KR20140016124A - 하이브리드 네트워크들에 대한 제어 평면들의 구현 - Google Patents

하이브리드 네트워크들에 대한 제어 평면들의 구현 Download PDF

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KR20140016124A
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Abstract

하이브리드 네트워크들에서 제어 평면을 구현하기 위한 다양한 실시예들이 개시된다. 협력 공유 네트워크는 분산된 브리지에 대응할 수 있으며, 제어 평면은 협력 공유 네트워크의 노드들 중 하나에서 구현될 수 있다. 하이브리드 네트워크는 다중의 이종 네트워킹 기술들을 지원할 수 있다. 게이트웨이와 같은 하이브리드 네트워크 장치는 분산된 브리지들에 각각 대응하는 다중의 상이한 협력 공유 네트워크들을 지원할 수 있다. 분배된 브리지들에 대한 제어 평면들은 하이브리드 네트워크 장치에서 구현될 수 있다.

Description

하이브리드 네트워크들에 대한 제어 평면들의 구현{IMPLEMENTING CONTROL PLANES FOR HYBRID NETWORKS}
본 발명은 네트워킹 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하이브리드 네트워킹 기술에 관한 것이다.
다수의 상이한 타입들의 기술들은 홈 네트워킹을 위해 존재한다. 일부 홈들은 다양한 위치들에 실행되는 카테고리 5e 또는 우수한 비차폐 연선(UTP) 케이블링을 갖고, 국제전기전자기술자협회(lEEE) 802.3 이더넷은 이 타입의 케이블을 통해 통신될 수 있다. 그러나, 다수의 홈들은 이더넷을 위해 와이어링될 수 없으며, 그러한 와이어링을 추가하는 것이 과중한 비용일 수 있다. IEEE 802.11 Wi-Fi는 무선 홈 네트워킹을 허용하는 대안이지만, 간섭, 거리, 가시선(line-of-sight) 장애물들 등으로 인해 저하된 수행에 민감할 수 있다. 케이블 기반 멀티미디어 연합(Multimedia over Coax Alliance, MoCA)은 텔레비젼 서비스를 위해 룸들에 이미 제공될 수 있는 동축 케이블을 통해 네트워킹을 위한 표준들을 제공한다. 예를 들면, IEEE 1901, 홈플러그 AV 등과 같은 전력선 통신망(PLC) 표준들은 임의의 전력 출력에서 이용가능할 수 있는 교류(AC) 전력 와이어링을 통해 네트워킹을 제공한다. 다양한 네트워킹 기술들의 다른 특성들로 인해, 홈은 다수의 기술들을 이용할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 하이브리드 네트워크들에 대한 제어 평면들을 구현하기 위한 하이브리드 네트워크 장치 및 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 방법에 관한 것이다.
일 측면에 따르면, 하이브리드 네트워크 장치는,
복수의 네트워크들에 결합되는 복수의 네트워크 인터페이스들로서, 상기 네트워크들 중 제 1 네트워크 및 상기 네트워크들 중 제 2 네트워크는 이종(heterogeneous) 네트워킹 기술들을 이용하는, 상기 복수의 네트워크 인터페이스들; 및
어드레스 도달가능성 정보(address reachability information) 및 라우트 품질 메트릭(route quality metric)에 기초하여 상기 네트워크 인터페이스들 중 하나에 특정 목적 링크 계층 어드레스를 갖는 패킷을 라우팅하도록 구성된 네트워크 추상화 계층(network abstraction layer)으로서, 상기 네트워크 인터페이스들 중 하나가 상기 패킷을 라우팅하도록 구성되는 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 상에서 중간 목적 링크 계층 어드레스(intermediate distination link layer address)를 인지하지 못하는, 상기 네트워크 추상화 계층을 포함한다.
바람직하게는, 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크는 협력 공유 네트워크(coordinated shared network)의 노드에서 제어 평면을 구현하는 협력 공유 네트워크에 대응한다.
바람직하게는, 노드는 협력 공유 네트워크를 통해 하이브리드 네트워크 장치와 통신하는 상이한 네트워크 장치에 대응한다.
바람직하게는, 협력 공유 네트워크의 다른 노드는 상기 제어 평면 내의 가상 포트 엔티티(virtual port entity)에 대응한다.
바람직하게는, 협력 공유 네트워크의 노드는 가상 브리지와 상이한 독립형 브리지에 대응한다.
바람직하게는, 네트워크들 중 제 2 네트워크는 이더넷 네트워크에 대응한다.
바람직하게는, 하이브리드 네트워크 장치는 외부 네트워크에 결합된 외부 네트워크 인터페이스를 더 포함하며, 상기 하이브리드 네트워크 장치는 네트워크들과 외부 네트워크 사이에서 패킷들을 라우팅하도록 게이트웨이로서 구성된다.
바람직하게는, 하이브리드 네트워크 장치는,
상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 1 제어 평면(control plane);
상기 네트워크들 중 상기 제 2 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 2 제어 평면; 및
상기 제 1 제어 평면 및 상기 제 2 제어 평면에 의해 공유되는 토폴로지 데이터베이스를 더 포함하며;
상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 및 상기 네트워크들 중 상기 제 2 네트워크는 협력 공유 네트워크들이다.
바람직하게는, 제 1 제어 평면 및 제 2 제어 평면은 단일 라우팅 프로토콜을 이용한다.
바람직하게는, 하이브리드 네트워크 장치는,
상기 네트워크 추상화 계층에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 3 제어 평면을 더 포함하며;
상기 제 3 제어 평면은 상기 네트워크 추상화 계층과 상기 네트워크들 중 하나에 결합된 다른 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 다른 네트워크 추상화 계층 사이에서 제어 프레임들을 라우팅하도록 구성된다.
바람직하게는, 하이브리드 네트워크 장치는,
상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제어 평면으로서, 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크는 협력 공유 네트워크인, 상기 제어 평면을 더 포함하며;
상기 제어 평면은 외부 브리지로서 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 상의 적어도 하나의 노드를 고려하도록 구성된다.
일 측면에 따르면, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치는,
외부 네트워크에 결합된 외부 네트워크 인터페이스;
이종 네트워킹 기술들을 이용하여 복수의 협력 공유 네트워크들에 결합된 복수의 내부 네트워크 인터페이스들;
상기 복수의 내부 네트워크 인터페이스들 각각에 대한 각각의 제어 평면; 및
상기 복수의 내부 네트워크 인터페이스들의 각각에 대한 제어 평면들에 의해 공유되는 토폴로지 데이터베이스(topology database)를 포함한다.
일 측면에 따르면, 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 방법은,
네트워크 추상화 계층에 의해, 특정 목적 링크 계층 어드레스를 갖는 패킷을 획득하는 단계;
상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 하이브리드 네트워크 장치 내의 복수의 네트워크 인터페이스들 각각에 대한 상기 특정 목적 링크 계층 어드레스의 어드레스 도달가능성 정보(address reachability information)를 획득하는 단계;
상기 어드레스 도달가능성 정보 및 라우트 품질 메트릭에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 패킷을 라우팅하도록, 상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스를 선택하는 단계로서, 상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스는 협력 공유 네트워크에 결합되는, 상기 선택하는 단계;
상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 상기 패킷을 라우팅하는 단계;
상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 의해, 상기 특정 목적 링크 계층 어드레스에 대한 상기 협력 공유 네트워크 상에서 중간 목적 링크 계층 어드레스를 결정하는 단계; 및
상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 의해, 중간 목적 계층 어드레스에서 상기 협력 공유 네트워크 상의 노드에 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 중간 목적 링크 계층 어드레스는 네트워크 추상화 계층에 노출되지 않는다.
바람직하게는, 방법은 네트워크 추상화 계층에 의해, 네트워크 인터페이스들 중 제 2 네트워크 인터페이스로부터 패킷을 획득하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 네트워크 추상화 계층에 의해, 상부 계층 엔티티로부터 패킷을 획득하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하이브리드 네트워크 장치에서, 협력 공유 네트워크에 대한 제어 평면을 구현하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하이브리드 네트워크 장치에서, 네트워크 인터페이스들 중 제 2 네트워크 인터페이스에 결합된 다른 협력 공유 네트워크에 대한 다른 제어 평면을 구현하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하이브리드 네트워크 장치에서 ,제어 평면 및 다른 제어 평면에 의한 이용을 위해 공유된 토폴로지 데이터베이스를 제공하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하이브리드 네트워크 장치 내의 제어 평면과 다른 제어 평면 사이에서 제어 데이터를 교환하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 이더넷(예를 들면, 최단 경로 브리징(IEEE 802.1aq) 등)에 대한 기존 브리지 네트워크 기술들을 활용하는 하이브리드 네트워크에서의 하이브리드 네트워크 장치들은 협력 공유 네트워크에 이용되는 기반 기술에 관해서 불가지론적일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 모델은 확장가능하며, 자원들의 복사를 감소시킬 수 있다. 상기 모델은 예를 들면 네트워크 상에서 "헤비" 노드들 및 일부 "라이트" 노드들을 갖는 서버/클라이언트 네트워킹 방식에 최적일 수 있다.
본 명세서의 다수의 측면들은 이하의 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면들에서의 구성요소들은 반드시 축척될 필요는 없으며, 그 대신에 본 명세서의 원리들을 명확히 예시하는 것이 강조된다. 더욱이, 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 수 개의 도면들 도처에서 대응하는 부분들을 지시한다.
도 1은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 예시적 하이브리드 네트워크의 도면을 도시한다.
도 2a는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 도 1의 하이브리드 네트워크에 이용될 수 있는 예시적 이더넷 브리지의 도면을 도시한다.
도 2b는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 1의 하이브리드 네트워크에 이용될 수 있는 예시적 협력 공유 네트워크(CSN) 브리지의 도면을 도시한다.
도 3a는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 2a에 도시된 바와 같은 CSN 브리지들을 통합하는 예시적 하이브리드 네트워크를 도시한다.
도 3b는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 무선 네트워크 브리지를 갖는 도 3a의 예시적 하이브리드 네트워크를 도시한다.
도 4는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크에 이용되는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치의 예시적 부분을 도시한다.
도 5는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크 내의 상이한 타입들의 노드들 중에서 예시적 통신을 나타내는 통신 다이어그램이다.
도 6은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크 내의 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치의 다른 부분의 동작의 일예를 제공하는 순서도이다.
도 7은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크 내의 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치의 일 부분의 동작의 일예를 제공하는 순서도이다.
도 8은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크에 이용되는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치의 예시적 개략 블록도를 도시한다.
본 명세서는 홈들, 소기업들, 또는 유사한 환경들에서 발견될 수 있는 것들과 같은 하이브리드 네트워크들에 대한 제어 평면들(control planes)을 구현하는 것에 관한 것이다. 그러한 환경들은 동축 케이블 네트워크들(예를 들면, MoCA 등), 전력선 네트워크들(예를 들면, IEEE 1901, 홈플러그 AV 등), Wi-Fi 무선 네트워크들, 이더넷 네트워크들 등과 같은 다양한 이종(heterogeneous) 네트워킹 기술들을 동시에 이용할 수 있다. 이 네트워킹 기술들의 일부 또는 모두는 패킷들 사이의 충돌들을 방지하도록 코디네이터에 의해 공유된 통신들 매체에 대한 액세스를 제어하는 협력 공유 네트워크들(coordinated share network; CSN)을 제공할 수 있다. 협력 공유 네트워크에 있어서, 전송 규칙들은 각 노드 상의 전송 엔진에 복사된다. 하이브리드 네트워크는 다양한 네트워크 장치들을 연결하기 위해 이 이종 네트워킹 기술들 중 2개 이상을 이용한다.
하이브리드 네트워크는 단지 하나의 네트워킹 기술(예를 들면, 이더넷, Wi-Fi 등)을 지원하는 네트워크 장치들을 포함할 수 있을지라도, 하이브리드 네트워크는 2개 이상의 이종 네트워킹 기술들을 지원하는 하나 이상의 하이브리드 네트워크 장치들을 포함할 것이다. 하이브리드 네트워크 장치들은 하나의 네트워킹 기술을 이용하는 하나의 네트워크 세그먼트로부터 다른 네트워킹 기술을 이용하는 다른 네트워크 세그먼트에 데이터를 스위칭할 수 있는 추상화 계층(abstraction layer)을 포함할 수 있다. 하이브리드 네트워크 장치의 일 예는 외부 네트워크(예를 들면, 인터넷, 인트라넷 등)에 하이브리드 네트워크를 연결하는데 이용되는 게이트웨이일 수 있다. 외부 네트워크 연결은 이더넷, 디지털 가입자선(digital subscriber line; DSL), 동축 케이블 모뎀 등일 수 있다.
전형적으로, 하이브리드 네트워크는 메쉬 네트워킹 모델(mesh networking medel)에 대응할 수 있다. 메쉬 모델에 있어서, 다중의 포트들을 갖는 각 노드는 브리지(bridge)에 대응한다. 메쉬 모델 하에, 모든 노드들은 각 노드가 동일한 네트워크 토폴로지 데이터베이스를 유지해야 하는 것을 의미하는 네트워크에서 동등한 참여자들인 것으로 고려될 수 있다. 또한, 각 노드는 동일한 브릿징 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 구현해야 한다. 따라서, 메쉬 모델은 상호 운용성 과제들을 제기하며 제한된 확장성을 제공한다.
본 명세서의 다양한 실시예들은 하이브리드 네트워크 내에서 계층 2 브리지들로서 협력 공유 네트워크들을 구현할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 하이브리드 네트워크 추상화 계층은 계층 2 브리지로서 구현될 수도 있다. 브리지로서 협력 공유 네트워크를 취급하는 다양한 기술들은 그 전체가 본 출원에 참고 문헌으로 포함되는 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING A CONTROL PLANE IN A DISTRIBUTED NETWORK"이고 2011년 6월 3일자로 제출된 미국 특허 출원 제13/152,454호에 개시되어 있다. 브리지로서 협력 공유 네트워크를 취급할 때, 제어 평면은 노드들 중 하나에 에뮬레이트(emulate)될 수 있다.
다양한 예들에 있어서, 이더넷(예를 들면, 최단 경로 브리징(IEEE 802.1aq) 등)에 대한 기존 브리지 네트워크 기술들은 하이브리드 네트워크에 활용될(leveraged) 수 있다. 그러한 네트워크에서의 하이브리드 네트워크 장치들은 협력 공유 네트워크에 이용되는 기반 기술에 관해서 불가지론적일(agnostic) 수 있다. 본 출원에서 소개되는 모델은 확장가능하며, 자원들의 복사를 감소시킬 수 있다. 모델은 예를 들면 네트워크 상에서 "헤비" 노드들 및 일부 "라이트" 노드들을 갖는 서버/클라이언트 네트워킹 방식에 최적일 수 있다.
도 1은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 예시적 하이브리드 네트워크(100)의 도면을 도시한다. 하이브리드 네트워크(100)는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)를 포함한다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 다양한 내부 네트워크 인터페이스들, 예를 들면 무선 네트워크 인터페이스(106), 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109), 전력선 네트워크 인터페이스(112), 및/또는 다른 인터페이스들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 CSN 브리지들(113)에 대한 인터페이스는 도 2b에 더 상세히 도시되는 바와 같이 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에 제공될 수 있다.
하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 인터넷, 인트라넷 등과 같은 외부 네트워크(118)에 연결될 수 있는 하나 이상의 외부 네트워크 인터페이스들(115)을 포함할 수 있다. 외부 네트워크(118)는 하나 이상의 이더넷 브리지들(119)에 연결될 수 있다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 예를 들면 라우팅 기능들, 침입 차단 기능들, 네트워크 어드레스 변환(NAT) 기능들, 및 다른 기능을 수행할 수 있다. 게다가, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 내부 네트워크 인터페이스들(즉, 무선 네트워크 인터페이스(106), 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109), 및 전력선 네트워크 인터페이스(112))로 및 그로부터 액세스를 추출하도록 추상화 계층(121)을 포함할 수 있다.
무선 네트워크 인터페이스(106)는 하나 이상의 무선 네트워크들(124)에 연결될 수 있다. 무선 네트워크들(124)은 예를 들면 2.4 GHz의 Wi-Fi, 5 GHz의 Wi-Fi, 및/또는 다른 타입들의 무선 네트워크들(124)일 수 있다. 무선 네트워크(124)는 예를 들면 기본 서비스 세트(BSS), 확장된 서비스 세트(ESS), 또는 다른 그룹화에 대응할 수 있다. 무선 네트워크 인터페이스(106)는 하이브리드 네트워크 장치(127) 내의 무선 네트워크 노드(125), 하이브리드 네트워크 장치(130) 내의 무선 네트워크 노드(128), 및/또는 하나의 무선 네트워크(124)를 통해 다른 노드들에 결합될 수 있다. 무선 네트워크 인터페이스(106)는 전형으로 액세스 포인트(AP)일지라도, 일부 실시예들에 있어서 스테이션(STA)에 대응할 수 있다. 마찬가지로, 무선 네트워크 노드들(125 및 128)은 AP들 및/또는 STA들에 대응할 수 있다.
동축 케이블 네트워크 인터페이스(109)는 예를 들면 동축 케이블 네트워크 노드들(136 및 139), 하이브리드 네트워크 장치(127) 내의 동축 케이블 네트워크 노드(142), 하이브리드 네트워크 장치(148) 내의 동축 케이블 네트워크 노드(145), 및/또는 다른 동축 케이블 네트워크 노드들을 포함하는 동축 케이블 네트워크(133)에 결합될 수 있다. 동축 케이블 네트워크(133)는 예를 들면 케이블 텔레비젼, 위성 텔레비젼, 공중상 텔레비젼 등을 위한 환경 내에 존재할 수 있는 동축 케이블을 사용하는 MoCA 또는 다른 기술을 이용할 수 있다. 일부 경우들에, 동축 케이블 네트워크(133)는 텔레비젼 서비스들 및/또는 다른 데이터 서비스들을 갖는 동축 케이블 상에 공존할 수 있다.
전력선 네트워크 인터페이스(112)는 예를 들면 전력선 노드(154), 하이브리드 네트워크 장치(148) 내의 전력선 노드(160), 하이브리드 네트워크 장치(130) 내의 전력선 노드(163), 및/또는 다른 노드들을 포함하는 전력선 네트워크(151)에 결합될 수 있다. 전력선 네트워크(151)는 IEEE 1901, 홈플러그 AV, 및/또는 다른 기술들을 이용할 수 있다.
하이브리드 네트워크 장치들(127, 130, 및 148)은 라우터들, 스위칭들, 브리지들, 범용 컴퓨팅 장치들, 및/또는 다른 장치들에 대응할 수 있다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)와 마찬가지로, 하이브리드 네트워크 장치들(127, 148, 및 130) 각각은 추상화 계층(166, 169, 및 172)을 각각 포함할 수 있다. 추상화 계층들(166, 169, 및 172)은 상부 계층 소스로 또는 이로부터 패킷들을 전송하도록, 및/또는 제공될 수 있는 다양한 네트워크 인터페이스들 사이에서 패킷들을 스위칭하도록 동작가능할 수 있다.
도 1에서의 하이브리드 네트워크(100)의 특정 구성은 논의를 위해 단지 예로서 제공되며 제한되도록 의도되지 않는 것이 이해된다. 상이한 타입들의 노드들 및 하이브리드 네트워크 장치들과 다른 구성들이 요구대로 이용될 수 있다. 협력 공유 네트워크에서 제어 평면을 구현하는 것을 예시하기 위해, 예시적 이더넷 브리지 및 예시적 협력 공유 네트워크가 다음에 논의될 것이다.
도 2a는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 1의 하이브리드 네트워크(100)에 이용될 수 있는 예시적 이더넷 브리지(119)의 도면을 예시한다. 이더넷 브리지(119)는 4개의 포트들(203a, 203b, 203c, 및 203d), 제어 평면(206), 전송 테이블(forwarding table)(209), 및/또는 다른 구성요소들을 포함한다. 제어 프레임들 및 데이터 프레임들은 포트들(203)을 통해 진입할 수 있다. 예를 들면, 제어 프레임들 및 데이터 프레임들은 도 2a에서 포트(203a)를 통해 진입하는 것으로서 예시된다. 데이터 프레임들은 하나의 목적지를 갖는 유니캐스트 프레임들, 다중의 목적지들을 갖는 멀티캐스트 프레임들, 및/또는 모든 노드들에 라우팅되는 브로드캐스트 프레임들에 대응할 수 있다. 제어 프레임들은 제어 프레임들에 따라 전송 테이블(209)을 구성하는 제어 평면(206)에 라우팅된다. 제어 평면(206)은 제어 프레임들을 라우팅하며, 다른 포트들(203b, 203c, 및/또는 203d)에 송신되는 신규 제어 프레임들을 발생시킬 수 있다. 제어 평면(206)은 포트들(203a, 203b, 203c, 및/또는 203d)을 제어할 수도 있다.
도 2b는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 1의 하이브리드 네트워크(100)에 이용될 수 있는 예시적 CSN 브리지(113)의 도면을 도시한다. CSN 브리지(113)는 도 2a의 이더넷 브리지(119)에 기능적으로 대응하는 협력 공유 네트워크이다. 이 때문에, CSN 브리지(113)는 이더넷 브리지(119)의 4개의 포트들(203a)(도 2a)에 대응하는 4개의 하이브리드 네트워크 장치들(223a, 223b, 223c, 및 223d)을 포함한다. 각각의 하이브리드 네트워크 장치들(223) 각각은 협력 공유 네트워크 상에 각각의 이더넷 포트(226a, 226b, 226c, 또는 226d) 및 각각의 CSN 노드(229a, 229b, 229c, 또는 229d)도 갖는다. 대응하는 추상화 계층은 각각의 이더넷 포트(226)와 각각의 CSN 노드(229) 사이에서 전송을 관리할 수 있다. CSN 브리지(113)는 동일한 타입들의 하이브리드 네트워크 장치들(223)로 기재되었을지라도, CSN 브리지(113)는 예를 들면 단지 CSN에 또는 하나 이상의 다른 CSN들에 연결될 수 있는 일부를 포함하는 상이한 네트워크 장치들을 포함할 수 있다.
CSN 브리지(113)에 대한 제어 평면(232)은 하이브리드 네트워크 장치(223b)에서 구현되지만, 제어 평면(232)은 요구대로 CSN 노드들(229) 중 어느 하나를 위해 구현될 수 있다. 제어 프레임들 및 데이터 프레임들은 포트들(226)을 통해 진입하거나 CSN 노드들(229)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들면, 제어 프레임들 및 데이터 프레임들은 도 2b에서 포트(226a)를 통해 진입하는 것으로서 예시된다. 데이터 프레임들은 하나의 목적지를 갖는 유니캐스트 프레임들, 다수의 목적지들을 갖는 멀티캐스트 프레임들, 및/또는 모든 노드들에 라우팅되는 브로드캐스트 프레임들에 대응할 수 있다. 제어 프레임들은 CSN 노드(229b)를 통해 제어 평면(232)에 라우팅된다.
제어 평면(232)은 CSN 노드들(229)에 구성 메시지들을 송신함으로써 제어 프레임들에 따라 협력 공유 네트워크에서 분산된 전송 테이블을 구성한다. 제어 평면(232)은 제어 프레임들을 라우팅하며, 이더넷 포트(226a, 226c, 및/또는 226d)를 통해 전송하기 위해 다른 CSN 노드들(229a, 229c, 및/또는 229d)에 송신되는 신규 제어 프레임들을 발생시킬 수 있다. 제어 평면(232)은 CSN 관리 프레임들을 통해 노드들(229a, 229c, 및/또는 229d)에 명령들을 송신함으로써 CSN 브리지(113)의 포트들을 제어할 수도 있다.
다양한 실시예들에 있어서, 제어 평면(232)은 라우팅 루프들을 회피하도록 브리지들 사이에서 정보를 교환하기 위해 래피드 스패닝 트리 프로토콜(rapid spanning tree protocol)(RSTP) 또는 다른 프로토콜을 실행할 수 있다. 또한, 다양한 실시예들에 있어서, 제어 평면(232)은 오디오, 비디오, 또는 다른 서비스들을 위해 대역폭 예약 기능을 수행할 수 있다.
도 3a는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 2a에 도시된 바와 같이 CSN 브리지들(115)를 통합하는 예시적 하이브리드 네트워크(300)를 도시한다. 하이브리드 네트워크(300)는 하이브리드 네트워크(100)(도 1)와 유사한 배치를 이용하지만, 동축 케이블 네트워크(133) 및 전력선 네트워크(151)는 각각의 제어 평면들이 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현된 상태에서, CSN 브리지들(115)로서 구성된다.
동축 케이블 네트워크 브리지(303)에 대해서는, 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306)은 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현된다. 동축 케이블 네트워크 브리지(303)에서, 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109) 및 동축 케이블 네트워크 노드들(136, 139, 142, 및 145)은 브리지의 포트들로서 보여질 수 있다. 동축 케이블 네트워크(133)에 대한 제어 프레임들은 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306)에 라우팅된 다음에, 그것은 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109) 및 동축 케이블 네트워크 노드들(136, 139, 142, 및 145) 각각에서 분산된 전송 테이블들을 구성하도록 구성 메시지들을 송신한다.
동축 케이블 네트워크 브리지(303)에 있어서, 노드들은 공통 매체를 통해 예를 들면 서로 연결된 하나 이상의 동축 케이블들과 함께 링크된다. 제어 프레임들 및 전송된 데이터 프레임들은 공통 매체 상에 둘 다 전송된다. 동축 케이블 네트워크 브리지(303)는 임의의 노드가 동축 케이블 네트워크 브리지(303)의 임의의 다른 노드에 프레임을 전송할 수 있도록 단일 제어 평면 및 단일 데이터 평면을 가질 수 있다.
전력선 네트워크 브리지(309)에 대해서는, 전력선 네트워크 제어 평면(312)은 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현된다. 전력선 네트워크 브리지(309)에 있어서, 전력선 네트워크 인터페이스(112) 및 전력선 네트워크 노드들(154, 160, 및 163)은 브리지의 포트들로서 보여질 수 있다. 전력선 네트워크(151)에 대한 제어 프레임들은 전력선 네트워크 제어 평면(312)에 라우팅된 다음에, 그것은 전력선 네트워크 인터페이스(112) 및 전력선 네트워크 노드들(154, 160, 및 163)의 각각에서 분산된 전송 테이블들을 구성하도록 구성 메시지들을 송신한다.
전력선 네트워크 브리지(309)에 있어서, 동축 케이블 네트워크 브리지(303)와 대조적으로, 모든 노드가 임의의 다른 노드까기 도달될 수 있는 것은 아닌 경우가 있을 수 있다. 그러나, 전력선 네트워크 브리지(309)의 모든 노드들은 네트워크 코디네이터에게 보여질 수 있다. 제어 프레임들 및 전송된 데이터 프레임들은 전력선 매체 상에 둘 다 전송된다. 전력선 네트워크 브리지(309)는 단일 제어 평면을 가질 수 있다. 전력선 네트워크 브리지(309)의 데이터 평면은 노드들 중에서 도달가능성에 의해 정의되는 다중의 동적 전달 부분들로 분할될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 프레임들은 파티션 내에 전송되지만 파티션들 사이에는 전송되지 않는다.
게다가, 추상화 계층들(121, 166, 169, 및 172)은 포트들이 가상링크(316)에 의해 연결되는 추상화 계층 브리지(315) 상에 포트들로서 보여질 수 있다. 추상화 계층 브리지(315)에 대해서는, 추상화 계층 제어 평면(318)은 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현될 수 있다. 따라서, 추상화 계층 제어 평면(318)은 추상화 계층들(121, 166, 169, 및 172) 각각에서 분산된 전송 테이블들을 구성하도록 구성 메시지들을 송신할 수 있다. 추상화 계층 브리지(315)에 대한 제어 메시지들은 추상화 계층들(121, 166, 169, 및 172)이 연결되는 기반 네트워크들에 의해 전송된다. 이 캡슐화가 추상화 계층들에 투명하기 때문에, 추상화 계층 브리지(315)는 단일 논리 제어 평면을 유지한다. 추상화 계층 브리지(315)에 대한 데이터 평면은 다수의 정적 전달 파티션들로 분할될 수 있다. 파티션들은 소정의 추상화 계층에 연결된 기반 네트워크 인터페이스들의 물리적 토폴로지에 의해 정의된다. 일 실시예에 있어서, 데이터 프레임들은 파티션들 내에 전송되지만 파티션들 사이에는 전송되지 않는다.
브리지들로서 취급되는 협력 공유 네트워크들 중 어느 하나는 협력 공유 네트워크에 대한 대응하는 제어 평면에 의해 제어되지 않는 노드들을 추가적으로 가질 수 있는 경우가 있을 수 있다. 그러한 경우들에, 이 외부 노드들은 제어 프레임들 및 데이터 프레임들이 라우팅될 수 있는 독립형 브리지들로서 자체적으로 보여질 수 있다. 도 3a의 비제한적 예에 있어서, 전력선 네트워크(151)는 전력선 네트워크 브리지(309)에 의해 포함되지 않는 독립형 브리지로서 취급되는 전력선 노드(321)를 포함한다. 전력선 노드(321)는 전력선 네트워크 제어 평면(312)에 의해 제어되지 않을지라도, 전력선 네트워크 브리지(309)는 제어 프레임들에서 브리지 투 브리지 통신을 통해 라우팅 프로토콜 정보 및/또는 다른 데이터를 교환한다.
도 3b는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 무선 네트워크 브리지(324)를 갖는 도 3a의 예시적 하이브리드 네트워크(300)를 도시한다. 도 3a에 도시된 다른 협력 공유 네트워크 브리지들과 같이, 무선 네트워크 브리지(324)는 브리지로서 무선 네트워크(124)의 취급을 용이하게 한다. 무선 네트워크 제어 평면(327)은 무선 네트워크(124)에 결합된 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103) 또는 다른 네트워크 장치들에 포함될 수 있다. 실시예들에 따르면, 무선 네트워크(124) 상의 임의의 노드는 특정 노드가 액세스 포인트(AP) 또는 스테이션(STA)인지에 관계없이 무선 네트워크 브리지(324)에서 참여될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, STA는 무선 네트워크 브리지(324)에 참여될 수 없다. 일부 경우들, STA는 독립형 브리지로서 취급될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크(300)에 이용되는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 예시적 부분을 도시한다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 예를 들면 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및 무선 네트워크 제어 평면(327)을 포함한다. 이 제어 평면 엔티티들 각각은 계층 2 브리징 프로토콜 로직(403)과 통신될 수 있다.
계층 2 브리징 프로토콜 로직(403)은 예를 들면 공유된 토폴로지 데이터베이스(409)뿐만 아니라 복수의 브리징 프로토콜 엔티티들(406a, 406b, 및 406c)을 포함할 수 있다. 브리징 프로토콜 엔티티들(406) 각각은 예를 들면 IEEE 802.1aq 최단 경로 브리징(SPB) 또는 다른 브리징 프로토콜과 같은 브리징 프로토콜을 실행할 수 있다. 도 4의 비제한적인 예에 있어서, 분리된 브리징 프로토콜 엔티티(406)는 각 제어 평면 엔티티를 위해 도시된다. 그러나, 브리징 프로토콜 엔티티들(406)은 동일한 브리징 프로토콜의 모든 경우들일 수 있다. 토폴로지 데이터베이스(409)는 하이브리드 네트워크(300)의 모든 브리지들에 의해 유지되므로, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치 상에 공동 호스트된 브리징 프로토콜 엔티티들(406)은 동일한 토폴로지 데이터베이스(409)를 공유할 수 있다. 비제한적인 일 예에 있어서, 토폴로지 데이터베이스(409)는 중간 시스템(IS-IS) 데이터베이스에 대한 중간 시스템이다.
동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및 무선 네트워크 제어 평면(327)은 추상화 계층 제어 평면(318)을 포함할 수 있는 추상화 계층 관리 엔티티(412)와 각각 통신할 수 있다(도 3a). 추상화 계층 관리 엔티티(412)는 추상화 계층 토폴로지 데이터베이스(415)와 통신할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및 무선 네트워크 제어 평면(327)은 하나 이상의 각각의 가상 포트 엔티티들(418a, 418b, 또는 418c)를 각각 구비할 수 있다. 가상 포트 엔티티들(418)은 추상화 계층을 갖지만 협력 공유 네트워크의 제어 평면으로부터 구성 메시지들을 지원하지 않는 협력 공유 네트워크 상의 노드들에 CSN 브리지를 연장함으로써 상호 운용성을 용이하게 한다. 그러한 노드들은 추상화 계층 토폴로지 데이터베이스(415)로부터 질의된 정보로부터 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및/또는 무선 네트워크 제어 평면(327)에 의해 검출될 수 있다.
작동 중에, 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및 무선 네트워크 제어 평면(327)은 하이브리드 네트워크(300)에서 다른 브리지들로 및 이로부터 라우팅 프로토콜 제어 프레임들을 각각 송수신한다. 게다가, 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및 무선 네트워크 제어 평면(327)는 CSN 브리지(113)(도 2b)의 포트들로서 보여지는 협력 공유 네트워크 상의 다른 참여 노드들에 구성 메시지들을 송신하도록 각각 구성된다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 노드들 사이의 인터브리지 트래픽 오버헤드를 제거함으로써 하이브리드 네트워크(300)의 대역폭을 최적화하는 것이 주목된다. 게이트웨이 내에서 모든 제어 평면 엔티티들을 호스트함으로써, 인터브리지 통신들은 게이트웨이 내부와 같이 유지된다.
게다가, 추상화 계층 관리 엔티티(412)는 다른 추상화 계층 엔티티들에 추상화 계층 제어 프레임들을 송수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 가상 포트 엔티티들(418)은 제어 평면 구성 메시지들을 이용하여 제어 평면에 의해 구성될 수 없는 협력 공유 네트워크 상에 노드들의 구성을 용이하게 한다. 그 대신에, 가상 포트 엔티티들(418)은 추상화 계층 관리 엔티티(412)를 통해 이 노드들의 구성을 용이하게 한다. 추상화 계층 관리 엔티티(412)는 추상화 계층을 갖는 네트워크 장치에 있는 협력 공유 네트워크 상의 노드들에 추상화 계층 제어 프레임들에서의 추상화 계층 구성 명령들을 송신한다.
도 5는 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크(300)에서 상이한 타입들의 노드들 중에서 예시적 통신을 도시하는 통신 다이어그램(500)이다. 특히, 통신 다이어그램(500)은 하이브리드 네트워크(300) 상의 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103), 하이브리드 네트워크 장치(503), CSN 네트워크 장치(506), 및 이더넷 네트워크 장치(509) 사이의 통신을 도시한다.
하이브리드 네트워크 장치(503)는 예를 들면 브리징 프로토콜 엔티티(406), CSN 제어 평면 엔티티(512)(예를 들면, 도 4로부터 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 전력선 네트워크 제어 평면(312), 및/또는 무선 네트워크 제어 평면(327)), 추상화 계층 관리 엔티티(412), 및 CSN 포트(515)(예를 들면, 도 3a 및 도 3b의 무선 네트워크 인터페이스(106), 동축 케이블 인터페이스(109), 및/또는 전력선 네트워크 인터페이스(112))를 포함한다. 하이브리드 네트워크 장치(503)는 예를 들면 CSN 포트 제어 엔티티(518), 추상화 계층 엔티티(521), CSN 포트(524), 및 이더넷 포트(527)를 포함한다. CSN 네트워크 장치(506)는 예를 들면 브리징 프로토콜 엔티티(530), 추상화 계층 엔티티(533), 및 CSN 포트(536)를 포함한다. 이더넷 네트워크 장치(509)는 예를 들면 브리징 프로토콜 엔티티(539) 및 이더넷 포트(542)를 포함한다.
이 비제한적인 예에 있어서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103) 및 하이브리드 네트워크 장치(503)는 협력 공유 네트워크를 통해 연결되며 CSN 분산 브리지의 부분으로서 기능한다. 구성 메시지들(545)은 CSN 제어 평면 엔티티(512)로부터 CSN 포트(515)를 통해 CSN 포트(524)로 그리고 CSN 포트 제어 엔티티(518)로 송신됨으로써, 분산 브리지를 구현한다. 구성 메시지들을 수반하는 통신은 "CSN Ctrl"로서 통신 다이어그램 상에 지시된다. 게다가, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103) 및 하이브리드 네트워크 장치(503) 둘 다는 추상화 계층을 지원하며, 추상화 계층 구성 메시지들(548)은 추상화 계층 관리 엔티티(412)로부터 CSN 포트(515)를 통해 CSN 포트(524)로 그리고 추상화 계층 엔티티(521)상으로 송신된다. 그러한 추상화 계층 구성 메시지들(548)은 브리징 프로토콜 엔티티(406) 및/또는 CSN 제어 평면 엔티티(512)로부터 활성에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.
추상화 계층 구성 메시지들(548)은 추상화 계층 관리 엔티티(412) 및/또는 추상화 계층 엔티티(521)로부터 CSN 네트워크 장치(506)의 CSN 포트(536)로 및 추상화 계층 엔티티(533)로 송신될 수도 있다. 추상화 계층 구성 메시지들(548)을 수반하는 통신은 통신 다이어그램(500) 상에 "AL Ctrl"로서 지시된다. CSN 네트워크 장치(506)는 CSN 포트 제어 엔티티(518)를 갖지 않으며 구성 메시지들(545)을 지원하지 않을지라도, CSN 네트워크 장치(506)는 가상 포트 엔티티 418(도 4) 및 추상화 계층 구성 메시지들(548)을 통해 제어될 수 있는 것이 주목된다.
이 비제한적인 예에서의 이더넷 네트워크 장치(509)는 CSN 포트 제어 엔티티 또는 추상화 계층 엔티티를 갖지 않을 수 있다. 결과적으로, 이더넷 네트워크 장치(509)는 구성 메시지들(545) 또는 추상화 계층 구성 메시지들(548)을 수신할 수 없다. 그러나, 이더넷 네트워크 장치(509)는 브리징 프로토콜 제어 프레임들(551)을 수신할 수 있다. 브리징 프로토콜 제어 프레임들(551)은 예를 들면 협력 공유 네트워크와 이더넷 네트워크 사이의 하이브리드 네트워크 장치(503)에 의해 전송될 수 있다. 브리징 프로토콜 제어 프레임들(551)을 수반하는 통신은 "브리징(bridging)"으로서 통신 다이어그램(500) 상에 지시된다. 하이브리드 네트워크 장치(503)는 브리징 프로토콜 제어 프레임들(551)을 수신 및 전송할지라도, 이 예에서의 하이브리드 네트워크 장치(503)는 제어 평면이 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 유지되기 때문에 브리징 프로토콜 엔티티를 갖지 않는다.
도 6은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크(300)에서 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 부분의 동작의 일 예를 제공하는 순서도이다. 도 6의 순서도는 본 출원에 기재된 바와 같이 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 부분의 동작을 구현하는데 이용될 수 있는 다수의 상이한 타입들의 기능적 배치들의 예를 단지 제공하는 것이 이해된다. 대안으로서, 도 6의 순서도는 하나 이상의 실시예들에 따른 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현되는 방법의 단계들의 예를 도시하는 것으로서 보여질 수 있다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 문맥에서 설명되었을지라도, 도 6의 순서도는 일부 실시예들에 있어서 게이트웨이 기능성 없이 하이브리드 네트워크 장치에서 구현될 수 있다.
참조 번호 603으로 시작하면, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 네트워크 추상화 계층(121)(도 1)을 이용하여 특정 목적 링크 계층 어드레스를 갖는 패킷을 획득한다. 패킷은 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)(예를 들면, 무선 네트워크 인터페이스(106)(도 1), 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109)(도 1), 전력선 네트워크 인터페이스(112)(도 1), 외부 네트워크 인터페이스(115)(도 1) 등)의 상부 엔티티로부터 또는 인터페이스들의 어느 하나를 통해 획득될 수 있다. 참조 번호 606에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 다수의 네트워크 인터페이스들 각각에 대한 특정 목적 링크 계층 어드레스의 어드레스 도달가능성 정보(address reachability information)를 추상화 계층(121)을 통해 획득한다.
참조 번호 609에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 어드레스 도달가능성 정보 및 라우트 품질 메트릭(route quality metric)에 적어도 부분적으로 기초하여 패킷을 라우팅하도록 추상화 계층(121)에 의해 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스를 선택한다. 라우트 품질 메트릭은 어드레스 도달가능성 정보에 따라 이용가능할 수 있는 다수의 라우트들로부터 최선 라우트의 선택을 가능하게 한다. 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스는 협력 공유 네트워크, 예를 들면 전력선 네트워크(151)(도 1), 무선 네트워크(124)(도 1), 동축 케이블 네트워크(133)(도 1) 등에 결합된다. 참조 번호 612에서, 추상화 계층(121)은 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스에 패킷을 라우팅한다.
참조 번호 615에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 특정 목적 링크 계층 어드레스에 대한 협력 공유 네트워크 상의 중간 목적 링크 계층 어드레스(intermediate destination link layer address)를 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스에서 결정한다. 추상화 계층(121)은 협력 공유 네트워크 상에서 중간 목적 링크 계층 어드레스 또는 기반 기술을 인지할 필요가 없는 것이 주목된다. 이것은 협력 공유 네트워크가 본 명세서의 원리들에 따른 브리지로서 모델링되기 때문이다. 참조 번호 618에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서의 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스는 중간 목적 계층 어드레스에서 협력 공유 네트워크 상의 노드에 패킷을 송신한다. 그 후에, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 부분이 종료된다.
도 7은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크(300)에서 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 다른 부분의 동작의 일 예를 제공하는 순서도이다. 도 7의 순서도는 본 출원에서 설명된 바와 같이 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 다른 부분의 동작을 구현하는데 이용될 수 있는 다수의 상이한 타입들의 기능적 배치의 예를 단지 제공하는 것이 이해된다. 대안으로서, 도 7의 순서도는 하나 이상의 실시예들에 따른 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)에서 구현되는 방법의 단계의 예를 도시하는 것으로서 보여질 수 있다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 문맥에서 설명되었을지라도, 도 7의 순서도는 일부 실시예들에 있어서 게이트웨이 기능없이 하이브리드 네트워크 장치에서 구현될 수 있다.
참조 번호 703로 시작하면, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 협력 공유 네트워크에 대한 제어 평면을 구현한다. 참조 번호 706에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 다른 협력 공유 네트워크에 대한 다른 제어 평면을 구현한다. 예를 들면, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 다음 중 2개 이상을 구현할 수 있다: 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306)(도 3a), 전력선 네트워크 제어 평면(312)(도 3a), 무선 네트워크 제어 평면(327)(도 3b), 또는 다른 협력 공유 네트워크들에 대한 제어 평면들. 참조 번호 709에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 제어 평면 및 다른 제어 평면에 의한 이용을 위해 공유 토폴로지 데이터베이스(409)(도 4)를 제공한다. 참조 번호 712에서, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 제어 평면과 다른 제어 평면 사이에서 제어 데이터를 교환한다. 그 후에, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 다른 부분이 종료된다.
도 8은 본 명세서의 다양한 실시예들에 따라 도 3a 및 도 3b의 예시적 하이브리드 네트워크(300)에 이용되는 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)의 예시적 개략적인 블록도를 도시한다. 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 예를 들면 둘 다 로컬 인터페이스(809)에 결합되는 프로세서(803) 및 메모리(806)를 갖는 적어도 하나의 프로세서 회로를 포함한다. 이 때문에, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치(103)는 예를 들면 네트워크 게이트웨이 장치, 서버 장치, 라우터, 및/또는 다른 타입들의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 로컬 인터페이스(809)는 예를 들면 이해될 수 있는 바와 같이 데이터 버스와 수반하는 어드레스/제어 버스 또는 다른 버스 구조를 포함할 수 있다. 하나 이상의 외부 네트워크 인터페이스들(115) 및 하나 이상의 내부 네트워크 인터페이스들(812)은 로컬 인터페이스(809)에 결합될 수 있다. 내부 네트워크 인터페이스들(812)은 예를 들면 무선 네트워크 인터페이스(106)(도 1), 동축 케이블 네트워크 인터페이스(109)(도 1), 전력선 네트워크 인터페이스(112)(도 1), 및/또는 다른 네트워크 인터페이스들을 포함할 수 있다.
데이터 및 프로세서(803)에 의해 실행될 수 있는 몇 개의 구성요소들 둘 다가 메모리(806)에 저장된다. 특히, 전력선 네트워크 제어 평면(312), 동축 케이블 네트워크 제어 평면(306), 무선 네트워크 제어 평면(327), 가상 포트 엔티티들(418a, 418b, 및 418c), 추상화 계층 관리 엔티티(412), 추상화 계층 토폴로지 데이터베이스(415), 토폴로지 데이터베이스(409), 브리징 프로토콜 엔티티들(406a, 406b, 및 406c), 및 잠재적으로 다른 로직은 메모리(806)에 저장되며 프로세서(803)에 의해 실행가능하다. 또한, 전송 테이블들 및 다른 데이터가 메모리(806)에 저장될 수 있다. 게다가, 운영 시스템은 메모리(806)에 저장되며 프로세서(803)에 의해 실행가능할 수 있다.
하나 이상의 소프트웨어 구성요소들은 메모리(806)에 저장되며 프로세서(803)에 의해 실행가능할 수 있다. 이 점에 있어서, "실행가능한(executable)"이란 용어는 프로세서(803)에 의해 최후에 구동될 수 있는 형태인 프로그램 파일을 의미한다. 실행가능한 프로그램들의 예들은 예를 들면 메모리(806)의 랜덤 액세스 위치에 로딩되며 프로세서(803)에 의해 실행될 수 있는 포맷인 기계 코드, 메모리(806)의 랜덤 액세스 위치에 로딩되며 프로세서(803)에 의해 실행될 수 있는 오브젝트 코드와 같은 적절한 포맷으로 표현될 수 있는 소스 코드, 또는 프로세서(803) 등에 의해 실행되는 메모리(806)의 랜덤 액세스 부분에서 명령어들을 발생시키도록 다른 실행가능한 프로그램에 의해 변환될 수 있는 소스 코드로 변환될 수 있는 컴파일된 프로그램이다. 실행가능한 프로그램은 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드, 콤팩트 디스크(CD)와 같은 광 디스크 또는 디지털 다기능 디스크(DVD), 플로피 디스크, 자기 테이프, 또는 다른 메모리 구성요소들을 포함하는 메모리(806)의 임의의 부분 또는 구성요소에 저장될 수 있다.
메모리(806)는 휘발성 및 비휘발성 메모리 및 데이터 저장 구성요소들 모두를 포함하는 것으로 본 출원에서 정의된다. 휘발성 구성요소들은 전력 손실되면 데이터 값들을 유지하지 않는 것들이다. 비휘발성 구성요소들은 전력 손실되면 데이터를 유지하는 것들이다. 따라서, 메모리(806)는 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 드라이브들, 솔리드 스테이트 드라이브들, USB 플래시 드라이브들, 메모리 카드 리더를 통해 액세스되는 메모리 카드들, 적절한 플로피 디스크 드라이브를 통해 액세스되는 플로피 디스크들, 광 디스크 드라이브를 통해 액세스되는 광 디스크들, 적절한 테이프 드라이브를 통해 액세스되는 자기 테이프들, 및/또는 다른 메모리 구성요소들, 또는 이 메모리 구성요소들 중 임의의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 게다가, RAM은 예를 들면 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 또는 자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM), 및 다른 그러한 장치들을 포함할 수 있다. ROM은 예를 들면 프로그램가능 읽기 전용 메모리(PROM), 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 또는 다른 유사한 메모리 장치를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(803)는 다수의 프로세서들(803)을 나타낼 수 있고, 메모리(806)는 각각 병렬 처리 회로들을 동작하는 다수의 메모리들(806)을 나타낼 수 있다. 그러한 경우에, 로컬 인터페이스(809)는 다수의 프로세서들(803) 중 임의의 2개사이, 임의의 프로세서(803)와 메모리들(806) 중 어느 하나 사이, 또는 메모리들(806) 중 임의의 2개 사이 등에 통신을 용이하게 하는 적절한 네트워크일 수 있다. 로컬 인터페이스(809)는 예를 들면 로드 밸런싱을 수행하는 것을 포함하는 이 통신을 조정하도록 설계된 추가적인 시스템들을 포함할 수 있다. 프로세서(803)는 전기적 또는 일부 다른 이용가능한 구조일 수 있다.
본 출원에 기재된 다양한 시스템들은 앞서 논의된 바와 같이 범용 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 코드로 구체화될 수 있을지라도, 대안으로서 동일한 것은 전용 하드웨어 또는 소프트웨어/범용 하드웨어 및 전용 하드웨어의 조합으로 구체화될 수 있다. 전용 하드웨어에서 구체화되면, 각각은 다수의 기술 중 어느 하나 또는 조합을 이용하는 회로 또는 상태 기계로서 구현될 수 있다. 이 기술들은 하나 이상의 데이터 신호들, 적절한 로직 게이트들을 갖는 주문형 반도체, 또는 다른 구성요소들 등을 적용하면 다양한 논리 기능들을 구현하는 로직 게이트들을 갖는 전용 로직 회로들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 그러한 기술들은 당업자에 의해 일반적으로 알려져 있으며, 결과적으로 본 출원에서 상세히 설명되지 않는다.
도 6 및 도 7의 순서도들은 하이브리드 네트워크 게이트웨이 디바이스(103)의 부분들의 구현의 기능성 및 동작을 도시한다. 소프트웨어로 구현되면, 각 블록은 특정 논리 기능(들)을 구현하도록 프로그램 명령어들을 포함하는 모듈, 세그먼트, 또는 코드의 부분을 나타낼 수 있다. 프로그램 명령어들은 프로그래밍 언어로 기록된 인간 판독가능 명령문들을 포함하는 소스 코드 또는 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템 내의 프로세서(803)와 같은 적절한 실행 시스템에 의해 인식가능한 수치적 명령어들을 포함하는 기계 코드의 형태로 구체화될 수 있다. 기계 코드는 소스 코드 등으로부터 변환될 수 있다. 하드웨어로 구체화되면, 각 블록은 특정 논리 기능(들)을 구현하도록 회로 또는 다수의 상호접속된 회로들을 나타낼 수 있다.
도 6 및 도 7의 순서도들은 실행의 특정 순서를 도시할지라도, 실행의 순서는 도시된 것과 상이할 수 있는 것이 이해된다. 예를 들면, 2개 이상의 블록들의 실행의 순서는 도시된 순서에 대해 스크램블링될 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 연속적으로 도시된 2개 이상의 블록들은 동시에 또는 부분 동시적으로 실행될 수 있다. 게다가, 어떤 실시예들에 있어서, 도 6 및 도 7에 도시된 블록들의 하나 이상은 스킵되거나 생략될 수 있다. 게다가, 임의의 수의 카운터들, 상태 변수들, 경고 세마포어들(semaphores), 또는 메시지들은 증대된 유틸리티, 어카운팅, 성능 측정, 또는 고장 수리 원조들 등을 제공하기 위해 본 출원에 설명된 논리적 흐름에 추가될 수 있다. 모든 그러한 변동들은 본 명세서의 범위 내에 있는 것이 이해된다.
또한, 소프트웨어 또는 코드를 포함하는 본 출원에 설명된 임의의 로직 또는 애플리케이션은 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템 내의 프로세서(803)와 같은 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 함께 이용되는 임의의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에서 구체화될 수 있다. 이런 의미에서, 로직은 예를 들면 컴퓨터 판독가능 매체로부터 인출되며 명령어 실행 시스템에 의해 실행될 수 있는 명령어들 및 선언들을 포함하는 명령문들을 포함할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, "컴퓨터 판독가능 매체"는 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 함께 이용되는 본 출원에 설명된 로직 또는 애플리케이션을 포함, 저장, 또는 유지할 수 있는 임의의 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 예를 들면 자기, 광, 또는 반도체 매체와 같은 다수의 물리적 매체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 적당한 컴퓨터 판독가능 매체의 더 구체적인 예들은 자기 테이프들, 자기 플로피 디스켓들, 자기 하드 드라이브들, 메모리 카드들, 솔리드 스테이트 드라이브들, USB 플래시 드라이브들, 또는 광 디스크들을 포함하지만 이들에 한정되지 않는다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 예를 들면 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM) 및 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 또는 자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM)를 포함하는 랜덤 액세스 메모리(RAM)일 수 있다. 게다가, 컴퓨터 판독가능 매체는 읽기 전용 메모리(ROM), 프로그램가능 읽기 전용 메모리(PROM), 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 또는 다른 타입의 메모리 장치일 수 있다.
본 명세서의 상술한 실시예들은 명세서의 원리들의 명백한 이해를 위해 설명되는 단지 가능한 예들인 것이 강조되어야 한다. 다수의 변동들 및 수정들은 명세서의 사상 및 원리들로부터 실질적으로 벗어나지 않고 상술한 실시예(들)에 대해 이루어질 수 있다. 모든 그러한 수정들 및 변동들은 본 출원에서 이 명세서의 범위 내에 포함되며 이하의 청구항들에 의해 보호되도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 복수의 네트워크들에 결합되는 복수의 네트워크 인터페이스들로서, 상기 네트워크들 중 제 1 네트워크 및 상기 네트워크들 중 제 2 네트워크는 이종(heterogeneous) 네트워킹 기술들을 이용하는, 상기 복수의 네트워크 인터페이스들; 및
    어드레스 도달가능성 정보(address reachability) 및 라우트 품질 메트릭(route quality metric)에 기초하여 상기 네트워크 인터페이스들 중 하나에 특정 목적 링크 계층 어드레스(particular destination link layer address)를 갖는 패킷을 라우팅하도록 구성된 네트워크 추상화 계층(network abstraction layer)으로서, 상기 네트워크 인터페이스들 중 하나가 상기 패킷을 라우팅하도록 구성되는 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 상에서 중간 목적 링크 계층 어드레스(intermediate destination link layer address)를 인지하지 못하는, 상기 네트워크 추상화 계층을 포함하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크는 협력 공유 네트워크(coordinated shared network)의 노드에서 제어 평면을 구현하는 협력 공유 네트워크에 대응하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 노드는 상기 협력 공유 네트워크를 통해 상기 하이브리드 네트워크 장치와 통신하는 상이한 네트워크 장치에 대응하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 협력 공유 네트워크의 다른 노드는 상기 제어 평면 내의 가상 포트 엔티티(virtual port entity)에 대응하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 협력 공유 네트워크의 노드는 가상 브리지와 상이한 독립형 브리지(standalone bridge)에 대응하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 네트워크들 중 상기 제 2 네트워크는 이더넷 네트워크에 대응하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 외부 네트워크에 결합되는 외부 네트워크 인터페이스를 더 포함하며, 상기 하이브리드 네트워크 장치는 상기 네트워크들과 상기 외부 네트워크 사이에서 패킷들을 라우팅하도록 게이트웨이로서 구성되는, 하이브리드 네트워크 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 1 제어 평면(control plane);
    상기 네트워크들 중 상기 제 2 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 2 제어 평면; 및
    상기 제 1 제어 평면 및 상기 제 2 제어 평면에 의해 공유되는 토폴로지 데이터베이스(topology database)를 더 포함하며;
    상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 및 상기 네트워크들 중 상기 제 2 네트워크는 협력 공유 네트워크들인, 하이브리드 네트워크 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 1 제어 평면 및 상기 제 2 제어 평면은 단일 라우팅 프로토콜을 이용하는, 하이브리드 네트워크 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 네트워크 추상화 계층에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제 3 제어 평면을 더 포함하며;
    상기 제 3 제어 평면은 상기 네트워크 추상화 계층과 상기 네트워크들 중 하나에 결합된 다른 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 다른 네트워크 추상화 계층 사이에서 제어 프레임들을 라우팅하도록 구성되는, 하이브리드 네트워크 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크에 대한 상기 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 제어 평면으로서, 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크는 협력 공유 네트워크인, 상기 제어 평면을 더 포함하며;
    상기 제어 평면은 외부 브리지로서 상기 네트워크들 중 상기 제 1 네트워크 상의 적어도 하나의 노드를 고려하도록 구성되는, 하이브리드 네트워크 장치.
  12. 외부 네트워크에 결합된 외부 네트워크 인터페이스;
    이종 네트워킹 기술들을 이용하여 복수의 협력 공유 네트워크들에 결합된 복수의 내부 네트워크 인터페이스들;
    상기 복수의 내부 네트워크 인터페이스들 각각에 대한 각각의 제어 평면; 및
    상기 복수의 내부 네트워크 인터페이스들의 각각에 대한 제어 평면들에 의해 공유되는 토폴로지 데이터베이스를 포함하는, 하이브리드 네트워크 게이트웨이 장치.
  13. 네트워크 추상화 계층에 의해, 특정 목적 링크 계층 어드레스를 갖는 패킷을 획득하는 단계;
    상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 하이브리드 네트워크 장치 내의 복수의 네트워크 인터페이스들 각각에 대한 상기 특정 목적 링크 계층 어드레스의 어드레스 도달가능성 정보(address reachability information)를 획득하는 단계;
    상기 어드레스 도달가능성 정보 및 라우트 품질 메트릭에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 패킷을 라우팅하도록, 상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 네트워크 인터페이스들 중 제 1 네트워크 인터페이스를 선택하는 단계로서, 상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스는 협력 공유 네트워크에 결합되는, 상기 선택하는 단계;
    상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 상기 패킷을 라우팅하는 단계;
    상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 의해, 상기 특정 목적 링크 계층 어드레스에 대한 상기 협력 공유 네트워크 상에서 중간 목적 링크 계층 어드레스를 결정하는 단계; 및
    상기 네트워크 인터페이스들 중 상기 제 1 네트워크 인터페이스에 의해 중간 목적 계층 어드레스에서 상기 협력 공유 네트워크 상의 노드에 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함하는, 하이브리드 네트워크 장치에서 구현되는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 중간 목적 링크 계층 어드레스는 상기 네트워크 추상화 계층에 노출되지 않는, 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 네트워크 추상화 계층에 의해, 상기 네트워크 인터페이스들 중 제 2 네트워크 인터페이스로부터 상기 패킷을 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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