KR20100066287A - 플로우 ＱｏＳ 이더넷 스위치 및 이에 의한 플로우 ＱｏＳ 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플로우 QoS 이더넷 스위치 및 이에 의한 플로우 QoS 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이더넷 스위치에 IP 플로우 QoS 기능을 도입함으로써 저비용으로 손쉽게 IP 서비스에 대한 품질을 보장할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
이더넷 스위치, IP 플로우, QoS

Description

플로우 ＱｏＳ 이더넷 스위치 및 이에 의한 플로우 ＱｏＳ 처리 방법 {FLOW QoS ETHERNET SWITCH AND FLOW QoS PROCESSING METHOD BY THE SAME}
본 발명은 플로우 QoS 이더넷 스위치 및 이에 의한 플로우 QoS 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이더넷 스위치에 IP 플로우 QoS 기능을 도입함으로써 저비용으로 손쉽게 IP 서비스에 대한 품질을 보장할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-010-01, 과제명: 다계층 광네트워크 제어 플랫폼 기술 개발].
현재 네트워크 서비스는 대부분 IP 기반 서비스로 진화하고 있다. 이에 따라, 이더넷 스위치를 통과하는 많은 트래픽은 IP 트래픽이며, 앞으로 이러한 경향은 더욱 심화될 것으로 전망된다.
통상적으로 IP 망의 네트워크 성능은 라우터간 연결에 사용된 하위계층 통신망 성능에 의존적이며, 현재 IP 통신망은 라우터간 연결에 이더넷 기술을 많이 사 용하고 있다. IP 서비스의 품질을 보장하기 위해서는 IP 플로우별로 QoS를 제공하는 장비가 필요한데, 현재의 이더넷 스위치는 QoS 기능이 없거나 IP 플로우와 관련이 없는 IEEE 802.1p 기반의 우선순위 큐를 운용하여 트래픽을 전송할 뿐, IP 플로우 인식 및 QoS 기능을 제공하지 못한다.
IP망에서 QoS를 보장하기 위하여 플로우 QoS 기능을 제공하는 IP 라우터(S-series, SableNetworks)가 출시되어 네트워크에서 부분적으로 사용되고 있다. 이와 같은 플로우 QoS 라우터는 IP 플로우 단위로 트래픽을 관리하며, IP 플로우 단위로 대역폭 보장 등의 QoS 기능을 제공하고 있다.
그러나, 통상적으로 라우터 제품은 이더넷 스위치보다 고비용의 장비이며, IP통신망을 운용하기 위한 관리가 복잡하여 기존의 라우터를 플로우 QoS 라우터로 변경하는 작업이 용이하지 않다. 더 나아가, 기존의 라우터를 일괄적으로 플로우 QoS 라우터로 변경하는 것도 비용적인 측면에서 매우 어려운 일이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이더넷 스위치에 IP 플로우 QoS 기능을 도입함으로써 저비용으로 손쉽게 IP 서비스에 대한 품질을 보장할 수 있도록 하는 플로우 QoS 이더넷 스위치 및 이에 의한 플로우 QoS 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치는, 이더넷 계층의 스위칭을 수행하는 패킷 스위치; 및 상기 패킷 스위치의 입력단 또는 출력단에 위치하여, 상기 패킷 스위치를 통과하는 IP 플로우에 대한 QoS 기능을 제공하는 복수의 플로우 QoS 라인카드를 포함한다.
여기서, 상기 플로우 QoS 라인카드는, 외부 인터페이스 또는 상기 패킷 스위치로부터 입력된 패킷이 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷에 해당하는지 여부에 따라, 상기 입력된 패킷을 IP 플로우 QoS 엔진 또는 전송기로 전달하는 분류기; 상기 분류기로부터 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷을 전달받아 플로우별 QoS를 적용하는 IP 플로우 QoS 엔진; 및 상기 분류기 또는 상기 IP 플로우 QoS 엔진으로부터 전달받은 패킷을 상기 패킷 스위치 또는 외부로 출력하는 전송기를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 플로우 QoS 라인카드는, 플로우 QoS 적용 대상 트래픽 정보가 저장된 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 분류기 는 상기 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB를 참조하여 플로우 QoS 적용 대상 트래픽을 분류한다.
또한, 상기 플로우 QoS 라인카드는, 플로우 QoS 프로파일이 저장된 플로우 QoS 프로파일 정보 DB를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 IP 플로우 QoS 엔진은 상기 플로우 QoS 프로파일 정보 DB를 참조하여 상기 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷에 플로우별 QoS를 적용한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 플로우 QoS 처리 방법은, IP 플로우 QoS 기능을 탑재한 이더넷 스위치를 이용한 플로우 QoS 처리 방법에 있어서, 외부 인터페이스 또는 패킷 스위치를 통해 입력된 패킷이 플로우 QoS 적용 대상 트래픽인지 여부를 판단하는 단계; 플로우 QoS 적용 대상 트래픽인 경우, 상기 입력된 패킷이 IP 패킷인지 여부를 확인하는 단계; 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷에 대한 플로우 QoS 프로파일 정보를 조회하는 단계; 및 상기 플로우 QoS 프로파일에 따라 상기 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷에 플로우 QoS를 적용하는 단계를 포함한다.
종래의 IP 네트워크에서 통상의 이더넷 스위치를 본 발명에 따라 IP 플로우 QoS 기능이 도입된 플로우 QoS 이더넷 스위치로 교체함으로써 IP 서비스에 대한 품질을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 이처럼 이더넷 스위치를 교체하는 것은 종래의 라우터를 플로우 QoS 라우터로 교체하는 것보다 비용 및 적용성의 측면에서 유리하다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치를 적용한 네트워크 구성도이다.
IP 서비스 품질을 보장하기 위해 IP 플로우에 대한 QoS 기능을 제공하는 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치(100)는 L2(이더넷) 계층의 스위칭을 수행함 과 동시에, IP 패킷에 대해서는 플로우별 관리 및 큐잉 매커니즘을 이용하여 패킷 전송순위를 조정함으로써 종단간 IP 플로우 QoS 기능을 제공하도록 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치 (100)는 최선형(best-effort) 서비스만 가능한 종래의 라우터(200) 사이에 연결되어 종단간 IP 플로우 QoS 기능을 제공할 수 있다. 한편 도 1에는 도시되지 않았지만, 플로우 QoS 이더넷 스위치(100) 사이에는 종래의 이더넷 스위치, MSPP (MultiService Provisioning Platform) 등의 장비가 위치할 수도 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치(100)와 종래의 라우터 (200)를 사용하여 네트워크를 구성할 경우, 라우터(200)는 IP 패킷 라우팅을 수행하고, 플로우 QoS 이더넷 스위치(100)는 이더넷 계층의 스위칭과 IP 플로우 QoS 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치 (100)는 복수의 플로우 QoS 라인카드(110)와 패킷 스위치(120)를 포함하여 구성된다.
플로우 QoS 라인카드(110)는 IP 플로우에 대한 QoS 기능을 제공하기 위한 것으로, 이에 대한 상세 구성 및 기능은 도 3을 참조하여 후술한다.
패킷 스위치(120)는 통상적인 이더넷 계층의 스위칭을 수행하는 것으로, 이는 종래기술에 의해 구현될 수 있으므로 패킷 스위치(120)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 도 2에 도시된 플로우 QoS 라인카드의 상세 구성도이다.
도 3에서는, 통상의 이더넷 스위치에서 구비되는 이더넷 스위칭을 위한 구성은 제외하고 본 발명에 따라 IP 플로우에 대한 QoS 기능을 제공하기 위한 구성만을 상세히 도시한다.
플로우 QoS 라인카드(110)는 분류기(111), IP 플로우 QoS 엔진(112), 전송기(113), 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB(114) 및 플로우 QoS 프로파일 정보 DB(115)를 포함하여 구성된다.
분류기(111)는 IP 플로우별 QoS 기능을 제공하기 위해 입력되는 패킷이 플로우 QoS 적용 대상 트래픽인지, 그리고 IP 패킷에 해당하는지 여부를 판단하여, 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷일 경우 IP 플로우 QoS 엔진(112)으로 전달하고 그렇지 않은 경우 전송기(113)로 전달한다.
이때, 분류기(111)는 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB(114)에 기 저장되어 있는 플로우 QoS 적용 대상 트래픽 정보를 참조하여 플로우 QoS 적용 대상 트래픽을 분류할 수 있다. 여기서, 트래픽 분류에 사용되는 식별자는, 플로우 QoS 라인카드(110)를 포함하는 플로우 QoS 이더넷 스위치(100)가 단순 L2 이더넷 스위치인 경우에는 소스-목적지 MAC 주소로 정의될 수 있고, LAN 환경의 이더넷 방식을 활용한 인터넷인 메트로 이더넷에서는 C-태그, S-태그, PBT/MPLS-TP의 경로 정보와 이들의 조합으로 정의될 수 있다.
IP 플로우 QoS 엔진(112)은 분류기(111)로부터 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷을 전달받아 플로우별 패킷 처리를 수행한다. 구체적으로, IP 플로우 QoS 엔 진(112)은 플로우 QoS 프로파일 정보 DB(115)에 저장된 플로우 QoS 프로파일을 참조하여 플로우별 QoS를 적용한다.
IP 플로우 QoS 엔진(112)은 종래의 플로우 QoS 라우터 등에서 사용된 임의의 구조와 기능을 차용하여 구현될 수 있다. 다만, 종래의 플로우 QoS 라우터는 IP패킷에 대한 플로우별 패킷 처리만을 수행하였다면, 본 발명에 의한 IP 플로우 QoS 엔진(112)은 IP 패킷이 포함된 이더넷 프레임 전체를 IP 플로우 단위로 관리할 수 있다.
전송기(113)는 분류기(111) 또는 IP 플로우 QoS 엔진(112)으로부터 전달받은 트래픽을 패킷 스위치(120) 또는 외부로 출력한다.
상술한 바와 같은 패킷의 흐름은 플로우 QoS 이더넷 스위치(100)의 입력단 또는 출력단 플로우 QoS 라인카드(110)에 동일하게 적용될 수도 있고, 이 중 어느 한 곳에만 적용될 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 플로우 QoS 라인카드에서의 플로우 QoS 처리 과정의 흐름도이다.
우선, 외부 인터페이스 또는 패킷 스위치(120)를 통해 플로우 QoS 라인카드(110)에 패킷이 도착하면(S400), 분류기(111)는 사전에 설정된 정보, 다시 말해 플로우 QoS 적용 트래픽 DB(114)에 저장된 정보에 따라 플로우 QoS 적용 대상 트래픽인지 여부를 판단한다(S401).
판단 결과, 플로우 QoS적용 대상 트래픽이 아니면, 분류기(111)는 패킷을 IP 플로우 QoS 엔진(112)을 거치치 않고 바로 전송기(113)로 전달하여 전송기 (113)를 통해 패킷 스위치 또는 외부 인터페이스로 전송한다(S407).
반면, 플로우 QoS 적용 대상 트래픽이면, 분류기(111)는 IP 패킷인지 여부를 확인하여(S402), IP 패킷인 경우 패킷을 IP 플로우 QoS 엔진(112)으로 전달하고(S403) 그렇지 않은 경우 전송기(113)로 전달한다.
이후, 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷을 전달받은 IP 플로우 QoS 엔진 (112)은 사전에 설정된 플로우 QoS 프로파일 정보를 조회한다(S404). 전달받은 패킷에 대한 플로우 QoS 프로파일이 존재하는 경우(S405), IP 플로우 QoS 엔진 (112)은 상기 플로우 QoS 프로파일에 따라 플로우 QoS를 적용한다(S406).
이후, 플로우 QoS가 적용된 IP 패킷은 전송기(113)를 통해 패킷 스위치 또는 외부 인터페이스로 전송된다(S407).
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치를 적용한 네트워크 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 플로우 QoS 이더넷 스위치의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 플로우 QoS 라인카드의 상세 구성도, 그리고
도 4는 도 3에 도시된 플로우 QoS 라인카드에서의 플로우 QoS 처리 과정의 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 플로우 QoS 이더넷 스위치
110: 플로우 QoS 라인카드
111: 분류기
112: IP 플로우 QoS 엔진
113: 전송기
114: 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB
115: 플로우 QoS 프로파일 정보 DB

Claims (5)

  1. 이더넷 계층의 스위칭을 수행하는 패킷 스위치; 및
    상기 패킷 스위치의 입력단 또는 출력단에 위치하여, 상기 패킷 스위치를 통과하는 IP 플로우에 대한 QoS 기능을 제공하는 복수의 플로우 QoS 라인카드를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 QoS 이더넷 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플로우 QoS 라인카드는,
    외부 인터페이스 또는 상기 패킷 스위치로부터 입력된 패킷이 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷에 해당하는지 여부에 따라, 상기 입력된 패킷을 IP 플로우 QoS 엔진 또는 전송기로 전달하는 분류기;
    상기 분류기로부터 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷을 전달받아 플로우별 QoS를 적용하는 IP 플로우 QoS 엔진; 및
    상기 분류기 또는 상기 IP 플로우 QoS 엔진으로부터 전달받은 패킷을 상기 패킷 스위치 또는 외부로 출력하는 전송기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 QoS 이더넷 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 플로우 QoS 라인카드는,
    플로우 QoS 적용 대상 트래픽 정보가 저장된 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB를 더 포함하며,
    상기 분류기는 상기 플로우 QoS 적용 트래픽 정보 DB를 참조하여 플로우 QoS 적용 대상 트래픽을 분류하는 것을 특징으로 하는 플로우 QoS 이더넷 스위치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 플로우 QoS 라인카드는,
    플로우 QoS 프로파일이 저장된 플로우 QoS 프로파일 정보 DB를 더 포함하며,
    상기 IP 플로우 QoS 엔진은 상기 플로우 QoS 프로파일 정보 DB를 참조하여 상기 플로우 QoS 적용 대상 IP 패킷에 플로우별 QoS를 적용하는 것을 특징으로 하는 플로우 QoS 이더넷 스위치.
  5. IP 플로우 QoS 기능을 탑재한 이더넷 스위치를 이용한 플로우 QoS 처리 방법에 있어서,
    외부 인터페이스 또는 패킷 스위치를 통해 입력된 패킷이 플로우 QoS 적용 대상 트래픽인지 여부를 판단하는 단계;
    플로우 QoS 적용 대상 트래픽인 경우, 상기 입력된 패킷이 IP 패킷인지 여부를 확인하는 단계;
    플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷에 대한 플로우 QoS 프로파일 정보를 조회하 는 단계; 및
    상기 플로우 QoS 프로파일에 따라 상기 플로우 QoS 적용 대상인 IP 패킷에 플로우 QoS를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 QoS 처리 방법.
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