KR20120005033A - 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통한 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

실패로부터 빠른 회복을 허용하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크에서 리던던시 메커니즘을 제공하기 위해, 실패의 경우에, 리던던시 메커니즘이 대체 경로를 경유해서 제공자 네트워크를 통해 패킷 전송을 재라우트하도록 시작되고, 어드레스 철회 메시지가 데이터 플레인 프로토콜을 사용하여 실패된 경로를 따라 네트워크 노드에 전달되는 것이 제안된다. 어드레스 철회 메시지를 수신하는 네트워크 노드는 그것이 이전에 학습한 MAC 어드레스들을 플러싱한다.

Description

패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통한 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법{METHOD FOR CLIENT DATA TRANSMISSION THROUGH A PACKET SWITCHED PROVIDER NETWORK}
본 발명은 전자통신 분야에 관한 것으로, 특히, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 제공하기 위한 방법 및 관련 장치에 관한 것이다.
전송 네트워크들(transport networks)이 통상적으로 TDM(time-division multiplexing) 기술에 의존하는 반면에, 이더넷 트래픽(Ethernet traffic)과 같은 패킷 서비스들의 네이티브 전송(native transport)을 허용하는 기술들이 최근 개발되었다. 제공자 네트워크를 통해 이더넷 전송을 허용하는 기술은 PBN(Provider Bridge Network)로서 알려져 있고, 여기에서, 제공자 네트워크에서 이더넷 스위칭 디바이스들은 제공자 브리지들(Provider Bridges)이라 불린다.
이더넷 프레임들은 MAC 어드레스들이라고 하는 목적지 어드레스들 및 물리적인 소스를 포함하고, MAC는 OSI 모델에서 데이터 링크 레이어 2(data link layer 2)에서 액세스를 제어하는 프로토콜인, 미디어 액세스 제어(Media Access Control)를 나타낸다.
기본적인 이더넷 표준 IEEE 802.1은 학습 브리지(learning bridge)를 특징으로 하는 서비스인, MAC 어드레스 학습을 규정하고, 여기에서, 수신된 패킷의 소스 MAC 어드레스 및 그 패킷이 수신된 인터페이스는, 그 어드레스로 예정된 장래 패킷들이 그 어드레스가 위치되는 브리지 인터페이스에만 포워딩될 수 있도록 저장된다. 인식되지 않은 어드레스들로 예정된 패킷들은 패킷이 수신된 인터페이스와는 상이한 모든 다른 브리지 인터페이스로 포워딩된다. 이 방식은 첨부된 LAN들 상에서 트래픽을 최소화하는 것을 돕는다.
이더넷 브리지된 네트워크들은 동일한 물리적인 기반구조를 통해 상이하고 고립된 방송 도메인들을 정의하기 위해 이더넷 프레임들에 부가되는 VLAN 태그들을 사용할 수 있다. 이 기술은 서로 다른 고객들로부터 트래픽을 고립시키도록 전송 네트워크에서 유용할 수 있다. VLAN 태그들이 고객들에 의해 이미 사용될 수 있기 때문에, IEEE 802.1ad에서 규정된 Q-in-Q라고 하는 기술은 태그된 패킷들을 태그함으로써 VLAN 스페이스를 연장하고, 그래서, "이중-태그된" 프레임을 생성한다. C-VLAN라고 하는 제 1 VLAN 태그는 고객 목적들용으로 이용가능하고, S-VLAN이라고 하는 제 2 VLAN 태그는 서비스 제공자에 의해 부가된다. VLAN 기반의 제공자 브리지 네트워크들은 4096 VLAN ID들의 제한을 겪고, 그러므로, 그것들을 큰 백본 네트워크들(backbone networks)에서 사용하기에 비실용적으로 만든다.
MAC-in-MAC라고 하고, IEEE 802.1ah에서 규정되는 또 다른 기술은 이 레이어 2 스케일링 문제를 말끔히 회피하고, 수십만 개의 MAC 어드레스들을 학습하기 위해 코어(core) 및 백본 스위치들에 대한 필요성을 제거한다. 이것은 제공자 네트워크의 에지 노드(edge node)에서, 백본 제공자 MAC 어드레스들을 이더넷 프레임에 부가함으로써 달성된다.
네이티브 레이어 2 전송을 위한 대안의 기술은, MPLS(Multi Protocol Label Switching) 기술을 사용하는 VPLS(virtual private LAN service)로서 알려져 있다. VPLS의 기본적인 정의 요소들은 VSI(virtual switch instances) 및 PW(pseudo wires)이다. VSI는 "스플릿 호라이즌(split horizon)" 학습 및 포워딩을 갖는 가상 MAC 브리징 인스턴스이다. 스플릿 호라이즌 포워딩은 하나의 PW로부터 수신된 알려지지 않은 MAC 어드레스들이 임의의 다른 PW에 포워딩되지 않는다는 것을 의미한다. 이것은 포워딩 루프들을 회피한다. PW는 상이한 노드들에서 VSI들 간에 트래픽을 전송하는데 사용된다. PW들의 완전 메시(full mesh)는 모든 노드들이 도달될 수 있음을 보장하도록 요구된다.
VPLS 네트워크는 VPLS PW들을 지원하는 MPLS 라벨 스위칭된 경로(LSP)를 우선 규정함으로써 확립된다. 이것은 IP 기반의 시그널링 프로토콜들을 통해 달성될 수 있다. 경로들은, 타깃 목적지에 LSP에 대한 가장 짧은 경로를 선택하는 OSPF(Open Shortest Path First) 링크-상태 프로토콜을 사용하여 우선 결정된다. LSP들의 완전 양방향 메시(full bidirectional mesh)는 모든 참여하는 VPLS 제공자 에지(PE) 노드들 간에 확립될 필요가 있다. LDP(Label Distribution Protocol) 또는 RSVP-TE(Resource Reservation Protocol - Traffic Engineering)가 이후 라벨 정보를 분배하는데 사용된다. 다음 스텝에서, PW들은 기존의 LSP들을 통해 확립된다. 이것은 PW 라벨들을 교환하기 위해, LDP(IETF RFC4762) 또는 BGP(Border Gateway Protocol)(IETF RFE4761)를 사용하여 달성될 수 있다.
전송 네트워크들은 통상적으로, GMPLS 프로토콜 한조(suite), 전송 어플리케이션들을 위한 MPLS-TE 제어 프로토콜들의 확장에 기초하고, OSPF-TE 및 RSVP-TE를 포함하는 제어 플랜(control plane)을 갖는다. 예를 들어, OSPF-TE는, 가장 짧은 경로를 계산할 때 대역폭 이용가능성을 고려하는 반면에, RSVP-TE는 대역폭의 보류(reservation)를 허용한다.
VLPS 아키텍처는 일반적이며, 임의의 적절한 패킷 스위칭된 네트워크 상에서 이용가능하다. 그러므로, T-MPLS, MPLS-TP, 및 PBB-TE와 같은 다른 터널 메커니즘들에 기초하여 VPLS형 방식을 파악하는 것이 가능하다.
VPLS의 확장은 VPLS에서의 확장성 문제들(scalability issues)을 해소하는데 예정된 계층적 VPLS(H-VPLS)라고 한다. VPLS에서, 모든 제공자 에지(PE) 노드들은, 모든 목적지들이 도달될 수 있음을 보장하기 위해 완전 메시에서 상호접속된다. H-VPLS에서, 단일 PE로의 다수의 고객 에지(CE) 접속들을 모으는, MTU(multi-tenant unit)라고 하는 새로운 타입의 노드가 소개된다.
제공자 네트워크들은 통상적으로, 네트워크를 통한 라우트(route)를 따라 실패의 경우에, 패킷들이 대체 라우트(alternate route)를 통해 스위칭될 수 있도록, 네트워크 리소스들의 일부 리던던시(redundancy)를 제공한다. 하지만, MAC 학습이 적용될 때, 타임-아웃 또는 재학습(re-learning)이 일어날 때까지, 역방향의 패킷들이 실패된 오랜 라우트를 따라 스위칭되도록, 오랜 라우트들을 따르는 제공자 브리지들은 학습된 오랜 MAC 어드레스들을 갖는다. 하지만, 이 동작은 네트워크 회복 시간에 악영향을 미친다.
그래서, 본 발명의 목적은, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크에서의 실패로부터 보다 빠른 회복을 허용하는 방법 및 관련 네트워크 노드들을 제공하는 것이다.
아래에서 나타나는 여러 가지 목적들은, 실패의 경우에, 대체 경로를 통해 제공자 네트워크 내에서 패킷 전송을 재라우트(reroute)하는 리던던시 메커니즘이 시작되고, 어드레스 철회 메시지(address withdrawal message)는 데이터 플레인 프로토콜을 사용하여 실패된 경로를 따라 네트워크 노드들에 전달된다. 어드레스 철회 메시지를 수신하는 네트워크 노드는, 그것이 이전에 학습하였던 어드레스들을 플러시(flush)한다. 선택적으로, 어드레스 철회 메시지는 제거될 MAC 어드레스들의 명확한 리스트를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 솔루션은 적절한 목적지에 대한 트래픽의 빠른 회복을 위해, MAC 플러시를 구현하는데 필요한 메시지들을 전달하기 위해, 이더넷 OAM과 같은, 기존의 이더넷 데이터 플레인 펑션들을 사용하는 것에 기초한다. 이 솔루션은 LDP(Label Distribution Protocol)와 같은 IP 기반의 시그널링 프로토콜들을 필요로 하지 않고, 사용된 에지 리던던시 메커니즘의 타입에 의존하지 않는다.
실시예에서, 솔루션은 이더넷 스위칭된 네트워크들에 대해 규정되지만, 집중된 네트워크 관리자를 통해 직접 관리될 수 있는, 제어 플레인 프로토콜들 없이 전개되는 VPLS 또는 H-VPLS 네트워크들(VPLS: Virtual Private LAN Service; H-VPLS: Hierarchical Virtual Private LAN service)에 또한 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 이제, 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.
본 발명은 패킷 스위칭된 제공자 네트워크에서의 실패로부터 보다 빠른 회복을 허용하는 방법 및 관련 네트워크 노드들을 제공한다.
도 1은 상이한 클라이언트 디바이스들 간의 두 방향들 모두에서 이더넷 트래픽을 전송하는 개략적인 제공자 네트워크를 도시하는 도면.
도 2a는 도 1의 네트워크에서의 실패를 도시하는 도면.
도 2b는 실패 쪽으로의 방향에서 포워딩된 패킷들이 손실되는 것을 도시하는 도면.
도 2c는 도 1의 네트워크에서 리던던트 경로(redundant path)를 통해 전송이 회복되는 것을 도시하는 도면.
도 3은 새로운 표준 이더넷 OAM 메시지를 사용하는 어드레스 철회 메시지의 제 1 실시예의 포맷을 도시하는 도면.
도 4는 벤더-특정(vendor-specific) OAM PDU를 사용하는 어드레스 철회 메시지의 대안의 포맷을 도시하는 도면.
도 5는 도 3 또는 도 4의 MEL 필드에서 사용되는 코딩들을 갖는 테이블을 도시하는 도면.
도 6은 새로운 특별화된 이더넷 프로토콜 프레임을 사용하는 어드레스 철회 메시지의 제 2 실시예의 포맷을 도시하는 도면.
도 7은 제 3 실시예에서, VPLS 기술을 사용하는 이더넷 전송을 도시하는 도면.
도 8은 제 3 실시예에서, 실패의 경우에, 리던던시 메커니즘이 고객 에지 노드에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우에의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 9는 상태 변경이 제공자 에지 노드에서 검출될 수 있는 경우에서의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 10은 제 4 실시예에서, H-VPLS 기술을 사용하는 이더넷 전송을 도시하는 도면.
도 11은 제 4 실시예에서, 실패의 경우에, 리던던시 메커니즘이 사용자-제공자 에지 노드에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 12는 제 4 실시예에서, 상태 변경이 네트워크 제공자 에지 노드에서 검출될 수 있는 경우의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 13은 제 5 실시예에서, 제공자 브리지 네트워크 기술을 사용하는 이더넷 전송을 도시하는 도면.
도 14는 제 5 실시예에서, 실패의 경우에, 리던던시 메커니즘이 고객 에지 노드에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 15는 제 5 실시예에서, 상태 변경이 제공자 에지 노드에서 검출될 수 있은 경우의 메시지 흐름을 도시하는 도면.
도 16은 고객 BPDU들 프레임들의 선택적인 터널링을 사용하는 에지 리던던시 메커니즘의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 17은 제공자 에지 노드가 고객 STP에 참여하는, 에지 리던던시 메커니즘의 제 2 예를 도시하는 도면.
도 18은 고객 STP 관점으로부터 포인트-포인트 링크들에 의해 접속되는 링 CE, PE1, PE2에 의해 조성된 네트워크 토폴로지를 도시한 도면.
예시적인 제공자 네트워크(PN)가 도 1에 도시되어 있다. 이 예에서, 고객은 두 개의 고객 네트워크 도메인들(CN1,CN2)을 가지며, 제공자 네트워크(PN)를 통해 그의 네트워크 도메인들을 상호접속하고자 한다. 고객 네트워크 도메인(CN1)에서의 고객 에지(CE) 노드(N1)는 두 개의 제공자 에지(PE) 브리지 노드들(N2,N3)에 두 개의 개별 접속들을 통해 접속된다. 이 이중 액세스는 리던던시 목적을 위해 기능한다. 특히, 리던던시 메커니즘은, N1이 N2 또는 N3과 트래픽을 교환하도록, 노드들(N1,N2,N3) 사이에서 지원된다. 이 예에서, N1과 N2 간의 경로는 N1과 N3 간의 경로가 비활성인 동안, 작동한다.
고객 도메인(CN2)에서, 제 1 고객 에지 노드(N6)는 제공자 에지 브리지 노드(N4)에 접속되고, 제 2 고객 에지 노드(N7)는 제공자 에지 브리지 노드(N5)에 접속된다. 네트워크 내부 제공자 브리지 노드들(N8,N9,N10)은 제공자 에지 브리지 노드들(N2,N3,N4,N5)을 상호접속시킨다. 고객 네트워크 도메인들(CN1,CN2)간의 데이터 전송은 제공자 브리지 노드들(N2,N8,N10,N4)을 경유해서 고객 에지 노드(N1)로부터 고객 에지 노드(N6)로 활성 경로(AP)를 통해 스위칭된다.
아래의 실시예들에서, 제공자 브리지 네트워크(PN)에서의 모든 제공자 브리지 노드들은 PBN의 경우에서와 같이 고객 MAC 어드레스 학습 및 포워딩을 수행하고, 또는 VPLS PE 노드들만이 VPLS 및 H-VPLS에 대한 경우와 같이, MAC 어드레스 학습을 수행한다. 위에서 설명된 바와 같이, MAC 어드레스 학습은, 학습 브리지 노드가 수신된 패킷의 소스 MAC 어드레스와, 그 어드레스로 예정된 장래 패킷들이 그 어드레스가 위치되는 브리지 인터페이스에만 포워딩될 수 있도록 그 패킷이 수신된 인터페이스를 저장하는 서비스이다.
고객 노드(N1)의 MAC 어드레스가 α이고, 고객 노드(N6)의 MAC 어드레스가 β라고 가정하자. 여기에서, N1에서 N6로 전달된 패킷은 목적지 어드레스로서 MACβ를 그리고 소스 어드레스로서 MACα를 포함한다. 그러므로, 제공자 에지 브리지 노드(NE2)는, MACα가 그것의 포트(P21)와, 활성 경로(AP) 상의 N2에 접속된 포트로부터 들어오는 것으로서 제공자 브리지 네트워크에서의 모든 다른 제공자 브리지 노드들로부터 들어오고 있음을 학습한다.
도 2a는 N1과 N2 사이에서 동작하는 이더넷 액세스 링크에 영향을 미치는 실패(F)를 도시한다. 연속 동작으로서, 리던던시 메커니즘은 N1과 N3 간의 스페어 링크(spare link) 상에서 모든 트래픽을 이동시킨다. 이것은 도 2b에서 도시되어 있다. 이제부터, 소스 어드레스 MACα를 갖는 패킷들은 N3에 접속된 포트로부터 들어오는 것으로서 제공자 네트워크(PN)에서 모든 다른 노드들 및 포트(P31)에서 들어오는 것으로서 N3에서 학습된다. 명백히, 이 포트는 적어도, 전자(former) 활성 경로(AP) 중에서 앞의 하나와는 상이한 몇몇 노드들에 있다.
어쨌든, N2에서 N3로의 스위치 오버(switch over) 및 리던던시 메커니즘의 시작 후에, 그리고 소스 어드레스 MACα를 갖는 패킷이 제공자 네트워크(PN)에 의해 수신되지 않을 때까지 또는 노화 시간(aging time)이 고객 MAC 어드레스 학습을 수행하는 모든 노드들에서 만기될 때까지, 제공자 네트워크(PN)는 목적지 어드레스 MACα를 갖는 N6으로부터 들어오는 패킷을 지속적으로 N2에 포워딩한다. 한편, N2는 리던던시 메커니즘의 스위치 상태 때문에, 목적지 노드(N1)에 그 패킷을 전달할 수 없다. 그래서, 노드(N2)는 노드(N1)로 정해진 패킷들에 대한 "블랙 홀(black hole)"로서 동작한다. 이 동작은 네트워크 회복 시간에 악영향을 미치는데; 왜냐하면, 사실상, 제공자 네트워크(PN)를 통한 통신이 블랙홀링 상태(blackholing condition)가 아래에 의해 제거되지 않을 때까지 완전히 회복되지 않기 때문이다:
- 노드(N4)에 의해 소스 MAC 어드레스α를 갖는 패킷의 어떤 수신. 이 경우에, N4는 MAC 어드레스α를 재학습하고, 패킷을 정확한 고객 에지 노드(N1)에 또한 포워딩하는 N3에 패킷들을 전달하기 시작한다. 하지만, 이 이벤트의 발생은 통계적이며, 장시간을 소요할 수 있다.
- 또는, MAC 어드레스α의 필터링 엔트리(filtering entry)에 연관된 타임 아웃의 만기. 이 경우에, N4는 MAC 어드레스α를 노쇠화시키고, N3를 포함하여, 모든 네트워크 노드들에 패킷들을 유출시키기 시작한다. N3은 정확한 고객 에지 노드(N1)에 패킷을 포워딩한다. 이 타임-아웃은 또한, 꾀 긴 시간이 걸릴 수 있고: IEEE802.1d는 예컨대 디폴트 값으로서 300초를 추천한다.
이 잠재적인 문제는 제공자 브리지 네트워크들과 같은 이더넷 스위칭된 네트워크 기술에 대한 표준으로는 현재 해소되지 않는다. MPLS 기반의 VPLS 네트워크들에 대해, 이 문제점은 RF4762(LDP 신호를 사용하는 VPLS)에서 처리된다. 여기에서 제공되는 솔루션은 MPLS 기반의 네트워크들에 대한 제어 플레인 시그널링 프로토콜로서 LDP의 사용에 기초하고, VPLS 제공자 에지 노드가 에지 리던던시 메커니즘의 상태 변경을 검출할 수 있다고 가정한다. 하지만, 이더넷 네트워크들에 대해, 유사한 제어 플레인이 이용가능하지 않다. 더욱이, 상태 변경은 제공자 에지 노드에 필수적으로 가시적이지는 않다.
그러므로, 본 실시예들은 아래의 경우들을 포괄하기 위해 고객 프레임들의 백홀링 문제에 대한 일반화된 솔루션을 규정한다:
1. VPLS 네트워크들에서, 에지 리던던시 메커니즘이 CE 디바이스에 의해서만 검출되고, PE 디바이스에 의해 검출되지 않을 때;
2. VPLS/HVPLS 네트워크들에서, VPLS/HVPLS 네트워크 요소들이 PW(pseudo wire) 셋업 및 유지를 위해 제어 플레인 LDP 시그널링 프로토콜을 지원하지 않을 때; 및
3. 제공자 브리지(PBB 또는 PBB-TE) 네트워크들에서.
그러므로, 실시예들은, 적절한 목적지에 대한 트래픽의 빠른 회복을 위한 MAC 플러싱을 구현하도록 메시지를 전달하기 위해 이더넷 데이터 플레인 펑션들을 사용하는 것에 기초하는 제공자 네트워크를 위한 백홀링 문제에 대해 솔루션을 제공한다. 솔루션은 제공자 네트워크(PN)에서 MAC 플러싱을 트리거링하는 어드레스 철회 메시지(AWM) 패킷을 전파하기 위해 이더넷 데이터 플레인 펑션들을 연구한다. AWN 패킷은, 에지 리던던시 프로토콜의 상태의 변경을 검출하는 이더넷 스위칭 노드에 의해 생성된다. 이 패킷은 고객 MAC 어드레스 학습 및 포워딩을 수행하는 모든 이더넷 스위칭 노드에서 처리되고, 제공자 브리지 네트워크(PN) 내의 이더넷 활성 토폴로지(Ethernet active topology)를 따라 홉-홉(hop-by-hop) 포워딩된다.
의도된 동작을 달성하기 위해 이더넷 데이터 플레인 내에서 AWN 패킷을 전달하기 위해 상이한 대안의 메커니즘들이 아래에서 설명된다. 모든 이러한 예들은 동일한 고레벨 동작을 공유한다.
제 1 실시예에서는, 이더넷 OAM(Operation, Administration, and Maintenance) 펑션들을 이용한다. 특히, 어드레스 철회 메시지를 위한 새로운 이더넷 OAM 프로토콜 데이터 유닛(PDU)이 규정된다. AWM은, 여기에서 참조문헌으로써 포함되는 ITU-TY.1731에서 규정되는 바와 같이, 새로운 표준 OAM PDU로서 또는 벤더-특정 VSM OAM PDU로서 규정될 수 있다. 새로운 표준 OAM PDU의 예가 도 3에 도시되어 있다. 벤더-특정 OAM PDU의 대안의 예가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에서, AWM VSM 메시지 서브 타입은, 예컨대 0x01로서 선택될 수 있고, OAM PDU의 MAC 철회 목적을 나타낼 수 있는 벤더 특정 OUI 필드 및 SubOpCode 필드에 의해 식별된다. Y.1731에서 정의되는 바와 같이, 멀티캐스트 DA 클래스 2는, MAC 플러싱을 수행하는데 필요한 임의의 제공자 브리지 노드들에서 그것이 처리되도록 하기 위해, AWM용으로 사용된다. 멀티캐스트 DA 클래스 2의 특정 어드레스는 MIP(Maintenance Entity Group Intermediate Point)의 MEL(MEL: MEG Level; MEG: Maintenance Entity Group) 또는 AWM이 전달되는 MEP(Maintenance Entity Group Edge Point)에 따라 선택된다.
AWM 패킷은 선택적으로 하나 이상의 TLV 요소들(Type Length Value)을 포함할 수 있다. 위의 실시예에서, MAC 리스트 TLV라고 하는 선택적 TVL이 선택되고, 그것은 관련된 VPLS 예에 대해 플러시되어야 하는 MAC 어드레스들만의 특정한 리스트를 제공한다. MAC 리스트 TLV는 제거될 MAC 어드레스의 리스트를 나타내는 Nx48 바이트들의 길이를 갖는 필드이다.
상이한 벤더 특정 OAM PDU가 규정되고, 위의 실시예의 배경에서 사용됨을 이해해야 한다. ITU-T Y.1731이 벤더 특정 목적들, 예컨대 벤더 특정 MCC OAM PDU에 대한 상이한 메커니즘들을 규정함을 또한 이해해야 한다. Y.1731의 장래 버전이 벤더 특정 목적들, 예컨대 벤더 특정 SCC OAM PDU에 대한 다른 메커니즘들을 규정하는 것이 가능할 수 있다. 이들 벤더 특정 PDU들 중 어느 하나의 사용은 위의 실시예의 배경에서 기술적으로 용이하다.
이더넷 AWM 프레임은 이더넷 AWM OAM PDU에 이더넷 캡슐화(Ethernet encapsulation)을 적용함으로써 얻어진다. MAC 목적지 어드레스는 이웃하는 노드들로 하여금, AWM 프레임으로서 프레임을 식별하고 그것을 국부적으로 처리하도록 허용한다. AWM OAM 패킷 MAC 목적지 어드레스는 ITU-T Y.1731에서 규정되는 바와 같이, '멀티캐스트 클래스 2 DA' 또는 이웃 포트(공지되면)의 MAC 어드레스일 수 있다. MAC 소스 어드레스는 AWM 프레임을 생성하는 MIP 또는 MEP의 MAC 어드레스이다.
Y.1731는 OAM 펑션의 타입에 의존하는 두 가지 타입들의 멀티캐스트 어드레스들을 규정한다:
- 모든 모니터링 제거 포인트들(MEP들: monitoring termination pints)에 어드레스되는 OAM 프레임들에 대한 멀티캐스트 DA 클래스 1.
- 모든 모니터링 중간 포인트들(MIPs: monitoring intermediate points) 및 모든 모니터링 제거 포인트들(MEPs)에 어드레스되는 OAM 프레임들에 대한 멀티캐스트 DA 클래스 2.
본 실시예에서, 멀티캐스트 DA 클래스 2의 사용은 MAC 플러싱을 수행하는데 필요한 임의의 이더넷 노드들에서 그것이 처리되게 하기 위해 AWM에 대해 선호된다. 멀티캐스트 DA 클래스 2는 AWM이 전달되는 MIP/MEP의 MEL에 따라 선택된다. 멀리캐스트 DA 클래스 2의 코딩은 도 5의 테이블에서 도시되어 있다. 가장 적은 상당한 니블(nibble)이, 임의의 이더넷 OAM 패킷이 참조하는, OAM 레이어의 레벨을 포함함에 유의하자.
제공자 브리지 네트워크들에서, S-VLAN 태그는, AWM OAM PDU가 특정 S-VLAN 상에서 생성되고, 그러므로, 그 특정한 S-VLAN에 대해 MAC 플러싱 동작을 트리거링한다.
사용자-네트워크 인터페이스(UNI) 링크들 상에서, AWM OAM PDU는 섹션 레벨에 대해 생성될 수 있고, 그러므로, 그 UNI에 연관되는 모든 서비스 예들, S-VLAN 또는 VPLS 예들에 대해 MAC 플러시 동작을 트리거링한다. 섹션 레벨에 대해 생성되는, AWM OAM 프레임들은 통상적으로, 예컨대 섹션 OAM PDU들과 같이 언태그(untag)된다.
(H-)VPLS 네트워크들에서, AWM OAM 프레임들은 언태그되고, PW(pseudowire) 캡슐화된다. 그러므로, 그것들은 프레임이 수신된 특정 PW와 연관되는 (H-)VPLS 인스턴스에 대해 MAC 플러시 동작을 트리거링한다.
AWM 메시지들을 전달하기 위한 OAM 채널의 사용은, 소유권 연장들(proprietary extensions)을 구현하기 위해 잘 규정된 메커니즘에 의존하는 이점을 갖지만, 그것은, MEG(Maintenance Entity Group) 네스팅(nesting)이 고려되는 일반적인 경우에 약간 더 복잡하다는 단점을 갖는다. 프로토콜 규칙들에 관한 부가적인 세부사항들은 아래에서 추가로 설명된다.
제 2 실시예에서, AWM은 특별히 새로운 프로토콜로서 규정된다. 특히, 새로운 이더타입(EtherType)은 이더넷 프레임들을 통해 어드레스 철회 메시지를 전달하기 위해 규정된다. AWM 프레임 포맷이 도 6에 도시되어 있다.
AWM은 벤더 특정 이더타입으로서 또는 서브 타입과의 벤더 특정 이더타입의 조합으로서, 새로운 표준 이더타입으로서 규정될 수 있다. 그러한 패킷을 수신할 때 이더넷 스위칭 노드는 이더타입 또는 <EtherType, Sub-Type> 필드(들)에 따라 그것을 AWM으로서 처리한다.
MAC 목적지 어드레스는 이웃 노드로 하여금, 그 프레임을 AWM 프레임으로서 식별하고, 그것을 국부적으로 처리하도록 허용한다. 상이한 대안들이 존재한다:
- 모든 제공자 브리지들 MAC＠
- 또 다른 보류된 멀티캐스트 MAC 어드레스
- 소유권 멀티캐스트 MAC 어드레스
처음 2개의 옵션들(모든 제공자 브리지 MAC＠ 또는 또 다른 보류된 멀티캐스트 MAC 어드레스)은, 소유권 솔루션이 사용되면 그것들이 또한 사용될 수 있지만, 표준 솔루션이 전개되는 경우에 보다 적절하다.
AWM(예컨대, 소유권 멀티캐스트 MAC 어드레스)에 전용된 멀티캐스트 MAC 어드레스의 사용은 아래에서 논의되는 바와 같이, 빠른 포워딩 옵션의 구현을 단순화할 수 있다.
MAC 목적지 어드레스는 이웃 포트(알려지는 경우)의 MAC 어드레스일 수 있다. MAC 소스 어드레스는 AWM 프레임을 생성하는 포트의 MAC 어드레스이다.
제공자 브리지된 네트워크들에서, S-VALN 태그는, AWM 메시지가 그 특정 S-VALN에 대해 MAC 플러싱 동작을 트리거링하도록 특정 S-VLAN에 대해 생성되면, 제공될 수 있다.
UNI 링크들 상에서, AWM 메시지는 그 UNI와 연관된, 모든 서비스 예들, S-VLAN 또는 VPLS 예들에 대해 MAC 플러싱 동작을 트리거링하도록 언태그될 수 있다.
(H-)VPLS 네트워크들에서, AWM 메시지는 언태그되고, PW 캡슐화된다. 그래서, 그것은, 프레임이 수신된 PW와 연관되는 (H-)VPLS 예에 대해 MAC 플러싱 동작을 트리거링한다. 선택적 MAC 리스트 TLV는 제 1 실시예에서와 동일하다.
아래에서, 일반적인 규칙들이 설명되며, 그것들은 위의 실시예들에서 MAC 플러싱 동작의 구현을 개선한다.
에지 리던던시 메커니즘이 고객 에지(CE)에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하면, CE는, 이 CE와 연관된 모든 서비스 예들에 대해 MAC 플러싱을 트리거링하기 위해 하나의 언태그된 AWM 패킷, 또는 에지 리던던시 보호 스위치(edge redundancy protection switch)에 의해 영향을 받은 각각의 이더넷 가상 회로(EVC: Ethernet Virtual Circuit)를 위한 하나의 C-VLAN 태그된 AWM 패킷을 생성해야 한다. C-VLAN 번들링(bunling)의 경우에, AWM은 모니터링하는 C-VLAN 상에서만 생성된다. 반대로, 에지 리던던시 메커니즘이 제공자 에지(PE)에서만 검출되면, PE는 에지 리던던시 보호 스위치에 의해 영향을 받은, 서비스 레이어((H-)VPLS 또는 S-VLAN)에서 AWM 패킷을 생성한다.
C-VLAN 태그된 AWM을 수신한 후의 모든 에지 노드(PEB 또는 U-PE)는 C-VLAN이 매핑되는 서비스 레이어((H-)VPLS 또는 S-VLAN 중 하나) 상에서 학습되는 필터링 데이터베이스 MAC 엔트리들 모두를 제거한다. OAM 솔루션이 사용되면, AWM은 C-VLAN 레벨에서 MIP에 의해 인터셉트(intercept)된다. ad-hoc 솔루션이 사용되면, AWM은 AWM 프레임의 MAC DA 때문에 인터셉트된다.
언태그된 AWM를 수신한 후의 모든 에지 노드(PEB 또는 U-PE)는, AWM이 수신된 UNI 링크와 연관된 각각의 서비스 레이어(VPLS 또는 S-VLAN) 상에서 학습되는 필터링 데이터베이스 MAC 엔트리들 모두를 제거한다. OAM 솔루션이 사용되면, AWM은 섹션 MEP에 의해 인터셉트된다. ad-hoc 솔루션이 사용되면, AWM은 AWM 프레임의 MAC DA 때문에 인터셉트된다.
특정 S-VLAN 상에서 MAC 플러시 동작이 수행된 후에, 제공자 에지 브리지(PEB)는 특정 S-VLAN에 대한 활성 토폴로지를 따라 AWM를 생성한다. OAM 솔루션이 사용되면, AWM은 AWM에 대해 인에이블되는 활성 토폴로지를 따라 각각의 출력 포트(egress port) 상에서 적절한 S-VLAN 태그로 생성된다. MAC DA 및 MEL은 이웃 PB 노드 상에서 위치되는 MIP/MEP의 MEL에 따라서 각각의 포트 상에 설정된다. ad-hoc 솔루션이 사용되면, AWM이 AWM에 대해 인에이블되는 활성 토폴로지를 따라 각각의 출력 포트 상에서, 적절한 S-VLAN 태그로, 생성된다.
S-VLAN 태그된 AWM을 수신한 후에, 모든 제공자 브리지 노드는, 그 S-VLAN 상에서 학습되는 필터링 데이터베이스 MAC 엔트리들 모두를 제거한다.
특정 S-VLAN에 대해 MAC 플러싱 동작을 수행한 후에, 모든 제공자 브리지 노드는, MAC 플러싱 동작을 트리거링한 AWM이 수신된 포트를 배제하고, S-VLAN에 대한 활성 토폴로지를 따라 AWM를 생성한다. 이 프로세스는 PEB에서 AWM 생성을 위해 규정된 동일한 규칙들을 따른다.
특정 VPLS 인스턴스에 대해 MAC 플러싱 동작을 수행한 후에, VPLS PE 또는 H-VPLS U-PE 노드는, 그 VPLS와 연관된 모든 PW들 상에서 AWM를 생성한다. OAM 솔루션이 사용되면, AWM은 AWM에 대해 인에이블되는 각각의 PW 내에서 캡슐화되는 언태그된 이더넷 프레임으로서 생성된다. MAC DA 및 MEL은 이웃하는 (H-)VPLS PE 노드 상에 위치된 MIP/MEP의 MEL에 따라서 각각의 PW 상에 설정된다. ad-hoc 솔루션이 사용되면, AWM은 AWM에 대해 인에이블되는 각각의 PW 내에서 캡슐화되는 언태그된 이더넷 프레임으로서 생성된다.
PW로부터 AWM을 수신한 후에, 각각의 (H-)VPLS PE 노드는 그 PW와 연관된 VPLS 인스턴스 상에서 학습되는 필터링 데이터베이스 MAC 엔트리들 모두를 제거한다.
특정 VPLS 인스턴스에 대해 MAC 플러싱 동작을 수행한 후에, 각각의 (H-)VPLS N-PE 노드는, MAC 플러싱 동작을 트리거링한 AWM이 수신된 PW를 배제하고, 스플릿 호라이즌(split horizon) 규칙을 고려하여 그 VPLS 인스턴스와 연관되는, 모든 PW들 상에서 AWM을 생성하는데, 즉 허브(hub) PW로부터의 AWM의 수신은 임의의 허브 PW 상에서 AWM의 생성을 트리거링하지 않고, U-PE에서 AWM 생성을 위해 규정된 동일한 규칙들을 따른다.
각각의 에지 노드(U-PE 또는 PEB 중 하나)는 사용자-네트워크 인터페이스(UNI) 인터페이스들 상에서 AWM 패킷들을 생성하지 않아야 한다. 그것은, 제공자 브리지된 네트워크의 경우의 네트워크-네트워크 인터페이스들(NNIs) 및 (H-)VPLS 네트워크의 경우의 Hub/Spoke PW들 상에서만 AWM 패킷들을 생성해야 한다.
실시예들이 IP 기반의 시그널링 프로토콜들을 사용하지 않기 때문에, TCP(Transmission Control Protocol)과 같은 데이터 손실 또는 복제(duplication) 없는 패킷의 안전한 전달을 보장하는 전달 메커니즘이 이용불가능하다. 로버스트니스(robustness)를 희생하여, AWM이 생성되어야 할 때, 예컨대 3.33ms의 전송 기간으로, 동일한 AWM 패킷을 3번 전달하는 것이 제안된다. 수신시에, 동일한 동작을 참조하여, 3개의 OAM AWM 패킷들 중 단지 하나만이 MAC 필터링 엔트리들의 트리거로서 사용되는 것이 제안된다. 예를 들어, 이것은, 또 다른 하나가 제 1 AWM 패킷이 수신된 후에 10ms만큼 MAC 필터링 엔트리들 철회 동작을 지연시킴으로써 또는 앞의 10ms에서 동일한 서비스를 위해 수신되면, 임의의 서비스를 위해 수신된 AWM 패킷 때문에 MAC 필터링 엔트리들 철회를 NE로 하여금 트리거링하는 것을 방지함으로써 구현될 수 있다. 예외적인 경우에, AWM 패킷들 3개 모두는 손실되고, 학습된 MAC 엔트리들의 기존 만기 시간(300초)은 폴백 포지션(fallback position)로서 기능할 수 있다.
추가적인 개선에 따라, 플러싱된 필터링 데이터베이스 엔트리들의 수는, 서비스 인스턴스와 연관된 모든 엔트리들보다는 플러싱되어야 하는 엔트리들만이 제거된다는 점에서 최적화된다. 이 경우에, AWM 패킷은 선택적으로, MAC 리스트 TLV를 포함한다. 수신 시에, AWM 패킷은 MAC 리스트 TLV를 포함하면, NE는 리스트된 MAC 어드레스들만을 제거한다(그 서비스 인스턴스의 필터링 데이터베이스에서 제공되는 경우). 이 TLV의 사용은 선택적이다.
플러싱 시간을 최적화하는 것이 또한 가능하다. 이 경우에, AWM 패킷의 포워딩은 그것의 프로세싱이 완료되기 전에 수행된다. 이 빠른 포워딩을 위한 트리거들은, 새로운 표준 OAM PDU의 경우의 패킷 <목적지 MAC 어드레스, 이더타입, 옵코드(Opcode)>, 벤더 특정 VSM PDU의 경우의 패킷 <목적지 MAC 어드레스, 이더타입, 옵코드, OUI, SubOpCode>, 새로운 표준 MAC 철회 프로토콜의 경우의 패킷 <목적지 MAC 어드레스, EtherType>, 또는 소유권 MAC 철회 프로토콜의 경우의 패킷 <목적지 MAC 어드레스, EtherType, Sub-Type>이다.
소유권 멀티캐스트 MAC DA를 갖는 소유권 ad-hoc 솔루션 또는 전용된 보류된 멀티캐스트 DA를 갖는 표준 솔루션이 구현되면, 빠른 포워딩을 위한 트리거 상태는 표준 이더넷 포워딩에서와 같은 유일한 MAC DA 필드에 기초할 수 있다.
제공자 브리징 네트워크에서, 제공자 에지 브리지(PEB) 및 제공자 브리지(PB) 노드들은, 그것을 처리할 수 있는 노드들에만 AWM 메시지들을 전달하기 위해 활성 토폴로지 상에서 포트들의 구성가능한 서브-세트를 따라 AWM을 생성한다. 이런 식으로, AWM 특성을 지원하는 노드들을 포함하는 서브-네트워크 내에 포함되는 트래픽에 대한 블랙홀링 문제를 해소하는 것이 가능하다.
(H-)VPLS 네트워크에서, 제공자 에지(PE) 노드들은 그것들을 처리할 수 있는 노드들에만 AWM 메시지들을 전달하기 위해 PW들의 구성가능한 서브-세트를 따라 AWM을 생성한다. 이더넷 캡슐화된 AWM 프레임에 부가하여, PE 노드들은, AWM의 생성을 위해 구성되지 않은 동적인 셋업(dynamic setup) PW들을 위한 RFC4762에서 규정되는 바와 같이, 'LDP 어드레스 철회 메시지'를 또한 생성할 수 있다.
IP 기반의 시그널링 프로토콜들이 이용가능한 경우들에서도, 상술한 데이터 플레인 기반의 솔루션은 플러싱 시간을 최적화하기 위해 선호될 수 있다.
아래에서, 상이한 전송 기술들에서 플러싱을 처리하기 위한 실시예들이 상세히 설명된다. 도 7에 도시된 제 3 실시예에서, 제공자 네트워크는 VPLS에 의존한다. 도 1 및 도 2a 내지 도 2c에서와 같이, 제 1 고객 에지 노드(NE_1)는 제공자 네트워크(PN)를 통해 제 2 고객 에지(CE) 노드(NE_6)에 접속된다. CE 노드들(NE_1, NE_6)은 각각 제공자 에지(PE) 노드들(NE_2, NE_4)에 이더넷 액세스 링크들을 통해 접속된다. 3개의 중간 제공자 노드들(NE_a, NE_b, NE_c)은 도 7에서 예로써 도시되어 있다. MPLS LSP 터널은 NE_a를 통해 NE_2와 NE_b 사이에 확립되고, 또 다른 MPLS LSP 터널은 NE_c를 통해 NE_b와 NE_4 사이에 확립된다. 이들 MPLS LSP 터널들을 통해, VPLS MS-PW(multi-segment pseudowire)는 NE_2와 NE_4 사이에 확립되고, 제공자 네트워크를 통해 고객 신호의 전송을 위해 VPLS PE들(NE_2와 NE_4) 상에 VSI들 간의 접속성을 제공한다.
도 1에서와 같이, 리던던시 메커니즘은 NE_1과 NW_2 및 제 3 PE 노드 NE_3(도 7에 도시되지 않음)사이의 이더넷 액세스 링크 상에서 구현된다. NE_1의 이 이중 액세스는 NE_3을 통해 실패(도 2a 참조)의 경우에 트래픽을 리라우트(reroute)하도록 허용한다.
이더넷 VPLS 레이어(layer)를 위한 이더넷 모니터링 제거 포인트들(MEPs)은 VPLS 서비스를 시작 및 제거하는, PE 노드들(NE_2, NE_4) 상에서 구성된다. C-VLAN에 대한 MEP들은 CE 노드들 상에서 구성된다.
도 8은, 리던던시 메커니즘이 CE NE_1 상에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우에 메시지 흐름을 도시한다. 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, NE_1은 실패된 이더넷 액세스 링크에 대해 학습되는 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거하고, NE_3에 대해 새롭게 동작하는 이더넷 액세스 링크 상에 OAM AWM 패킷을 전달한다. 이 패킷은 C-VLAN 레벨에서 생성된다.
NE_3이 이더넷 액세스 링크 상의 임의의 C-VLAN에 대해 AWM를 수신할 때, 그것은, 그 C-VLAN이 매핑되는 VPLS 예에 대해 학습되는, 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. 이어서, NE_3은 그 VPLS 예의 모든 PW들 상에 AWM 패킷을 전송한다.
이 특정한 경우에, NE_4는 PW 상에서 AWM를 직접 수신하고, 그 결과, 대응하는 VPLS 예에 대해 학습되는 모든 MAC 어드레스들을 제거한다. NE_4는 원격 UNI에 AWM 패킷을 추가로 전송하지 않아야 한다.
도 9에 도시된 대안의 시나리오에서, 리던던시 메커니즘은, PE 노드들 상에서, 즉 노드(NE_3) 상에서 상태 변경을 검출하도록 허용한다. 특히, 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, NE_3은, 첨부된 액세스 링크가 활성으로 되었음을 검출한다. 그래서, 그것은 그 링크 상에서 서비스 액세스 포인트를 갖는, VPLS 인스턴스에 대해 학습되는, 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. 보다 많은 VPLS 인스턴스들이 그 링크 상에서 서비스 액세스 포인트를 가지면, 그 과정은 그것들 모두에 적용된다. NE_3은 그 VPLS 인스턴스의 모든 PW들 상에서 OAM AWM 패킷을 전달한다. NE_4는 PW상에서 AWM을 수신하고, 그 VPLS 인스턴스에 대해 학습되는 모든 MAC 어드레스들을 제거한다. NE_4는 그 원격 UNI에 AWM 패킷을 추가로 전달하지 않아야 한다.
도 10은 제 4 실시예에서 H-VPLS 기술의 경우에 메시지 흐름을 도시한다. H-VPLS의 스케일링 이점들은 계층(hierarchy)을 도입함으로써 얻어지고, 그에 의해, 참여하는 모든 PE들 간의 PW들 및 LSP들의 완전한 메시에 대한 필요성을 제거한다. 계층은 2-층의 계층적(two-tier hierarchical) VPLS 모델을 형성하기 위해 스포크(spoke) PWE들로 칭해지는 액세스 PW를 갖는 허브 PW들로서 언급되는 PE PW들에 PE의 베이스 VPLS 코어 메시(core mesh)를 증가시킴으로써 달성된다.
도 10에서, CE 노드(NE_X)는 이더넷 액세스 링크를 통해 PE 노드(NE_1)의 UNI에 접속된다. spoke PW는 NE_1과 NE_2 사이에서 구현된다. hub PW는 중간 네트워크 노드들(NE_a, NE_b, NE_c)을 통해 리드하는(leading) NE_2와 NW_4 사이에 존재한다. hub PW는 NW_a를 통해 NE_2와 NE_b 간의 제 1 MPLS LSP 터널 및 NE_c를 통해 NE_b와 NE_4 간의 제 2 MPLS LSP 터널을 사용한다. NE_4는 spoke PW는, 이더넷 액세스 링크를 통해 NE_Y에 접속하는 UNI를 갖는, 반대쪽 끝 PE 노드(NE_6)에 대해 존재한다.
이더넷 VPLS 레이어에 대한 MEP들(Ethernet monitering termination points)은 VPLS 서비스들을 시작 및 제거하는 사용자-제공자 에지(U-PE) 노드들, 즉 NE_1과 NE_6 상에서 구성된다. 이더넷 VPLS 레이어에 대한 이더넷 모니터링 중간 포인트들(MIPs)은, VPLS 서비스가 NE_2 및 NE_4를 통과하는 네트워크-제공자 에지(N-PE) 노드들 상에서 구성된다. 부가적으로, C-VLAN에 대한 MEP들은 CE 노드들(NE_X, NE_Y) 상에서 구성된다.
도 11에서, 리던던시 메커니즘이 U-PE 노드들(NE_1, NE_6) 상에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 상황이 고려된다. spoke PW에서 실패의 경우에, 다음의 과정이 발생한다. 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, NE1은 그 PW 상에서 학습되는 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거하고, 새롭게 동작하는 spoke PW 상의 OAM AWM 패킷을 NE3에 전달한다. 이 패킷은 VPLS 레벨에서 생성된다. NE3이 spoke PW 상에서 AWM을 수신할 때, 그것은 그 PW가 연관되는 VPLS 인스턴스에 대해 학습되는 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. NE3은 그 VPLS 인스턴스의 모든 허브 PW들 상에서 AWM 패킷을 전달한다. NE4가 허브 PW 상에서 AWM을 수신할 때, 그것은, 대응하는 VPLS 인스턴스에 대해 학습되는 모든 MAC 어드레스들을 제거한다. 임의의 spoke PW들이 NE4에 부착되면, 그것은, VPLS 인스턴스의 모든 spoke PW들 상에서 AWM 패킷을 전달한다. 반대로, 임의의 다른 허브 PW들의 포워딩은 VPLS 스플릿 호라이즌 펑션에 의해 방지된다.
도 12는, 리던던시 메커니즘이 N-PE 노드들(NE_3, NE_4) 상에서 상태 변경을 검출하도록 허용할 때의 상황을 도시한다. 이 경우에, 그 과정은 다음과 같다: 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, NE3은, 부착된 spoke PW가 활성될 때를 검출한다. 그래서, 그것은 그 PW가 연관되는 VPLS 인스턴스에 대해 학습되는, 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. 이어서, NE3은 그 VPLS 인스턴스의 모든 hub PW들 상에 OAM AWM 패킷을 전달한다.
NE4가 hub PW 상에 AWM을 수신할 때, 그것은, 대응하는 VPLS 인스턴스에 대해 학습되는, 모든 MAC 어드레스들을 제거한다. 임의의 spoke PW들이 NE4에, 즉 이 경우에 NE6에 첨부되면, 이 NE는 그 VPLS 인스턴스의 모든 spoke PW들 상에 AWM 패킷을 전달하고, 반면에, 임의의 다른 허브 PW들 상에서의 포워딩은 VPLS 스플릿 호라이즌 펑션에 의해 방지된다.
도 13에 도시된 제 5 실시예에서, 제공자 네트워크는 제공자 브리지 네트워크(PBN)이다. 이 실시예에서, UNI에서 UNI로 S-VLAN을 모니터링하는 서비스-제공자 레벨에서의 하나, 그리고 네트워크-오퍼레이터 레벨에서의 또 다른 하나인 2개의 순수한 S-VLAN 모니터링 레벨들을 갖는 다수-도메인 제공자 브리지된 네트워크들이 존재한다. 이 예는, 동일한 노드에서 동일한 S-VLAN에 대한 MIP들 및 다수의 MEP들이 존재할 때의 동작을 설명하도록 허용한다.
도 7에 도시된 아키텍처와 유사하게, 제 1 고객 에지 노드(NE_1)는 제공자 네트워크(PB)를 통해, 제 2 고객 에지 노드(NE_6)에 접속된다. CE 노드들(NE_1, NE_6)은 이더넷 액세스 링크들을 통해 제공자 에지 노드들(N_2, N_4) 각각에 접속된다. 4개의 중간 제공자 노드들(NE_a, NE_b, NE_c)이 NE2와 NE4 사이에 존재한다.
네트워크 노드들(NE_2, NE_a, NE_b)은 제 1 제공자 도메인에 속하고, 레벨 y에서 SVLAN MEG는 NE_2와 NE_b 사이에 존재한다. 더욱이, 네트워크 노드들(NE_c, NE_d, NE_4)은 제 2 제공자 도메인에 속하고, SVLAN MEG는 NE_C 및 NE_4 사이의 동일한 레벨 y 또는 보다 낮은 레벨 z <x에 존재한다. 또한, SVLAN MEG가 레벨 x에서 NE_2와 NE_4 간에 존재하고, x>y에서 존재한다.
도 13에서, 이더넷 S-VLAN 레이어에 대한 MEP들은, S-VLAN 서비스를 시작 및 종료하는, PEB들(NE2, NE4) 상에서 구성된다. 레벨 x에서의 MIP들은 또한, 두 개의 도메인들 간의 경계에서 제공자 브리지 노드들(NE_b, NE_c) 상에서 구성된다. 제 1 도메인을 모니터링하기 위해, MEP들은 NE_2, NE_a, NE_b 상의 MIP들로 NE_2, NE_b 상의 레벨 y에서 구성된다. 제 2 도메인을 모니터링하기 위해, MEP들은 NE_c와 NE_4 상의 레벨 z 및 NE_c, NE_d, NE_4 상의 MIP들에서 구성된다. 부가적으로, C-VLAN 레이어에 대한 MEP들은 CE들(NE_1, NE_6) 상에 구성된다.
도 14는, 리던던시 메커니즘이 CE 노드들(NE_1, NE_6) 상에서만 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우에 메시지 흐름을 도시한다. 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, NE_1은 실패된 이더넷 액세스 링크에 대해 학습되는 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거하고, 새롭게 동작하는 이더넷 액세스 링크 상의 OAM AWM 패킷을 NE_3에 전송한다. 이 패킷은 C-VLAN 레벨로 생성된다.
NE_3이 임의의 C-VLAN에 대한 AWM을 수신할 때, 그것은, 그 C-VLAN이 매핑되는 S-VLAN 인스턴스에 대해 학습되는, 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. 이어서, NE_3은 S-VLAN 인스턴스 상에 AWM 패킷을 전달한다.
OAM 솔루션이 사용되면, AWM은 NE_a 상의 MIP로 하여금 패킷을 인터셉트하도록하기 위해, ME 레벨 y로 전달된다. NE_a는 또한, NE_b 상의 MIP로 하여금 그것을 인터셉트하도록 허용하기 위해 ME 레벨 y에서 AWM을 생성한다. NE_b는 NE_c 상의 MIP로 하여금 패킷을 인터셉트하도록 허용하기 위해, ME 레벨 x에서 AWM을 생성한다. 반대로, ad-hoc 메시지 솔루션이 사용되면, AWM 패킷은 ME 레벨 아키텍처로부터 독립적으로 생성된다. NE4는 원격 UNI에 AWM 패킷을 또한 전송하지 않아야 한다.
도 15는, 리던던시 메커니즘이 PEB로 하여금 상태 변경을 검출하도록 허용하는 경우에 메시지 흐름을 도시한다. 리던던시 메커니즘 보호 스위치가 일어날 때, 새로운 PE 노드(NE3)는, 첨부된 이더넷 액세스 링크가 활성화됨을 검출한다. 그래서, NE3은, 그 링크 상의 서비스 액세스 포인트를 갖는, S-VLAN 인스턴스에 대해 학습되는, 모든 필터링 데이터베이스 MAC 어드레스들을 제거한다. 보다 많은 S-VLAN 인스턴스들이 그 링크 상에서 서비스 액세스 포인트를 가지면, 그 과정은 그것들 모두에 적용된다. 이어서, NE3은 OAM AWM 패킷을 전달한다. AWM의 생성을 위한 과정들은 이전 경우에서와 동일하다.
아래에서는, 위의 실시예들에서 사용될 수 있는, 몇몇 리던던시 메커니즘들이 설명된다. 상이한 에지 리던던시 메커니즘들은, 즉, 고객 STP에의 참여 및 레이어 2 STP(Spanning Tree Protocol)에서 임의의 구성 메시지들의, 고객 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)의 선택적 터널링을 포함하여, CE와 두 개의 리던던시 PE 노드들 사이에서 가능하다.
언급한 바와 같이, 에지 리던던시 메커니즘의 제 1 예는 선택적 터널링이다. 이 에지 리던던시 메커니즘에서, 각각의 PE, 예컨대 도 16의 PE1은 CE로부터 들어오는 고객 BPDU 프레임들을 인식하고, 그것들을 CE로 다시 포워딩하는 다른 PE, 예컨대 PE2 쪽으로 그것들을 선택적으로 터널링한다.
고객 BPDU 프레임들은 하나의 UNI 링크로부터 다른 UNI 링크로 투명하게 이송된다. 도 16에 예가 도시되어 있고: CE에 의해 PE1에 전달되는 동일한 고객 BPDU는 PE2에 의해 CE에 전달된다.
고객 STP 포인트 관점으로부터, 제공자 네트워크는 LAN 세그먼트로서 보여지고, 두 개의 UNI들은 동일한 LAN 세그먼트에 접속된 두 개의 링크들이다. CE 노드 내에서 운용하는 고객 STP 인스턴스는 지정된 포트로서 하나의 UNI, 예컨대 CE를 PE1에 접속시키는 UNI, 및 백업 포트(Backup Port)로서의 다른 UNI, 예컨대 CE를 PE2에 접속시키는 UNI를 선출한다. 지정된 포트에 연관된 UNI는 활성 UNI이고, 반면에 나머지는 스탠바이(stand-by) UNI이다.
CE와 PE1 간의 링크가 실패할 때, CE는, 그것이 고객 BDPU들을 보기 못하기 때문에 그 문제점을 검출한다. 결국, 백업 포트가 새로운 지정된 포트로 된다.
전체 E-LAN을 스패닝(spanning)하는 STP를 작동시킬 필요가 없도록, 동일한 E-LAN에 접속된 원격 사이트들 사이에 백도어 링크들(backdoor links)이 존재하지 않으면, 이 메커니즘이, 동작할 수 있음에 유의해야 한다.
이것은, CE만이 상태 변경을 검출하는 에지 리던던시 메커니즘의 예이다. PE들이 고객 BPDU들을 투명하게 포워드하기 때문에, PE2로 하여금 CE와 PE1 사이의 링크의 실패를 알아채게 하는 방법이 없다.
에지 리던던시 메커니즘의 또 다른 예는 고객 STP로의 PE 노드들의 전파를 포함한다. 이 에지 리던던시 메커니즘에서, 각각의 PE는 CE로부터 들어오는 고객 BPDU들 프레임들을 인식하고, 그것들을 IEEE 802.1d에서 규정되는 것으로서 처리한다. PE 상에서 작동하는 STP 상태 머신(state machine)에 따라; PE는 또한, CE쪽으로 또는 다른 PE 쪽으로 고객 BPDU들을 생성할 수 있다.
고객 BPDU 프레임들은 각각의 노드 CE, PE1, PE2에서 처리되고, IEEE 802.1d에서 규정되는 과정들에 따라 생성된다. 이것은 도 17에서 양방향 화살표들로써 개략적으로 도시된다. 예를 들어, CE에 의해 PE1에 전달되는 고객 BPDU은 PE1에 의해 처리된다. 고객 STP 관점으로부터, 네트워크 토폴로지는 도 18을 참조하면 포인트-포인트 링크들에 의해 접속되는 링 CE, PE1, PE2에 의해 조성된다.
고객 STP는, PE1이 루트 포트(Root Port)로서 선출되고, 그것이 아래의 것들을 지정하는, 그러한 방식으로 구성된다:
- 루트 포트로서 PE1에 접속되는 CE 포트
- 대체 포트(Alternate Port)로서 PE2에 접속되는 CE 포트
- 지정된 포트로서 PE1 및 PE2 상의 UNI 포트들
- 지정된 포트로서 PE2에 접속된 PE1 가상 포트
- 루트 포트로서 PE1에 접속된 PE2 가장 포트.
CE와 PE1 간의 링크가 실패할 때, PE2에 접속된 CE 포트는 대체 포트로부터 언급된 것들을 루트 포트에 대해 변경한다. TCN(Topology Change Notification) PBDU는 CE로부터 PE2로 전달되어, PE2로 하여금 그것의 MAC 필터링 엔트리들을 플러싱하게 하고, 상태 변경이 존재함을 검출하게 한다.
전체 E-LAN을 스패닝(spanning)하는 STP를 작동시킬 필요가 없도록, 동일한 E-LAN에 접속된 원격 사이트들 사이에 백도어 링크들(backdoor links)이 존재하지 않는 경우에만, 이 메커니즘이, 동작할 수 있음에 유의해야 한다. 이 메커니즘은 또한, CE, PE1 및 PE2만이 STP 인스턴스에 참여하고 있으면 빠른 회복 시간을 보장할 수 있고: 3 개의 노드들을 갖는 토폴로지는 RSTP로 하여금 실패들로부터 빠르게 회복하도록 하는 이상적인 경우이다.
이것은, PE가 상태 변경을 검출할 수 있는 에지 리던던시 메커니즘의 예이다. TCN BPDU의 수신은 위의 실시예들에 따라 MAC 플러시 과정을 시작하도록 PE2를 트리거링할 수 있다.
G.8031 이더넷 선형 보호 스위칭(Ethernet Linear Protection switching)을 갖는 MC-LAG 이중-호밍(dual-homing)과 같은 다른 에지 리던던시 메커니즘들이 또한 위의 실시예들의 배경에서 가능하다.
기술분야의 당업자는, 다양한 상술된 방법들의 스텝들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 쉽게 이해한다. 여기에서, 몇몇 실시예들은 또한, 프로그램 저장된 디바이스들, 예컨대 기계 또는 컴퓨터 판독가능하고, 명령들에 대해 기계-실행가능하거나 컴퓨터 실행가능한 프로그램들을 인코딩하는 디지털 데이터 저장 매체를 포괄하도록 의도되며, 여기에서 상기 명령들은 상술한 방법들의 스텝들의 일부 또는 모두를 수행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예컨대, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 매체일 수 있다. 실시예들은 또한, 상술한 방법들의 상기 스텝들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 포괄하도록 의도된다.
상세한 설명 및 도면들은 단순히, 본 발명의 원리들을 예시한다. 그러므로, 기술분야의 당업자들은, 비록 명확하게 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리들을 구체화하는 다양한 장치들을 고안할 수 있고, 그것의 사상 및 범위 내에 포함됨을 이해할 것이다. 또한, 여기에서 언급된 모든 예들은 원리적으로, 본 발명의 원리들을 이해하는데 있어 판독자를 돕기 위한 교육적인 목적들로만 의도되며, 기술을 발전시키기 위한 발명자들에 의해 기여되는 개념들은 그러한 특별히 언급된 예들 및 조건들에 제한되지 않고 고려된다. 또한 본 발명의 원리들, 특징들, 및 실시예들을 언급하는 모든 진술들뿐만 아니라 그것의 특정 예들은 그것의 등가물을 포괄하도록 의도된다.

Claims (9)

  1. 패킷 스위칭된 제공자 네트워크(packet switched provider network)를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법에 있어서,
    - 상기 제공자 네트워크를 통해 제 1 경로를 따라 패킷 전송을 제공하는 단계;
    - 상기 제 1 경로를 따라 하나 이상의 네트워크 노드들에서, 상기 동일한 제 1 경로를 따라 역방향으로 패킷 전송을 허용하도록 어드레스 학습(address learning)을 수행하는 단계;
    - 리던던시 메커니즘(redundancy mechanism)을 사용하는 리던던트 제 2 경로에 의해 상기 제 1 경로를 보호하는 단계;
    - 상기 제 1 경로에서의 실패의 경우에, 상기 제 2 경로를 경유해서 상기 제 1 네트워크를 통해 패킷 전송을 재라우트(reroute)하기 위해 상기 리던던시 메커니즘을 시작하는 단계;
    - 상기 리던던시 메커니즘을 시작한 후에, 데이터 플레인 프로토콜(data plane protocol)을 사용하여 어드레스 철회 메시지를, 어드레스 학습을 수행한 상기 하나 이상의 네트워크 노드들에 전달하는 단계; 및
    - 상기 어드레스 철회 메시지를 수신하는 것에 응답하여, 수신하는 네트워크 노드에서 이미 학습된 어드레스들을 플러싱(flushing)하는 단계를 포함하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리던던시 메커니즘은 에지 리던던시 메커니즘(edge redundancy mechanism)인, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리던던시 메커니즘의 상태 변경은 고객 에지 노드(customer edge node)에서만 검출가능하고, 상기 고객 에지 노드는 상기 어드레스 철회 메시지를 생성하고, 그것을 액세스 링크를 통해 제공자 에지 노드에 전달하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리던던시 메커니즘의 상태 변경은 제공자 에지 노드에서 검출가능하고, 상기 제공자 에지 노드는 상기 어드레스 철회 메시지를 생성하고, 그것을 반대쪽 끝 제공자 에지 노드쪽으로 전달하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레스 철회 메시지는 이더넷 프로토콜 프레임(Ethernet protocol frame)인, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이더넷 프로토콜 프레임은 이더넷 OAM 메시지의 형태로 상기 어드레스 철회 메시지를 포함하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제공자 에지 노드들만이 상기 어드레스 학습 단계 및 어드레스 플러시 단계를 수행하는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제공자 네트워크는 중앙 네트워크 관리 인스턴스(central network management instance)에 의해 직접 관리되는, 패킷 스위칭된 제공자 네트워크를 통해 클라이언트 데이터 전송을 위한 방법.
  9. 패킷 스위칭된 제공자 네트워크의 네트워크 요소에 있어서,
    상기 제공자 네트워크를 통해 경로를 따라 패킷 전송을 제공하기 위한 입력 및 출력 인터페스들; 및 각각의 패킷에 포함된 어드레스 정보에 따라 패킷 트래픽을 스위칭하기 위한 패킷 스위칭 수단을 포함하고,
    상기 패킷 스위칭 수단은 동일한 경로를 따라 역방향으로 패킷 전송을 허용하기 위해 어드레스 학습을 수행하도록 적응되고,
    상기 패킷 스위칭 수단은 또한 어드레스 철회 메시지를 포함하는 데이터 플레인 제어 메시지(data plane control message)의 수신 시에 이미 학습된 어드레스들을 플러싱하도록 적응되는, 네트워크 요소.
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