는 상기 xDSL 장치는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않음)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 xDSL 장치는 설정된 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리의 해당 가입자 포트로만 상기 멀티캐스트 라우터로부터 전송받는 멀티캐스트 패킷을 전송하는 것임을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 xDSL 장치가 어떤 가입자로부터 IGMP 탈퇴(Leave) 패킷을 수신하는 경우에 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블로부터 해당 멀티캐스트 그룹을 탈퇴하는 가입자의 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 삭제하고, 해당 멀티캐스트 그룹에 다른 가입자 등록이 남아있는 경우에는 상기 멀티캐스트 라우터에게 IGMP 탈퇴 패킷을 전송하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  5. 제1항에 있어서,
    가입자로부터 상기 IGMP 보고 패킷을 수신하여 해당 가입자에 대한 상기 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 엔트리를 설정할 때, 해당 가입자가 해당 멀티캐스트 패킷을 유효하게 받을 수 있는 수명주기(타이머)를 설정하고, 해당 가입자가 설정된 수명주기 또는 수명주기로부터 허용된 시간 내에 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않는 경우 상기 xDSL 장치는 해당 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단하는 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 xDSL 장치는 상기 수명주기가 설정된 해당 가입자가 허용된 시간 내에 IGMP 보고 패킷을 전송하지 않는 경우에 IGMP 쿼리 패킷을 보내고, 그에 대한 응답(IGMP 보고 패킷)이 없는 경우에 해당 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단하는 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 xDSL 장치는 주기적으로 IGMP 쿼리 패킷을 가입자들에게 전송하고 그에 대한 응답이 없는 가입자의 포트로의 멀티캐스트 패킷 전송을 중단하는 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 xDSL 장치는 VDSL(Very high bit rate Digital Subscriber Line) 장치인 것을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 xDSL 장치는 DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)인 것 을 특징으로 하는 xDSL 장치의 멀티캐스트 그룹 가입자 관리방법.
  10. 상위네트워크와의 접속기능을 수행하는 네트워크 인터페이스, 복수의 가입자 컴퓨터들과 연결되는 xDSL 인터페이스, 제1항에서 제7항까지의 어느 한 항에 따른 기능을 수행하는 제어부, 그리고 상기 제어부의 기능 수행을 위하여 참조되는 멀티캐스트 그룹 멤버쉽 테이블을 저장하는 메모리부를 포함하는 멀티캐스트 그룹 가입자를 관리하는 xDSL 장치.
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