KR20100132776A - Method for controlling bandwidth based on flow at network device - Google Patents

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KR20100132776A
KR20100132776A KR1020090051548A KR20090051548A KR20100132776A KR 20100132776 A KR20100132776 A KR 20100132776A KR 1020090051548 A KR1020090051548 A KR 1020090051548A KR 20090051548 A KR20090051548 A KR 20090051548A KR 20100132776 A KR20100132776 A KR 20100132776A
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network device
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이호송
서영일
김지언
김이한
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주식회사 케이티
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Abstract

PURPOSE: A method is provided to improve the quality of a subscriber by guaranteeing the equal use of a bandwidth for a subscriber. CONSTITUTION: A flow information is extracted about a packet passing a network device(210). A flow is classified based on the source or destination IP of the extracted flow information(220). A bandwidth, which is allocated according to the source or the destination IP, is calculated based on the available bandwidth of the physical interface of the network device(230). The bandwidth, which is assigned to each flow, is calculated based on the classified result and the calculated bandwidth(240). A bandwidth is allocated to each flow according to the calculated bandwidth(250).

Description

네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법{Method for controlling bandwidth based on flow at network device}Method for controlling bandwidth based on flow at network device}

본 발명은 네트워크에서의 트래픽 제어에 관한 것으로 보다 상세하게는 네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to traffic control in a network, and more particularly, to a method of controlling bandwidth on a flow basis in a network device.

일반적으로 통신사업자는 가입자의 대역폭을 제어함에 있어서 IP 기반의 속도 제어(rate-limit)를 사용하고 있다. 이러한 방식의 속도 제어는 총량을 기준으로약정한 대역폭을 초과하지 못하도록 제한하는 것이다. 그러나 이러한 방식의 속도 제한은 트래픽이 폭증하여 혼잡이 발생하더라도 약정한 대역폭을 초과하지 않은 가입자에 대해서는 전혀 효과가 없으며, 궁극적으로 가입자가 사용하는 대역폭의 불균형을 해결할 수 없다. In general, service providers use rate-limit based on IP in controlling subscriber bandwidth. This type of speed control limits the amount of bandwidth not exceeded based on the total amount. However, this type of rate limiting has no effect on the subscribers who have not exceeded the contracted bandwidth even if congestion occurs due to the traffic explosion, and ultimately cannot solve the bandwidth imbalance used by the subscribers.

네트워크에 혼잡이 발생하는 것은 일반적으로 소수의 가입자가 대량의 트래픽을 유발시키기 때문이다. 그러나 대부분의 네트워크 장비는 RED(Random Early Detection)를 사용하여 패킷을 폐기함으로써 대역폭을 제어한다. RED에 의해서 패킷을 폐기할 경우에 모든 패킷을 동일한 확률로 폐기됨으로 상대적으로 적은 대역폭을 사용하는 사용자의 패킷도 폐기될 수 있다. 따라서 모든 사용자의 사용 대역 폭이 전체적으로 줄어들고 여전히 소수의 가입자는 상대적으로 많은 대역폭을 점유한다. 이러한 트래픽 제어의 문제점은 지연에 민감하지 않은 소수 가입자의 대규모 다운로드와 같은 서비스로 인하여 웹이나 VoIP, IP-TV와 같은 지연 및 손실에 민감한 패킷이 손실됨으로써 가입자의 인터넷 서비스 체감 품질을 저하시킬 수 있다는 것이다.Congestion in the network is usually due to the small number of subscribers generating large amounts of traffic. However, most network devices use random early detection (RED) to control bandwidth by dropping packets. When discarding a packet by RED, all packets are discarded with the same probability, so that a packet of a user who uses a relatively low bandwidth can be discarded. As a result, the bandwidth used by all users is reduced overall, and a small number of subscribers still occupy a relatively large amount of bandwidth. The problem of traffic control is that the service such as the large download of a small number of subscribers that are not sensitive to delay can cause delays and loss sensitive packets such as the web, VoIP, and IP-TV, thereby degrading subscribers' quality of Internet service. will be.

이러한 인터넷 트래픽의 특성을 활용하여 피어-투-피어(Peer-to-peer) 어플리케이션은 많은 플로우를 발생시켜서 상대적으로 많은 대역폭을 점유함으로써 성능 및 신뢰성을 높이고 있다. 결과적으로 피어-투-피어 어플리케이션을 사용하지 않는 사용자는 상대적으로 적은 대역폭을 사용할 수밖에 없는 것이 현재의 인터넷 환경이다.By taking advantage of these characteristics of Internet traffic, peer-to-peer applications generate a lot of flows, occupying a relatively large amount of bandwidth, increasing performance and reliability. As a result, users who do not use peer-to-peer applications are forced to use relatively little bandwidth.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플로우 정보가 유지되는 환경에서 가입자마다 공평한 대역폭을 사용할 수 있도록 보장하기 위한 플로우 기반의 대역폭 제어 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a flow-based bandwidth control method for ensuring a fair bandwidth for each subscriber in an environment in which flow information is maintained.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른, 네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법은, (a) 상기 네트워크 장치를 경유하는 패킷에 대하여 플로우 정보를 추출하는 단계; (b) 상기 추출된 플로우 정보의 소스 또는 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류하는 단계; (c) 상기 네트워크 장치의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 소스 또는 목적지 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 계산된 대역폭과 상기 (b) 단계에서 분류된 결과를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a bandwidth based on a flow in a network device, the method including: (a) extracting flow information on a packet passing through the network device; (b) classifying flows based on the source or destination IP of the extracted flow information; (c) calculating a bandwidth to be allocated for each source or destination IP based on the available bandwidth of the physical interface of the network device; (d) calculating a bandwidth to be allocated to each flow based on the bandwidth calculated in step (c) and the result classified in step (b); And (e) allocating bandwidth to each flow according to the bandwidth calculated in step (d).

여기서, 상기 (a) 내지 (e) 단계는 소정 주기에 따라서 반복적으로 수행되는 것이 바람직하다.Here, the steps (a) to (e) is preferably performed repeatedly according to a predetermined period.

그리고 상기 (c) 단계는, 상기 가용 대역폭이 소스 또는 목적지 IP에 공평하게 배분되도록 계산하는 것이 바람직하다. And step (c), it is preferable to calculate so that the available bandwidth is evenly distributed to the source or destination IP.

또한, 상기 (d) 단계에서 임의의 소스 또는 목적지 IP를 가지는 각 플로우에 대해 할당할 대역폭을 계산함에 있어서, 상기 (c) 단계에서 계산된 대역폭이 해당 소스 또는 목적지 IP를 가지는 플로우에 공평하게 배분되도록 계산하는 것이 바람직하다.Further, in calculating the bandwidth to be allocated for each flow having any source or destination IP in step (d), the bandwidth calculated in step (c) is equally distributed to the flow having the source or destination IP. It is desirable to calculate as much as possible.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른, 네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법으로서, (a) 상기 네트워크 장치를 경유하는 패킷에 대하여 플로우 정보를 추출하는 단계; (b) 상기 추출된 플로우 정보의 소스 또는 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류하는 단계; (c) 상기 추출된 플로우 정보의 목적지 또는 소스 IP를 이용하여 플로우를 가입자 수용장치 별로 그룹화하는 단계; (d) 집선 네트워크 장치와 가입자 수용장치 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 가입자 수용장치와 연결된 소스 또는 목적지 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하는 단계; (e) 상기 (d) 단계에서 계산된 대역폭과 상기 (b) 단계에서 분류된 결과를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling bandwidth based on a flow in a network device, the method comprising: (a) extracting flow information on a packet passing through the network device; (b) classifying flows based on the source or destination IP of the extracted flow information; (c) grouping flows by subscriber receivers using the destination or source IP of the extracted flow information; (d) calculating a bandwidth to be allocated for each source or destination IP connected with the subscriber accommodation device based on the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device and the subscriber accommodation device; (e) calculating a bandwidth to be allocated to each flow based on the bandwidth calculated in step (d) and the result classified in step (b); And (f) allocating bandwidth to each flow according to the bandwidth calculated in step (e).

상기된 본 발명에 의하면, 플로우 정보가 유지되는 환경에서 가입자마다 공평한 대역폭을 사용할 수 있도록 보장한다. 따라서 가입자들이 공평하게 대역폭을 사용함으로 인해 전체적으로 가입자의 체감 품질을 향상시킬 수 있다. According to the present invention described above, it is ensured that an equal bandwidth can be used for each subscriber in an environment in which flow information is maintained. Therefore, subscribers can use the bandwidth fairly and can improve the quality of subscribers' experience as a whole.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한 다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따르면, 본 발명에서 제안하는 플로우 기반의 대역폭 제어 방법을 수행하는 네트워크 장치가 네트워크 상에 트래픽이 유통되는 경로에 마련된다. 이하에서는 본 발명에 따른 플로우 기반의 대역폭 제어 방법을 수행하는 네트워크 장치를 편의상 '플로우 기반 네트워크 장치'라 칭하기로 한다. According to the present invention, a network apparatus for performing the flow-based bandwidth control method proposed in the present invention is provided in a path through which traffic is distributed on a network. Hereinafter, a network device that performs the flow-based bandwidth control method according to the present invention will be referred to as a "flow-based network device" for convenience.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우 기반 네트워크 장치가 네트워크 상에 마련된 형태를 나타내는 참고도이다. 1 is a reference diagram illustrating a form in which a flow-based network device according to an embodiment of the present invention is provided on a network.

일 실시예에서, 플로우 기반 네트워크 장치(101)는 도시된 바와 같이 사업자 네트워크 측과 가입자(104)가 연결된 네트워크 장치(102) 사이에 마련될 수 있다. 네트워크 장치(102)는 예를 들어 라우터 또는 스위치일 수 있다. In one embodiment, the flow-based network device 101 may be provided between the operator network side and the network device 102 to which the subscriber 104 is connected, as shown. Network device 102 may be, for example, a router or a switch.

다른 실시예에서, 플로우 기반 네트워크 장치(102)는 도시된 바와 같이 사업자 네트워크 측의 네트워크 장치(102)와 여러 가입자 수용장치(108)를 가지는 집선 네트워크 장치(107) 사이에 마련될 수도 있다. 집선 네트워크 장치(107)는 예를 들어 L2 스위치 또는 L3 스위치일 수 있다.In another embodiment, the flow-based network device 102 may be provided between the network device 102 on the operator network side and the aggregation network device 107 having several subscriber receivers 108 as shown. The aggregation network device 107 can be, for example, an L2 switch or an L3 switch.

플로우 기반 네트워크 장치(101, 102)는 해당 장치를 경유하는 패킷으로부터 플로우 정보를 추출하며, 플로우 정보를 기초로 각 플로우에 대역폭을 할당하는 기능을 한다. 본 실시예에서 플로우라 함은, 인터넷 트래픽을 구성하는 패킷들에 대 하여 소스 IP 주소(Source IP Address), 목적지 IP 주소(Destination IP Address), 소스 포트(Source Port), 목적지 포트(Destination Port), 프로토콜의 다섯 가지 속성을 식별자로 하여 특정되는 엔드-투-엔드(end-to-end) 트래픽의 단위를 의미한다. 그리고 플로우 정보란 상기된 소스 IP 주소, 목적지 IP 주소, 소스 포트, 목적지 포트, 프로토콜을 의미한다. 플로우 기반 네트워크 장치(101, 102)는 네트워크의 구성이나 트래픽 관리 목적에 따라 별도의 외부 연동 시스템(103)과 연동을 통하여 상기 기능을 제공할 수도 있다. 외부 연동 시스템(103)은 예를 들어 예를 들어, NMS(Network Management System)일 수 있다.The flow-based network apparatuses 101 and 102 extract flow information from packets passing through the apparatus and allocate bandwidth to each flow based on the flow information. In the present embodiment, a flow refers to a source IP address, a destination IP address, a source port, and a destination port for packets constituting Internet traffic. In other words, it refers to a unit of end-to-end traffic specified by using five attributes of a protocol as an identifier. The flow information refers to the above-described source IP address, destination IP address, source port, destination port, and protocol. The flow-based network devices 101 and 102 may provide the above functions through interworking with a separate external interworking system 103 according to a network configuration or traffic management purpose. The external interworking system 103 may be, for example, a network management system (NMS).

플로우 기반 네트워크 장치(101)은 가입자 별로 대역폭을 공평하게 사용하도록 보장하기 위해 해당 장치를 경유하는 패킷으로부터 플로우 정보를 추출하고 이를 기초로 각 플로우에 대역폭을 할당한다. 이를 위하여 플로우 기반 네트워크 장치(101)는 임의의 시점에서 장치(101)로부터 유출되는(또는 유입되는) 패킷들의 헤더 정보를 참조하여 플로우 정보를 추출하고, 추출된 플로우 정보를 예를 들면 테이블 형태로 관리 및 유지하는 기능을 가진다. 이 플로우 정보 테이블은 해당 시점에서 발견되는 모든 플로우의 플로우 정보를 유지하게 된다. 이러한 플로우 정보의 추출은 임의의 주기로 반복적으로 수행될 수 있으며, 그때마다 플로우 정보 테이블이 갱신될 수 있다. The flow-based network device 101 extracts flow information from packets passing through the device and allocates bandwidth to each flow based on the same in order to ensure that the bandwidth is equally used for each subscriber. To this end, the flow-based network device 101 extracts flow information by referring to header information of packets flowing out (or flowing) from the device 101 at an arbitrary time point, and extracts the extracted flow information into a table form, for example. Has the ability to manage and maintain This flow information table maintains flow information of all flows found at that time. Extraction of such flow information may be repeatedly performed at any period, and the flow information table may be updated each time.

도 2는 플로우 기반 네트워크 장치(101)에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 본 실시예는 다운로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어하는 경우를 전제로 설명하기로 한다. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of controlling bandwidth on a flow basis in the flow based network apparatus 101. This embodiment will be described on the assumption that bandwidth is controlled based on download traffic.

210단계에서, 플로우 기반 네트워크 장치(101)를 경유하는 패킷들에 대하여 패킷의 헤더 정보를 참조하여 플로우 정보를 추출한다. 본 단계에서는 장치(101)의 링크를 통해 유출되는 패킷을 모니터링하고, 모니터링된 패킷의 헤더를 분석함으로써 플로우 정보를 추출할 수 있다. 그리고 추출된 플로우 정보에 따라서 플로우 정보 테이블을 업데이트한다. In step 210, the flow information is extracted with reference to the header information of the packet with respect to the packets passing through the flow-based network device 101. In this step, the flow information may be extracted by monitoring the packet flowing out through the link of the device 101 and analyzing the header of the monitored packet. The flow information table is updated according to the extracted flow information.

다음으로 220단계에서, 상기 추출된 플로우 정보의 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류한다. 즉, 플로우 정보 테이블에 유지되는 모든 플로우를 대상으로, 동일한 목적지 IP를 가지는 플로우들끼리 분류한다. 목적지 IP는 가입자를 식별하는 기준이 되므로, 본 단계를 통해 플로우 정보가 추출된 시점에서 장치(101)를 경유하는 모든 트래픽의 목적지에 해당하는 가입자가 정의되고, 또한 각 목적지 IP를 향해 몇 개의 플로우가 존재하는지가 정의된다. Next, in step 220, the flow is classified based on the destination IP of the extracted flow information. That is, flows having the same destination IP are classified among all flows held in the flow information table. Since the destination IP serves as a criterion for identifying the subscriber, the subscriber corresponding to the destination of all traffic passing through the device 101 is defined at the time when the flow information is extracted through this step, and several flows toward each destination IP are defined. Is defined.

다음으로 230단계에서, 네트워크 장치(101)와 연결된, 트래픽이 유통되는 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 상기 220단계에서의 플로우 분류 결과 발생한 목적지 IP에 할당할 대역폭을 계산한다. 여기서, 목적지 IP 별로 상기 가용 대역폭이 공평하게 배분되도록 계산한다. 예를 들어 플로우 기반 네트워크 장치(101)와 네트워크 장치(102) 사이의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 1Gbps라 하고, 220단계에서의 플로우 분류 결과 20개의 목적지 IP가 발생하였다면, 계산되는 대역폭은 1Gbps/20=50Mbps가 된다. Next, in step 230, the bandwidth to be allocated to the destination IP generated as a result of the flow classification in step 220 is calculated based on the available bandwidth of the physical interface through which the traffic is distributed, connected to the network device 101. Here, the available bandwidth is calculated to be equally distributed for each destination IP. For example, if the available bandwidth of the physical interface between the flow-based network device 101 and the network device 102 is 1 Gbps, and 20 destination IPs are generated as a result of flow classification in step 220, the calculated bandwidth is 1 Gbps / 20. = 50 Mbps.

다음으로 240단계에서, 상기 230단계에서 계산된 각 목적지 IP 별 대역폭과 상기 220단계에서 분류된 결과, 즉 각 목적지 IP마다 몇 개의 플로우가 존재하는지 를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산한다. 여기서, 임의의 목적지 IP를 가지는 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산함에 있어서, 230단계에서 계산된 목적지 IP에 대한 대역폭을 가지고 각 플로우에 공평하게 대역폭이 분배되도록 한다. 즉, 230단계에서 계산된 대역폭을 해당 목적지 IP를 가지는 플로우의 개수로 나눈다. 예컨대, 목적지 IP에 대하여 계산된 대역폭이 50Mbps이고, 어떤 목적지 IP를 가지는 플로우의 개수가 10개인 경우, 계산되는 각 플로우에 할당할 대역폭은 50Mbps/10=5Mbps가 된다.Next, in step 240, the bandwidth to be allocated to each flow is calculated based on the bandwidth for each destination IP calculated in step 230 and the result classified in step 220, that is, how many flows exist for each destination IP. Here, in calculating the bandwidth to be allocated to each flow having an arbitrary destination IP, the bandwidth is equally distributed to each flow with the bandwidth for the destination IP calculated in step 230. That is, the bandwidth calculated in step 230 is divided by the number of flows having the corresponding destination IP. For example, if the bandwidth calculated for the destination IP is 50 Mbps and the number of flows having a certain destination IP is 10, then the bandwidth to be allocated to each calculated flow is 50 Mbps / 10 = 5 Mbps.

다음으로 250단계에서는, 상기 240단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당한다. 그 결과 각 가입자들마다 동일한 대역폭을 점유하게 되며, 동일한 가입자를 향한 플로우들 역시 동일한 대역폭을 점유하게 된다. Next, in step 250, bandwidth is allocated to each flow according to the bandwidth calculated in step 240. As a result, each subscriber occupies the same bandwidth, and flows toward the same subscriber also occupy the same bandwidth.

다음으로, 260단계로 진행하여, 미리 정하여진 일정 시간이 경과하면, 다시 210단계로 돌아서 상기 210단계 내지 250단계를 반복한다. 인터넷 환경에서 플로우는 시시각각 생성되고 소멸되므로, 시간이 경과하면 과거 시점에 플로우 별로 할당된 대역폭은 현재 시점의 트래픽 상태를 유효하게 반영하지 못하게 된다. 따라서 본 실시예에서는 상기된 과정을 일정 주기마다 반복하여 수행함으로써 실시간으로 가입자 별로 대역폭을 공평하게 사용할 수 있도록 한다. 실행 주기는 미리 설정될 수 있으며, 예를 들면 수초로 설정할 수 있다. 설정 시간이 짧을수록 실시간으로 변화하는 트래픽 상황에 따라 보다 정확하게 대역폭 제어를 수행할 수 있다. 다만, 플로우 기반 네트워크 장치(101)의 성능이나 트래픽의 특성을 고려하여 적절한 값을 설정할 수 있다. Next, the process proceeds to step 260, when a predetermined time elapses, the process returns to step 210 again and repeats the steps 210 to 250. In the Internet environment, flows are created and destroyed at any time, so that the bandwidth allocated for each flow in the past time does not effectively reflect the traffic state at the present time. Therefore, in the present embodiment, the above-described process is repeatedly performed at regular intervals so that bandwidth can be used evenly for each subscriber in real time. The execution cycle may be set in advance, for example, several seconds. The shorter the set time, the more accurately the bandwidth control can be performed according to the traffic conditions changing in real time. However, an appropriate value may be set in consideration of the performance of the flow-based network device 101 or the characteristics of the traffic.

상기된 실시예는 다운로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어하는 경우를 전제로 설명하였다. 업로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어할 수 있음은 물론이며, 이 경우 220단계에서는 소스 IP를 기준으로 플로우를 분류하고, 230단계에서는 소스 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하면 된다. The above-described embodiment has been described on the assumption that bandwidth is controlled based on download traffic. Of course, the bandwidth can be controlled based on the upload traffic. In this case, the flow is classified in step 220 based on the source IP, and in step 230, the bandwidth to be allocated for each source IP is calculated.

도 3은 플로우 기반 네트워크 장치(106)에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 본 실시예 역시 다운로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어하는 경우를 전제로 설명하기로 한다. 3 is a flow diagram illustrating one embodiment of a method for controlling bandwidth on a flow basis in a flow based network device 106. This embodiment will also be described on the assumption that bandwidth is controlled based on download traffic.

플로우 기반 네트워크 장치(106)는 네트워크 장치(102)와 달리, 도시된 바와 같이 사업자 네트워크 측의 네트워크 장치(102)와 여러 가입자 수용장치(108)를 가지는 집선 네트워크 장치(107) 사이에 마련된다. 본 실시예와 같이 플로우 기반 네트워크 장치(106)가 집선 네트워크의 상위에서 플로우 별로 대역폭을 제어하는 경우, 집선 네트워크 장치(107)와 가입자 수용장치(108) 간의 물리적 인터페이스를 직접 인식할 수 없으므로, 가입자 별로 대역폭을 공평하게 사용하도록 보장하려면 도 2에서 설명된 실시예와 비교하여 추가적인 절차가 요구된다. Unlike the network device 102, the flow-based network device 106 is provided between the network device 102 on the operator network side and the aggregation network device 107 having several subscriber receivers 108 as shown. When the flow-based network device 106 controls bandwidth on a flow-by-flow basis above the aggregation network as in this embodiment, since the physical interface between the aggregation network device 107 and the subscriber accommodating device 108 cannot be recognized directly, Additional procedures are required to ensure fair use of bandwidth as compared to the embodiment described in FIG.

310단계에서, 플로우 기반 네트워크 장치(106)를 경유하는 패킷들에 대하여 플로우 정보를 추출하고, 320단계에서, 상기 추출된 플로우 정보의 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류한다. 310단계 및 320단계는 상술한 210단계 및 220단계와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. In step 310, flow information is extracted for packets passing through the flow-based network device 106, and in step 320, flows are classified based on a destination IP of the extracted flow information. Steps 310 and 320 are the same as steps 210 and 220 described above, so a detailed description thereof will be omitted.

330단계에서, 상기 추출된 플로우 정보의 목적지 IP를 이용하여 플로우들을 가입자 수용장치 별로 그룹화한다. 여기서, 각 가입자 수용장치(108)에 연결된 가 입자들의 IP는 미리 정의되어 있으며, 플로우 기반 네트워크 장치(106)는 이에 관한 정보를 미리 가지고 있거나, 다른 네트워크 장치로부터 전달받을 수 있다. 상기 정보는 예컨대 각 가입자 수용장치(108)에 연결된 가입자들의 IP 리스트일 수 있다. 플로우 기반 네트워크 장치(106)는 이 정보를 참조함으로써 플로우 정보의 목적지 IP를 이용하여 플로우들을 가입자 수용장치(108) 별로 그룹화할 수 있다. In step 330, flows are grouped by subscriber receiving apparatus using the destination IP of the extracted flow information. Here, the IPs of subscribers connected to each subscriber receiver 108 are predefined, and the flow-based network device 106 may have information about it in advance or may be transmitted from another network device. The information may be, for example, an IP list of subscribers connected to each subscriber receptacle 108. The flow-based network device 106 may refer to this information to group flows by subscriber receiving device 108 using the destination IP of the flow information.

340단계에서, 집선 네트워크 장치(107)와 각 가입자 수용장치(108) 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 각 가입자 수용장치(108)에 연결된 목적지 IP 별로 할당할 대역폭을 계산한다. 집선 네트워크 장치(107)와 각 가입자 수용장치(108) 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭에 관한 정보는 플로우 기반 네트워크 장치(106)가 미리 가지고 있거나, 다른 네트워크 장치로부터 전달받을 수 있다. 여기서, 가입자 수용장치(108)마다 목적지 IP 별로 해당 가용 대역폭이 공평하게 배분되도록 계산한다. In operation 340, the bandwidth to be allocated for each destination IP connected to each subscriber receiver 108 is calculated based on the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device 107 and each subscriber receiver 108. Information about the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device 107 and each subscriber receptacle 108 may have in advance the flow-based network device 106 or may be communicated from another network device. Here, the available bandwidth is calculated to be equally distributed to the destination IP for each subscriber receiving device 108.

예컨대, 집선 네트워크 장치(107)와 첫 번째 가입자 수용장치(108) 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭이 2Gbps이고, 집선 네트워크 장치(107)와 두 번째 가입자 수용장치(108) 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭이 1Gbps이며, 상기 330단계에서의 그룹화 결과 각각 50개 및 20개의 목적지 IP가 발생하였다면, 첫 번째 가입자 수용장치(108)에 대하여 각 목적지 IP 별로 계산되는 대역폭은 2Gbps/50=40Mbps 이고, 두 번째 가입자 수용장치(108)에 대하여 각 목적지 IP 별로 계산되는 대역폭은 1Gbps/20=50Mbps 가 된다. For example, the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device 107 and the first subscriber receptacle 108 is 2 Gbps, and the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device 107 and the second subscriber receptacle 108 is 1 Gbps. If 50 and 20 destination IPs are generated as a result of the grouping in step 330, the bandwidth calculated for each destination IP for the first subscriber receiver 108 is 2Gbps / 50 = 40Mbps, and the second subscriber is accommodated. For device 108, the bandwidth calculated for each destination IP is 1Gbps / 20 = 50Mbps.

350단계에서, 상기 340단계에서 계산된 각 목적지 IP 별 대역폭과 상기 320 단계에서 분류된 결과, 즉 각 목적지 IP마다 몇 개의 플로우가 존재하는지를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산한다. 여기서, 임의의 목적지 IP를 가지는 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산함에 있어서, 340단계에서 계산된 목적지 IP에 대한 대역폭을 가지고 각 플로우에 공평하게 대역폭이 분배되도록 한다. 즉, 340단계에서 계산된 대역폭을 해당 목적지 IP를 가지는 플로우의 개수로 나눈다. In operation 350, the bandwidth to be allocated to each flow is calculated based on the bandwidth for each destination IP calculated in operation 340 and the result classified in operation 320, that is, how many flows exist for each destination IP. Here, in calculating the bandwidth to be allocated to each flow having an arbitrary destination IP, the bandwidth is equally distributed to each flow with the bandwidth for the destination IP calculated in step 340. That is, the bandwidth calculated in step 340 is divided by the number of flows having the corresponding destination IP.

다음으로 360단계에서는, 상기 350단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당한다. 그 결과 동일한 가입자 수용장치(108)에 연결된 각 가입자들마다 동일한 대역폭을 점유하게 되며, 동일한 가입자를 목적지로 하는 플로우들 역시 동일한 대역폭을 점유하게 된다. Next, in step 360, bandwidth is allocated to each flow according to the bandwidth calculated in step 350. As a result, each subscriber connected to the same subscriber receiving apparatus 108 occupies the same bandwidth, and flows destined for the same subscriber also occupy the same bandwidth.

도 2에서 설명된 실시예와 마찬가지로, 다음으로 370단계로 진행하여, 미리 정하여진 일정 시간이 경과하면, 다시 310단계로 돌아가서 상기 310단계 내지 360단계를 반복한다. Like the embodiment described with reference to FIG. 2, the process proceeds to step 370, and when a predetermined time elapses, the process returns to step 310 again and repeats steps 310 to 360.

상기된 실시예는 도 2에서 설명된 실시예와 마찬가지로, 다운로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어하는 경우를 전제로 설명하였다. 업로드 트래픽을 기준으로 대역폭을 제어할 수 있음은 물론이며, 이 경우 320단계에서는 소스 IP를 기준으로 플로우를 분류하고, 340단계에서는 소스 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하면 된다. The above-described embodiment has been described on the premise that the bandwidth is controlled based on the download traffic, as in the embodiment described with reference to FIG. 2. In addition, the bandwidth may be controlled based on the upload traffic. In this case, in step 320, the flow may be classified based on the source IP, and in step 340, the bandwidth to be allocated for each source IP may be calculated.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광 학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (eg, internet Storage medium).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우 기반 네트워크 장치가 네트워크 상에 마련된 형태를 나타내는 참고도이다. 1 is a reference diagram illustrating a form in which a flow-based network device according to an embodiment of the present invention is provided on a network.

도 2는 플로우 기반 네트워크 장치(101)에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of controlling bandwidth on a flow basis in the flow based network apparatus 101.

도 3은 플로우 기반 네트워크 장치(106)에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.3 is a flow diagram illustrating one embodiment of a method for controlling bandwidth on a flow basis in a flow based network device 106.

Claims (8)

네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법으로서,A method of controlling bandwidth on a flow basis in a network device, (a) 상기 네트워크 장치를 경유하는 패킷에 대하여 플로우 정보를 추출하는 단계;(a) extracting flow information on the packet passing through the network device; (b) 상기 추출된 플로우 정보의 소스 또는 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류하는 단계;(b) classifying flows based on the source or destination IP of the extracted flow information; (c) 상기 네트워크 장치의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 소스 또는 목적지 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하는 단계;(c) calculating a bandwidth to be allocated for each source or destination IP based on the available bandwidth of the physical interface of the network device; (d) 상기 (c) 단계에서 계산된 대역폭과 상기 (b) 단계에서 분류된 결과를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산하는 단계; 및(d) calculating a bandwidth to be allocated to each flow based on the bandwidth calculated in step (c) and the result classified in step (b); And (e) 상기 (d) 단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 대역폭 제어 방법.(e) allocating bandwidth to each flow according to the bandwidth calculated in step (d). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 내지 (e) 단계는 소정 주기에 따라서 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 대역폭 제어 방법.The steps of (a) to (e) are performed repeatedly according to a predetermined cycle flow-based bandwidth control method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계는, 상기 가용 대역폭이 소스 또는 목적지 IP에 공평하게 배분 되도록 계산하는 것을 특징으로 하는 동적 대역폭 할당 방법.In step (c), the bandwidth is calculated so that the available bandwidth is evenly distributed to the source or destination IP. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d) 단계에서 임의의 소스 또는 목적지 IP를 가지는 각 플로우에 대해 할당할 대역폭을 계산함에 있어서, 상기 (c) 단계에서 계산된 대역폭이 해당 소스 또는 목적지 IP를 가지는 플로우에 공평하게 배분되도록 계산하는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 동적 대역폭 할당 방법.In calculating the bandwidth to be allocated for each flow having any source or destination IP in step (d), the bandwidth calculated in step (c) is calculated to be equally distributed to the flow having the source or destination IP. Flow-based dynamic bandwidth allocation method characterized in that the. 네트워크 장치에서 플로우 기반으로 대역폭을 제어하는 방법으로서,A method of controlling bandwidth on a flow basis in a network device, (a) 상기 네트워크 장치를 경유하는 패킷에 대하여 플로우 정보를 추출하는 단계;(a) extracting flow information on the packet passing through the network device; (b) 상기 추출된 플로우 정보의 소스 또는 목적지 IP를 기준으로 플로우를 분류하는 단계;(b) classifying flows based on the source or destination IP of the extracted flow information; (c) 상기 추출된 플로우 정보의 목적지 또는 소스 IP를 이용하여 플로우를 가입자 수용장치 별로 그룹화하는 단계;(c) grouping flows by subscriber receivers using the destination or source IP of the extracted flow information; (d) 집선 네트워크 장치와 가입자 수용장치 간의 물리적 인터페이스의 가용 대역폭을 기준으로 가입자 수용장치와 연결된 소스 또는 목적지 IP 별로 할당할 대역폭을 계산하는 단계;(d) calculating a bandwidth to be allocated for each source or destination IP connected with the subscriber accommodation device based on the available bandwidth of the physical interface between the aggregation network device and the subscriber accommodation device; (e) 상기 (d) 단계에서 계산된 대역폭과 상기 (b) 단계에서 분류된 결과를 기초로 각 플로우에 할당할 대역폭을 계산하는 단계; 및(e) calculating a bandwidth to be allocated to each flow based on the bandwidth calculated in step (d) and the result classified in step (b); And (f) 상기 (e) 단계에서 계산된 대역폭에 따라서 각 플로우에 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 대역폭 제어 방법.(f) assigning bandwidth to each flow according to the bandwidth calculated in step (e). 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (a) 내지 (f) 단계는 소정 주기에 따라서 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 대역폭 제어 방법.The steps (a) to (f) are repeatedly performed according to a predetermined cycle. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (d) 단계는, 상기 가용 대역폭이 소스 또는 목적지 IP에 공평하게 배분되도록 계산하는 것을 특징으로 하는 동적 대역폭 할당 방법.In step (d), the bandwidth is calculated so that the available bandwidth is evenly distributed to the source or destination IP. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (e) 단계에서 임의의 소스 또는 목적지 IP를 가지는 각 플로우에 대해 할당할 대역폭을 계산함에 있어서, 상기 (d) 단계에서 계산된 대역폭이 해당 소스 또는 목적지 IP를 가지는 플로우에 공평하게 배분되도록 계산하는 것을 특징으로 하는 플로우 기반의 동적 대역폭 할당 방법.In calculating the bandwidth to be allocated for each flow having any source or destination IP in step (e), the bandwidth calculated in step (d) is calculated to be equally distributed to the flow having the source or destination IP. Flow-based dynamic bandwidth allocation method characterized in that the.
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