KR20130101618A - 네트워크 가상화에 기반한 네트워크 운용 시스템 및 방법 - Google Patents

네트워크 가상화에 기반한 네트워크 운용 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20130101618A
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한국전자통신연구원
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Abstract

가상 네트워크의 네트워크 운용 장치는 도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성한다. 네트워크 운용 장치는 복수의 가상 네트워크의 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터를 설정한다. 네트워크 운용 장치는 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 가상 네트워크에 포함된 각 가상 라우터에 설정한다. 각 가상 라우터는 설정된 대표 라우팅 정보를 이용하여 패킷을 전달한다.

Description

네트워크 가상화에 기반한 네트워크 운용 시스템 및 방법{System and method for operating network based on network virtualization}
본 발명은 네트워크 가상화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 네트워크 가상화에 기반한 네트워크 운용 서비스 장치 및 방법에 관한 것이다.
네트워크 가상화는 물리적 인프라와 기존의 인터넷 서비스 제공자(ISP: Internet Service Provider)를 분리할 수 있는 기초적인 기술로써 MVNO(Mobile Virtual Network Operator)와 같이 새로운 서비스를 창출하고 시장을 확대시킬 수 있는 바탕이 된다. 이미 MPLS VPN 기술과 같이 가상 사설망을 통한 서비스가 성공적으로 이용되고 있는 현실에서 클라우드 컴퓨팅이나 미래 인터넷에서 요구하는 가상화 기술은 비용 절감 측면보다는 새로운 서비스 창출과 시장 개척 측면에서 다루어 지고 있는 것이 사실이다.
클라우드 컴퓨팅이 네트워크 가상화를 2 계층(Layer 2)을 기반으로 네트워크 망을 만들어 운용하는 방식에서 L3 이동성 기술을 적용하는 방향으로 발전하고 있다면, 미래 인터넷을 위해서 장비 업체는 물리적으로 네트워크 장비를 여러 대 설치하는 데서, 하나의 장비가 여러 네트워크로 만들어질 수 있도록 제어 평면과 데이터 평면, 또한 서비스 평면까지 분리하여, 유연하고 확장성 있게 네트워크가 만들어지는 방향으로 진행하고 있다고 할 수 있다.
그러나, 네트워크가 복잡하고 서비스 제공자 기반이 아니라 네트워크 제공자(Network Provider) 입장에서의 가상 사설망을 지원하는 기술에 그치고 있다. 따라서, 미래 인터넷에 맞는 서비스 기반의 네트워크 가상화를 지원해 줄 수 있는 메커니즘이 필요한 실정이다.
출원번호: 10-2008-7015037, 출원인: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션, 발명의 명칭: 가상 네트워크 작동 방법, 데이터 네트워크 시스템, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품
본 발명은 네트워크 서비스 기반의 가상 네트워크 식별 방법을 이용하여 가상 네트워크의 확장성과 유연성을 제공할 수 있는 네트워크 가상화에 기반한 네트워크 운용 시스템 및 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 가상 네트워크에 기반한 가상 네트워크 운용 방법은, 가상 네트워크의 네트워크 운용 장치는 도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성하는 단계와, 네트워크 운용 장치는 복수의 가상 네트워크의 각 가상 네트워크별로 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터를 설정하는 단계와, 네트워크 운용 장치는 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 가상 네트워크에 포함된 각 가상 라우터에 설정하는 단계와, 각 가상 라우터는 설정된 대표 라우팅 정보를 이용하여 패킷을 전달하는 단계를 포함한다.
다른 측면에 따른 가상 네트워크를 운용하는 네트워크 운용 장치는, 네트워크 자원을 관리하는 자원 관리부와, 도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성하고, 복수의 가상 네트워크의 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터를 설정하고, 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 가상 네트워크에 포함된 각 가상 라우터에 설정하는 가상 네트워크 제어부와, 각 도메인 이름에 대응하는 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 저장하는 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스와, 각 가상 네트워크의 프로파일을 저장하는 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 가상 네트워크에 포함된 라우터는, 도메인 이름으로 식별되는 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터의 IP 주소를 저장하는 대표 가상 라우터 테이블과, 송신 호스트 장치로부터 목적지 정보로서 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷을 수신하고, 전송 패킷에 포함된 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 이용하여, 수신 호스트 장치가 속한 가상 네트워크의 대표 가상 라우터의 IP 주소를 검색하고, 대표 가상 라우터의 IP 주소로 전송 패킷을 전송하는 라우팅 제어부를 포함한다.
본 발명에 따라 도메인 네임을 이용하여 가상 네트워크를 구축하게 되면, 네트워크 제공자 기반이 아니라, 네트워크 서비스 사용자나 네트워크 서비스 기반의 서비스가 가능하고, 서비스 창출이 용이할 뿐만 아니라, 기존의 기술을 미래 인터넷에 적용할 수 있다. 또한, 호스트를 식별하고, 호스트의 위치를 식별을 도메인 네임을 이용한 가상 네트워크의 도움을 받게 되어, IP 주소 체계의 문제점인 이동성 지원의 복잡성, 확장성 문제, BGP 엔트리 폭주 문제 등을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 호스트 정보 테이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 대표 가상 라우터 테이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 링크 로컬 주소 테이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 접속 가상 라우터 테이블의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크에서의 패킷 전송 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터(VR1)에서 전송된 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터(VR2)에서 전송된 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1의 가상 네트워크 시스템(100)은 3계의 계층 구조로 구성될 수 있다. 가상 네트워크 시스템(100)은 관리 서비스 계층(1), 가상 네트워크 계층(2) 및 물리적 네트워크 계층(3)을 포함한다.
물리적 네트워크 계층(3)은 라우터와 같은 다수의 패킷 처리 장치(R1, R2, R3, R4, R5)로 구성된다. 여기에서 패킷 처리 장치는 라우터라고 가정한다.
가상 네트워크 계층(2)은 물리적 네트워크 계층(3)에 기반하여 구성된다. 가상 네트워크 계층(2)은 서로 다른 네트워크 서비스를 제공하는 가상 네트워크들(21, 22)로 구성될 수 있다.
관리 서비스 계층(1)은 가상 네트워크 계층(2)을 구성하고 관리한다. 관리 서비스 계층(1)에는 가상 네트워크 계층(2)에 대한 운용 및 제어 기능을 수행하는 네트워크 운용 장치(11)가 위치된다. 네트워크 운용 장치(11)는 가상 네트워크의 식별 정보로 도메인 네임(Domain Name)을 이용하여 가상 네트워크 계층(2)에 대한 운용 및 제어 기능을 수행한다.
네트워크 운용 장치(11)는 물리적 네트워크 계층(3)을 기반으로 네트워크 가상화 기법을 적용하여 가상 네트워크 계층(2)을 구성할 수 있다. 일 예로, 물리적 네트워크 계층(3)의 각 라우터들의 물리적 포트에 대한 물리적 인터페이스 이외에 가상 인터페이스(또는 논리적 인터페이스)를 설정하여 구성될 수 있다. 논리적 인터페이스에는 가상 IP 주소가 할당될 수 있다. 이 경우, 가상 IP 주소를 기반으로 물리적 인터페이스를 빌려쓰는 방식으로 패킷 송수신이 수행될 수 있다. 다른 예로, 가상 네트워크 계층(2)은 네트워크 시스템 자체를 가상화하는 방법으로 구성될 수 있다. 즉, 가상 네트워크 계층(2)은 물리적으로는 하나이지만, 라우팅 프로토콜과 시스템 관리뿐만 아니라 인터페이스 등도 여러 대의 시스템이 있는 것처럼 자원을 나눠서 쓸 수 있다.
네트워크 운용 장치(11)는 가상 네트워크를 서비스 단위 혹은 사용자 그룹 단위, 기관이나 회사 단위, 위치 단위 등의 분류에 따라 가상 네트워크별로 도메인 네임(또는 URL)을 할당한다. 여기에서 할당한다는 말은, 물리적 네트워크(3)의 물리적 라우터(R1, R2, R3, R4, 및 R5)를 기반으로 구성된 가상 네트워크 계층(2)의 가상 라우터(VR1, VR2, VR3, VR4, VR5, VR6, VR7, VR8)로의 라우팅 혹은 포워딩 정보를 설정함을 의미한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가상 네트워크(21)는 Service-A를 위해 URL #1이라는 이름을 이용하여 구성되고, 가상 네트워크(22)는 Service-B를 위해 URL #2라는 이름으로 구성될 수 있다. 두 가상 네트워크(21 및 22)는 독립적이며, 사용자의 송신 측 URL과 수신측 URL이 있을 경우 수신 측 URL 위주로 가상 네트워크를 이용한다. 여기에서는, 네트워크 계층(2)에 2개의 도메인 네임으로 식별되는 2개의 가상 네트워크(21,22)가 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 네트워크 계층(2)는 3 이상의 복수의 가상 네트워크가 각각의 도메인 네임으로 식별되도록 구성될 수 있다.
구현시에는, 물리적 계층(3)의 각 라우터(R1, R2, R3, R4, 및 R5)에 가상 네트워크 구성을 위한 정보가 포함될 수 있으며, 각 라우터(R1, R2, R3, R4, 및 R5)는 가상 네트워크 구성을 위한 정보를 다른 이웃 라우터로 전달하거나, 라우터들 사이에 질의 및 응답 형태로 가상 네트워크 방식으로 전파하는 방식 등이 이용될 수 있다.
이와 같은 방식으로, 네트워크 운용 장치(11)는 하나 이상의 물리적 네트워크 계층(3)의 라우터(R1, R2, R3, R4, R5, R6)의 자원을 이용하여 가상 네트워크 계층(2)에 포함된 각 가상 라우터(VR1, VR2, VR3, VR4, VR5, VR6, VR7, VR8)를 생성할 수 있다. 각 가상 라우터(VR1, VR2, VR3, VR4, VR5, VR6, VR7, VR8)는 각 가상 네트워크(21, 22)의 패킷이 전달되는 입구 및 출구 역할을 하는 대표 가상 라우터 및 호스트 장치(도시되지 않음)가 접속되는 접속 가상 라우터로 분류될 수 있다. 여기에서, 호스트 장치는, 가상 네트워크(2)의 가상 라우터들을 통해 패킷을 송수신하는 단말 장치일 수 있다. 각 호스트 장치의 식별 정보는 각 호스트 장치가 접속하여 네트워크 서비스를 이용하는 가상 네트워크의 도메인 이름을 포함할 수 있다.
가상 네트워크(21)의 대표 가상 라우터는 가상 라우터(VR1)이라고 가정하면, 대표 가상 라우터(VR1)는 다른 가상 네트워크(22)와의 패킷 송수신을 담당한다. 하나의 가상 라우터는 대표 가상 라우터 및 접속 가상 라우터 둘 다의 역할을 수행할 수 있으며, 대표 가상 라우터 및 접속 가상 라우터는 분리되어 있을 수도 있다.
통상의 네트워크에서는 패킷은 소스(source) IP(또는 송신 IP 주소), 목적지 IP(또는 수신 IP주소)를 이용해 네트워크를 연결한다. 일 실시예에 따르면, 가상 네트워크 계층(2)에서, 단-대-단(End-to-End) 통신의 경우, 전송 패킷은 목적지 정보로서, 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름(URL)을 포함한다. 따라서, 전송 패킷은 통상적인 수신 IP 대신 목적지(destination) URL(또는 수신측 URL)을 이용하여 전송된다.
만약 어떤 사용자(User)가 멀티미디어 서비스를 받는다고 할 때, 특정 네트워크 제공자(Network Providor)에 가입해야만, 받을 수 있는 서비스가 있다면, 사용자는 다른 서비스 사업자의 네트워크를 사용함으로 해당 서비스를 받지 못하게 된다. 그러나, 네트워크 가상화에서는 여러개의 네트워크 제공자가 하나의 가상 네트워크로 연결(현재의 MVNO의 확장 개념)되어, 서비스 단위로 사용자가 접근하고, 편리하게 이용할 수 있다. 또한, 출연 기관 망에서 가상 네트워크를 통해, 국회 네트워크와 가상 네트워크로 묶어서 프리미엄 서비스를 제공할 수도 있다.
현재 IPv4 주소가 고갈되고, 쓰고 있는 NAT/PT는 복잡하며, IPv6 체제로 간다고 하더라도 DNS는 변경에 시간이 많이 걸리는 이동성 지원 문제가 있으나, 작은 단위 즉 서비스 단위의 가상네트워크를 꾸리게 될 경우, 인식하기 좋은 URL을 쓰고, 네트워크 내에서는 IPv6기반으로 서비스할 수 있다.
또한, BGP 엔트리 폭주문제는 기본적으로 이동성을 보장하거나, 품질 보장(QoS)등 트래픽 엔지니어링이 추가되면서, 큰 단위의 네트워크에서 호스트 라우팅(host routing)이 많아 지면서 발생하기 시작하므로, 가상 네트워크 식별 정보로 URL을 사용할 경우 해당 가상 네트워크 내에서 이동성이 이루어지는 것으로 해결책이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 운용 서비스 장치(11)의 구성을 나타내는 도면이다.
네트워크 운용 서비스 장치(11)는 운용 인터페이스부(210), 자원 관리부(220), 가상 네트워크 제어부(230), 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240) 및 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)를 포함한다.
운용 인터페이스부(210)는 특정 프로토콜에 의해 또는 네트워크 운용자에 의해 가상 네트워크에 대한 구성 정보를 수동으로 등록하거나 수정하거나 삭제할 수 있도록 구성된다. 운용 인터페이스부(210)를 통해 가상 네트워크를 식별하는 도메인 이름(URL) 또는 각 가상 네트워크의 대표 가상 라우터의 IP 주소 등을 입력받을 수 있다. 운용 인터페이스부(210)는 가상 네트워크 프로파일 정보를 입력받을 수 있다. 운용 인터페이스부(210)는 가상 네트워크에 대한 구성 정보 및 가상 네트워크 프로파일 정보를 가상 네트워크 제어부(230)로 전달한다.
자원 관리부(220)은 네트워크 운용 서비스 장치(11)가 관리하며 가상 네트워크 구성에 이용되는 모든 물리적 네트워크 토폴로지 및 자원 구성 정보를 관리한다.
가상 네트워크 제어부(230)는 도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성하고, 각 가상 네트워크에 포함된 가상 라우터들을 대표하는 대표 가상 라우터를 설정하고, 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 각 가상 라우터에 설정한다.
또한, 가상 네트워크 계층(2)의 가상 라우터들로부터 도메인 네임에 대한 질의(query)에 대한 응답을 수행한다. 가상 네트워크 제어부(230)는 내부적으로는 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240) 및 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)로부터 정보를 읽고/쓰기 기능을 갖는다.
가상 네트워크 제어부(230)는 운용 인터페이스부(210)를 통해 업데이트된 가상 네트워크의 구성 정보 및 자원 관리부(220)를 통해 업데이트되는 네트워크 자원 정보를 가상 네트워크 계층(2)으로 전달하여, 가상 네트워크의 서비스 정보 등을 변경 및 전파한다.
가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240) 및 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)는 물리적 토폴로지상의 라우터와 연동하여 해당 가상 네트워크를 구성 및 동작하는데 이용되도록 구성되고 관리된다.
가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240)는 구성된 각 가상 네트워크를 대표하며 각 가상 네트워크에 설정된 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 포함한다. 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240)는 각 가상 네트워크를 식별하는 도메인 이름에 대응하는 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함할 수 있다.
가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)는 가상 네트워크에 대한 네트워크 프로파일 정보를 저장한다. 네트워크 프로파일은 해당 가상 네트워크가 제공하는 서비스에 대한 정보를 포함할 수 있다. 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)는 각 가상 네트워크의 SLS(Service Level Specification), QoS 정책 및 보안 정책 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
가상 네트워크 제어부(230)는 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240)에서 설정된 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보가 갱신되면, 갱신된 대표 라우팅 정보를 가상 네트워크에 포함된 가상 라우터들로 전달하여, 각 가상 라우터들이 가상 네트워크 정보를 업데이트하도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이다.
가상 네트워크 구성 정보 테이블(200)은 도메인 네임 필드, 대표 네트워크 시스템 필드 및 프로파일명 필드를 포함할 수 있다.
도메인 네임 필드는 가상 네트워크의 이름을 나타내는 필드이다. 예를 들어, 도 1의 제1 가상 네트워크망은 sample.service-A.com이라는 가상 네트워크 이름을 가지고, 제2 가상 네트워크망은 sample.service-B.com이라는 가상 네트워크 이름을 가진다.
대표 가상 라우터 필드는 각 가상 네트워크에 포함되는 대표 가상 라우터에 대한 정보를 포함한다. 가상 네트워크는 그 가상 네트워크가 제공하는 서비스 규모에 따라 하나 이상의 대표 가상 라우터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 가상 네트워크망의 대표 가상 라우터 필드는 대표 가상 라우터 이름 VR1 및 VR1의 IP 주소를 포함할 수 있다. 제2 가상 네트워크 대표 가상 라우터 필드는 대표 가상 라우터 이름 VR4 및 VR4의 IP 주소를 포함할 수 있다.
프로파일명은 해당 가상 네트워크의 특징을 기술하기 위한 파라미터로써 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)와 연동되도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스의 구성을 나타내는 도면이다.
가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)는 프로파일 이름 필드, SLS(Service Level Specification) 필드, QoS 정책 필드 및 보안 정책 필드를 포함할 수 있다. 각 프로파일에는 도 4에 도시되지 않은 서비스 최대 호스트나 최소 호스트 수, 호스트 위치 정보를 더 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스(240) 및 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)를 구성함으로써, 같은 프로파일이 여러 개의 가상 네트워크 서비스에 이용되는 것을 가능하게 할 수 있다. 다른 방법으로, 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스(250)는, 각 가상 네트워크의 도메인 이름에 대응하는 프로파일 정보를 포함하도록 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참고하면, 가상 라우터(500)는 라우팅 제어부(510), 호스트 정보 테이블(520), 대표 가상 라우터 테이블(530), 링크 로컬 주소 테이블(540), 접속 가상 라우터 테이블(550) 및 라우팅 테이블(560)을 포함한다.
라우팅 제어부(510)는 호스트 정보 테이블(520), 대표 가상 라우터 테이블(530), 링크 로컬 주소 테이블(540), 접속 가상 라우터 테이블(550), 라우팅 테이블(560)을 이용하여 패킷에 대한 라우팅을 수행한다.
가상 네트워크 계층(2)의 모든 가상 라우터들이 호스트 정보 테이블(520), 대표 가상 라우터 테이블(530), 링크 로컬 주소 테이블(540), 접속 가상 라우터 테이블(550), 라우팅 테이블(560)을 모두 포함하여야 하는 것은 아니며, 각 가상 라우터의 기능에 따라 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 대표 가상 라우터로 기능하고, 접속 가상 라우터로는 기능하지 않는 가상 라우터는 링크 로컬 주소 테이블(540)을 포함하지 않을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 호스트 정보 테이블(520)의 구성을 나타내는 도면이다.
호스트 정보 테이블(520)은 호스트 장치(도시되지 않음)의 이름 및 도메인 이름을 저장하고 있다. 즉, 호스트 정보 테이블(520)에는 호스트 장치와 해당 호스트 장치의 도메인 이름이 매핑되어 있다. 호스트 정보 테이블(520)의 호스트 장치 이름 및 도메인 이름을 포함하는 정보가 호스트 장치를 식별하는 호스트 식별자로 이용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 호스트 식별자를 이용하여, 호스트 장치가 어느 가상 네트워크 서비스를 이용하는지를 식별할 수가 있으며, 이에 따라 도메인 이름이 호스트 장치를 식별하는데 이용될 수 있다. 호스트 장치는, 일 실시예에 따른 호스트 장치 식별자를 이용하여 패킷을 송수신하는데 이용할 수 있다. 가상 라우터(500)는, 호스트 정보 테이블(520)의 정보를 이용하여 접속된 호스트 장치가 네트워크 서비스를 이용할 수 있는 권한이 있는지 여부를 판별할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 대표 가상 라우터 테이블(530)의 구성을 나타내는 도면이다.
대표 가상 라우터 테이블(530)은 도메인 이름과 해당 도메인에 해당하는 입구 및 출구에 해당하는 대표 가상 라우터의 IP 주소를 저장하고 있다. 즉, 대표 가상 라우터 테이블(530)에는 도메인 이름에 대응하여 입구 및 출구에 해당하는 대표 가상 라우터의 IP 주소가 매핑되어 있다.
예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 대표 가상 라우터 테이블(530)에는 도메인 이름(sample.com)과 해당 도메인의 대표 가상 라우터의 IP 주소(VR2 IP)가 매핑되어 있으며, 이에 따라서 전송 패킷의 목적지 정보(D_URL)로 도메인 이름 sample.com이 포함된 경우, 해당 패킷은 대표 가상 라우터(VR2)의 IP 주소(VR2 IP)로 전송된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 링크 로컬 주소 테이블(540)의 구성을 나타내는 도면이다.
링크 로컬 주소 테이블(540)은 호스트 식별자와 링크 로컬 정보가 매핑되어 저장된다. 링크 로컬 주소에는 MAC 주소나 이더넷 주소 등이 포함될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 링크 로컬 주소 테이블(540)에는 호스스트 식별자(test@sample.com)과 링크 로컬 주소(aa:bb:cc:dd:ee:ff)가 매핑되어 있으며, 이에 따라서 가상 라우터(500)는 도메인 이름으로 sample.com을 포함하는 호스트 식별자(test@sample)을 목적지 주소로 가지는 전송 패킷을 L2 주소 aa:bb:cc:dd:ee:ff로 전달할 수 있다.
또한, 링크 로컬 주소 테이블(540)은 링크 로컬 주소로의 패킷 흐름이 없는 경우, 도메인 이름과 링크 로컬 주소간의 매핑 관계를 해제하는 생명 주기 정보를 해당 링크 로컬 정보에 대응하여 더 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 접속 가상 라우터 테이블(550)의 구성을 나타내는 도면이다.
접속 가상 라우터 테이블(550)은 대표 가상 라우터가 속한 가상 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 호스트 장치가 접속된 접속 라우터의 IP 주소를 저장한다. 예를 들어, 호스트 식별자(test@sample.com)로 식별되는 호스트 장치는 현재 가상 라우터(VR1)에 접속하고 있음을 나타낼 수 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참고하여 가상 네트워크(21 및 22)에서 패킷 전송 방법에 대해서 자세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 네트워크에서의 패킷 전송 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터(VR1)에서 전송된 패킷 구조를 나타내는 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 라우터(VR2)에서 전송된 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
도 10을 참고하면, 송신하고자 하는 송신 호스트 장치(30)는 송신하고자 하는 데이터가 포함되는 데이터 필드에 송신 호스트 장치(30)의 출발지 정보로서 송신 호스트 장치의 식별자(test@sample.com)를 설정한 송신 URL(Uniform Resource Locator) 필드(S_URL)와 패킷의 목적지에 해당하는 수신 호스트 장치(40)의 호스트 장치의 식별자(host@network.com)을 설정한 수신 URL 필드(D_URL)를 추가하여, 송신할 전송 패킷을 생성한다.
송신 호스트 장치(40)는 생성한 전송 패킷을 접속 가상 라우터(VR1)로 전송한다(S1010).
그러면, 접속 가상 라우터(VR1)에서 송신 호스트 장치(30)의 출발지 정보를 확인하여 출발지 정보에 포함된 도메인 이름(sample.com)로 식별되는 가상 네트워크(21)의 대표 가상 라우터(VR2)로 전송 패킷을 전송한다(S 1020). 이때, 접속 가상 라우터(VR1)는 대표 가상 라우터(VR2)의 IP 주소(VR2 IP)를 설정한 수신 IP 필드(D_IP)와 자신의 IP 주소(VR1 IP)를 설정한 송신 IP 필드(S_IP)를 수신한 패킷에 추가하여 전송할 수 있다. 즉, 가상 라우터(R1)에서 전송된 패킷은 도 11과 같을 수 있으며, 수신 IP 필드(D_IP)와 송신 IP 필드(S_IP)는 외부 헤더에 해당된다.
대표 가상 라우터(VR2)는 전송 패킷의 목적지 정보(D_URL)에 포함된 수신 호스트 장치(40)의 식별자를 확인하여, 전송 패킷이 전달될 도메인 이름을 확인한다. 대표 가상 라우터(VR2)는 도 7을 참조하여 설명한 바와 같은 대표 가상 라우터 테이블(530)을 참조하여 수신 호스트 장치(40)의 도메인 이름(network.com)에 대응하는 대표 가상 라우터(VR4)의 IP 주소(VR4 IP)를 확인한 후, 대표 가상 라우터(VR4)로 전송 패킷을 전송할 수 있다(S 1030). 이때, 대표 가상 라우터(VR2)는 라우팅 테이블에 따라 설정된 라우팅 경로에 따라 패킷을 전송한다. 가상 라우터(R2)에서 전송된 패킷은 도 7과 같을 수 있다.
대표 가상 라우터(VR4)에서 패킷을 수신하면, 수신 IP 필드(D_IP)의 IP 주소가 자신 IP 주소와 일치하는지 확인한다. 대표 가상 라우터(VR4)는 수신 IP 필드(D_IP)의 IP 주소가 자신 IP 주소와 일치하는 경우, 해당 패킷의 수신 URL 필드(D_URL)를 검사하여 수신 호스트 장치(40)의 호스트 식별자를 확인한다. 그리고 대표 가상 라우터(VR4)는 내부에 도 9를 참조하여 설명한 바와 같은 접속 가상 라우터 테이블을 참조하여, 수신 호스트 장치(40)가 접속한 접속 가상 라우터(VR5)를 확인하고, 접속 가상 라우터(VR5)로 전송 패킷을 전송할 수 있다(S 1040).
접속 가상 라우터(VR5)는 내부의 도 8을 참조하여 설명한 바와 같은 링크 로컬 주소 테이블을 참조하여, 전송 패킷의 목적지 정보(D_URL)에 포함된 수신 호스트 장치(40)의 호스트 식별자를 이용하여 링크 로컬 주소를 검색하고, 링크 로컬 주소로 전송 패킷을 전송할 수 있다(S 1050). 그러면, 수신 호스트 장치(40)에서 해당 패킷을 수신할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 또한 가상 네트워크에서 도메인 이름을 포함한 호스트 장치의 식별자를 사용하여 패킷을 전송할 수 있으므로, IP 주소와 같은 위치 정보자와 호스트 장치의 식별자를 분리시킬 수 있다. 따라서, IP 주소를 식별자와 위치 정보자로 사용함에 따른 이동성 지원의 복잡성을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 가상 네트워크에 기반한 가상 네트워크 운용 방법으로서,
    가상 네트워크의 네트워크 운용 장치는 도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성하는 단계;
    상기 네트워크 운용 장치는 상기 복수의 가상 네트워크의 각 가상 네트워크별로 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터를 설정하는 단계;
    상기 네트워크 운용 장치는 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 상기 가상 네트워크에 포함된 각 가상 라우터에 설정하는 단계; 및
    각 가상 라우터는 설정된 대표 라우팅 정보를 이용하여 패킷을 전달하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패킷은 패킷의 목적지 정보로서 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상 라우터는 송신 호스트 장치로부터 패킷의 목적지 정보로서 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷을 수신하는 단계;
    상기 가상 라우터는 상기 전송 패킷에 포함된 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 이용하여, 상기 수신 호스트 장치가 속한 가상 네트워크의 대표 가상 라우터의 IP 주소를 검색하는 단계; 및
    상기 대표 가상 라우터의 IP 주소로 상기 전송 패킷을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가상 라우터는, 각 가상 네트워크의 도메인 네임에 대응하는 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 가상 라우터 테이블을 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    가상 라우터는, 상기 가상 라우터가 속한 가상 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 호스트 장치에 대한 링크 로컬 주소를 나타내는 링크 로컬 주소 테이블을 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가상 라우터는, 적어도 하나의 호스트 장치에 대한 링크 로컬 주소를 포함하는 링크 로컬 주소 테이블로부터 상기 전송 패킷에 포함된 수신 호스트 장치의 링크 로컬 주소를 검색하는 단계; 및
    상기 가상 라우터는, 상기 수신 호스트 장치의 링크 로컬 주소로 상기 전송 패킷을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각 대표 가상 라우터는, 각 대표 가상 라우터가 속한 가상 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 호스트가 접속한 접속 가상 라우터에 대한 IP 주소를 나타내는 접속 가상 라우터 테이블을 관리하는 단계;
    상기 각 대표 가상 라우터는, 다른 가상 네트워크에 속하는 라우터로부터 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷을 수신하면, 상기 접속 가상 라우터 테이블로부터 상기 수신 호스트 장치가 접속한 접속 가상 라우터의 IP 주소를 검색하는 단계; 및
    상기 각 대표 가상 라우터는, 상기 전송 패킷을 상기 접속 가상 라우터의 IP 주소를 가지는 접속 가상 라우터로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    네트워크 운용 장치는 각 설정된 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 포함하는 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스를 관리하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 운용 장치는 대표 라우팅 정보를 갱신하면, 상기 갱신된 대표 라우팅 정보를 상기 가상 네트워크 각 가상 라우터로 전달하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 운용 장치는, 각 가상 네트워크의 SLS, QoS 정책 및 보안 정책 중 적어도 하나를 포함하는 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스를 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  11. 가상 네트워크를 운용하는 네트워크 운용 장치로서,
    네트워크 자원을 관리하는 자원 관리부;
    도메인 이름으로 식별되는 복수의 가상 네트워크를 구성하고, 상기 복수의 가상 네트워크의 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터를 설정하고, 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보를 가상 네트워크에 포함된 각 가상 라우터에 설정하는 가상 네트워크 제어부;
    각 도메인 이름에 대응하는 각 대표 가상 라우터의 IP 주소를 저장하는 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스; 및
    각 가상 네트워크의 프로파일을 저장하는 가상 네트워크 프로파일 데이터베이스; 를 포함하는 네트워크 운용 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가상 네트워크 제어부는 상기 가상 네트워크 구성 정보 데이터베이스에서 저장된 대표 가상 라우터의 IP 주소를 포함하는 대표 라우팅 정보가 갱신되면, 상기 갱신된 대표 라우팅 정보를 각 가상 라우터들로 전달하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    각 가상 네트워크를 구성하는데 이용되는 가상 네트워크 구성 정보 및 가상 네트워크의 프로파일 정보를 입력받고, 가상 네트워크 구성 정보 및 프로파일 정보를 가상 네트워크 제어부로 전달하는 운용 인터페이스부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 구성된 가상 네트워크에 기반하여, 목적지 정보로서 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷이 송수신되는 것을 특징으로 하는 네트워크 운용 장치.
  15. 가상 네트워크에 포함된 라우터로서,
    도메인 이름으로 식별되는 각 가상 네트워크를 대표하는 대표 가상 라우터의 IP 주소를 저장하는 대표 가상 라우터 테이블;
    송신 호스트 장치로부터 목적지 정보로서 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷을 수신하고, 상기 전송 패킷에 포함된 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 이용하여, 상기 수신 호스트 장치가 속한 가상 네트워크의 대표 가상 라우터의 IP 주소를 검색하고, 상기 대표 가상 라우터의 IP 주소로 상기 전송 패킷을 전송하는 라우팅 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우터.
  16. 제15항에 있어서,
    각 가상 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 호스트 식별자에 대한 링크 로컬 주소를 나타내는 링크 로컬 주소 테이블; 을 더 포함하고,
    상기 라우팅 제어부는, 상기 전송 패킷의 패킷 목적지 정보에 포함된 수신 호스트 장치의 식별 정보에 대한 링크 로컬 주소를 검색하고, 상기 링크 로컬 주소를 가지는 수신 호스트 장치로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 라우터.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 대표 가상 라우터가 속한 가상 네트워크에 포함되는 적어도 하나의 호스트가 접속된 접속 가상 라우터의 IP 주소를 저장하는 접속 가상 라우터 테이블; 을 더 포함하고,
    상기 라우팅 제어부는, 다른 가상 네트워크에 속하는 가상 라우터로부터 수신 호스트 장치가 속한 도메인 이름을 포함하는 전송 패킷을 수신하면, 상기 접속 가상 라우터 테이블로부터 상기 수신 호스트 장치가 접속한 접속 가상 라우터의 IP 주소를 검색하고, 상기 검색된 접속 가상 라우터의 IP 주소를 가지는 접속 가상 라우터로 상기 전송 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 라우터.
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