KR20160011774A - 식별자 기반 네트워크 경로 설정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예들은, 네트워크 상에서 통신 경로를 설정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치에서 네트워크 경로를 설정하는 방법은, 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 라우팅 테이블에 저장되어 있는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시 예들에 따르면, 라우팅 테이블을 간소화함으로써, 패킷 경로를 빠르게 검색할 수 있다. 또한, 추가적인 헤더 정의를 요구하지 않아 데이터 트래픽이 감소될 수 있다.

Description

식별자 기반 네트워크 경로 설정 방법 및 장치{NETWORK PATH SETUP METHOD BASED ON IDENTIFIER, AND APPARATUS THEREOF}
본 발명의 실시 예들은, 네트워크 상에서 통신 경로를 설정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
캠퍼스 네트워크(campus network or campus area network; CAN) 또는 빌딩 내 네트워크와 같은 소규모 네트워크 환경에서는, 다수의 랜(Local Area Network; LAN) 스위치 및 라우터(router) 등을 이용하여 네트워크를 구성한다.
라우터를 이용하여 네트워크를 구성하는 경우, IPv4(Internet Protocol version 4) 및 IPv6(Internet Protocol version 4) 등을 이용하는 네트워크는 다수의 서브 네트워크를 포함할 수 있고, 각 서브 네트워크는 유일한 prefix를 갖는다. 따라서, 다수의 서브 네트워크에 속하는 노드는 다수의 IP 주소를 가지며, 일반적으로 인터페이스 당 하나의 주소를 보유한다. 이것은 인터페이스가 어떤 서브 네트워크에서 다른 서브 네트워크로 이동할 때, 자체 IP 주소를 변경하여야 한다는 것을 의미한다. 이러한 경우, IP 네트워크 관리자의 관리가 요구되며, IP 네트워크의 관리는 IP 라우터가 포트마다 서브 네트워크 주소 설정을 요구하기 때문에 복잡하다.
라우터 없이 랜 스위치만으로 네트워크를 구성하는 경우, 노드를 다른 곳으로 이동하더라도 이전에 사용하던 IP 주소를 계속 사용 할 수가 있다. 그러나 랜 스위치만으로 네트워크를 구성하게 되면, 랜 스위치 내에서 동작하는 스패닝 트리(spanning tree) 알고리즘에 의해 패킷의 전달 경로가 최적화되지 않고, 랜 스위치간의 연결을 통해 나타날 수 있는 이중 경로를 사용하지 못하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, Rbridge 기술이 개발되었다. Rbridge 기술은, 최적의 경로를 통한 패킷 전달과 이중 경로를 통한 트래픽 분산 등의 이점을 갖는 라우터적 요소와, 별도의 IP 주소 관리 없이 플러그 앤 플레이 (Plug&Play) 형식으로 네트워크 접속을 이루게 하는 랜 스위치적인 요소를 결합한 기술이다.
Rbridge 기술은, 스위치 간에 형성된 루프를 논리적으로 끊기 위한 알고리즘으로, 스패닝 트리 알고리즘 대신에 IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)와 유사한 라우팅 프로토콜을 사용한다. 여기서, IS-IS와 유사한 라우팅 알고리즘은, 랜 스위치 간의 연결 정보를 얻기 위한 것으로 기존의 라우터에서의 라우팅 알고리즘과는 다른 용도로서 동작한다.
도 1은 Rbridge로 구성된 캠퍼스 네트워크를 보여주는 예시도이다.
도 1에 도시된 캠퍼스 네트워크는, 캠퍼스 전체가 하나의 IP 서브 네트워크로 구성된다. Rbridge는 기존 랜 스위치와 같이 "self-learning"에 의해, 자신이 관리하는 이더넷(Ethernet) 상에 존재하는 노드들의 IP 주소와 MAC(Media Access Control) 주소간의 매핑 정보를 획득하고 이를 다른 Rbridge에 전달하여 정보를 공유한다. 이외의 동작은 랜 스위치와 같다. Rbridge 기법은, 각 노드에서 네트워크 전체가 하나의 서브 네트워크로 보이게 한다. 즉, 수신측 노드의 MAC 주소를 획득하기 위하여 송신측 노드로부터 전송된 ARP(Address Resolution Protocol) 요청 메시지가 Rbridge에 수신되면, Rbridge는 자신의 매핑 데이터 베이스를 검색하여, 수신측 노드의 MAC 주소를 알고 있으면, 검색된 정보를 기반으로 송신측 노드에 응답 메시지를 전송한다. 만약 수신측 노드의 MAC 주소를 알고 있지 않다면 IS-IS 라우팅 프로토콜에 의해 형성된 Rbridge 간의 경로를 통해 모든 Rbridge에게 수신측 노드의 MAC 주소를 문의한다. 이후 송신측 노드가 랜 프레임을 만들어 수신측 노드로 전송하면, 송신측 노드에 접속된 Rbridge가 이를 수신하고, 자신의 데이터 베이스 정보를 기반으로 상기 수신된 랜 프레임을 목적지 Rbridge로 전달한다. 그리고, 상기 목적지 Rbridge로 전달된 랜 프레임은 수신측 노드로 전달된다.
전술한, Rbridge 기법은, RBridge가 관리하여야 할 데이터(IP 주소/MAC 주소 매핑 테이블 및 각 Rbridge로의 경로 테이블 등)의 양이 방대한 문제가 있다.
또한, 전술한 Rbridge 기법은, 별도의 패킷 헤더를 정의하여 기존의 라우터나 스위치가 공존하는 환경에서도 동작될 수 있도록 하고 있다. 따라서, 부가적인 패킷 헤더 정의에 따른 데이터 트래픽 량의 증가를 유발하고, 상기 부가적인 패킷 헤더 처리를 위한 인터페이스를 필요로 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은, 데이터 베이스를 간소화 하면서도, 빠른 속도로 패킷 송수신이 이루어질 수 있도록 하는 방안을 제공한다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치에서 네트워크 경로를 설정하는 방법은, 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 라우팅 테이블에 저장되어 있는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치에서 네트워크 경로를 설정하는 장치는, 패킷이 수신되는 경우 상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 저장되어 있는지 판단하는 제어부; 및 라우팅 테이블을 저장하며, 상기 제어부의 판단 결과 상기 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트하는 라우팅 테이블 관리부를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 라우팅 테이블을 간소화함으로써, 패킷 경로를 빠르게 검색할 수 있다. 또한, 추가적인 헤더 정의를 요구하지 않아 데이터 트래픽이 감소될 수 있다.
도 1은 Rbridge로 구성된 캠퍼스 네트워크를 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명의 실시 예들이 적용되는 네트워크 환경을 설명하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 노드가 서로 같은 도메인에 위치하는 경우 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 노드가 서로 다른 도메인에 위치하는 경우 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치에서 네트워크 설정 장치를 설명하기 위한 블록도.
이하에서, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
전술한 바와 같이, 종래 이용되는 Rbridge 기법은, 네트워크 상의 모든 노드들에 대한 각종 정보를 보유함으로써 데이터 베이스가 방대해지는 문제점이 있다. 또한, 종래 이용되는 Rbridge 기법은, 부가적인 패킷 헤더 정의로 인하여, 트래픽 증가와 부가적인 헤더 처리를 위한 인터페이스가 필요하다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 실시 예들에서는, 데이터 베이스를 간소화하면서도 빠른 속도로 패킷 송수신이 이루어질 수 있도록 하는 네트워크 시스템을 제안한다.
본 발명의 실시 예들은, 전역적인(global) 네트워크 토폴로지를 기반으로 패킷을 전달하며, 패킷이 송수신되는 경우 송수신 경로에 관한 정보를 저장한다. 다시 말해, 본 발명의 실시 예들은, 전체 네트워크 토폴로지를 구성하는 각 구성 요소들에 대한 정보들 중 불필요한 정보를 저장하지 않도록 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예들이 적용되는 네트워크 환경에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예들은, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 캠퍼스 네트워크에 적용될 수 있다. 상기 캠퍼스 네트워크는, 적어도 하나의 SRB(Signal based RBridge)와 적어도 하나의 ES(End System)를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 SRB는, 종래 이용되는 Rbridge에 스위치적 요소가 결합된 인터페이스일 수 있다. 상기 SRB는, 네트워크 토폴로지를 구축하고, 상기 구축된 네트워크 토폴로지를 기반으로 라우팅 테이블을 구축할 수 있다.
상기 네트워크 토폴로지는, 종래의 다양한 방법을 이용하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 토폴로지는, IS-IS 라우팅 프로토콜을 이용하여 구축될 수 있다.
한편, 종래의 Rbridge가 네트워크 상에 존재하는 모든 ES에 대한 정보를 미리 저장함으로써 라우팅 테이블을 구축하는 것과는 달리, 본 발명의 실시 예들에 따른 SRB는, ES로부터 패킷이 수신되는 경우 해당 패킷을 전송한 ES와, 해당 패킷을 수신할 ES에 대한 정보를 획득하여 라우팅 테이블을 구축한다. 즉, 본 발명의 실시 예들에 따른 SRB는, 패킷 송수신이 이루어지지 않는 경우 하위 노드들에 대한 self-leaning을 수행하지 않는다. 그 이외의 동작은 종래의 Rbridge와 동일하게 수행될 수 있다.
상기 ES는, 이더넷 환경에서 각각의 SRB가 관리하는 도메인에 속하며, SRB로 패킷을 전송하거나, SRB로부터 패킷을 수신할 수 있다. 상기 도메인은 STP(Spanning Tree Protocol) 도메인일 수 있다.
한편, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, SRB_1이 관리하는 도메인(R1)에는 두 개의 노드(ES_1, ES_2)가 위치하고, ES_1은 SRB_1의 포트 1에, ES_2는 SRB_1의 포트 2에 접속된다고 가정한다. 그리고, IS-IS 라우팅 프로토콜에 의하여 SRB_1에서 SRB_8로 가는 최적의 경로는 SRB_4를 경유하는 경로로 결정되었다고 가정한다.
그리고, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, SRB_8이 관리하는 도메인(R8)에는 하나의 노드(ES_5)가 위치하고, ES_5는 SRB_8의 포트 5에 접속된다고 가정한다.
이러한 네트워크 상황에서, 송신 노드 ES_1으로부터 SRB_1으로 패킷이 전달된 경우에 네트워크 경로를 설정하는 방법을 이하의 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(301)에서, SRB_1은 송신 노드, 즉 ES_1으로부터 패킷을 수신한다. 상기 수신 패킷은, 송/수신 노드 식별자를 포함할 수 있다. 이하에서, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 송/수신 노드 식별자는 해당 노드의 MAC 주소라 가정한다. 그리고, 상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소는 '0260.8c01.1111'이고, 수신 노드 MAC 주소는 '0260.8c01.2222'이라 가정한다.
이후의 단계들에서, SRB_1은, 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 라우팅 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 라우팅 테이블을 업데이트 한다.
일 실시 예에서, 라우팅 테이블은, 로컬 테이블 및 리모트 테이블로 나뉠 수 있다. 이러한 경우, 로컬 테이블은, SRB_1이 관리하는 도메인(R1; 이하 내부 도메인이라 함)으로부터 수신되는 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장할 수 있다. 그리고, 리모트 테이블은, 내부 도메인을 제외한 나머지 도메인(이하, 외부 도메인이라 함)을 관리하는 SRB_X로부터 수신되는 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장할 수 있다. 이하에서, 라우팅 테이블은, 로컬 테이블 및 리모트 테이블로 구성된다는 가정 하에, 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
단계(303)에서, SRB_1은, 상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 송신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있지 않은 경우 단계(305)로 진행한다. 일 실시 예에서, 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에서 검색되지 않는 경우 리모트 테이블을 검색할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에서, SRB는 패킷 송수신이 이루어 지지 않으면 하위 노드들에 대한 self-learning을 수행하지 않기 때문에, 상기 수신 패킷이 ES_1으로부터 발생한 최초의 패킷이라면 ES_1의 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있지 않다. 따라서, 이러한 경우 단계(305)로 진행한다.
단계(305)에서, SRB_1은, 송신 노드 MAC 주소와 상기 수신 패킷이 수신된 포트 번호(e1)를 매칭하여 로컬 테이블에 저장한다. 각각의 SRB는, 패킷이 외부 도메인과 연결된 포트를 통하여 수신되는지 또는, 내부 도메인과 연결된 포트를 통하여 수신되는지 알 수 있다. 따라서, SRB_1은 내부 도메인과 연결된 포트 번호(e1)를 통해 패킷이 수신되는 경우, 해당 패킷을 송신한 송신 노드 MAC 주소를 로컬 테이블에 저장할 수 있다. 이 때, SRB_1은, 상기 수신 패킷을 전송한 송신 노드, 즉 ES_1이 속하는 도메인(R1)을 함께 저장할 수 있다. 패킷의 헤더에는, 해당 패킷을 전송한 노드의 도메인 정보가 포함될 수 있다. 따라서, SRB_1은 패킷 헤더를 분석하여 해당 패킷을 송신한 송신 노드의 도메인을 로컬 테이블에 저장할 수 있다. 저장된 도메인 정보는, 패킷을 전송(전달)할 때, 해당 패킷이 내부 도메인에 속하는 노드로 향하는 패킷인지 또는 외부 도메인에 속하는 노드로 향하는 패킷인지 판단하는 데 이용될 수 있다. 만약, 해당 패킷이 내부 도메인에 속하는 노드로 향하는 패킷인 경우 SRB는 해당 패킷이 외부로 브로드캐스트되지 않도록 제어할 수 있다.
단계(307)에서, SRB_1은, 수신 노드로의 경로를 파악하기 위하여 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단한다. 일 실시 예에서, 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에서 검색되지 않는 경우 로컬 테이블을 검색할 수 있다.
수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있지 않은 경우, SRB_1은, 수신 노드가 내부 도메인에 위치하는지 또는 외부 도메인에 위치하는지 모르기 때문에, 수신 노드의 경로를 파악하기 위한 이하의 단계(401, 501)로 진행한다.
단계(401)에서, SRB_1은, 수신 패킷을 내부 도메인에 플러딩(flooding)한다.
단계(501)에서, SRB_1은, 상기 수신 패킷을 포함하는 경로 요청 메시지를 생성하고, 제어 경로를 통하여, 상기 경로 요청 메시지를 각각의 외부 도메인을 관리하는 SRB들로 전송한다. 상기 제어 경로는, 도메인 간 라우팅 경로를 따라 형성된 것일 수 있다. 각각의 도메인에 다수의 SRB가 있는 경우, 상기 제어 경로는 해당 도메인을 대표하는 대표 SRB간의 경로일 수 있다. 데이터 평면(data plane)에서 상기 제어 경로는, 데이터 포워딩을 위한 포워딩 캐시를 가질 수 있다.
이후의 단계들은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 노드가 서로 같은 도메인에 위치하는 경우 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4의 단계들은 도 3에 도시된 단계들로부터 이어진다.
단계(401)에서, SRB_1이 수신 패킷을 내부 도메인에 플러딩하면, 상기 내부 도메인에 속하는 ES들은 플러딩된 패킷을 수신한다. 그리고, 플러딩된 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소에 대응하는 ES는, 응답 패킷을 생성하여 SRB_1으로 전송한다. 도 4를 참조하여 설명하는 실시 예에서, 플러딩된 패킷의 수신 노드 MAC 주소에 대응하는 ES는 ES_2라 가정한다.
단계(403)에서, SRB_1은, ES_2로부터 응답 패킷을 수신한다. 상기 응답 패킷은, 상기 수신 패킷과 반대의 MAC 주소를 갖는다. 다시 말해, 상기 응답 패킷의 송신 노드 MAC 주소는, 상기 수신 패킷의 수신 노드 MAC 주소와 같고, 상기 응답 패킷의 수신 노드 MAC 주소는, 상기 수신 패킷의 송신 노드 MAC 주소와 같다.
단계(405)에서, SRB_1은, 응답 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단한다. 일 실시 예에서, 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에서 검색되지 않는 경우 리모트 테이블을 검색할 수 있다. ES_2로부터의 최초의 패킷 전송인 경우에, 응답 패킷의 송신 노드 MAC 주소는 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있지 않다. 따라서, 이러한 경우, SRB_1은 단계(407)로 진행한다.
단계(407)에서, SRB_1은, 응답 패킷의 송신 노드 MAC 주소 및 해당 응답 패킷이 수신된 포트 번호를 로컬 테이블에 저장한다. 이 때, SRB_1은, 상기 응답 패킷을 전송한 송신 노드, 즉 ES_2가 속하는 도메인(R1)을 함께 저장할 수 있다. .
단계(409)에서, SRB_1은, 수신 노드로의 경로를 파악하기 위하여, 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 저장되어 있다면, 단계(411)로 진행한다. 일 실시 예에서, 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에서 검색되지 않는 경우 로컬 테이블을 검색할 수 있다. 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소는, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소와 같고, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소는 도 3의 단계(305)에서 저장되었으므로, 단계(411)로 진행한다.
단계(411)에서, SRB_1은, 로컬 테이블을 참조하여 해당 응답 패킷을 전달한다. 즉, 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소에 대응하여 로컬 테이블에 저장된 포트 번호를 참조하여 응답 패킷을 전달한다. 이는, 응답 패킷을 상기 포트 번호에 대응하는 포트로 출력함을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 노드가 서로 다른 도메인에 위치하는 경우 네트워크 경로 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 도시된 단계들은, 도 3에 도시된 단계들로부터 이어진다. 도 5 의 (a) 내지 도 5의 (c)를 참조하는 이하의 설명에서는, 외부 도메인 중 R8에 수신 노드가 있다는 가정 하에, SRB_8의 동작을 기술한다. 그러나, R8 이외의 다른 외부 도메인을 관리하는 SRB들에서도 아래와 같은 동작이 수행될 수 있다.
단계(501)에서, SRB_1이 경로 요청 메시지를 전송하면, SRB_8은 설정된 제어 경로를 통하여 해당 경로 요청 메시지를 수신한다. 여기서, 상기 경로 요청 메시지는, 라우팅 프로토콜에 의하여 최적의 경로, 예를 들어 R4를 경유하여 수신되는 것으로 가정한다. 경로 요청 메시지는, 캡슐화(capsulation)된 프레임일 수 있으며, 송신 노드 MAC 주소, 도메인, 경로, 명령어 및 원 프레임(수신 패킷) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(503)에서, SRB_8은, 수신된 경로 요청 메시지를 해독하고, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단한다. 일 실시 예에서, 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_8은, 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에서 검색되지 않는 경우 리모트 테이블을 검색할 수 있다. 리모트 및 로컬 테이블은, SRB마다 별도로 관리된다. 따라서, 단계(503)에서 이용되는 리모트 및 로컬 테이블은, SRB_1의 것과는 다른 별도의 것이다. 리모트 및 로컬 테이블에, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있지 않은 경우 단계(505)로 진행한다.
단계(505)에서, SRB_8은, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소 및 상기 경로 요청 메시지가 수신된 포트 번호를 리모트 테이블에 저장한다.
단계(507)에서, SRB_8은, 수신 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 저장되어 있지 않다면 단계(509)로 진행한다. 일 실시 예에서, 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_8은, 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에서 검색되지 않는 경우 로컬 테이블을 검색할 수 있다.
단계(509)에서, SRB_8은, 상기 경로 요청 메시지를 디캡슐화(decapsulation)하고, 단계(511)로 진행하여, 상기 경로 요청 메시지에 포함된 수신 패킷을 자신이 관리하는 도메인(R8)에 플러딩한다.
단계(513)에서, 도메인(R8)에 속하는 ES들은 SRB_8로부터 플러딩된 패킷을 수신한다. 그리고, 플러딩된 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소에 대응하는 ES는, 응답 패킷을 생성하여 SRB_8로 전송한다. 도 5를 참조하여 설명하는 실시 예에서, 플러딩된 패킷의 수신 노드 MAC 주소에 대응하는 ES는 ES_5라 가정한다. 한편, 상기 응답 패킷은, 상기 수신 패킷과 반대의 MAC 주소를 갖는다. 다시 말해, 상기 응답 패킷의 송신 노드 MAC 주소는, 상기 수신 패킷의 수신 노드 MAC 주소와 같고, 상기 응답 패킷의 수신 노드 MAC 주소는, 상기 수신 패킷의 송신 노드 MAC 주소와 같다.
단계(515)에서, SRB_8은, ES_5로부터 수신된 응답 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 로컬 및 리모트 테이블에 저장되어 있는지 판단한다. 일 실시 예에서, 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_8은, 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에서 검색되지 않는 경우 리모트 테이블을 검색할 수 있다. 상기 응답 패킷이 ES_5로부터 처음 수신되는 패킷인 경우, 상기 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있지 않으므로 단계(517)로 진행한다.
단계(517)에서, SRB_8은, 응답 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소 및 상기 응답 패킷이 수신된 포트 번호를 로컬 테이블에 저장한다.
단계(519)에서, SRB_8은, 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 저장되어 있다면 단계(521)로 진행한다. 일 실시 예에서, 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_8은, 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에서 검색되지 않는 경우 로컬 테이블을 검색할 수 있다. 상기 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소는, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소와 같고, 이는 단계(505)에서 리모트 테이블에 저장되어 있으므로, 단계(521)로 진행한다. 단계(519)에서, 리모트 테이블에서 송신 노드 MAC 주소가 검색되었으므로, SRB_8은, 로컬 테이블에 대한 검색을 수행하지 않을 수 있다.
단계(521)에서, SRB_8은, 상기 응답 패킷을 포함하는 경로 응답 메시지를 생성하여 SRB_1으로 전송한다. 경로 응답 메시지는, 송신 노드 MAC 주소, 도메인, 경로, 명령어 및 원 프레임(응답 패킷) 중 적어도 하나를 포함한다.
단계(523)에서, SRB_1은, 경로 응답 메시지를 해독하여, 응답 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단한다. 일 실시 예에서, 송신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에서 검색되지 않는 경우 리모트 테이블을 검색할 수 있다. 상기 응답 패킷은 ES_5로부터 처음 수신되는 패킷이므로, ES_5의 MAC 주소가 저장되어 있지 않고, 따라서 SRB_1은 단계(525)로 진행한다.
단계(525)에서, SRB_1은, 응답 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소 및 상기 경로 응답 메시지가 수신된 포트 번호를 리모트 테이블에 저장한다.
단계(527)에서, SRB_1은, 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소가 리모트 및 로컬 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 저장되어 있다면 단계(529)로 진행한다. 일 실시 예에서, 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있는지 판단할 때, SRB_1은, 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에서 검색되지 않는 경우 로컬 테이블을 검색할 수 있다. 응답 패킷에 포함된 수신 노드 MAC 주소는, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소와 같고, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 MAC 주소는 도 3의 단계(305)에서 저장되었으므로, 단계(529)로 진행한다.
단계(529)에서, SRB_1은, 경로 응답 메시지를 디캡슐화하고, 단계(531)로 진행하여, 응답 패킷을 ES_1으로 전달한다.
도 3 내지 도 5를 참조한 설명에서는, 수신 노드 MAC 주소 검색 시에 리모트 테이블을 먼저 검색하고, 리모트 테이블에 해당 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있지 않다면 로컬 테이블을 검색하는 실시 예에 대하여 설명하였다. 실시 예에 따라, 이와는 반대로, 수신 노드 MAC 주소 검색 시에 로컬 테이블을 먼저 검색하고, 로컬 테이블에 해당 수신 노드 MAC 주소가 저장되어 있지 않다면 리모트 테이블을 검색할 수도 있다. 송신 노드 MAC 주소 검색 시에도 마찬가지이다. 그리고, 전술한 바와 같이, 리모트 테이블 및 로컬 테이블 중 어느 하나의 테이블에서 해당 MAC 주소가 검색된 경우 나머지 하나의 테이블에 대한 검색 과정은 생략될 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 5를 참조하여 전술한 과정들을 통하여 포워딩 캐시(forwarding cache)가 생성되고, 생성된 포워딩 캐시를 통하여 이후의 패킷들이 전송될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치에서 네트워크 설정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 설정 장치는, 라우팅 테이블 관리부(610), 제어 경로 관리부(620), 제어부(630), 포워딩 캐시 관리부(640) 및 데이터 경로 관리부(650)를 포함한다. 실시 예에 따라, 전술한 구성 요소 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
라우팅 테이블 관리부(610)는, 노드 간 링크 상태 정보에 기반하여 전체 네트워크에 대한 토폴로지를 구축할 수 있다. 상기 토폴로지는, 다양한 라우팅 프로토콜을 이용하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 상기 토폴로지는, IS-IS 라우팅 프로토콜을 이용하여 구축될 수 있다.
라우팅 테이블 관리부(610)는, 상기 구축된 토폴로지를 기반으로 각 노드 간 라우팅 정보를 관리할 수 있다. 라우팅 테이블 관리부(610)는, SRB가 관리하는 도메인(예를 들어, 이더넷 환경에서의 STP 도메인일 수 있다. 이하 같다.) 내에 존재하는 노드들에 대한 정보를 로컬 테이블에 저장하고, 외부 도메인에 속하는 노드들에 대한 정보를 리모트 테이블에 저장할 수 있다.
라우팅 테이블 관리부(610)는, 내부 도메인 또는 외부 도메인으로부터 수신되는 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들 중 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 라우팅 테이블을 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 라우팅 테이블 관리부(610)는, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자가 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않은 경우, 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 수신 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트할 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 노드와 수신 노드가 같은 도메인에 속하는 경우, 라우팅 테이블 관리부(610)는, 내부 도메인에 플러딩된 수신 패킷에 응답하여 ES로부터 수신된 응답 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 응답 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 라우팅 테이블을 업데이트할 수 있다. 상기 플러딩은, 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않다는 판단 하에, 제어부(630)에 의하여 이루어질 수 있다. 그리고, 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 응답 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 응답 패킷이 전달될 수 있다. 이러한 전달은, 제어부(630)에 의하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 송신 노드와 수신 노드가 서로 다른 도메인에 속하는 경우, 라우팅 테이블 관리부(610)는, 타 도메인을 관리하는 타 SRB로부터 수신된 경로 응답 메시지에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 경로 응답 메시지가 수신된 포트 번호를 기반으로 라우팅 테이블을 업데이트할 수 있다. 상기 경로 응답 메시지는, 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않다는 판단 하에, 제어부(630)에 의하여 생성되어 타 SRB로 전송된 경로 요청 메시지에 대한 응답 메시지일 수 있다. 상기 경로 응답 메시지는, 상기 타 SRB가 관리하는 타 도메인에 플러딩된 상기 수신 패킷에 대응하여 상기 타 도메인에 속하는 수신 노드로부터 수신되는 응답 패킷을 포함하는 메시지일 수 있다. 그리고, 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 경로 응답 메시지에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 응답 패킷이 전달될 수 있다. 이러한 전달은 제어부(630)에 의하여 이루어질 수 있다.
제어 경로 관리부(620)는, 상기 라우팅 정보와 SRB 간 링크 상태 정보를 기반으로 SRB 간 제어 경로를 관리할 수 있다. 상기 링크 상태 정보는, 인접 SRB간 경로 비용에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 경로 비용에 관한 정보는, 예를 들어, 이웃 도메인 정보, 연결 상태(on/off), 링크 형태, 대역폭 및 비용 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(630)는, SRB가 관리하는 도메인에 속하는 노드들에 대한 정보를 관리할 수 있다. 상기 노드들에 대한 정보는, 예를 들어, 해당 도메인에 속하는 노드들의 주소, 연결 인터페이스 및 연결 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(630)는, 경로 조회 및 경로 설정을 수행하여 원활한 라우팅이 이루어지도록 제어할 수 있다. 경로 조회는, 로컬 테이블 또는 리모트 테이블에 목적지 노드에 대한 정보가 존재하지 않을 경우, 해당 목적지 노드를 찾기 위하여 제어 패킷을 네트워크에 플러딩하는 것을 포함할 수 있다. 경로 설정은, 플러딩된 제어 패킷을 수신한 도메인에 속하는 대표 SRB가, 해당 제어 패킷에 따라 자신이 관리하는 도메인에 목적지 노드가 있는지 확인하는 절차 및 해당 절차에 따라 목적지 노드가 확인되면 해당 목적지 노드로부터 응답 메시지가 전달되는 과정에서의 경로 정보가 포워딩 캐시에 저장되는 절차를 포함할 수 있다. 경로 조회 및 경로 설정에 따라, 패킷은 노드 간에 최적의 전송 경로를 따라 전달될 수 있다. 제어부(630)는, 패킷이 수신되는 경우 상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 라우팅 테이블에 저장되어 있는지 판단하고, 판단 결과에 따라 라우팅 테이블 관리부를 제어하거나, 판단 결과를 라우팅 테이블 관리부로 출력할 수 있다.
제어부(630)는, 패킷에 수신 노드 식별자가 라우팅 테이블에 저장되어 있다고 판단되는 경우, 라우팅 테이블 및 상기 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 해당 패킷을 전달 할 수 있다.
포워딩 캐시 관리부(640)는, 제어부(630)에 의하여 설정된 경로 정보를 저장하고 관리할 수 있다. 포워딩 캐시 관리부(640)는, 패킷(경로 요청 메시지 및 경로 응답 메시지를 포함함) 송수신 시 포워딩 캐시를 저장하고 이를 관리할 수 있다. 포워딩 캐시 관리부(640)는, 주기적인 업데이트를 수행하여, 사용되지 않는 포워딩 캐시를 삭제함으로써, 불필요한 정보 검색이 이루어지지 않도록 할 수 있다.
데이터 경로 관리부(650)는, 상기 포워딩 캐시를 기반으로, 동일 노드 간 패킷 전송 시, 추가적인 제어 절차 없이, 하드웨어적으로 패킷이 전달되도록 할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 임의의 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우에, 다양한 운영 체제 또는 플랫폼을 이용하는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 추가적으로, 그러한 소프트웨어는 다수의 적합한 프로그래밍 언어들 중에서 임의의 것을 사용하여 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 머신에서 실행 가능한 기계어 코드 또는 중간 코드로 컴파일 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들이 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 경우 이상에서 논의된 본 발명의 다양한 실시 예들을 구현하는 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 프로그램이 기록된 프로세서 판독 가능 매체(예를 들어, 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광학 디스크 또는 자기 테이프 등)로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 중계 장치에서 네트워크 경로를 설정하는 방법에 있어서,
    패킷을 수신하는 단계;
    상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 라우팅 테이블에 저장되어 있는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계
    를 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계는,
    상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 수신 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계
    를 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계는,
    상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 수신 패킷을 상기 중계 장치가 관리하는 도메인에 플러딩(flooding)하는 단계; 및
    상기 도메인에 속하는 수신 노드로부터 응답 패킷을 수신하고, 상기 응답 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 응답 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계
    를 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 응답 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 응답 패킷을 전달하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계는,
    상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 수신 패킷을 포함하는 경로 요청 메시지를 생성하여, 타 도메인을 관리하는 타 중계 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 타 중계 장치로부터 경로 응답 메시지를 수신하고, 상기 경로 응답 메시지에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 경로 응답 메시지가 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는 단계
    를 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 경로 응답 메시지는,
    상기 타 중계 장치가 관리하는 타 도메인에 플러딩(flooding)된 상기 수신 패킷에 대응하여 상기 타 도메인에 속하는 수신 노드로부터 수신되는 응답 패킷을 포함하는 메시지인
    네트워크 경로 설정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 경로 응답 메시지에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 응답 패킷을 전달하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단 결과 상기 수신 노드 식별자가 저장되어 있는 경우, 상기 라우팅 테이블 및 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 수신 패킷을 전달하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블은,
    상기 중계 장치가 관리하는 도메인으로부터 수신되는 패킷의 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장하는 로컬 테이블; 및
    타 도메인을 관리하는 타 중계 장치로부터 수신되는 패킷의 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장하는 리모트 테이블
    을 포함하는 네트워크 경로 설정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 식별자는,
    해당 노드의 MAC(Media Access Control) 주소인
    네트워크 경로 설정 방법.
  11. 중계 장치에서 네트워크 경로를 설정하는 장치에 있어서,
    패킷이 수신되는 경우 상기 수신 패킷에 포함된 송/수신 노드 식별자들이 저장되어 있는지 판단하는 제어부; 및
    라우팅 테이블을 저장하며, 상기 제어부의 판단 결과 상기 라우팅 테이블에 저장되어 있지 않은 노드 식별자가 있는 경우, 해당 노드 식별자 및 해당 노드와의 패킷 전송에 이용되는 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트하는 라우팅 테이블 관리부
    를 포함하는 네트워크 경로 설정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블 관리부는,
    상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 수신 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 수신 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우 상기 수신 패킷을 상기 중계 장치가 관리하는 도메인에 플러딩(flooding)한 후, 상기 도메인에 속하는 수신 노드로부터 응답 패킷을 수신하고,
    상기 라우팅 테이블 관리부는, 상기 응답 패킷에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 응답 패킷이 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 응답 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 응답 패킷을 전달하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자가 저장되어 있지 않은 경우, 상기 수신 패킷을 포함하는 경로 요청 메시지를 생성하여 타 도메인을 관리하는 중계 장치로 전송한 후, 상기 타 중계 장치로부터 경로 응답 메시지를 수신하고,
    상기 라우팅 테이블 관리부는, 상기 경로 응답 메시지에 포함된 송신 노드 식별자 및 상기 경로 응답 메시지가 수신된 포트 번호를 기반으로 상기 라우팅 테이블을 업데이트 하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 경로 응답 메시지는,
    상기 타 중계 장치가 관리하는 타 도메인에 플러딩(flooding)된 상기 수신 패킷에 대응하여 상기 타 도메인에 속하는 수신 노드로부터 수신되는 응답 패킷을 포함하는 메시지인
    네트워크 경로 설정 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 업데이트된 라우팅 테이블 및 상기 경로 응답 메시지에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 응답 패킷을 전달하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신 노드 식별자가 저장되어 있는 경우, 상기 라우팅 테이블 및 상기 수신 패킷에 포함된 수신 노드 식별자를 기반으로 상기 수신 패킷을 전달하는
    네트워크 경로 설정 장치.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블은,
    상기 중계 장치가 관리하는 도메인으로부터 수신되는 패킷의 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장하는 로컬 테이블; 및
    타 도메인을 관리하는 타 중계 장치로부터 수신되는 패킷의 송신 노드 식별자 및 해당 패킷이 수신된 포트 번호를 저장하는 리모트 테이블
    을 포함하는 네트워크 경로 설정 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 식별자는,
    해당 노드의 MAC(Media Access Control) 주소인
    네트워크 경로 설정 장치.
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