KR20100123588A - 보호 절체 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 링 네트워크의 보호 절체 방법은 링 형태로 배치되어 있는 복수의 노드를 포함하는 네트워크 시스템의 관리 방법으로서, 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우 상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접한 노드가 장애 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 상기 장애 링크에 인접하는 노드가 이웃한 노드에게 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송하는 단계, 상기 복수의 노드가 각각 자신의 전달 테이블에서 외부 네트워크(이하 서브넷)를 제외하고 링 네트워크와 연결된 주소 목록들을 삭제하는 단계, 상기 복수의 노드가 각각 서브넷의 주소 목록을 포함한 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 전송하는 단계, 그리고 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 수신한 노드가 상기 프레임에 포함된 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다.
링네트워크, 이더넷, 출발지주소학습

Description

보호 절체 방법{METHOD FOR PROTECTION SWITCHING}
본 발명은 보호 절체 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-009-02, 과제명: 패킷-광 통합스위치 기술개발].
이더넷(Ethernet) 기반의 링(ring) 네트워크는 이더넷 프레임의 전달이 무한 루프(loop)를 형성하지 않도록 전달 테이블이 작성해야 한다. 이러한 루프 방지는 링 네트워크에서 임의의 링크를 논리적으로 폐색(block)함으로써 해결될 수 있다. 여기서 링 네트워크는 단일 링 네트워크의 구조가 아닌 복수 개의 링 연결을 허용하는 계층적인 멀티 링 네트워크 형태로 존재할 수 있으며, 상부에 위치하는 링 네트워크(major ring)와 하부에 위치하는 링 네트워크(sub ring)는 하나 또는 두 개의 링 연결 노드를 통해 연결될 수 있다. 이때 멀티 링 네트워크는 전체가 하나의 이더넷 기반의 링 네트워크로 간주되지 않으므로, 멀티 링 네트워크를 구성하는 각 링 네트워크는 자신들의 고유한 폐색 링크를 소유한다.
만일 링 네트워크에서 어느 링크에 장애가 발생하는 경우에는 논리적으로 폐 색된 링크는 물리적으로 폐색이 수행되는 장애가 발생된 링크로 이동함으로써 링 노드의 연결성을 보장함은 물론 무한 루프를 동시에 방지할 수 있다. 링의 모든 장애 링크가 복구되는 경우에는 장애 발생으로 생성된 폐색은 제거되며 논리적 폐색을 다시 설정하게 된다.
한편, 장애 상황에 대비하여 미리 대체 경로의 선정을 약속하는 것을 보호 절체(protection switching)라고 하는데, 링 보호 절체를 수행하는 경우에, 이 전에 사용하던 전달 테이블은 더 이상 유효하지 않으므로 모든 노드는 새로운 전달 테이블을 생성할 필요가 있다. 따라서 모든 노드는 각각의 전달 테이블 내용을 모두 소거한 후 새로운 전달 테이블 작성을 위하여 노드로 유입되는 새로운 데이터 프레임에 대해 출발지 주소 학습(Source MAC Address Learning)을 시작한다.
이러한 주소 학습 과정에서 아직 학습되지 않은 목적지 주소(destination address, DA)를 포함하는 프레임을 받은 노드는 해당 프레임을 모든 포트로 브로드캐스트(broadcast)한다. 그리고 프레임의 출발지 주소가 전달 테이블에 학습되어 있지 않으면 프레임의 출발지 주소와 프레임이 수신된 포트 번호를 전달 테이블에 기록한다. 만일 전달 테이블이 출발지 주소가 학습되어 있는 경우에는 수신된 포트 번호만 기록한다. 즉, 보호 절체 후 전달 테이블을 모두 소거함으로써 전달 테이블에 기록되어 있지 않은 새로운 주소를 목적지로 하는 프레임이 수신될 때마다 프레임은 양 방향으로 복사되어 전달된다. 이러한 과정이 출발지 주소가 모두 학습될 때까지 반복된다. 따라서 링크의 장애 및 복구 과정에서 수반되는 링 네트워크의 토폴로지 변경은 정상 상태에 비하여 네트워크 내에서 전송되는 데이터 프레 임의 양을 과도하게 발생시킴으로써 네트워크의 혼잡을 초래할 수 있으며 심지어는 프레임의 지연 및 손실로 서비스 질의 저하를 가져올 수 있다.
이와 같이 보호 절체에 따른 서비스 질 저하에 대처하려면 네트워크의 링크 용량 또는 대역폭을 필요 이상으로 확보해야 하므로 자원 활용이 비효율적으로 운용될 수 있다. 더불어 네트워크의 링크 용량 또는 대역폭이 제한되는 경우 프레임의 손실을 피하기 위해 큰 용량의 버퍼를 구비할 수도 있지만 이러한 경우에는 신속한 보호 절체를 수행하기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이더넷 링 네트워크에서 보호 절체시 초기화되는 전달 테이블로 인해 트래픽 양이 오버슈트(overshoot)하는 전이 현상을 방지하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 링 형태로 배치되어 있는 복수의 노드를 포함하는 네트워크의 보호 절체 방법으로서, 상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우 상기 복수의 노드가 각각 자신의 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록에 대해서 주소 목록을 삭제하는 단계, 상기 복수의 노드가 각각 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다.
상기 전달 테이블을 갱신하는 단계는 출발지 주소 학습(source address learning) 과정을 기초로 수행될 수 있다.
상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우를 포함하며, 상기 보호 절체 방법은, 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우 상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접한 노드가 장애 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 장애 링크에 인접하는 노드가 이웃한 노드에게 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주소 목록을 삭제하는 단계는, 상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접하는 노드를 제외한 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주소 목록을 삭제하는 단계는, 상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접한 노드를 제외한 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 수신한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 장애 링크 반대편으로 전송할 수 있다.
상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되는 경우를 포함하며, 상기 보호 절체 방법은, 상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 복구를 알리는 복구 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접하는 노드를 제외한 노드가 상기 복구 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복구 보호 절체 프레임을 수신하는 단계 이후에 논리적 폐색이 설정되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 노드 중 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드가 상기 논리적 폐색이 설정되었음을 알리는 폐색 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드 중 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드를 제외한 노드가 상기 폐색 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 노드가 각각 상기 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록에 대해서 주소 목록을 다시 삭제하는 단계, 상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 다시 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드가 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 논리적 폐색의 반대편으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 상기 논리적 폐색을 관리하는 노 드가 상기 논리적 폐색이 위치한 포트로부터 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드는 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대해서는 반대편으로 전송하지 않고, 상기 출발지 주소 목록프레임에 대한 처리를 수행하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 절체 방법은 복수 개의 링 형태로 연결되어 있는 복수의 노드를 포함하는 네트워크의 보호 절체 방법으로서, 상기 네트워크 중 하부 링 네트워크에 장애가 발생하면, 상기 하부 링 네트워크와 상부 링 네트워크를 연결하며 상기 링 네트워크에 포함된 링 연결 노드가 전달 테이블 목록을 소거하는 단계, 그리고 상기 하부 링 네트워크에 연결된 목록에 대해서 소거를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 링 네트워크에 포함된 노드의 보호 절체 방법으로서, 상기 링 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우 상기 노드 자신의 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록을 삭제하는 단계, 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다.
상기 전달 테이블을 갱신하는 단계는 출발지 주소 학습 과정을 기초로 수행될 수 있다.
상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우를 포함하며, 상기 보호 절체 방법은, 상기 노드가 상기 장애 링크에 인접한 노드인 경우, 장애 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고 이웃한 노드 에게 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주소 목록을 삭제하는 단계는, 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함하고, 상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 장애 링크 반대편으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되고, 상기 노드는 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리할 수 있다.
상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되는 경우를 포함하며, 상기 보호 절체 방법은 상기 노드가 상기 장애 링크에 인접한 노드인 경우, 상기 복구를 알리는 복구 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 상기 복구 보호 절체 프레임을 송신하는 단계, 논리적 폐색이 설정된 후 논리적 폐색을 관리하는 노드로부터 상기 논리적 폐색이 설정되었음을 알리는 폐색 보호 절체 프레임을 수신하는 단계, 상기 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록을 다시 삭제하는 단계, 상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 다시 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송하는 단계를 포함하고, 상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되며,상기 복수의 노드 각각은 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리할 수 있다.
상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되고 논리적 폐색이 설정되는 경우를 포함하며, 상기 보호 절체 방법은 상기 노드가 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드인 경우, 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 논리적 폐색의 반대편으로 전송하는 단계, 그리고 상기 논리적 폐색이 위치한 포트로부터 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 노드는 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대해서는 반대편으로 전송하지 않고, 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대한 처리를 수행하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면 이더넷 링 네트워크에서 보호 절체하는 경우에 전달 테이블 정보를 삭제하여 초기화함으로 인해 보호 절체 후 트래픽 양이 오버슈트(overshoot)하는 전이 현상을 방지할 수 있다. 이로써 자원이 불필요하게 사용되는 것을 방지하고, 신속한 보호 절체를 수행할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크 관리 방법에 관하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 따른 네트워크는 링 형태를 이루며, 예를 들어 6개의 노드(100, 200, 300, 400, 500, 600)을 포함한다. 각 노드(100-600)는 세 개의 포트(11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53, 61, 62, 63)을 포함한다. 포트(11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62)는 링 형태의 네트워크에 배치된 각 노드(100-600)를 서로 연결하는 링크에 연결되어 있으며, 포트(13, 23, 33, 43, 53, 63)는 상기 링 네트워크 외부에 위치하는 클라이언트(AX, BX, CX, DX, EX, FX)에 연결되어 있다. 즉, 각 노드(100-600)는 두 개의 링 포트와 외부 네트워크와 연결될 수 있는 서브넷 포트를 갖고 있으며, 서브넷 포트는 복수 개를 허용할 수 있다. 네트워크는 예를 들어 이더넷(Ethernet) 기반일 수 있다.
이제 도 2 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크의 보호 절체 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 논리적 폐색 링크를 설정하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 도 1과 같은 네트워크 상에서 논리적 폐색 링크는 노드(100)의 포트(11)와 노드(600)의 포트(62) 사이를 연결하는 링크(81)로 선정될 수 있다. 이 때 논리적 폐색 링크로 선정된 링크(81)를 링 보호 링크(ring protection link, RPL)라 하며, 링 보호 링크(81)에 연결되어 논리적 폐색을 관리하는 노드(100)를 링 보호 링크 소유자(ring protection link owner)라고 한다.
링 보호 링크(81)에 따라 각 노드(100-600)의 전달 테이블(filtering database, FDB)(110, 210, 310, 410, 510, 610)이 결정된다. 각 전달 테이블(110-610)은 목적지 주소(destination address)에 따라 어느 포트로 프레임을 송신할 것인지를 나타내고 있다. 즉 전달 테이블(110)을 참고하면, 노드(100)의 포트(11)와 노드(600)의 포트(62) 사이를 연결하는 링크(81)가 링 보호 링크로 결정되었기 때문에 목적지 주소가 클라이언트(FX)인 경우 송신할 포트는 포트(11)가 아닌 포트(12)로 결정되며, 전달 테이블(610)을 참고하면, 목적지 주소가 클라이언트(AX)인 경우 송신할 포트는 포트(62)가 아닌 포트(61)이 된다.
한편, 논리적 폐색 링크가 결정된 네트워크에서 장애가 발생할 수 있다. 그러면 링 네트워크 모든 노드(100-600)가 장애 상황을 인지할 수 있도록 장애 보호 절체(signal fail-automatic protection switching) 프레임을 생성하고 생성된 장애 보호 절체 프레임을 전송한다. 그런 후 전달 테이블(110-610)에서 외부 네트워크와 연결된 포트를 제외하고 링 네트워크와 연결된 목록에 대해서 소거를 수행한다.
이에 대하여 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 장애가 발생한 경우를 도시하는 도면이다.
도 3을 참고하면, 노드(300)과 노드(400) 사이를 연결하는 링크(82)에 양방향 장애가 발생되었다. 그러면 링 네트워크의 모든 노드(100-600)가 장애 상황을 인지할 수 있도록 장애 보호 절체(signal fail-automatic protection switching) 프레임(70)을 생성하여 멀티캐스트로 전송한다.
장애 발생 이후, 노드(100-600)의 각 전달 테이블(110-610)에 포함된 주소 목록은 더 이상 유효하지 않으므로 노드(300, 400)의 전달 테이블(310, 410)에서 포트(33, 43)에 해당하는 주소 목록을 제외하고 나머지 주소 목록을 제거한다. 또한 장애 보호 절체 프레임(70)을 수신한 노드(200, 500) 역시 포트(23, 53)에 해당하는 주소 목록을 제외하고 나머지 주소 목록을 삭제한다. 또한 장애 보호 절체 프레임(70)을 수신한 노드(100, 600) 역시 포트(13, 63)에 해당하는 주소 목록을 제외하고 나머지 주소 목록을 삭제한다. 한편, 노드(100)는 장애 보호 절체 프레임(70)을 수신한 후 링 보호 링크와 연결된 포트(11)의 논리적 폐색을 제거한다.
물리적 폐색에 의한 논리적 폐색의 제거는 장애 보호 절체 프레임(70)이 중 복 수신되는 것을 허용할 수 있으므로, 장애 보호 절체 프레임(70)을 최초로 수신한 경우에만 전달 테이블을 삭제한다. 외부 네트워크와 연결된 목록을 제외하고 삭제된 전달 테이블(120, 220, 320, 420, 520, 620)이 도 3에 도시되어 있다.
전달 테이블(110-610) 목록의 일부가 소거된 후, 각 링 노드들은 외부 네트워크와 연결된 자신의 전달 테이블 목록을 주고 받음으로써 새로운 전달 테이블 목록을 생성한다. 이에 대하여 도 4를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 새로운 전달 테이블 목록의 생성을 도시하는 도면이다.
도 4를 참고하면, 네트워크의 각 노드(100-600)는 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(automatic protection switching-subnet address list, APS-SAL)(71)을 생성한 후 각 노드의 포트(13, 23, 33, 43, 53,63)에 연결된 주소 목록 정보를 상기 프레임에 포함한다. 예를들면, 노드(100)은 포트(13)에 연결된 클라이언트(AX)의 정보를 포함한 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 생성한다. 이러한 과정은 장애 인접 노드(300, 400)에서는 장애 보호 절체 프레임(70)을 전송한 바로 직후에 수행되며, 다른 노드(100, 200, 500, 600)에서는 장애 보호 절체 프레임을 수신한 직후에 수행된다.
이와 같이 생성된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임은 각 노드(100-600)의 양방향으로 전송되어 링 네트워크의 모든 노드들에게 전달된다. 단 장애 인접 노드(300, 400)에서 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)은 장애가 발견된 링크(82) 반대편의 포트(31, 42)로만 전송된다.
서브넷 주소 목록이 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)의 최대 전송 크기(maximum transmission unit, MTU)를 초과하는 경우에는 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)이 복수 개로 분할되어 전송될 수 있다. 한편, 분할되어 전송된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 수신하는 각 노드(100-600)는 이를 개별적으로 처리하므로 분할되어 전송된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 재조립할 필요가 없다.
각 노드(100-600)들이 이웃하는 노드들로부터 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 수신하면 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 복사한 후, 복사한 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 반대편 방향에 노드(100-600)들에게 전송하며, 수신한 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 복사하고, 복사한 주소 목록 보호 절체 프레임(71)을 기초로 새로운 전달 테이블(130, 230, 330, 430, 530, 630)을 생성한다. 즉 도 3에서 삭제된 주소 목록은 각 노드(100-600)들이 전송한 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 포함되어 있는 주소들에 대해서 마치 일반적인 데이터 프레임을 수신한 경우로 간주하여 간접적으로 출발지 주소 학습 기능을 수행함으로써 전달 테이블(130-630)이 갱신된다.
이러한 전달 테이블(130, 230, 330, 430, 530, 630)은 장애가 일어난 링크(82)를 고려하여 목적지 주소에 따라 어느 포트로 프레임을 송신할 것인 지에 대하여 기재하고 있다. 즉, 전달 테이블(330)을 참고하면, 목적지 주소가 클라이언트(DX)인 경우 송신할 포트는 포트(32)가 아닌 포트(31)로 결정되며, 전달 테이블(430)을 참고하면, 목적지 주소가 클라이언트(CX)인 경우 송신할 포트는 포 트(41)가 아닌 포트(42)로 결정된다.
한편, 링크에 발생한 장애가 복구되면 복구 보호 절체(no request-automatic protection switching, NR-APS) 프레임이 생성되고, 생성된 복구 보호 절체 프레임이 전송된다. 이에 대하여 도 5를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 링크가 복구되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5를 참고하면, 링크에 발생한 장애가 복구되면, 장애 인접 노드(300, 400)는 복구 보호 절체 프레임(72)를 생성하고, 이웃한 노드(200, 500)로 전송하고, 복구 보호 절체 프레임(72)을 수신한 노드(200, 500)는 다시 양방향의 노드(100, 300, 400, 600)로 전송한다. 복구 보호 절체 프레임(72)을 수신한 노드(100, 200, 500, 600)는 장애가 복구되었음을 인지한다.
장애 복구 인지 후 링 보호 링크 소유자 노드는 논리적 폐색을 재설정한다. 이때 네트워크 모든 노드(100-600)가 논리적 폐색이 재설정된 것을 인지할 수 있도록 폐색 보호 절체(RPL block-automatic protection switching, RB-APS) 프레임이 생성되고 생성된 폐색 보호 절체 프레임이 전송된다.
한편, 논리적 폐색의 재설정은 장애 상황과 마찬가지로 링 네트워크의 토폴로지 정보가 변경되는 것을 의미하므로 링 네트워크의 모든 노드들은 전달 테이블(130-630)를 소거해야 한다. 이제 도 6을 참고하여 이에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 장애가 복구되는 경우를 도시하는 도면이다.
도 6을 참고하면, 노드(300, 400)으로부터 복구 보호 절체 프레임을 수신한 링 보호 링크 소유자(100)는 네트워크의 장애가 복구되었음을 인지한 후, 링크 장애 시 제거된 논리적 폐색을 다시 설정한다. 이때 링 보호 링크 소유자(100)는 일정 시간 이후에 논리적 폐색을 설정하는 복구 대기 타이머(wait-to-restore timer)를 적용할 수 있다.
그런 후 링 보호 링크 소유자(100)는 논리적 폐색이 설정되었음을 알리는 폐색 보호 절체 프레임(74)를 생성하여 이웃한 노드(200, 600)로 전송하고, 노드(200, 600)는 폐색 보호 절체 프레임(74)을 이웃한 노드(500, 300)으로 전송하고, 다시 노드(500, 300)는 폐색 보호 절체 프레임(73)을 이웃한 노드(400)으로 전송함으로써 링 네트워크의 모든 노드들이 폐색 보호 절체 프레임(73)을 수신하게 된다. 노드 (400)은 포트 (42, 41)로부터 수신된 폐색 보호 절체 프레임(73)을 계속해서 이웃한 노드(300, 500)로 전송한다.
논리적 폐색의 재설정 이후, 노드(100-600)의 각 전달 테이블(130-630)에 포함된 주소 목록은 더 이상 유효하지 않으므로 각 노드(100-600)는 전달 테이블(130-630)에서 포트(13, 23, 33, 43, 53, 63)에 해당하는 주소 목록을 제외하고 나머지 주소 목록을 삭제한다. 일부 주소 목록이 삭제된 전달 테이블(140, 240, 340, 440, 540, 640)이 도 6에 도시되어 있다.
또한 노드(300, 400)는 장애 발생시 장애 링크와 연결된 포트(32, 41)에 대해 설정된 폐색을 제거한다.
전달 테이블(130-630) 목록의 일부가 소거된 후, 장애 상황에서와 마찬가지로 각 노드(100-600)는 외부 네트워크와 연결된 주소 목록을 포함하는 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 주고 받음으로써 변경된 링 네트워크 토폴로지를 반영하는 새로운 전달 테이블이 생성한다. 이에 대하여 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 새로운 전달 테이블의 생성을 도시하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 네트워크의 각 노드(100-600)는 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(74)을 생성한 후 각 노드의 포트(13, 23, 33, 43, 53, 63)에 연결된 주소 목록 정보를 상기 프레임에 포함시킨다. 이러한 과정은 노드(100)가 폐색 보호 절체 프레임을 송신한 직후 수행되며, 다른 노드(200-600)에서는 폐색 보호 절체 프레임을 수신한 직후에 수행된다. 이와 같이 생성된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임은 노드의 양방향으로 전송된다. 이때 노드(100)의 경우 폐색이 설정된 방향으로 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 전송하지 않는다.
서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임(74)을 노드(100-600)로부터 수신한 각 노드(100-600)는 수신한 주소 목록 보호 절체 프레임(74)을 복사한 후, 복사한 주소 목록 보호 절체 프레임(74)을 수신 방향의 반대편 노드(100-600)로 전송하며, 수신한 주소 목록 보호 절체 프레임(74)을 기초로 새로운 전달 테이블(150, 250, 350, 450, 550, 650)을 생성한다. 즉 도 6에서 삭제된 주소 목록은 전송한 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 포함되어 있는 주소를 간접적으로 이더넷 출발지 주 소 학습 기능을 통해 전달 테이블(150-650)을 갱신하게 된다.
이러한 전달 테이블(150-650)은 논리적 폐색 위치에 따라 어느 포트로 프레임을 송신할 것인 지에 대하여 기재하고 있다. 즉 전달 테이블(150)을 참고하면, 목적지 주소가 클라이언트(FX)인 경우 송신할 포트는 포트(11)가 아닌 포트(12)로 결정되며, 전달 테이블(650)을 참고하면, 목적지 주소가 클라이언트(AX)인 경우 송신할 포트는 포트(62)가 아닌 포트(61)이 된다.
이와 같이 논리적 폐색 설정 이후 장애가 발생하여 전달 테이블을 갱신할 필요가 있는 경우 또는 장애가 복구되어 다시 논리적 폐색을 설정하여 전달 테이블을 갱신할 필요가 있는 경우에, 전달 테이블에 포함된 모든 주소 목록을 삭제하는 것이 아니라 외부 네트워크와 연결되어 있는 포트(13, 23, 33, 43, 53, 63)에 해당하는 주소 목록은 삭제하지 않고 이 포트(13-63)에 연결된 주소 목록 정보를 이용하여 생성된 서브넷 주소 목록 정보를 각 링 노드가 주고 받고, 수신된 주소 목록에 대해 간접적으로 이더넷의 출발지 주소 학습 기능을 이용하여 전달 테이블을 갱신한다. 이로써 기존에 데이터 프레임에 의존하여 갱신되는 전달 테이블은 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 통해 보다 빠르게 갱신됨으로써 각 노드(100-600)들이 송수신하는 트래픽이 링의 모든 방향으로 확산되는 것을 방지하여 네트워크를 보다 안정적으로 만들고 자원을 효율적으로 이용할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 실시예에서 하나의 링 형태로 이루어진 네트워크를 기초로 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 복수의 링 네트워크를 포함하는 보호 절체 방법에서도 적용될 수 있다.
즉 복수의 노드를 각각 포함하는 하부 링 네트워크 및 상부 링 네트워크를 포함하는 네트워크에서 하부 링 네트워크에 장애가 발생하는 경우, 하부 링 네트워크와 상부 링 네트워크를 연결하며 상부 링 네트워크에 포함된 링 연결 노드가 전달 테이블 목록을 소거할 수 있다. 그러면 외부 네트워크를 제외한 하부 링 네트워크에 연결된 목록에 대해서도 소거가 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 논리적 폐색 링크를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 장애가 발생한 경우를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 새로운 전달 테이블의 생성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 링크가 복구되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 장애가 복구되는 경우를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크에서 새로운 전달 테이블의 생성을 도시하는 도면이다.

Claims (20)

  1. 링 형태로 배치되어 있는 복수의 노드를 포함하는 네트워크의 보호 절체 방법으로서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우 상기 복수의 노드가 각각 자신의 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 주소 목록을 삭제하는 단계,
    상기 복수의 노드가 각각 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고
    상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 갱신하는 단계
    를 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 전달 테이블을 갱신하는 단계는 출발지 주소 학습(source address learning) 과정을 기초로 수행되는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우를 포함하며,
    상기 보호 절체 방법은,
    상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우 상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접한 노드가 장애 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고
    상기 장애 링크에 인접하는 노드가 이웃한 노드에게 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송하는 단계,
    를 더 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 주소 목록을 삭제하는 단계는,
    상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접하는 노드를 제외한 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 주소 목록을 삭제하는 단계는,
    상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접한 노드를 제외한 노드가 상기 장애 보호 절체 프레임을 수신한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  6. 제3항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는,
    서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되고,
    상기 복수의 노드 각각은 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리하는
    링 네트워크의 보호 절체 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는,
    상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 장애 링크 반대편으로 전송하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되는 경우를 포함하며,
    상기 보호 절체 방법은
    상기 장애 링크에 인접하는 노드가 상기 복구를 알리는 복구 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고
    상기 복수의 노드 중 상기 장애 링크에 인접하는 노드를 제외한 노드가 상기 복구 보호 절체 프레임을 수신하는 단계
    를 더 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 복구 보호 절체 프레임을 수신하는 단계 이후에 논리적 폐색이 설정되는 단계,
    상기 복수의 노드 중 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드가 상기 논리적 폐색이 설정되었음을 알리는 폐색 보호 절체 프레임을 생성하는 단계,
    상기 복수의 노드 중 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드를 제외한 노드가 상기 폐색 보호 절체 프레임을 수신하는 단계,
    상기 복수의 노드가 각각 상기 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록을 다시 삭제하는 단계,
    상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계, 그리고
    상기 복수의 노드가 각각 상기 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 다시 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는,
    상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되며,
    상기 복수의 노드 각각은 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는,
    상기 논리적 폐색을 관리하는 노드가 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 논리적 폐색의 반대편으로 전송하는 단계를 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는,
    상기 논리적 폐색을 관리하는 노드가 상기 논리적 폐색이 위치한 포트로부터 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드는 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대해서는 반대편으로 전송하지 않고, 상기 출발지 주소 목록프레임에 대한 처리를 수행하지 않는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  13. 복수 개의 링 형태로 연결되어 있는 복수의 노드를 포함하는 네트워크의 보호 절체 방법으로서,
    상기 네트워크 중 하부 링 네트워크에 장애가 발생하면, 상기 복수의 노드 중 상기 하부 링 네트워크와 상부 링 네트워크를 연결하며 상기 링 네트워크에 포함된 노드가 전달 테이블 목록을 소거하는 단계, 그리고
    상기 노드가 상기 하부 링 네트워크에 연결된 목록에 대해서 소거를 수행하는 단계,
    를 포함하는 링 네트워크의 보호 절체 방법.
  14. 링 네트워크에 포함된 노드의 보호 절체 방법으로서,
    상기 링 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우 상기 노드 자신의 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 주소 목록을 삭제하는 단계,
    이웃하는 노드로 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계,
    상기 이웃하는 노드로부터 서브넷 주소 목록을 수신하는 단계,
    상기 이웃하는 노드로부터 수신한 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전달 테이블을 갱신하는 단계
    를 포함하는 보호 절체 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 전달 테이블을 갱신하는 단계는 출발지 주소 학습(source address learning) 과정을 기초로 수행되는 보호 절체 방법.
  16. 제14항에서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 발생하는 경우를 포함하며,
    상기 보호 절체 방법은,
    상기 노드가 상기 장애 링크에 인접한 노드인 경우, 장애 보호 절체 프레임을 생성하는 단계, 그리고
    상기 이웃하는 노드에게 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송하는 단계,
    를 더 포함하는 보호 절체 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 주소 목록을 삭제하는 단계는, 상기 장애 보호 절체 프레임을 전송한 후에 상기 주소 목록을 삭제하는 단계를 포함하고,
    상기 서브넷 주소 목록을 전송하는 단계는, 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 장애 링크 반대편으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되고,
    상기 노드는 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리하는
    보호 절체 방법.
  18. 제14항에서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되는 경우를 포함하며,
    상기 보호 절체 방법은
    상기 노드가 상기 장애 링크에 인접한 노드인 경우, 상기 복구를 알리는 복구 보호 절체 프레임을 생성하는 단계,
    상기 복구 보호 절체 프레임을 송신하는 단계,
    논리적 폐색이 설정된 후 논리적 폐색을 관리하는 노드로부터 상기 논리적 폐색이 설정되었음을 알리는 폐색 보호 절체 프레임을 수신하는 단계,
    상기 전달 테이블에서 상기 링 네트워크와 연결된 목록을 다시 삭제하는 단계,
    상기 이웃하는 노드에게 상기 서브넷 주소 목록을 다시 전송하는 단계,
    상기 이웃하는 노드로부터 상기 서브넷 주소 목록을 수신하는 단계,
    상기 상기 이웃하는 노드로부터 수신한 서브넷 주소 목록을 기초로 상기 전 달 테이블을 다시 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 보호 절체 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 서브넷 주소 목록을 다시 전송하는 단계는,
    상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임에 상기 서브넷 주소 목록을 포함하여 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 서브넷 주소 목록이 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임의 최대 전송 크기를 초과하는 경우에, 상기 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임이 분할되어 전송되며,
    상기 복수의 노드 각각은 상기 분할된 서브넷 주소 목록 보호 절체 프레임을 개별적으로 처리하는 보호 절체 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 네트워크의 토폴로지가 변경되는 경우는 상기 네트워크에 장애 링크가 복구되고 논리적 폐색이 설정되는 경우를 포함하며,
    상기 보호 절체 방법은
    상기 노드가 상기 논리적 폐색을 관리하는 노드인 경우, 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임을 상기 논리적 폐색의 반대편으로 전송하는 단계, 그리고
    상기 논리적 폐색이 위치한 포트로부터 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프 레임을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 노드는 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대해서는 반대편으로 전송하지 않고, 상기 출발지 주소 목록 보호 절체 프레임에 대한 처리를 수행하지 않는 보호 절체 방법.
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