KR20110024233A - 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오버레이 멀티캐스트에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 최초 수신된 가입응답 메시지에 따라 부모노드를 설정하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 있어서, 상기 멀티캐스트 그룹에 참여하고자 하는 신규노드로 부터 가입요청(Join.request) 메시지를 송신 받는 과정과; 상기 가입요청의 허용이 가능한 차수를 확인하는 과정과; 상기 확인하는 과정 결과, 만약 상기 허용이 가능한 차수가 있으면 자신이 리프노드인지를 확인하는 과정과; 상기 리프노드일 경우, 상기 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송하는 과정 및; 상기 가입응답 메시지를 수신받은 상기 신규노드가 연결을 요청하는 과정을 포함한다.
오버레이, 멀티캐스트, 신규노드, 자식노드, 부모노드

Description

서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법{COMPOSITION METHOD FOR SERVICE-ORENTED OVERLAY MULTICAST TREE}
본 발명은 오버레이 멀티캐스트에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 최초 수신된 가입응답 메시지에 따라 부모노드를 설정하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 멀티캐스트는 한 참가자가 그룹의 다른 참가자들 모두에게 데이터를 효과적으로 전송하기 위한 네트워크 기술이다.
네트워크 계층에서 멀티캐스트 라우터에 의해 수행되는 아이피(Internet Protocol, 이하 'IP') 멀티캐스트는 패킷이 송신자에 의해서 한번 전송되면, 물리적인 네트워크상에 불필요한 중복 없이 모든 호스트에게 전달된다.
그러므로 IP 멀티캐스트는 전송 지연과 네트워크 효율 측면에서 데이터를 그룹에 참가하고 있는 종단 시스템들에게 분산시키기 위한 가장 효과적인 방법이다.
그러나 IP 멀티캐스트는 망의 대역폭 및 송신자의 부하를 절약하는 효과가 있지만, 그룹/송신자 당 상태관리, 보안문제, 주소 할당문제, 비신뢰적 전송, flow/congestion control 결여, slowly deployment 등이 발생한다는 문제점이 있었 다.
이와 같은 IP 멀티캐스트의 문제점으로 인하여 멀티캐스트를 위한 다른 접근 방식인 오버레이 멀티캐스트가 대안으로 제안되고 있다.
도 1은 종래의 오버레이 멀티캐스트 트리의 기본적인 구성을 보인 망 구성도로서, 인터넷 망 위에서 송수신자들을 연결하는 오버레이 트리 구성을 보여준다.
오버레이 멀티캐스트는 데이터 전달을 위해서 오버레이 멀티캐스트 트리를 생성하고 유지한다.
즉, 멀티캐스트 그룹의 참가자들이 가상네트워크를 형성하기 위해서 서로 연결하는 것이다.
그 구성원들은 가상의 네트워크상에서 스스로 멀티캐스트 데이터를 라우팅하고, 이 데이터는 모든 멤버들에게 전달된다.
즉, 멀티캐스트 기능이 라우터에서 종단 호스트로 이동한 것이다.
최근에 들어 종단 시스템들의 처리속도, 저장능력, 그리고 네트워크 조건의 향상으로 인해 오버레이 멀티캐스트는 현재 네트워크 상황에 적용이 용이하다.
그러나 응용계층에서 최종 목적지에 도착하기 위한 트래픽은 경로상의 몇몇 종단 시스템들을 경유해야만 하므로, 오버레이 멀티캐스트는 IP 멀티캐스트에 비해서 전송 지연이 증가되는 문제점이 있었다.
따라서 그룹 멤버들 간의 효율적인 트리 구성이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 신규노드와 기존노드 간의 딜레이를 산출하는데 소요되는 오버헤드를 줄이기 위한 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법은, 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 있어서, 상기 멀티캐스트 그룹에 참여하고자 하는 신규노드로 부터 가입요청(Join.request) 메시지를 송신 받는 과정과; 상기 가입요청의 허용이 가능한 차수를 확인하는 과정과; 상기 확인하는 과정 결과, 만약 상기 허용이 가능한 차수가 있으면 자신이 리프노드인지를 확인하는 과정과; 상기 리프노드일 경우, 상기 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송하는 과정 및; 상기 가입응답 메시지를 수신받은 상기 신규노드가 연결을 요청하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따르면, 새로운 그룹 참가자가 스트림을 받아 재생하기 위한 트리의 조인 시간을 줄임으로써, 소규모 단위그룹이라도 실제 서비스가 가능한 서비스 지향적이며 현실적인 오버레이 멀티캐스트 트리를 제공하는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 기본 원리는, 신규노드로 전송되는 최초 가입응답 메시지에 따라 부모노드를 설정하고 그 이후 전송되는 가입응답 메시지는 모두 차단하는 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 시스템(100)은 멀티캐스트 그룹에 가입하고자하는 신규노드(New Node)(210)와, 신규노드(210)가 멀티캐스트 그룹에 가입하기 위해 처음으로 접속하는 랑데부 서버(Rendezvous Server)(220)와, 랑데부 서버(220)를 통해 멀티캐스트 그룹에 가입하도록 정보를 송신하는 루트노드(Root Node)(230)와, 루트노드(230)에 연결된 적어도 하나 이상의 1차 자식노드(240)와, 적어도 하나의 1차 자식노드(240)에 연결된 적어도 하나 이상의 2차 자식노드(250)를 포함하여 구성된다.
도 2와 같이 구성된, 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리(100)의 동작은 다음과 같다.
우선, 본 발명에 따르는 멀티캐스트 트리(100)에서 신규노드(210)는 멀티캐 스트 그룹에 가입하고자 할 때 일차적으로 랑데부 서버(220)에 접속하게 된다.
도 2를 참조하면 랑데부 서버(220)는 루트노드(230)와 개별적으로 도시하였으나 바람직하게, 랑데부 서버(220)와 루트노드(230)는 하나의 서버로 구성될 수 있다.
그러면 랑데부 서버(220)는 신규노드(210)를 현재 멀티캐스트 그룹에 가입할 수 있도록 루트노드(230)의 정보를 전송한다.
루트노드(230)의 주소를 받은 신규노드(210)는 루트노드(230)를 잠재적인 부모노드로 지정하고, 자신의 주소를 포함하는 가입요구(Join.request) 메시지를 전송한다.
상기 가입요구(Join.request) 메시지를 받은 루트노드(230)는 자신에게 허용된 차수가 있다면 가입응답(Join.response) 메시지를 신규노드(210)에게 전송하고, 적어도 하나 이상의 제 1차 자식노드(240)에게 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송한다.
그러면, 제 1차 자식노드(240)는 적어도 하나 이상의 제 2차 자식노드(250)로 상기 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송한다.
도 2에서는 본 발명의 이해를 돕고자 제 2차 노드(250)까지만 도시하였으나, 3차 이상의 노드들이 존재하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2에서 2차 자식노드(250)는 리프노드(leaf node)와 같은 의미로 사용한다.
바람직하게, 리프노드란 하위노드에 더 이상의 자식노드가 없는 노드이다.
상기 가입지시(Join.indication) 메시지는 제 1차 및 제 2차 자식노드(240, 250)의 각각의 주소, 신규노드(210)의 주소, 허용 가능한 차수를 체크하는 모듈을 구비한다.
상기 가입지시(Join.indication) 메시지를 전달받은 제 1차 및 제 2차 자식노드(240, 250)는 허용 가능한 차수가 있으면 가입응답(Join.response) 메시지를 신규노드(210)에게 전송하고, 리프노드가 아닌 경우 가입지시(Join.indication)메시지를 하위노드에게 전달한다.
멀티캐스트 그룹에 가입하고자 하는 신규노드(210)는 가장 먼저 도착한 가입응답(Join.response) 메시지를 보낸 노드를 부모노드로 확정하여 그룹에 가입하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법(300)은, 멀티캐스트 그룹에 참여하고자 하는 신규노드로 부터 가입요청(Join.request) 메시지를 받는 과정(S310)과, 허용 가능한 차수를 확인한 결과(S320), 차수가 없으면 자신의 하위노드로 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송하고(S325), 종료한다.
만약 차수가 있으면 자신이 리프노드인지를 확인하고(S330), 리프노드일 경우 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송하고(S340) 신규노드의 연 결요청을 대기하게 된다(S350).
한편, 리프노드가 아닐 경우 자신의 하위노드들에게 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송한 후(S335), 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송한 후(S340) 신규노드의 연결요청을 대기한다(S350).
도 4는 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 있어 신규노드의 진행을 보여주는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 있어 신규노드의 처리 진행(400)은 우선, 멀티캐스트 그룹으로 가입을 원하는 신규노드는 랑데부 서버에 루트노드의 주소를 요청한 후(S410), 상기 랑데부 서버로부터 받은 루트노드의 주소로 가입요청(Join.request) 메시지를 송신한다(S420).
그러면 신규노드는 멀티캐스트 그룹을 구성하는 적어도 하나 이상의 노드로부터 가입응답(Join.response) 메시지를 수신받고(S430), 그 중 가장 먼저 도착한 가입응답(Join.response) 메시지를 보낸 노드를 부모노드로 설정함으로써 상기 멀티캐스트 그룹에 가입하게 된다(S440).
가입 후 수신되는 가입응답(Join.response) 메시지는 모두 차단(Block)된다(S450).
도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 위해 전송하는 메시지 패킷의 구조를 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 상기 메시지 패킷(500)의 구조는 일반적인 UDP(User Datagram Protocol) 패킷 구조에 넷마스크(Netmask)(A)를 추가하여 같은 랜 상에 있는 자식노드들에게는 부모노드가 브로드캐스팅을 함으로서 데이터의 중복을 피할 수 있다.
여기서, 아이피(Internet Protocol, 이하 'IP') 주소에 대해 상술하면 다음과 같다.
우선 IP 주소는 네트워크 주소와 호스트 주소를 구성된다.
상기 호스트주소는 랜(Local Area Network, 이하 'LAN') 내부에서 각 컴퓨터를 구분하기 위한 번호이고, 네트워크주소는 LAN과 외부 다른 LAN과의 구분을 위한 번호이다.
상기 넷마스크는 네트워크주소와 호스트주소를 구분하는 32비트로 된 마스크이다.
예를 들면, '11111111 11111111 11111111 00000000'와 같이 8비트짜리 4개로 구성된 마스크는 10진법으로 표시하면 '255.255.255.0'이며, 이것이 곧 Class C의 호스트 주소들만을 부분망으로 분리하여 선택하는 Sub네트워크를 뜻하게 된다.
그리고 넷마스크가 같으면, 즉 네트워크 주소가 같으면 동일 LAN 상에 존재한다고 판단할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 오버레이 멀티캐스트 트리의 기본적인 구성을 보인 망 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 오버레이 멀티캐스트 트리를 구성함에 있어 기존 멤버 측의 전체적인 처리 흐름을 보인 순서도.
도 4는 본 발명에 의한 오버레이 멀티캐스트 트리를 구성함에 있어 신규노드 측의 전체적인 처리 흐름을 보인 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따르는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 위해 전송하는 메시지 패킷의 구조를 보여주는 블록도.

Claims (7)

  1. 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹에 참여하고자 하는 신규노드로 부터 가입요청(Join.request) 메시지를 송신 받는 과정과;
    상기 가입요청의 허용이 가능한 차수를 확인하는 과정과;
    상기 확인하는 과정 결과, 만약 상기 허용이 가능한 차수가 있으면 자신이 리프노드인지를 확인하는 과정과;
    상기 리프노드일 경우, 상기 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송하는 과정 및;
    상기 가입응답 메시지를 수신받은 상기 신규노드가 연결을 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 허용이 가능한 차수를 확인하는 과정은
    상기 확인하는 과정 결과, 상기 허용이 가능한 차수가 없으면 자신의 하위노드로 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송하고 종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 리프노드인지 확인하는 과정은
    상기 리프노드가 아닐 경우, 자신의 하위노드들에게 가입지시(Join.indication) 메시지를 전송하는 단계와,
    상기 신규노드에게 가입응답(Join.response) 메시지를 전송하는 단계 및,
    상기 신규노드의 연결요청을 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 리프노드는
    하위노드에 더 이상의 자식노드가 없는 노드인 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 신규노드가 멀티캐스트 그룹으로 가입하는 과정은
    상기 멀티캐스트 그룹으로 가입을 원하는 상기 신규노드는 상기 랑데부 서버에 상기 루트노드의 주소를 요청하는 과정과,
    상기 랑데부 서버로부터 받은 상기 루트노드의 주소로 가입요청(Join.request) 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 신규노드는 상기 멀티캐스트 그룹을 구성하는 적어도 하나 이상의 노드로부터 가입응답(Join.response) 메시지를 수신받는 과정과,
    상기 수신받는 메시지 중 가장 먼저 도착한 가입응답(Join.response) 메시지를 보낸 노드를 부모노드로 설정함으로써 상기 멀티캐스트 그룹에 가입하는 과정 및,
    상기 가입 후 수신되는 가입응답(Join.response) 메시지는 모두 차단(Block)하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성 방법.
  6. 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 위해 전송하는 메시지 패킷의 구조에 있어서,
    상기 메시지 패킷의 구조는 유디피(User Datagram Protocol, 이하 'UDP') 패킷 구조에 넷마스크를 추가하여 동일 랜 상에 있는 자식노드들에게는 부모노드가 브로드캐스팅을 함으로써 데이터의 중복을 피할 수 있는 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 위해 전송하는 메시지 패킷의 구조.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 넷마스크는
    네트워크주소와 호스트주소를 구분하는 32비트로 된 마스크인 것을 특징으로 하는 서비스 지향적인 오버레이 멀티캐스트 트리 구성을 위해 전송하는 메시지 패킷의 구조.
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