KR20140049577A - 분할 아키텍처 시스템에서의 제어기-스위치 접속성의 회복력 인식 하이브리드 설계 - Google Patents

분할 아키텍처 시스템에서의 제어기-스위치 접속성의 회복력 인식 하이브리드 설계 Download PDF

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Abstract

대역-내(in-band) 및 대역-외(out-of-band) 시그널링의 조합을 사용하여 네트워크의 회복력을 최적화하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 회복력을 결정하기 위해 실시예의 알고리즘에 사용된 메트릭은 보호되는 이웃들의 최대 수이다. 네트워크로의 접속이 중단된 경우, 모든 다운스트림 노드는 영향을 받을 것이고 접속해제될 것이기 때문에, 제어기로부터 더 먼 노드보다 제어기에 더 가까운 노드에게 더 높은 가중치가 할당된다. 따라서, 제어기로의 경로를 결정할 때, 제어기로의 대체 경로들을 갖는 스위치들이 바람직하다. 보호되지 않는 노드들을 보호되는 노드들로 변환하기 위해 대역-외 시그널링을 사용하는 전용 접속들이 할당되므로, 네트워크의 회복력이 향상된다.

Description

분할 아키텍처 시스템에서의 제어기-스위치 접속성의 회복력 인식 하이브리드 설계{RESILIENCY-AWARE HYBRID DESIGN OF CONTROLLER-SWITCH CONNECTIVITY IN A SPLIT-ARCHITECTURE SYSTEM}
[관련 출원들에 대한 교차 참조]
본 출원은, 2011년 9월 19일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 13/236,296 및 2011년 11월 11일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 13/294,559에 관한 것으로, 2011년 7월 29일자로 출원된 미국 가출원 번호 61/513,140을 우선권으로 주장한다.
[발명의 분야]
본 발명의 실시예는 네트워크의 조직 및 설계에 관련된 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예는 제어 트래픽의 대역-내(in-band) 및 대역-외(out of band) 시그널링으로 네트워크를 최적화하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. "에지(edges)" 및 "링크(links)"라는 용어는 본원에서 상호교환적으로 사용되며 노드들을 상호접속하는 네트워크 경로를 지칭한다.
종래의 네트워크 아키텍처에서는, 제어 패킷과 데이터 패킷 모두 동일한 링크에서 전송되는 전달 평면(forwarding plane) 및 제어 평면(control plane)의 결합이 존재하므로, 고장이 발생할 때, 제어 트래픽과 데이터 트래픽이 동등하게 영향을 받는다. 단순화하기 위해, 제어 트래픽은, 데이터의 흐름이 처리되고 전달되는 방법을 제어하는 제어기로서 본원에서 지칭되는 네트워크 요소(network element)와, 본원에서 스위치로서 지칭되는 전달 요소(forwarding element) 간의 트래픽이다. 데이터 트래픽은 네트워크에서 하나의 노드에서 또 다른 노드로 전송하고자 하는 데이터 페이로드이다. 본 출원 전반에 걸쳐, 전달 요소(들)는 스위치(들)로 지칭된다. 그러나, 스위치라는 용어의 사용이 그러한 전달 요소들을 이더넷 또는 계층 2 스위치로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
종래의 네트워크 아키텍처에서 전달 평면과 제어 평면의 이러한 결합은 일반적으로 지나치게 복잡한 제어 평면과 복잡한 네트워크 관리를 야기한다. 이는 불리하게도 새로운 프로토콜과 기술 개발에 큰 부담과 높은 장벽을 만드는 것으로 알려져 있다. 대부분의 경우, 제어기 및 스위치는 OSPF(Open Shortest Path First)와 같은 라우팅 프로토콜을 사용하여 노드들 사이의 거리를 최소화해야 하는 과제를 안고 있다. OSPF(IETF RFC 2328)는, 라우터가 라우팅 도메인 내의 모든 노드에게 이웃의 링크-상태 정보를 방송하는 링크-상태 프로토콜이다. 이 정보를 사용하여, 모든 라우터는 도메인 내의 전체 네트워크의 토폴로지 맵을 구성한다. 각각의 라우터는 전체 네트워크 토폴로지를 반영하는 링크-상태 데이터베이스를 유지한다. 이 토폴로지 맵과 링크 비용 메트릭에 기초하여, 라우터는 다익스트라의 알고리즘(Dijkstra's algorithm)을 사용하여 모든 다른 라우터로의 최단 경로를 결정한다. 이 정보는 결국 IP 패킷들의 전달을 위해 사용되는 라우팅 테이블들을 만드는데 사용된다.
최단 경로 라우팅 프로토콜을 사용하는 것의 주된 단점은, 네트워크 회복력 또는 보호를 고려하지 않는다는 점이다. 수 밀리초의 고장이 고속 링크에서 테라바이트 데이터 손실을 쉽게 야기할 수 있으므로, 네트워크 설계를 평가하는데 있어서, 네트워크 회복력은 중요한 인자이다. 본원에 사용된 바와 같은, 회복력은 정상 작동에 대한 고장과 도전에도 불구하고 서비스의 허용 수준을 제공 및 유지하는 능력이다. 더 큰 회복력을 갖는 네트워크 요소 또는 전달 요소는 더 적은 회복력을 갖는 네트워크 요소 또는 전달 요소보다 정상 작동에 대한 고장 및 도전으로부터 더 잘 보호된다. 본원에 사용된 바와 같은, 고장 확률은 공학적 시스템 또는 구성 요소가 고장인 빈도 - 시간당 고장 횟수로 표현됨 - , 또는 각각의 노드가 장기적으로 고장인 확률이다.
회선 속도, 포트 밀집도, 및 성능에 있어서의 급격한 발전에도 불구하고, 네트워크 제어 평면 메커니즘은 전달 평면 메커니즘 보다 훨씬 더 느린 속도로 발달했다. 인용된 단점을 극복하기 위해, OpenFlow 분할 아키텍처 프로토콜이 개발되었다.
분할-아키텍처 네트워크 설계는 네트워크의 제어 및 전달 구성 요소들 간의 분리(separation)를 도입한다. 이러한 아키텍처의 사용 사례 중에는 캐리어급 네트워크(carrier-grade networks), 기업 네트워크, ISP(Internet service provider) 네트워크, 모바일 백홀 네트워크, 클라우드 컴퓨팅, 다층(L3, L2 및 L1, OTN, WDM) 지원 네트워크 및 데이터 센터의 액세스/통합(access/aggregation) 도메인이 있고, 이들 모두는 네트워크 아키텍처의 메인 빌딩 블록들 중에 있다. 따라서, 이러한 네트워크의 적절한 설계, 관리 및 성능 최적화가 매우 중요하다.
동일한 네트워크 요소에서 전달 평면과 제어 평면을 모두 통합하는 종래의 네트워크 아키텍처와 달리, 분할-아키텍처 네트워크는 전달 요소들(예컨대, 스위치들)과 상이한 물리적 위치에 있을 수 있는 제어 요소들(예컨대, 제어기)에서 제어 평면을 실행한다. 분할 아키텍처의 사용은 전달 평면을 구현하는 스위치의 단순화를 가능하게 하고, 스위치를 감독하는 다수의 제어기로 네트워크의 인텔리전스(intelligence)를 시프트한다. 분할-아키텍처 네트워크에서 (예컨대, 흐름 엔트리, 패킷, 프레임, 세그먼트, 프로토콜 데이터 유닛으로서 전송된) 제어 트래픽은 (예컨대, 패킷, 프레임, 세그먼트, 프로토콜 데이터 유닛으로서 전송된) 데이터 트래픽과 상이한 경로 또는 심지어 분리된 네트워크에서 전송될 수 있다. 따라서, 이들 네트워크에서의 제어 평면의 신뢰도는 더 이상 전달 평면과 직접적으로 연관되지 않는다. 그러나, 분할-아키텍처 네트워크에서 제어 평면과 전달 평면 사이의 접속해제는 전달 평면을 동작 불가능하게 할 수 있다. 스위치가 그의 제어기로부터 접속해제될 때, 스위치는 새로운 흐름을 전달하는 방법에 대한 임의의 명령어들을 수신할 수 없고, 실제로 오프라인이 된다.
분할-아키텍처 네트워크에서, 제어기는 스위치로부터 정보를 수집하고, 적절한 전달 결정들을 산출하여 스위치에 분배한다. 제어기와 스위치는 정보를 통신 및 교환하기 위해 프로토콜을 사용한다. 이러한 프로토콜의 예로는 스위치와 제어기 사이의 통신을 위한 개방 및 표준 방법을 제공하는 OpenFlow(www.openflow.org 참조)가 있고, 이는 학계 및 업계 모두에서 상당한 관심을 끌고 있다.
도 1은 스위치(109)와 제어기(101) 사이의 OpenFlow 인터페이스의 개요를 도시하는 도면(100)이다. 스위치(109)는 네트워크 요소(105)의 구성 요소이다. 제어기(101)는 OpenFlow 프로토콜을 사용하여 보안 채널(103)을 통해 스위치(109)와 통신한다. OpenFlow 스위치 내의 흐름 또는 전달 테이블(107)은, 패킷 헤더 내의 필드들에 대한 매치를 정의하는 규칙(201); 흐름 매치(204)에 연관된 액션(203); 및 흐름(206)에서의 통계(205)의 수집으로 구성된, 도 2에 도시된 바와 같은, 제어기(101)로부터의 엔트리들로 채워진다.
진입 패킷(incoming packet)이 특정한 규칙에 매치하는 경우, 패킷에서 연관된 액션이 수행된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 규칙(201)은 프로토콜 스택 내의 여러 헤더로부터의 키 필드들(202), 예를 들어, 이더넷 MAC 어드레스, IP 어드레스, IP 프로토콜, TCP/UDP 포트 넘버 뿐만 아니라 진입 포트 넘버(incoming port number)를 포함한다. 흐름을 정의하기 위해, 모든 가용 매칭 필드가 사용될 수 있다. 하지만, 원하지 않는 필드에 대해 와일드카드를 사용하여 가용 필드의 서브셋으로 매칭 규칙을 제한하는 것도 가능하다.
분할 아키텍처의 결합해제 제어 플랫폼(de-coupled control platform)은 네트워크 제어 로직을 수정하는 작업을 용이하게 하고, 개발자들이 매우 다양한 새로운 프로토콜 및 관리 애플리케이션을 구축할 수 있는 프로그램 인터페이스(programmatic interface)를 제공한다. 이러한 모델에서, 데이터 및 제어 평면은 독립적으로 스케일링 및 발달할 수 있는 한편, 데이터 평면 요소의 비용은 감소한다.
링크 및 스위치 고장은 네트워크 성능에 악영향을 미칠 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 예를 들어, 수 밀리초의 고장이 고속 에지에서 테라바이트의 데이터 손실을 쉽게 야기할 수 있다. 제어 트래픽, 데이터 트래픽 또는 양자를 수송하는 링크에 걸쳐 링크 고장이 발생할 수 있고, 그것은, 링크를 횡단하는 트래픽이 더 이상 링크를 통해 이송될 수 없다는 것을 나타낸다. 고장은 두 개의 스위치 간의 링크 또는 하나의 제어기와 그것이 접속되는 스위치 간의 링크 중 어느 하나에 대한 것일 수 있다. 대부분의 경우에, 이러한 링크들은 독립적으로 고장난다.
스위치 고장은 네트워크 요소 또는 전달 요소가 임의의 패킷 또는 다른 프로토콜 데이터 유닛을 안출(originate)하거나, 응답하거나 전달할 수 없다는 것을 나타낸다. 스위치 고장은 소프트웨어 버그, 하드웨어 고장, 잘못된 구성 및 유사한 이슈들로 인해 야기될 수 있다. 대부분의 경우에, 이러한 스위치들은 독립적으로 고장난다.
특수 고장 사례로는 스위치와 제어기 사이의 접속 손실을 포함한다: 스위치는, 스위치와 제어기 사이의 경로를 따르는 중간 링크 또는 노드에서의 고장으로 인해 그의 제어기로의 접속을 상실할 수 있다. 스위치가 할당된 제어기와 통신할 수 없을 때마다, 전달 평면에서의 경로가 여전히 유효하더라도, 스위치는 제어기에 의해 관리되는 전달 평면 상의 모든 패킷을 폐기한다. 다른 상황에서, 트래픽의 서브셋이 전달 평면에 의해 전달될 수 있거나, 할당된 제어기 또는 또 다른 제어기와의 접속이 재구축될 때까지 제한된 시간 동안 유사한 제한된 기능이 계속될 수 있다. 따라서, 이것은 스위치 고장의 특수 사례로 간주될 수 있다.
종래의 분할 아키텍처 설계는 전달 평면과 제어 평면 사이에서 완전한 대역-내 접속 또는 완전한 대역-외 접속 중 어느 하나의 사용을 가정한다. 본원에 사용된 바와 같이, 대역-내 접속은 데이터 및 제어 트래픽이 동일한 물리적 접속을 공유한다(share)는 것을 의미하고, 대역-외 접속은 데이터 및 제어 트래픽이 서로 다른 물리적 접속을 나눈다(share)는 것을 의미한다. 종래의 네트워크에서, 제어 및 데이터 패킷 둘 다 동일한 링크에서 전송되는 경우, 제어 및 데이터 정보는 고장이 발생할 때 동일하게 영향을 받는다. 분할 아키텍처에서 사용되는 경우에는, 스위치가 새로운 흐름을 전달하는 방법에 대한 임의의 명령어를 수신할 수 없으므로, 제어기와 전달 평면 사이의 접속해제가 전달 평면을 동작 불가능하게 할 수 있다.
종래의 분할-아키텍처 네트워크 설계에서, 각각의 스위치는 제어기에 도달하는 경로에 의해 미리 프로그래밍된다. 링크 또는 노드 고장시, 스위치는 이러한 고장을 검출하고 스위치를 위한 새로운 경로를 재산출하기 위해 제어기에 의존한다. 제어기에 의한 스위치 혹은 링크에서의 임의의 고장의 검출은, Hello 메시지가 스위치로부터 제어기에 의해 수신되지 않은 경우와 같은, 일부 암시적 메커니즘(implicit mechanisms)에 근거한 것이라야 한다. 이는, 고장의 정확한 위치를 검출한 다음 제어기-스위치간 접속을 재구축해야 하므로 네트워크에서 상당한 지연을 유발한다. 어떠한 백업 경로도 스위치를 위해 구성될 수 없는 경우, 제어기로의 스위치의 접속은 중단될 것이다.
네트워크의 회복력에 대한 연구는, 역사적으로, 제어 평면과 데이터 평면이 동일한 회복력 속성을 갖는다는 것을 의미하는, 대역-내(in-band) 제어 모델을 가정했다. 분할 아키텍처에서 제어 평면과 전달 평면 사이의 접속에 대한 기존의 연구는 완전한 대역-내(in-band) 또는 완전한 대역-외(out-of-band) 접속 중 어느 하나를 가정한다. 완전한 대역-내 시나리오에서는, 데이터 및 제어 트래픽 모두를 위해 단일 인프라스트럭처가 사용된다. 완전한 대역-외 시나리오에서는, 제어 트래픽이 데이터 네트워크로부터 분리된 네트워크를 통해 운반된다. 후자의 시나리오는 제어 트래픽을 위한 스위치로의 보다 신뢰할만한 접속을 제공하지만, 제어 트래픽을 위해 완전히 분리된 네트워크를 설정하는 것은 비용이 너무 많이 들 수 있다. 분할-아키텍처 네트워크는 대역-외 모델을 사용하지만, 스위치로서 작용하는 각각의 네트워크 요소에 링크에 의해 단일 제어기가 직접 결합되므로, 링크 및 스위치 고장이 여전히 우려된다. 이러한 네트워크에서, 제어기와 스위치 사이의 링크가 고장인 경우, 스위치는 그것의 전달 테이블을 업데이트할 수 없고, 결국 고장난다.
액세스/통합 네트워크 환경에서 분할 아키텍처를 사용하는 경우, 제어 트래픽을 대역-외로 전송하는 것이 항상 유리할 수는 없다. 첫 번째로, 네트워크는 지리적으로 분산될 수 있다. 따라서, 모든 스위치와 제어기 사이의 직접 링크는 장거리 섬유(long-distance fiber) 및 비용이 많이 드는 배치를 요구할 수 있다. 두 번째로, 단일 지리적 위치에서 조차, 네트워크의 크기가 대규모로 성장하는 경우, 제어 평면을 위해 분리된 대역-외 전용 네트워크를 구축하는 것은 비쌀 수 있다. 대역-내 모델과 대역-외 모델을 모두 포함할 수 있는, 제어기와 스위치 간 접속을 위한 하이브리드 설계가 필요하다.
본 발명은, 같은 참조 번호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면의 도면들에, 제한으로서가 아니라, 예로서 도시된다. 본원에서 "일(an)" 또는 "하나의(one)" 실시예라는 상이한 지칭이 반드시 동일한 실시예일 필요는 없고, 그러한 지칭은 적어도 하나를 의미한다는 것에 주목해야 한다. 또한, 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명되는 경우에, 명시적으로 설명되어 있든 아니든, 그것은 다른 실시예들과 관련하여 그러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 미치기 위해 당업자의 지식 내에 있는 것으로 한다.
도 1은 단순한 OpenFlow 네트워크에 대한 도면이고;
도 2는 흐름 테이블 엔트리의 내용에 대한 도면이고;
도 3은 스위치로부터 제어기로의 대역-내 접속에 근거한 라우팅 트리를 갖는 네트워크 토폴로지를 도시하는 그래프이고;
도 4는, 제어기로의 대역-외 접속을 더 포함하는, 도 3의 라우팅 트리를 갖는 하이브리드 네트워크 토폴로지를 도시하는 그래프이고;
도 5는 실시예에서 사용된 라우팅 알고리즘에 대한 흐름도이고;
도 6은 실시예에서 사용된 라우팅 알고리즘을 구현하도록 구성된 장치의 블록도이다.
다음의 설명에서, 수많은 특정 상세가 설명된다. 그러나, 실시예들은 이들 특정 상세 없이도 실시될 수 있다는 것이 이해된다. 다른 예들에서, 잘 알려진 회로, 구조 및 기술은 본 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 자세하게 도시되지 않았다. 그러나, 당업자라면, 본 발명은 그러한 구체적인 상세 없이도 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자들은, 과도한 실험 없이 포함된 설명으로 적절한 기능을 구현할 수 있을 것이다.
도면에 도시된 기술 및 청구된 네트워크 토폴로지 설계 시스템은 하나 이상의 전자 디바이스들(예컨대, 종단국, 네트워크 요소, 서버 또는 유사한 전자 디바이스)에서 저장 및 실행되는 코드, 명령어 및 데이터를 사용하여 구현될 수 있다. 이러한 전자 디바이스는, 비-일시적 기계-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체(예컨대, 자기 디스크; 광 디스크; 랜덤 액세스 메모리; 판독 전용 메모리; 플래시 메모리 디바이스; 및 상 변화 메모리)와 같은, 비-일시적 기계-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 매체를 사용하여 코드 및 데이터를 저장하고 (내부적으로 및/또는 네트워크를 통해 다른 전자 디바이스들과) 통신한다. 또한, 이러한 전자 디바이스는 일반적으로, 하나 이상의 저장 디바이스, 사용자 입/출력 디바이스(예컨대, 키보드, 터치 스크린, 및/또는 디스플레이), 및 네트워크 접속과 같은, 하나 이상의 다른 구성 요소에 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서의 세트를 포함한다. 마이크로프로세서들의 세트 및 다른 구성 요소들의 결합은 통상적으로 하나 이상의 버스 및 브리지(버스 제어기로도 칭함)를 통한 것이다. 네트워크 토폴로지 설계 시스템 내의 저장 디바이스는 하나 이상의 비-일시적 기계-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체 및 비-일시적 기계-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 통신 매체를 나타낸다. 따라서, 소정의 전자 디바이스 또는 네트워크 토폴로지 설계 시스템의 비-일시적 기계-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 통상적으로 그 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서의 세트에서 실행하기 위한 코드, 명령어 및/또는 데이터를 저장한다. 물론, 일 실시예의 하나 이상의 부분(parts)은 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어의 상이한 조합들을 사용하여 구현될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 네트워크 요소 또는 전달 요소(예컨대, 라우터, 스위치, 브리지, 또는 유사한 네트워킹 디바이스)는, 네트워크 상의 다른 장비(예컨대, 다른 네트워크 요소, 종단국 또는 유사한 네트워킹 디바이스)를 통신적으로 상호접속하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는, 네트워킹 장비의 하나( a piece of networking equipment)이다. 일부 네트워크 요소는 다수의 네트워킹 기능(예컨대, 라우팅, 브리징, 스위칭, 계층 2 통합, 세션 보더 컨트롤, 멀티캐스팅, 및/또는 가입자 관리)을 위한 지원을 제공하고 및/또는 다수의 애플리케이션 서비스(예컨대, 데이터 수집)를 위한 지원을 제공하는 "다중 서비스 네트워크 요소"이다.
실시예는 분할-아키텍처 네트워크에서 제어 트래픽을 위한 대역-외 접속의 수를 최적으로 선택하기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 실시예의 출력은 제어 트래픽을 위해서만 사용된 전용 접속인 대역-외 접속을 통해 제어기에 접속될 네트워크 내의 선택된 스위치들의 세트이다. 실시예는, 네트워크의 회복력이 최대화되는 방식으로, 허용된 대역-외 접속의 수를 설정한다.
가능한 또는 실행가능한 대역-외 접속의 수는 실시예의 알고리즘으로의 입력이고, 네트워크 관리 시스템 또는 오퍼레이터에 의해 결정된다. 대역-외 접속의 수가 클수록, 제어기와 스위치 사이의 접속은 더 신뢰할만하다.
소정 수의 대역-외 접속으로, 실시예는 최대 회복력을 야기하는 스위치들의 최적 세트를 결정한다. 즉, 실시예는 회복력의 견지에서 전달 평면과 제어 평면 사이에서 이러한 가외의 대역-외 접속을 최대한 활용한다.
실시예는, 분할 아키텍처 지역에 있는 제어기와 스위치 사이의 접속 회복력을 최적화하도록 선택된 위치에 분할 아키텍처 지역의 제어기를 배치하는, 동시 계류중인 미국 정규 특허 출원 13/236,296으로 출원인의 발명을 확장한다. 이러한 동시 계류중인 출원에서와 마찬가지로, 분할 아키텍처 지역의 파티셔닝이 실시되는 방법에 대한 어떠한 가정도 없다. 파티셔닝은, 만약에 있다면, 지리적 제약과 같은 임의의 메트릭에 근거한 것일 수 있다.
출원인의 동시 계류중인 미국 정규 특허 출원 13/236,296은 각각의 스위치에서 백업 경로의 사전 구성을 개시하여, 즉각적인 업스트림 노드로의 1차 진출 링크(primary outgoing link)가 정상적으로 작동하지 않을 경우, 2차 진출 링크(secondary outgoing link)가 백업 경로로서 사용될 수 있다. 스위치가 진출 링크 또는 즉각적인 업스트림 노드에서 고장을 검출하는 경우, 이러한 보호 방식에 의해, 즉시 제어기로 그의 루트를 변경하고, 제어기에 재접속하기 위해 스위치에서 미리 프로그램된 백업 경로, 즉, 진출 인터페이스(outgoing interface)를 사용한다. 이는, 제어기를 수반할 필요도 없고, 네트워크의 나머지 루트들에 대해 그리고 제어기로의 다운스트림 노드들의 접속에 대해 어떠한 영향도 미치지 않고 일어난다. 즉, 영향을 받은 스위치의 진출 인터페이스에서 로컬 변화만 존재할 것이다. 네트워크에서 다른 모든 접속은 그대로 유지될 것이다. 백업 경로가 존재하지 않는 경우, 제어기와 스위치 간의 접속은 제어기로의 1차 경로에서의 고장의 경우에 중단될 것이다.
분할 아키텍처 시스템에서, 회복력이 더 큰 네트워크는 백업 경로를 갖는 더 많은 수의 스위치를 가질 것이고, 가장 회복력 있는 네트워크는 각각 및 모든 스위치가 제어기로의 미리 구성된 백업 경로를 갖는 것이다. 따라서, 회복력 있는 또는 보호 메트릭이 아래와 같이 설명될 수 있다:
그래프 G = (V, E)를 갖는 네트워크를 나타내는데, 여기서, V는 네트워크 내의 노드 세트이고, E는 노드 간의 양방향 링크의 세트이다. 비용은 네트워크 내의 각각의 링크와 연관된다. 할당된 링크 비용에 근거하여, 네트워크 내의 임의의 두 개의 노드 사이에서 최단 경로 루트가 산출된다. 각각의 링크에 대한 비용은 링크의 양방향에 적용되는 것으로 가정한다. 이러한 소정의 토폴로지에서, 노드 중 하나는 제어기이고 나머지 노드는 스위치라고 가정한다. 또한, 스위치와 제어기 사이에서 전송된 제어 트래픽에서 부하 균형이 존재하지 않는다고 가정한다. 따라서, 각각의 노드는 제어기에 도달하는 단지 하나의 경로만 갖는다. 즉, 제어 트래픽은, 제어기 노드에서 시작하는 트리를 통해 제어기로 및 제어기로부터 전송된다. 이것은 제어기 라우팅 트리로 지칭된다. 이 제어기 라우팅 트리는 네트워크 내의 모든 노드를 커버하고, 링크의 서브셋 E이다. 또한, 제어기와 스위치 사이의 양방향 통신에 동일한 라우팅 트리가 사용되는 것으로 가정한다.
네트워크 내의 소정의 고정된 제어기 위치에 의해, 상이한 라우팅 알고리즘은 각각의 노드가 제어기에 제어 트래픽을 전송함으로써 상이한 라우팅 트리를 형성하는데 사용될 수 있다. 제어기 라우팅 트리 T에서, 노드 v로부터 노드 u로 제어기를 향하는 T에서의 경로가 존재하는 경우에, 노드 u는 노드 v의 업스트림 노드이다. 노드 u로부터 노드 v로 제어기를 향하는 T에서의 경로가 존재하는 경우에, 노드 u는 노드 v의 다운스트림 노드로 불린다. 제어기 라우팅 트리에서, 노드의 부모(node's parent)는 그의 즉각적인 업스트림 노드이고, 노드의 자식(node's children)은 그의 즉각적인 다운스트림 노드이며, 업스트림 및 다운스트림은 초기 제어기 라우팅 트리가 생성된 이후에 결정된다.
소정의 고정된 제어기 위치 및 제어기 라우팅 트리 T에 의해, 노드 a 및 그의 즉각적인 업스트림 노드 b를 고려한다. 노드 c ∈ V＼{a, b}가 존재하는 경우에, 노드 a는 진출 링크 (a, b)의 고장에 대해 보호되며, 노드 c는 V의 요소이지만, 노드 a 및 b를 포함하지 않는 것으로 해석되고, 아래의 조건을 충족한다:
조건 1: 링크 (a, c)는 G 내에 있다(즉, 네트워크 내의 노드들 a와 c 사이에 링크가 존재함).
조건 2: 노드 c는 T에서 노드 a의 다운스트림 노드가 아니다.
조건 3: 노드 c는 T에서 노드 b의 다운스트림 노드가 아니다.
조건 1 및 조건 2는, 루프가 노드 a를 노드 c에 접속한 결과로서 만들어지지 않도록 보장한다.
조건 3은 제어기를 향하는 노드 c의 제어 트래픽은 고장난 것으로 가정되는 노드 b를 통과하지 않도록 보장한다. 다시, 노드 a가 노드 b에서 고장을 검출하자마자, 그것은 그의 진출 링크를 (a, b)에서 (a, c)로 스위칭한다.
상기 조건들이 충족된다면, 링크 (a, c)는 링크 (a, b)에 대한 백업 링크로서 할당될 수 있고, 이 백업 링크는 제어기에서 생성되어 노드 a에 전달되어서 노드 a에서 미리 구성될 수 있다. 노드 a가 링크 (a, b)에서 고장을 검출하자마자, 1차 진출 링크 (a, b)를 2차 진출 링크 (a, c)로 변경하여 제어기로의 루트를 즉시 변경할 것이다. 노드 c가 위의 조건 3을 만족하는 경우, 노드 a는 또한 그의 즉각적인 업스트림 노드의 고장에 대해 보호된다. 백업 링크를 갖는 노드는 네트워크의 회복력에 기여한다. 대역-내(in-band) 시그널링을 사용하여 제어기에 직접 접속된 스위치들에 대해, 업스트림 노드 보호는 즉각적인 업스트림 노드가 제어기인 것으로 정의되지 않는다는 것에 주목한다.
실시예에서, 노드가 그의 다운스트림 노드에게 고장을 통지하기 위한 확장된 시그널링 메카니즘이 존재하지 않는 것으로 가정한다. 따라서, 스위치가 제어기로부터 접속해제되고 스위치에 프로그램된 백업 경로가 없는 경우에, 다운스트림 노드들이 그들의 진출 링크 또는 즉각적인 업스트림 노드의 고장에 대해 스스로 로컬로 보호되더라도, 접속해제된 스위치의 모든 다운스트림 노드 또한 접속해제될 것이다. 이와 같은 시나리오는 네트워크의 적은 회복력에 기여한다. 따라서, 네트워크 회복력을 평가하기 위한 메트릭을 할당하는데 있어서, 더 많은 중요도 또는 가중치는 제어기 라우팅 트리의 루트인 제어기에 더 가까운 노드에 할당되어야 한다.
위의 논의에 기초하여, 노드의 가중치는 그의 다운스트림 노드의 개수에 근거한 것이고, 라우팅 트리의 가중치는 보호되지 않는 모든 노드의 가중치의 합이다. 제어기로의 백업 경로를 갖는 노드인 보호되는 노드는 라우팅 트리의 가중치를 결정할 때 카운트되지 않으므로, 라우팅 트리 가중치는 네트워크의 "비보호성(unprotectability)"을 측정하기 위해 사용된다. 소정의 라우팅 트리 T에 대해, 이러한 가중치는 Г(T)로 지칭된다. Г(T)는 네트워크의 회복력을 최대화하기 위해 최소화되어야 한다. 특정 노드로의 대역-외 접속을 추가하여, 보호되지 않는 노드가 보호된 노드가 아닌 것으로 될 수 있고, 따라서, Г(T)가 줄어들고, 그로써 네트워크의 회복력은 향상된다.
실시예에서 사용되는 알고리즘은 대역-외 접속의 소정의 개수 m을 사용하여 스위치의 서브셋과 제어기 사이의 대역-외 접속의 최적 배치를 결정한다. 각각의 m개의 전용 접속에 대응하는 것은 제어기에 직접 접속되는 스위치이다. 이러한 전용 접속은 제어 트래픽을 위해서만 사용되고, 회복력을 결정하기 위한 목적을 위해 신뢰할만 한 것으로 가정된다.
파라미터 m(각각의 m개의 전용 접속의 배치와는 대조적으로)는 실시예에서 사용되는 알고리즘으로의 입력이고, 네트워크 관리 시스템 또는 오퍼레이터에 의해 결정된다. 이전에 보호되지 않은 스위치와 제어기 사이에 더 많은 직접적인 접속이 존재하기 때문에, m이 크면 더 신뢰할만한 네트워크를 초래한다. 트레이드-오프는, m이 크면 이러한 대역-외 접속을 구축하기 위한 비용이 더 많이 든다는 것을 또한 의미한다는 것이다.
소정의 m으로, 실시예는 최대 회복력 이득을 초래하는 스위치와 제어기 사이의 전용 접속의 최적 배치를 결정한다. 즉, 알고리즘은 회복력의 견지에서 전달 평면과 제어 평면 사이의 이러한 m 개의 대역-외 접속을 최대한 활용하고자 한다.
처음에, 제어기 라우팅 트리가 최단 경로 트리라고 가정한다. 네트워크의 크기가 큰 경우, m 개의 전용 접속에 대한 최적 위치를 찾기 위한 모든 스위치 간의 철저한 탐색은 매우 복잡해 질 수 있다. 실시예에서 사용되는 알고리즘은 m개의 스위치가 제어기에 직접 접속되어야 한다는 휴리스틱 그리디 방식의 발견(a heuristic greedy way of finding)을 제공한다.
도 3의 토폴로지(300)를 참조하면, 9개의 스위치(301-309)가 순전히 대역-내 접속을 사용하여 인터넷2 토폴로지(300)에서 하나의 제어기(310)에 직접적으로 또는 간접적으로 접속된다. 네트워크 내의 링크는 점선으로 도시되고 라우팅 트리는 실선으로 도시되어 있다. 도 3에서, 보호되지 않은 스위치(301, 309)는 원으로 표시된다. 예를 들어, 인접한 스위치(302)는 또한 스위치(309)의 고장에 영향을 받을 것임을 고려할 때, 노드(309)가 고장인 경우, 제어기에 도달할 대체 경로가 존재하지 않으므로, 301은 보호되지 않는다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 대역-내 모델 혼자서는 최대 회복력을 달성하기에 충분하지 않다.
그러나, 도 4의 토폴로지(400)에서 볼 수 있듯이, 스위치(301)로부터 제어기(310)로의 하나의 대역-외 링크(401)를 추가하면 네트워크의 전반적인 회복력을 향상시킨다. 따라서, (301) 과 제어기(310) 사이의 링크의 추가는 모든 노드(301-309)가 고장으로부터 보호되는 방식으로 라우팅 트리를 변경한다. 이 예에서, 단일 링크(401)를 추가함으로써, 네트워크의 회복력이 크게 개선될 수 있다. 실시예는 네트워크의 회복력을 최적화하기 위하여 대역-외 링크를 배치할 곳을 산출하기 위해 체계적인 접근법을 제공한다.
실시예는 네트워크에 대해 최대 회복력을 제공하기 위하여 대역-외 링크를 사용하여 m개의 스위치와 제어기 사이에 m 개의 전용 접속의 최적 배치를 결정하기 위한 근사 알고리즘을 사용한다.
실시예는 다운스트림 이웃의 최대 수를 갖는 보호되지 않는 노드를 선택하고, 이러한 보호되지 않는 노드들을 대역-외 접속을 통해 제어기에 접속한다. 본원에 언급된 바와 같이, 가장 회복력이 있는 라우팅 트리를 결정하는데 있어서, 알고리즘은 먼저 노드의 자식이라고도 지칭되는 그의 다운스트림 노드 모두의 수에 근거하여 각각의 노드에 가중치를 할당한다. 그 다음, 제어기로의 대체 경로가 없는 노드들을 결정하는데, 이러한 노드들은 보호되지 않는 노드들이다. 산출시 보호되지 않는 노드들만 사용하면, 실시예는 자식이 가장 많은 보호되지 않는 노드로부터의 m개의 전용 접속을 사용하여 제안된 라우팅 트리의 세트를 반복적으로 생성한다. 이러한 각각의 제안된 라우팅 트리는 보호되지 않는 노드를 보호되는 노드로 변환하기 위해 m개의 대역-외 접속을 사용하므로, Г(T)를 감소시킨다. 즉, 실시예는 각각의 제안된 라우팅 트리에 대한 가중치 Г(T)을 산출하는데, Г(T)은 m개의 전용 접속이 이루어진 후에 모든 보호되지 않는 노드의 가중치의 합이다. 각각의 이러한 라우팅 트리의 가중치를 결정할 때, 보호되는 노드, 즉, 제어기로의 백업 경로를 갖는 노드는 카운트되지 않으므로, 최소 가중치 Г(T)를 갖는 라우팅 트리가 네트워크를 위한 라우팅 트리로서 선택된다.
제어기로부터 더 먼 노드에 비해 제어기에 더 가까운 노드가 Г(T)에 더 기여하므로, m개의 전용 접속 중 하나를 위해 선택될 가능성이 더 높은 보호되지 않는 노드는 트리의 루트(root)인 제어기에 더 가까운 것들이다.
알고리즘
1. 초기화:
S = 네트워크 내의 모든 노드(스위치)의 세트;
n = S 내의 노드의 개수, (s(n))은 S에서 n개의 노드 중 하나;
m = 전용 접속의 개수;
2. i = 1 내지 m에 대해; 코멘트: m은 전용 접속의 개수;
3. D(s(1)) ≥ D(s(2)) ≥ ... ≥ D(s(n))이도록 S에서 노드들을 분류; 코멘트: (D((s(n)) = (s(n))의 이웃 노드의 개수. 그들 사이에 링크가 존재하는 경우, 두 개의 노드는 이웃이다. 이는, 보호되는 또는 보호되지 않는 상태를 결정하기 전에 노드에 할당된 가중치이다. 더 높은 가중치를 갖는 노드로부터 더 낮은 가중치를 갖는 노드까지 노드들 (s(n))을 분류;
4. 선택된-노드(i) ← (s(1)); 코멘트: 가장 높은 가중치를 갖는 제1 노드에서 시작
5. j = 1 내지 n에 대해; 코멘트: 단계 5-7은 노드가 보호되는 정도를 결정한다. 노드 (s(j))가 보호되는 정도는 D'(s(j))이다;
6. A = S에서 s(j)의 이웃;
7. D'(s(j)) = A의 또 다른 멤버에 직접 접속되는 A의 멤버들의 개수; 코멘트: 분석되도록 선택된 제1 노드는 자동으로 D'(선택된 노드(i))가 된다. 그 후에, D'(s(j))는 라인 8 당 현재의 D'(선택된 노드(i))보다 더 많이 보호되는 경우에 D'(선택된 노드(i))가 된다;
8. D'(s(j)) > D'(선택된 노드(i))인 경우; 코멘트: 가장 많이 보호되는 노드를 결정하여 m개의 전용 접속을 배치할 위치의 결정에서 버린다. 이러한 방식으로, 자식이 가장 많고 가장 적게 보호되는 노드들이 m개의 전용 접속을 위해 먼저 고려된다;
9. 선택된 노드(i) ← s(j);
10. 엔드;
11. (D'(s(j)) == D(s(j))인 경우, 브레이크
12. 엔드
13. S = S＼(선택된 노드(i))
14. 엔드
실시예의 목적은 제어기 라우팅 트리의 회복력을 가장 잘 향상시키는 m개의 전용 접속을 할당하는 것임을 알 수 있다. 라인 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제어기에 대한 대역-외 접속을 위한 m개의 스위치를 찾기 위해 m회의 반복을 수행하여, 그렇게 한다. 언급한 바와 같이, m은 사용자 또는 오퍼레이터에 의해 결정된 파라미터이다.
노드 s의 정도는 S에서 이웃 노드의 개수이고, D(s)로 표시된다. 모든 반복 i는, 감소 정도 순서(decreasing degree order)로 정렬된, 네트워크 노드들의 순서 리스트로부터 제1 노드인, 노드 (s(l))를 선택함으로써 시작된다. i번째 반복의 끝에서, 선택된 노드(i)가 선택된다. 이 선택된 노드(i)는 최대 개수의 보호되는 이웃을 갖는 것이다. 여기서, D'(s)는 노드들의 보호되는 이웃들의 개수를 나타낸다. 다음 반복을 시작하기 전에, 검색할 스위치의 세트는 라인 14에서 업데이트되고, 가장 많이 보호되는 이웃을 갖는 노드는 m개의 전용 접속을 위해 선택될 가능성이 가장 낮으므로 선택된 노드는 검색 세트 S에서 제거된다.
라인 5-12에서 보이는 제2 루프의 j번째 반복에서, 노드 s(i)의 보호되는 이웃의 수는 먼저 라인 7에서 볼 수 있는 바와 같이 계산되고, 그것이 - 보호되는 이웃의 개수의 견지에서 - 이전에 검색된 노드들(라인 6-9)을 향상시키는 경우에 선택된 노드는 노드 s(j)로 업데이트된다.
최대 개수의 보호되는 이웃을 제공하는 m개의 노드를 찾는 경우에 알고리즘은 중지되고, 그러한 노드는 제어기로의 직접 접속이 제공될 노드로서 선택된다.
도 5는 실시예의 알고리즘의 단계들을 나타내는 흐름도(500)이다. 단계 501에서, m이 설정된다. 단계 502에서, 대역-내 제어기 라우팅 트리는 최단 경로 우선 알고리즘을 사용하여 산출된다. 단계 503에서, 가중치는 대역-내 접속만을 갖는 네트워크의 회복력을 결정할 때 다운스트림 스위치의 개수에 근거하여 각각의 스위치에 할당된다. 단계 504에서, 더 많은 다운스트림 스위치를 갖는 스위치에 더 높은 가중치가 할당된다. 단계 505에서, 스위치는 가장 높은 가중치를 갖는 것으로부터 가장 낮은 가중치를 갖는 것으로 분류된다. 단계 506에서, 분류된 스위치는 이러한 각각의 스위치가 제어기로의 대체 경로를 갖는 정도를 결정하기 위해 분석된다. 단계 507에서, m개의 가장 많이 보호되는 스위치가 결정된다. 단계 508에서, m개의 스위치 각각은 대역-외 접속을 사용하여 제어기에 결합된다.
도 6은 도 5의 방법을 구현하는 데 사용되는 장치의 블록도(600)이다. 본원에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예의 알고리즘은 마이크로프로세서 모듈(601)의 라우팅 트리 모듈(604)에서 실행되고, 알고리즘의 결과는 메모리 모듈(603)의 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장된다. 그 다음, 알고리즘의 결과는 입/출력(605)을 통해 사용가능하게 될 수 있다. 마이크로프로세서 모듈(601)은 버스(602)를 통해 비-일시적 컴퓨터 판독가능 메모리 모듈(603)에 결합된다. 라우팅 트리 모듈(604)은, 본 발명의 방법에 따라, 각각의 스위치와 제어기 사이의 제어 트래픽에 대해 단지 대역-내 접속만을 사용하여 초기 제어기 라우팅 트리를 산출하고, 대역내 접속만을 갖는 네트워크의 회복력을 산출하고, 파라미터 m을 수신하고 - 각각의 m은 대역외 제어 트래픽을 위한 대응 스위치 및 제어기 사이의 전용 접속을 표현함 - , 근사 알고리즘을 사용하여, 최대 회복력을 위한 대역-내 및 대역-외 접속의 구성을 최적화하기 위하여, 각각의 대응 스위치와 제어기 사이의 m개의 전용 접속 각각의 배치를 결정한다.
상기 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도되는 것이 이해되어야 한다. 많은 다른 실시예는 상기 설명을 읽고 이해할 때 당업자에게 명백할 것이다. 실시예의 범위는, 따라서, 권리가 부여되는 이러한 청구항들에 대한 등가물의 전체 범위와 함께, 첨부된 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 제어 평면 구성요소들이 제어기에 의해 실행되며 데이터 평면 구성요소들이 복수의 스위치에 의해 실행되는 분할 아키텍처 네트워크(split architecture network) 내에서 이용하기 위한 제어기 라우팅 트리를 결정하기 위해서 네트워크 토폴로지 설계 시스템에 의해 구현되는 방법으로서,
    각각의 스위치와 상기 제어기 사이의 제어 트래픽을 위한 대역-내 접속들(in-band connections)을 이용하여 초기 제어기 라우팅 트리를 계산하는 단계;
    대역-내 접속들만을 갖는 상기 네트워크의 회복력(resilience)을 계산하는 단계;
    파라미터 m을 설정하는 단계 - 각각의 m은 대역-외 제어 트래픽(out-of-band control traffic)을 위한 대응하는 스위치와 상기 제어기 사이의 전용 접속을 나타냄 -; 및
    최대 회복력을 위해 대역-내 및 대역-외 접속들의 구성을 최적화하기 위해서, 근사 알고리즘을 이용하여, 스위치와 상기 제어기 사이의 각각의 m개의 전용 접속의 배치를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 최단 경로 우선 알고리즘(shortest path first algorithm)을 이용하여 대역-내 제어기 라우팅 트리를 계산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 대역-내 접속들만을 갖는 상기 네트워크의 회복력을 결정하는 경우, 다운스트림 스위치들의 개수에 기초하여 각각의 스위치에 가중치를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 더 많은 다운스트림 스위치들을 갖는 스위치들에 더 높은 가중치를 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스위치들을, 최고 가중치를 갖는 것들로부터 최저 가중치를 갖는 것들로 분류하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 이러한 스위치가 상기 제어기에 대한 대체 경로를 갖는 정도(extent)를 결정하기 위해서 상기 분류된 스위치들을 분석하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 최대 보호 스위치들(most protected switches)을 상기 분석으로부터 제거함으로써, m개의 최소 보호 스위치들(least protected switches)을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 대역-외 접속을 이용하여 상기 제어기에 m개의 스위치 각각을 결합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 파라미터 m의 결정은 네트워크 오퍼레이터에 의해 이루어지는 방법.
  10. 네트워크의 회복력을 최대화하는 장치로서,
    버스를 통해 비일시적 컴퓨터 판독가능 메모리 모듈에 결합된 마이크로프로세서 모듈
    을 포함하고,
    상기 마이크로프로세서 모듈은 라우팅 트리 모듈을 더 포함하고,
    상기 라우팅 트리 모듈은,
    각각의 스위치와 제어기 사이의 제어 트래픽을 위한 대역-내 접속들만을 이용하여 초기 제어기 라우팅 트리를 계산하고,
    대역-내 접속들만을 갖는 상기 네트워크의 회복력을 계산하고,
    파라미터 m을 수신하며 - 각각의 m은 대역-외 제어 트래픽을 위한 대응하는 스위치와 제어기 사이의 전용 접속을 나타냄 -,
    최대 회복력을 위해 대역-내 및 대역-외 접속들의 구성을 최적화하기 위해서, 근사 알고리즘을 이용하여, 각각의 대응하는 스위치와 상기 제어기 사이의 각각의 m개의 전용 접속의 배치를 결정하도록
    구성되는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 최단 경로 우선 알고리즘을 이용하여 상기 초기 제어기 라우팅 트리를 계산하도록 또한 구성되는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 대역-내 접속들만을 갖는 상기 네트워크의 회복력을 결정하는 경우, 다운스트림 스위치들의 개수에 기초하여 각각의 스위치에 가중치를 할당하도록 구성되는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 더 많은 다운스트림 스위치들을 갖는 스위치들에 더 높은 가중치를 할당하도록 구성되는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 상기 스위치들을, 최고 가중치를 갖는 것들로부터 최저 가중치를 갖는 것들로 분류하도록 구성되는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 각각의 이러한 스위치가 상기 제어기에 대한 대체 경로를 갖는 정도를 결정하기 위해서 상기 분류된 스위치들을 분석하도록 구성되는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 라우팅 트리 모듈은, 최대 보호 스위치들을 상기 분석으로부터 제거함으로써 m개의 최소 보호 스위치들을 결정하도록 구성되는 장치.
  17. 네트워크로서,
    제어기, 및
    복수의 스위치
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위치는 대역-내 접속들을 통해 상기 제어기에 결합되며,
    상기 복수의 스위치 중 m개의 스위치는 m개의 대역-외 접속을 통해 상기 제어기에 결합되는 네트워크.
  18. 제17항에 있어서, 각각의 대응하는 스위치와 상기 제어기 사이의 각각의 m개의 전용 접속의 배치는 최대 회복력을 위해 대역-내 및 대역-외 접속들의 구성을 최적화하는 네트워크.
  19. 제18항에 있어서, 파라미터 m의 결정은 네트워크 오퍼레이터에 의해 이루어지는 네트워크.
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