KR20130132596A - 네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법 - Google Patents

네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130132596A
KR20130132596A KR1020137023244A KR20137023244A KR20130132596A KR 20130132596 A KR20130132596 A KR 20130132596A KR 1020137023244 A KR1020137023244 A KR 1020137023244A KR 20137023244 A KR20137023244 A KR 20137023244A KR 20130132596 A KR20130132596 A KR 20130132596A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
packet
network
ptpv2
delay
network node
Prior art date
Application number
KR1020137023244A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101504055B1 (ko
Inventor
팔레크 미첼 르
딘 타이 부이
Original Assignee
알까뗄 루슨트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알까뗄 루슨트 filed Critical 알까뗄 루슨트
Publication of KR20130132596A publication Critical patent/KR20130132596A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101504055B1 publication Critical patent/KR101504055B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0858—One way delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/50—Testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

투명 클럭 기반 동기화 아키텍처를 포함하는 통신 네트워크(30)의 노드(1)에 걸친 체류 시간(residence time)을 모니터링하는 방법으로서, 방법은, 지연 측정 전용의 추적가능 패킷(a traceable packet)을 구성하고 생성하는 단계와, 투명 클럭(3)에 의해 네트워크 노드(1)에 걸친 패킷 체류 시간을 측정(50)하는 단계와, 네트워크 노드(1)의 레벨에서, 측정된 체류 시간을 저장(60)하는 단계와, 네트워크 프로토콜에 의해 저장된 체류 시간을 검색하는 단계를 포함한다.

Description

네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법{AUTOMATIC CAPTURE OF THE NETWORK DELAY COMPONENTS}
개시된 발명은 통신 네트워크 지연/레이턴시 모니터링 기술 분야에 관한 것이다.
네트워크 지연은, VoIP, 인터액티브 네트워크 게임과 같은 실시간 애플리케이션에서부터 시간이 중요한(time-critical) 금융 애플리케이션 및 위치인식 시스템에 이르는 다수의 광역망 애플리케이션에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 가장 중요한 네트워크 성능 지표 중 하나이다.
따라서, 네트워크 내 데이터 전송 지연의 성능을 모니터링하는 것은 이러한 지연이 어떻게 그리고 어디서 시작되었는지에 관한 자세한 이해를 포함해야 한다.
전통적인 시분할 다중 방식(Time division Multiplexing: TDM) 기술에서, 네트워크 지연은, TDM 스위치에 걸친 각 결정성 전송 시간(deterministic transition time)으로서(예컨대, 시스템 클럭 전송의 수로서) 예측 가능하다. 그러나, 대역폭 요구의 엄청난 증가로, TDM은, 점진적으로 패킷 교환망(Packet Switch Networks: PSNs)으로 교체되고 있는데, PSN에서는 패킷 지연 변이(packet delay variations)(본질적으로 패킷 큐잉에 의해 발생되는 랜덤 프로세스)로도 불리는 패킷 지터(packet jitters)가 네트워크 노드 내 패킷 체류 시간(이제부터 네트워크 노드 체류 시간 또는 전송 지연(transit delay)으로 지칭됨)을 예측할 수 없게 만든다.
따라서, 서비스 레벨 협약(Service Level Agreements: SLAs)을 준수하는 것 및 네트워크 시간지연/레이턴시의 관점에서 SLA 위반을 교정하는 것을 목적으로 하는 적절한 조치(예를 들어, 네트워크 재설계/재구성)를 취할 수 있도록 하기 위해, 점점 더 많은 PSN 오퍼레이터가 (네트워크 레이턴시로도 알려진) 네트워크 지연을 모니터링하기 위한 방법을 필요로 한다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 네트워크 오퍼레이터는 전반적으로 다음과 같은 다양한 엔드 투 엔드 시간 지연 측정 수단을 필요로 한다:
- IP 네트워크 내에서 소스로부터 목적지 호스트까지의 엔드 투 엔드 왕복 지연을 측정하는 것을 허용하는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMPv4-RFC 792 및 ICMPv6-RFC4443)에 대하여 정의되는 PING 커맨드;
- RFC 2679에 의해 설명된 일방향(one-way) 지연 측정 방법. 이 방법은 네트워크 지연/레이턴시 값, 측정의 요구 정밀도 및 양 단에서의 클럭 정확도에 따라 시간 동기화를 요구할 수 있다;
- 소스에서 목적지 호스트까지의 네트워크 경로를 따라 각 네트워크 노드(즉, 각 네트워크 층 디바이스)의 어드레스를 산출하도록 허용하는 트레이스라우트(또는 TraceRT) 커맨드. 트레이스라우트는 또한 소스로부터 네트워크 경로 내 각 통과된 노드로 각각 엔드 투 엔드 지연을 반환한다. 이러한 엔드 투 엔드 지연은 트레이스라우트 커맨드를 지원하는 네트워크 프로토콜 층을 의미하는 애플리케이션 레벨에서 반환된다.
그러나, 이러한 수단들은 네트워크 노드 체류 시간(또는 레이턴시)에 대한 어떠한 정확성 없이 전체 엔드 투 엔드 지연을 반환한다. 다시 말해, 이러한 수단들을 사용함으로써, 반환된 지연 값은, 어떠한 정확성 없는 네트워크 노드 체류 시간을 이미 포함하는 단일의 통합 컴포넌트(a single unitary component)이다.
네트워크 지연은 대략 다음과 같이 나뉜다:
- 다음을 포함하는 네트워크 노드 체류 시간:
○ 네트워크 노드가 패킷을 프로세싱하고 (재)전송을 위해 패킷을 준비하는데 필요한 시간(프로세싱 지연). 프로세싱 지연은 주로 프로토콜 스택 복잡성(the protocol stack complexity)의 함수이고 각 노드에서 이용가능한 컴퓨터(즉, 이용가능 하드웨어) 전력의 함수이고 카드 드라이버(또는 인터페이스 카드 로직)의 함수이다;
○ 큐잉 지연, 즉 프로세싱 및/또는 전송 이전에 네트워크 노드의 버퍼들 내 패킷들의 총 웨이팅 시간. 이는 네트워크 노드의 스위칭(또는 하위층 스위치들)의 세부사항에 따라 달라질 수 있다.
- 네트워크 노드들을 연결하는(link) 네트워크 세그먼트를 따른 전송/연결 지연: 전체 패킷(제 1 비트에서 마지막 비트까지) 또는 더 근본적으로 제 1 네트워크 노드의 출력 포트로부터 제 2 네트워크 노드의 입력 포트까지 단일의 비트를 전송하는데 필요한 시간.
따라서, 컴포넌트에 대한 어떠한 세부사항을 제공하지 않고서 단일 값 내 전체 엔드 투 엔드 지연을 알기 때문에, 현재까지의 엔드 투 엔드 지연 측정 수단은 오퍼레이터로 하여금 교정 조치가 정확히 적용되어야 하는 네트워크 세그먼트(들) 또는 네트워크 노드(들)를 찾도록 허용하지 않는다.
따라서, 주요 이슈는 국부적으로 측정된 네트워크 노드 및 네트워크 세그먼트 전송 지연의 수집이다.
종래 기술의 또 다른 문제점은, 어떤 부분이 전체 엔드 투 엔드 지연으로부터 네트워크 세그먼트를 따른 체류 시간 또는 네트워크 노드에 걸친 체류 시간을 나타내는지 결정하는 것이 허용되지 않는다는 것이다.
추가의 문제점은, 알려진 방법들은 네트워크 노드 체류 시간에 관한 분산된 관점을 한 번에 획득할 수 없으며, 네트워크 경로 당 엔드 투 엔드 지연을 개별적으로 획득해야 한다는 것이다.
본 발명의 하나의 가능한 목적은 상술된 문제점 및 관련 기술분야에 관한 다른 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 지배적인 지연이 분산된 네트워크 노드 내 어디에 도입되었는지를 정확히 찾아내는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 네트워크에 도입된 지연에 관한 향상된 구성요소를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 통신 네트워크 내 각 노드 레이턴시를 동시에 결정하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 네트워크 노드 당 체류 시간에 관한 향상된 분산 관점(a fine-grained distributed view)을 획득할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 지연에 민감한 애플리케이션 당 체류 시간의 향상된 분산 관점을 획득할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 IP 네트워크 내 소스로부터 목적지까지의 경로를 따른 노드 체류 시간을 구별하는 컴포넌트들로 엔드 투 엔드 지연을 분리하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 오퍼레이터로 하여금 네트워크 레이턴시의 관점에서 SLA 위반 이슈(개입된 서비스의 품질이 준수되지 않음)에 관한 빠르고 정확한 진단을 하도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 중요한 (애플리케이션) 레이턴시의 소스인 네트워크 노드를 정확히 그리고 동시에 찾아낼 수 있는 진단 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 가능한 목적은 가장 많은 레이턴시를 유발하여 특정 애플리케이션에 대한 지연 열화에 책임이 있는 지배적인 네트워크 홉(hops)을 찾아내는 것이다.
본 발명의 일부 실시예들은 위에서 개시된 하나 이상의 문제점의 영향을 해결하고자 하는 것이다. 다음은, 본 발명의 일부 양태들에 관한 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 일부 실시예들에 관한 간략화된 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명에 관한 완전한 개요는 아니다. 이 요약은 본 발명의 중요한 구성요소들을 식별하고 본 발명의 범주를 기술하고자 하는 것이 아니다. 이 요약의 유일한 목적은 나중에 설명되는 더 상세한 설명에 대한 전조(prelude)로서 간략화된 형식으로 일부 개념들을 제시하는 것이다.
본 발명의 실시예들은 투명 클럭 기반의 동기화 아키텍처(transparent clock-based synchronization architecture)를 포함하는 통신 네트워크의 노드들에 걸친 체류 시간을 모니터링하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 지연 측정 전용의 추적가능 패킷을 구성하고 생성하는 단계;
- 투명 클럭에 의해 네트워크 노드에 걸친 패킷 체류 시간을 측정하는 단계;
- 네트워크 노드의 레벨에서, 상기 측정된 체류 시간을 저장하는 단계;
- 네트워크 프로토콜에 의해 저장된 체류 시간을 검색(retrieve)하는 단계.
개략적인 양태에 따르면, 지연 측정 전용의 구성된 추적가능 패킷은 수정된 PTPV2 패킷(modified PTPV2 packet)이다.
다른 개략적인 양태에 따르면, 위에서 언급된 방법은 추적가능 패킷을 매개변수화하는 단계를 더 포함한다. 이 패킷은 적어도 지연에 민감한 애플리케이션 패킷(a delay-sensitive application packet)의 특성 매개변수에 관하여 매개변수화된다. QoS(Quality of Service) 값 및 패킷 길이(packet length)는 상기 특성 매개변수의 예시이다.
다른 개략적인 양태에 따르면, 전술된 방법은 구성된 추적가능 패킷의 멀티캐스트 송신 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예들은, 또한 투명 클럭(transparent clock)을 구비하는 네트워크 노드에 관한 것이며, 다음을 포함한다:
- 네트워크 노드에 걸쳐 패킷의 국부적으로 측정된 체류 시간을 내부에 저장하기 위한 수단;
- 네트워크 프로토콜이 저장된 체류 시간을 검색하도록 허용하는 네트워크 프로토콜과의 상호연동 인터페이스(an interworking interface).
개략적인 양태에 따르면, 상기 투명 클럭은 IEEE 1588V2 피어 투 피어 투명 클럭 또는 IEEE 1588V2 엔드 투 엔드 투명 클럭이다.
본 발명의 실시예들은 또한 전술된 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수정 및 대안적인 형태를 허용할 수 있으나, 이의 구체적인 실시예들은 예시의 방법으로 도면으로 도시되었다. 그러나, 구체적인 실시예들에 관한 본원의 설명이 개시된 특정 형태로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다.
임의의 그러한 실제 실시예들에 관한 개발에서, 실행의 구체적인 결정(implementation-specific decisions)은, 시스템 관련 및 비지니스 관련 제한 사항의 준수와 같이, 개발자의 구체적인 목표를 달성하도록 실시되어야 하다는 것이 물론 인식될 수 있다. 그러한 개발 노력은 시간 소모가 클 수 있으나 그럼에도 불구하고 본 개시물의 이득을 가지는 당업자를 위한 통상적인 이해일 수 있다는 것이 인식될 것이다.
본 발명의 목적, 이점 및 다른 피쳐는 다음의 개시물 및 특허청구범위로부터 보다 더 자명해질 것이다. 바람직한 실시예들에 관한 다음의 비제한적인 설명은 단지 첨부된 도면에 관한 예시의 목적을 위해 제공되며, 여기서 유사 참조번호는 유사한 구성요소를 지칭한다.
- 도 1은 실시예들의 배치 맥락을 예증하는 블록도이다.
- 도 2는 일 실시예의 기능적 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, IEEE 1588V2 투명 클럭(Transparent Clock: TC)(3) 아키텍처가 배치된 통신 네트워크(또는 서브 네트워크)(30)가 도시된다.
PTPV2(Precision Time Protocol release 2)로 알려진 IEEE 1588V2 프로토콜은, 하나 이상의 PTPV2 슬레이브(4) 클럭의 시간(또는, 동등하게 주파수) 스케일을 각각의 분산 네트워크 노드(1)에 임베드된 PTPV2(그랜드) 마스터(2) 클록으로 정렬하기 위한 동기화 프로토콜이다. 네트워크 노드(1)는 브리지, 라우터, 스위치, 리피터, 또는 더 일반적으로 네트워크 디바이스일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 TC 기반 동기화 아키텍처 내에서, TC(3)는 네트워크 노드(1)에 걸쳐 PTPV2 패킷(예를 들어, SYNC, DELAY_REQ, DELAY_RES) 체류 시간에 대한 교정(correction)을 제공한다. 여기서, 네트워크 노드(1)에 걸친 PTPV2 패킷/메시지의 체류 시간(또는 전송 지연(transit delay))은, 네트워크 노드(1)의 인그레스 포트(an ingress port)로부터 이그레스 포트(an egress port)로 타이밍 메시지가 전파하기 위해 필요한 시간에 대응한다.
따라서, PTPV2 (그랜드) 마스터(2) 클럭과 PTPV2 슬레이브(4) 클럭을 연결(link)하는 네트워크 경로를 따라 각 네트워크 노드(1)는, 네트워크 노드(1)에 걸친 또는 네트워크 세그먼트를 따르는 자신의 체류 시간에 관하여 PTPV2 패킷 지연을 조정하도록 프로그래밍된 TC(3)를 제공받는다. 여기서 네트워크 세그먼트는, 각각이 TC(3)에 의해 지원받는 오로지 두 개의 연속적인 네트워크 노드들(1)을 연결하는 네트워크 경로를 의미한다.
여기서 IEEE 1588V2 피어 투 피어 투명 클럭(P2P TC 3) 및 엔드 투 엔드 투명 클럭(E2E TC 3)이 고려된다. E2E TC는, PTPV2 패킷 지연의 교정을 허용하면서, 각 통과된 네트워크 노드(1) (PTPV2 메시지의) 전송 지연을 국부적으로 측정하는 것을 가능하게 한다. P2P TC는 네트워크 세그먼트 및 네트워크 노드(1) 전송 지연 양자를 측정하고 교정하는 것을 가능하게 한다. 계속적인 패킷 지연을 보이는 네트워크 세그먼트에 대하여, 전체 링크 지연(whole link delay)이 PTPV2 슬레이브(4)(또는 PTPV2 마스터(2)) 레벨에 그리고 심지어는 E2E TC 레벨에 공급될 수 있다. 그 결과 E2E TC면 충분하다.
각 TC(3)는, PTPV2 패킷의 누적 "교정 필드"(cumulative "correction field")에 국부적으로 측정된 관련 네트워크 노드(1) 내 각 체류 시간(그리고 또한 P2P TC(3)의 경우, 링크 지연)을 가산한다.
아래에서, PTPV2 TC(3) 용량은, PTPV2 메시지를 구성하여 그것들이 시간에 민감한 애플리케이션을 나타낼 수 있도록 함으로써, 시간 제약을 받는 애플리케이션(time-stringent applications)의 요구사항을 효율적으로 처리하기 위해 네트워크 노드(1) 및 네트워크 세그먼트 전송 지연을 수집하는 이로운 방식으로 사용된다.
네트워크 노드(1) 체류 시간 및 네트워크 세그먼트 전송 지연은 다음을 수반하는 구체적인 상호작용에 의해 수집된다:
- 보통의 동기화 작업 전용이 아닌(즉, 종래 기술에서 인식된 동기화 기능을 의도하지 않는) 적응된(수정된) PTPV2 시그널링 인스턴스;
- TC(3) 기능성(functionalities);
- 네트워크 노드(1) 제어 평면(control planes).
이러한 상호작용은 후술되는 기능적인 요소에 의해 모니터링된다.
그러한 목적을 달성하기 위하여, 지연 측정 전용의 조정할 수 있는(tunable)(즉, 조정가능한, 적응가능한, 수정가능한, 매개변수화 가능한) 및 추적가능한(즉, 식별가능한, 구별가능한) 패킷이 구성/생성된다.
사실, 매개변수화된 PTPV2 패킷/메시지의 집합이 생성되고, 그 이후 각 네트워크 노드(1) 및 네트워크 세그먼트(즉, 인접 링크를 가진 네트워크 노드(1)와 관련된)를 크로스하기 위해 전송된다.
따라서, 이러한 수정된 PTPV2 메시지는, 시간에 민감한 애플리케이션 매개변수를 나타내는, 인접 네트워크 세그먼트 전송 지연 및/또는 네트워크 노드(1)를 수집하도록 의도된다. 이러한 메시지는 동기화 목적만을 위한 것은 아니다.
일 실시예에서, TLV(Type Length Value field) 의미(semantics)를 따르고 스터핑 비트(stuffing bits)를 포함하는 새로운 PTPV2 필드가 제안된다. 그러한 TLV의 목적은 PTPV2 표준에 의해 부과되는 최소 크기에서부터 네트워크 지연을 수집하는 것을 허용하는 최대 크기까지 조정가능한 PTPV2 패킷 크기를 제공하는 것이다.
대안적으로 또는 조합으로, 패킷 우선권 코드들(packet priority codes) - QoS - 은 관련 네트워크 노드 체류 시간을 캡처하기 위해 유사하게 조정될 수 있다.
지연 측정 목적 전용의 패킷 수집은, PTPV2 (그랜드) 마스터(2)/PTPV2 슬레이브(4) 및 PTPV2 슬레이브(4)/PTPV2 마스터(2) 방향 모두를 커버하도록 SYNC 및 DELAY_REQ 메시지를 사용한다.
사실, 통상적인 PTPV2 SYNC 및 DELAY_REQ 패킷을 위한 새로운 TLV 필드가 추가되고, 이에 따라 레이턴시 측정 목적을 위한 조정가능한 그리고 추적가능한 패킷이 된다. 이 TLV는 패킷 크기에 관한 전송 지연을 캡처하기 위해 스터핑 비트(stuffing bits)에 전용된다.
레이턴시 측정 목적 전용의 PTPV2 패킷/메시지를 (동기화 목적 전용의) 전통적인 PTPV2 패킷/메시지와 구별하기 위해, 상이한 구별되는 피쳐들이 채택될 수 있다. 예시로서, 다음을 언급할 수 있다:
- PTPV2 마스터(2) 및 PTPV2 슬레이브(4)가 그들의 동기화 상태 머신에서 모니터링 목적에만 전용되는 이러한 수정된 PTPV2 플로우를 무시하기 위해 "domain_Id"를 제공;
- (정기적인) 동기화와 (수정된) PTPV2 플로우 "네트워크 모니터링" 사이의 분리를 수행하기 위해 특정 채널/터널(예를 들어, VLAN 또는 MPLS LSP)을 사용.
도 2를 참조하면, 수정된 SYNC(20) 및 수정된 DELAY_REQ(40) PTPV2 메시지가 "지연_캡처(delay_capture)" 식별자와 같은 특정 도메인 식별자를 홀드할 수 있다.
PTPV2(그랜드) 마스터(2) 및 PTPV2 슬레이브(4) 각각은, 모든 네트워크 노드들(1)/세그먼트 체류 지연을 수집하는 것을 가능하게 하는 수정된 SYNC(20) 및 수정된 DELAY_REQ(40) 메시지를 생성한다. 그 목적을 달성하기 위해, (멀티캐스트 그룹이 모든 PTPV2 일반 클럭: 네트워크(30) 내 PTPV2(그랜드) 마스터(2) 및 PTPV2 슬레이브(4)를 모은다는 것을 의미하는) 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 스킴이 체류 지연 수집을 용이하게 하기 위해 채택될 수 있다.
멀티캐스트 또는 브로드캐스트 송신 제한을 직면하는 방법으로서, 유니캐스트 송신의 중첩(superposition of Unicast sending)이 또한 사용될 수 있다. PTPV2 마스터(2) 및 PTPV2 슬레이브(4)는, 원칙적으로, 네트워크(트리) 아키텍처의 상부 및 하부 레벨에 각각 위치된다. 따라서, 모든 네트워크 노드(1)와 관련된 지연은, (PTPV2 마스터(2)가 PTPV2 슬레이브(4) 쪽을 향하는) 다운스트림 방향으로의 수정된 SYNC(20)의 멀티캐스트 송신을 통해 수집가능하다. 역 방향에 대하여(즉, PTPV2 슬레이브(4)로부터 PTPV2 마스터(2)쪽으로), 유니캐스트 DELAY_REQ(40) 메시지의 조합은 모든 네트워크 노드(1) 전송 지연을 수집하기 위한 간단한 해결책일 수 있다.
수정된 PTPV2 메시지 SYNC 및 DELAY_REQ의 송출 레이트(emission rate)는, 이용가능한 마스터(2)/슬레이브(4) 대역폭에 관한 타당한 레벨에서 관련 대역폭을 유지하기 위해, 주의하여 선택되어야 할 것이다.
도 2를 더 참조하면, PTPV2 (그랜드) 마스터(2) 및 PTPV2 슬레이브(4) 레벨(즉, DELAY_REQ(40) 업스트림 및 SYNC(20) 다운스트림 방향에 대하여 각각)에 각각 위치된 상호연동 모듈에 의해 수행되는 상호연동 기능(10-11)은, 상이한 전송 매개변수(네트워크 지연에 영향을 미치는 것들)를 변화시키면서 지연 측정을 트리거하기 위해 전송 프로토콜과 상호작용하는 것을 가능하게 한다. 이러한 매개변수의 비제한적인 예시로서, 다음을 언급할 수 있다:
- DSCP(DiffServ Code Points)와 같은 QoS 매개변수;
- 패킷 크기/ 패킷 프래그먼테이션(fragmentation).
사실, 네트워크 지연은 하나의 애플리케이션 플로우에서 또 다른 것까지 다르기 때문에, PTPV2 패킷 매개변수의 세트(예를 들어, Qos, Time-To-Live, 길이)는 상이한 지연에 민감한 애플리케이션 플로우의 특성 매개변수를 모방하도록 조정될 수 있다.
다시 말해, PTPV2 플로우를 적절히 매개변수화함으로써(즉, PTPV2 패킷 매개변수의 상이한 값을 제어함으로써), 애플리케이션 당 네트워크 지연/레이턴시를 추정할 수 있다.
예시로서, 다음을 배정할 수 있다:
- VoIP 애플리케이션의 경우에 네트워크 지연(network-introduced delays)의 추정을 반영하도록 의도되는, 제 1 PTPV2 플로우에 대한 비교적 중간 패킷 길이 및 높은 우선권 QoS(예를 들어, 최선의 것(Best-effort one)과 비교하여 프리미엄 클래스);
- 실시간 화상회의 애플리케이션의 경우에 네트워크 지연의 추정을 반영하도록 의도되는, 제 2 PTPV2 플로우에 대한 비교적 긴 패킷 길이 및 높은 우선권 QoS.
PTPV2 플로우의 상이한 매개변수들은, 지연에 민감한 애플리케이션 플로우의 특성 매개변수에 부합하도록 공동으로 모니터링될 수 있다.
TC(3)(PTPV2 평면) 및 네트워크 노드(1) 사이의 상호연동 기능(13)은 분석(예를 들어 통계적 분석)하고, 네트워크 노드(1) 레벨에서 네트워크 노드(1)(또는 관련 네트워크 세그먼트)에 걸쳐 측정된 체류 지연을 저장(도 2의 단계 60)하고, 제어 평면 레벨에서 네트워크 지연의 캡처를 위해 네트워크 프로토콜과 상호작용하도록 구성된다.
E2E TC(3)는 네트워크 노드(1)에 걸쳐 수정된 SYNC(10) 및 수정된 DELAY_REQ(40) PTPV2 메시지의 전송 지연을 측정(도 2의 단계 50)한다. 측정된 전송 지연은, 그 이후, 네트워크 노드(1) 레벨에서 상호연동 기능(13)에 의해 분석되고 저장된다(도 2의 단계 60). 대안적으로, 예를 들어 네트워크/동기화 관리 시스템 내에 위치된 중심화된 저장 메커니즘이 수행될 수 있다.
네트워크 노드(1) 전송 지연을 고려하는 동안, 실시예는 실시간 서비스를 효율적으로 구동하기 위해 통계적 지연을 수집하고 관련 데이터를 저장할 것이다. 따라서, 하나의 방법은 주어진 관찰 시간(간격)에 관하여 평균, 최소, 최대 지연, 지연 분산(delay variance)(실시간 애플리케이션을 구동하기 위해 매우 중요함)을 저장할 수 있다. 이는 나중에 평균 애플리케이션 접속 기간을 나타내도록 선택될 수 있다.
가급적, 전송 지연은 특정 매개변수/변수(예를 들어, QoS, 패킷 크기) 조합과 관련하여 저장된다.
P2P TC(3)의 경우, 네트워크 노드(1)에 인접한 링크의 전송 지연은, 측정(도 2의 단계 50)되고, 이에 따라 상호연동 기능(13)에 의해 저장된(도 2의 단계 60) 정보의 일부일 수 있다.
네트워크 제어 평면에 의한 이 저장된 정보의 후속 사용을 위해, 트랜스포트 프로토콜에 접속가능하다. 따라서, 네트워크 제어 평면에 접속가능한 정보를 검색하기 위해 상호연동은 PTPV2 프로토콜과 네트워크 프로토콜 사이에서 인터페이스싱 한다. 저장된 정보는 RSVP(Resource reservation protocol), OSPF(Open shortest path first)와 같은 네트워크 제어 평면에 접속가능하다.
가장 높은 QoS(프리미엄 패킷) 및 1300바이트의 패킷 사이즈인 예시로서, 관련 전송 지연은 초 당 1의 수집 레이트(a collection rate of 1)로 각 네트워크 노드(1)에 대하여 수집될 것이다. 그 이후, 최소, 최대, 평균, 분산(variance) 매개변수는 -예를 들어- 20개의 연속적인 측정 샘플 동안 도출될 수 있다.
유익하게도, 상술된 방법 및 시스템은, PTPV2 평면과 네트워크 평면 사이의 복수의 공동 스킴 덕분에 지연이 네트워크 노드(1) 레벨에서 수집되고 저장되는 것을 의미하는 분산된 관점에서 네트워크 노드 패킷 지연을 정확히 수집하는 것을 허용한다.
상술된 방법은 실시간 애플리케이션(예를 들어, 음성, 비디오 회의, 게임)의 레이턴시 요구사항을 고려하면서 네트워크를 효율적으로 모니터링하기 위한 수단을 더 제공한다.
상술된 방법은 작업자로 하여금 교정 조치가 필요한 잘못된 것처럼 보이는 노드(들) 내 네트워크 세그먼트(들) 또는 네트워크 노드(들) 및 심지어 프로토콜 모듈(들)을 지적하도록 허용한다.
유익하게도, 상술된 방법은 TC에 의해 지원되는 대부분의 전통적인 네트워크 노드 제품과 함께 세워진 인접 네트워크 세그먼트 내에서 실행될 수 있다.
본 제안은 네트워크 노드 체류 시간 및 주어진 매개변수에 관한 네트워크 세그먼트를 정확히 측정하고 시간에 민감한 애플리케이션에 의해 경험되는 네트워크 지연을 모니터링하기 위한 표준으로서 고려될 수 있다.

Claims (15)

  1. 투명 클럭 기반 동기화 아키텍처를 포함하는 통신 네트워크(30)의 노드(1)에 걸친 체류 시간(residence time)을 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은,
    지연 측정 전용의 추적가능 패킷(a traceable packet)을 구성하고 생성하는 단계와,
    투명 클럭(3)에 의해 네트워크 노드(1)에 걸친 상기 패킷 체류 시간을 측정(50)하는 단계와,
    상기 네트워크 노드(1)의 레벨에서, 상기 측정된 체류 시간을 저장(60)하는 단계와,
    네트워크 프로토콜에 의해 상기 저장된 체류 시간을 검색(retrieving)하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추적가능 패킷의 매개변수화(a parameterization) 단계를 더 포함하는
    방법.

  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추적가능 패킷은 적어도 지연에 민감한 애플리케이션 패킷(a delay-sensitive application packet)에 관하여 매개변수화되는
    방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 매개변수는 서비스 품질인
    방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 매개변수는 패킷 길이인
    방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 있어서,
    상기 구성된 패킷은 수정된 PTPV2 패킷(modified PTPV2 packet)인
    방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 PTPV2 패킷은 PTPV2 SYNC 패킷인
    방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 PTPV2 패킷은 PTPV2 DELAY_REQ 패킷인
    방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항에 있어서,
    상기 저장 단계는 집중형 저장 단계(a centralized storing step)인
    방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항에 있어서,
    상기 측정된 체류 시간을 분석하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항에 있어서,
    상기 추적가능 패킷의 멀티캐스트 송신 단계를 더 포함하는
    방법.
  12. 투명 클럭(3)에 의해 지원되는 네트워크 노드(1)로서,
    상기 네트워크 노드(1)에 걸친 패킷의 국부적으로 측정된 체류 시간을 내부에 저장하기 위한 수단(13)과,
    네트워크 프로토콜이 상기 저장된 체류 시간을 검색하도록 허용하는 상기 네트워크 프로토콜과의 상호연동 인터페이스(an interworking interface)를 포함하는
    네트워크 노드.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 투명 클럭(3)은 IEEE 1588V2 피어 투 피어 투명 클럭(3)인
    네트워크 노드.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 투명 클럭(3)은 IEEE 1588V2 엔드 투 엔드 투명 클럭(3)인
    네트워크 노드.
  15. 전용 시스템 및/또는 컴퓨터의 메모리에 저장된 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되는
    컴퓨터 프로그램.
KR1020137023244A 2011-02-01 2012-02-01 네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법 KR101504055B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11290071A EP2487836A1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Automatic capture of the network delay components
EP11290071.7 2011-02-01
PCT/EP2012/051615 WO2012104326A1 (en) 2011-02-01 2012-02-01 Automatic capture of the network delay components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130132596A true KR20130132596A (ko) 2013-12-04
KR101504055B1 KR101504055B1 (ko) 2015-03-18

Family

ID=43923602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137023244A KR101504055B1 (ko) 2011-02-01 2012-02-01 네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9413625B2 (ko)
EP (1) EP2487836A1 (ko)
JP (1) JP5779664B2 (ko)
KR (1) KR101504055B1 (ko)
CN (1) CN103384986B (ko)
WO (1) WO2012104326A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014023356A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 Abb Research Ltd Latency determination in substation networks
EP2701318B1 (en) * 2012-08-22 2015-04-15 Alcatel Lucent A method for synchronizing distributed clocks by the precision time protocol, in a telecommunication network
CN102833061B (zh) * 2012-08-31 2016-02-24 北京东土科技股份有限公司 基于无缝冗余环网的提高时钟精度的方法及节点
EP2712099B1 (en) * 2012-09-19 2015-04-01 Alcatel Lucent Method for managing and maintaining an accurate distribution of time in a network when a failure occurs
EP2712100A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-26 Alcatel Lucent Method for switching from a one-way into a two-way signalling mode as a protection scheme for the distribution of time and frequency over a packet switched network
US9288112B2 (en) * 2013-11-21 2016-03-15 Rockwell Automation Technologies, Inc. Automatic network discovery in precision time protocol networks
WO2016070947A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Transmitting residence time information in a network
JP6531512B2 (ja) 2015-06-19 2019-06-19 富士通株式会社 情報処理装置、通信パケット滞留通知方法、および通信パケット滞留通知プログラム
US10616085B2 (en) 2017-08-31 2020-04-07 Zte Corporation Residence time measurement for optimizing network services
US11477100B2 (en) * 2017-09-26 2022-10-18 Zte Corporation Residence time measurement for traffic engineered network
US11182181B2 (en) 2018-09-25 2021-11-23 International Business Machines Corporation Virtual environments generator
US11159455B1 (en) * 2018-12-28 2021-10-26 Innovium, Inc. Reducing power consumption in an electronic device
US11005585B1 (en) * 2019-12-31 2021-05-11 Juniper Networks, Inc. Transporting client timing information across a network
CN116648880A (zh) 2020-12-22 2023-08-25 三菱电机株式会社 通信系统、通信装置、通信方法、控制电路及存储介质
EP4348975A1 (en) * 2021-08-26 2024-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and electronic device for managing network resources among application traffic
CN113839837A (zh) * 2021-10-12 2021-12-24 北京哈工创新计算机网络与信息安全技术研究中心 一种网络延迟修正的以太坊交易溯源方法
CN116471211B (zh) * 2023-06-19 2023-10-13 威胜信息技术股份有限公司 一种电力物联网精准对时方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6807156B1 (en) 2000-11-07 2004-10-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Scalable real-time quality of service monitoring and analysis of service dependent subscriber satisfaction in IP networks
US7292537B2 (en) 2002-11-29 2007-11-06 Alcatel Lucent Measurement architecture to obtain per-hop one-way packet loss and delay in multi-class service networks
US20080175275A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Time synchronization method between nodes in network and apparatus for implementing the same
CN101399655B (zh) 2007-09-27 2011-04-20 华为技术有限公司 穿通时钟设备同步端口的确定方法及装置
EP2297886B1 (en) * 2008-06-02 2013-02-20 TTTech Computertechnik AG Method for synchronizing local clocks in a distributed computer network
CN101599894B (zh) * 2008-06-04 2013-01-30 华为技术有限公司 具有时钟信息报文的处理方法、装置及系统
US7903681B2 (en) * 2008-06-13 2011-03-08 Alcatel Lucent Method for distributing a common time reference within a distributed architecture
US8274998B2 (en) * 2008-10-02 2012-09-25 Cortina Systems, Inc. Systems and methods for packet based timing offset determination using timing adjustment information
CN101425890A (zh) * 2008-11-21 2009-05-06 中兴通讯股份有限公司 透传时钟的实现装置和方法
EP2228927A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-15 Alcatel Lucent Method for processing distributed data having a chosen type for synchronizing communication nodes of a data packet network, and associated device
CN102415025B (zh) * 2009-04-21 2014-06-25 阿尔卡特朗讯公司 用于ntp路径支持的add和drop元件以及ntp和ieee-1588协议域之间互操作的方法
WO2010147473A1 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Ontime Networks As Method on a network element for the purpose of synchronization of clocks in a network
CN101997669B (zh) * 2009-08-14 2015-10-21 中兴通讯股份有限公司 光传送网承载时间同步协议时的时间校正方法及系统
WO2011025746A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Semtech Corporation Measurement and adjustment of real-time values according to residence time in networking equipment without access to real time
US8718482B1 (en) * 2009-11-10 2014-05-06 Calix, Inc. Transparent clock for precision timing distribution
US8630314B2 (en) * 2010-01-11 2014-01-14 Faro Technologies, Inc. Method and apparatus for synchronizing measurements taken by multiple metrology devices
CN101827098A (zh) * 2010-03-31 2010-09-08 中兴通讯股份有限公司 时间同步的处理方法及装置
CN101867469B (zh) * 2010-06-10 2014-09-24 北京东土科技股份有限公司 一种精密同步时钟的实现方法
CN101867489A (zh) 2010-06-11 2010-10-20 北京邮电大学 实现实时显示的社会网络可视化方法及系统
US8625640B2 (en) * 2010-08-02 2014-01-07 Futurewei Technologies, Inc. Transparent clocks in access networks

Also Published As

Publication number Publication date
EP2487836A1 (en) 2012-08-15
WO2012104326A1 (en) 2012-08-09
US20140092922A1 (en) 2014-04-03
CN103384986B (zh) 2016-08-24
US9413625B2 (en) 2016-08-09
JP5779664B2 (ja) 2015-09-16
JP2014507896A (ja) 2014-03-27
CN103384986A (zh) 2013-11-06
KR101504055B1 (ko) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101504055B1 (ko) 네트워크 지연 컴포넌트의 자동 캡처 방법
JP5646090B2 (ja) Ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ＿ｄｅｌａｙ診断コマンド
KR100716153B1 (ko) 비동기 패킷 전송망에서의 단대단 지연 측정 방법, 비동기패킷 송신기 및 수신기
EP3735762B1 (en) In-band telemetry with limited extra bytes
EP2781056B1 (en) Measurement on a data flow in a communication network
CN105359461A (zh) 分组交换通信网络的链路的性能测量
KR20110104530A (ko) 통신 네트워크에서의 데이터 손실 측정
CN113711572A (zh) 一种报文传输方法及装置
EP3398296B1 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
WO2020052557A1 (en) Techniques to collect and transport telemetry information in a communication network
EP3513529B1 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
JP6740371B2 (ja) 複数地点パケットフローに関する性能測定
CN116368777A (zh) 用时间捕获位置协议的tsn运行管理系统
US20210320856A1 (en) Performance measurement in a packet-switched communication network
Voith et al. A path supervision framework a key for service monitoring in infrastructure as a service (IaaS) platforms
Eckert et al. High Precision Latency Forwarding for Wide Area Networks Through Intelligent In-Packet Header Processing (gLBF)
Barabas et al. Congestion control based on distributed statistical QoS-aware routing management
WO2023247652A1 (en) Performance measurement on live traffic transmitted through a packet-switched communication network
Mouchos et al. Dynamic OBS offset allocation in WDM networks
CN116760765A (zh) 一种网络状态检测方法、装置、电子设备及存储介质
Chen et al. Dynamic Arrival Process for TCP Using a Novel Time-dependant Statistical Calculation Approach
JP2009171453A (ja) 送信ノード、タイトリンク特定方法およびタイトリンク特定プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee