KR20170008814A - 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 및 송신 제어 방법 - Google Patents

통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 및 송신 제어 방법 Download PDF

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KR20170008814A
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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 플로우 엔트리의 문의 메시지들의 전송들을 억제하기 위한 강화된 방법을 제공하는 것이다. 통신 장치는, 미리 결정된 패킷들의 수신 시에, 상기 패킷들의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지들을 미리 결정된 제어 장치에 송신하는 패킷 수신 통지 유닛; 및 상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정된 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에, 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 송신을 방지하는 패킷 감시 유닛을 포함한다.

Description

통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 및 송신 제어 방법{COMMUNICATION APPARATUS, CONTROL APPARATUS, COMMUNICATION SYSTEM, AND TRANSMISSION CONTROL METHOD}
[관련 출원에 관한 기재]
본 발명은, 일본 특허 출원 제2014-105449호(2014년 5월 21일 출원)에 기초하는 것이고, 그 전체 기재 내용은 본원에 참고로서 인용된다.
본 발명은, 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 및 송신 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 제어 장치에 대하여 미지의 패킷의 수신에 관한 통지를 전송하도록 구성된 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 및 송신 제어 방법에 관한 것이다.
비특허문헌 1 및 2에 기재된 오픈 플로우와 같은 집중제어형의 네트워크가 알려져 있다. 이러한 집중제어형의 네트워크의 제어 장치(제어기)에 부하가 집중되면, 필요한 제어 정보(플로우 엔트리)의 등록이 지연되고, 통신들을 디스에이블하거나 차단해야 할 트래픽을 계속해서 전송할 수 있다는 것이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, 상기 제어기의 부하 증대의 원인이 되고 있는 플로우 엔트리들에 관한 문의들(비특허문헌 2의 "Packet-In 메시지")을 저감함으로써, 제어기의 부하를 저감할 수 있는 구성이 개시되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1의 스위치는, 플로우 엔트리에 관한 문의를 행한 패킷을 스태킹 하고, 플로우 엔트리가 등록될 때까지 상기 스태킹된 패킷과 동일한 헤더 정보를 갖는 패킷의 전송을 제어한다. 여기서, 상기 스태킹된 패킷과 동일한 헤더 정보를 갖는 패킷을 브로드캐스팅하도록 제어를 수행함으로써, 플로우 엔트리가 등록될 때까지 통신들이 인에이블된다.
특허문헌 2에는, 기존의 플로우 엔트리를, 상기 플로우 엔트리에 관한 문의를 행하게 하기 위한 플로우 엔트리로 변경할 때, 해당 변경이 결과로서 제어기에 가해지는 부하를 예측하고, 부하가 허용값을 초과하는 경우, 플로우 엔트리를 분할(세분화)하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 상기 플로우 엔트리에 관한 문의를 삭감하기 위해서, 패킷 내에, 상기 패킷에 적용될 처리 내용을 매립하는 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는, 패킷을 식별하는 정보인 매치 조건을, 그 매치 조건에 매칭하는 패킷에 대하여 수신처 장치에의 통신을 허가할 지의 여부를 나타내는 통신 허가 정보를 연관시키는 정보인 정책에 따라, 패킷 중계 장치가 수신한 패킷에 대한 정보(상기 "Packet-In 메시지"에 해당)에 기초하여, 그 매치 조건에 매칭하는 패킷에 대하여 수신처 장치에의 통신을 허가할 지의 여부를 판단하기 위한 통신 허가 판단 수단; 및 상기 통신 허가 판단 수단이 매치 조건에 매칭하는 패킷에 대하여 수신처 장치에의 통신을 허가하지 않는다고 판단할 때, 적어도 패킷을 수신하는 패킷 중계 장치에서, 그 패킷을 수신처 장치에 전송하지 않는 처리를 실행하기 위한 규칙을 설정하기 위한 규칙 설정 수단을 포함하는 제어 장치가 개시되어 있다.
국제 공개 WO 2013/051386호 PCT 국제 출원의 국내 재 공개 제 2011/083682호 PCT 국제 출원의 국내 재 공개 제 2011/115168호 PCT 국제 출원의 국내 재 공개 제 2011/030490호
Nick McKeown이외 7명, "OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks", [online], [2014년 4월 7일 검색], 인터넷 <URL: http://archive.openflow.org/documents/openflow-wp- latest.pdf> "OpenFlow Switch Specification" Version 1.1.0 Implemented(Wire Protocol 0x02), [online], [2014년 4월 7일 검색], 인터넷 <URL: http://archive.openflow.org/documents/openflow-spec- v 1.1.0.pdf>
이하의 분석은, 본 발명에 기초하여 부여된다. 상기 설명한 집중제어형의 네트워크에 있어서, 통신 장치(스위치)가, 동일한 패킷을 반복해서 수신하는 경우가 있다. 패킷이 수신되는 간격에 따라, 상기 패킷은, 통신 장치(스위치)에서 파기되어, 제어 장치(제어기)가 패킷을 거의 수신하지 않거나 패킷을 전혀 수신하지 않는 상황을 야기한다.
상기 상황은, 통신 장치(스위치)가 플로우 엔트리들에 관한 문의 메시지들을 제어 장치(제어기)에 전송할 수 있는 처리 능력의 제한에 따라 발생한다. 또한, 특허문헌 1에서와 같이, 상기 상황은 스태킹된 패킷의 것과 동일한 헤더 정보를 갖는 패킷의 전송을 제어하는 기능이 통신 장치(스위치)에서 구현되는 경우에 발생할 수 있다.
한편, 본원의 발명자는, 통신 장치(스위치)에 의해 파기되는 패킷들 중, 외부의 기기 등의 상태를 제어 장치에 통지하기 위한 모든 패킷들을 제어 장치(제어기)에 전송할 필요가 없다고 하는 점에 착안했다. 예를 들어, 장치 상태(액티브 상태/스탠바이 상태)를 제어 장치에 통지하기 위해 외부 용장화 시스템에 의해 전송된 패킷은, 값이 패킷 내에서 변화될 때에만, 제어 장치(제어기)에 전송될 필요가 있는데, 이는 값이 변화되지 않는 동안에, 그러한 패킷이 제어 장치(제어기)에 전송될 필요가 없다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 값이 변화되어도, 그 변화가 제어 장치(제어기)에 의해 예측될 수 있는 범위 내에 있고 또는 그 변화가 특별의 처리를 전혀 필요로 하지 않는 경우와 같이, 패킷은 제어 장치(제어기)에 전송될 필요가 없는 경우가 있다.
또한, 제어 장치(제어기)의 부하의 감소가 요망되고, 패킷의 수신에 의한 플로우 엔트리들에 관한 문의 메시지의 감소가 요망된다.
본 발명의 목적은, 상기 플로우 엔트리들에 관한 문의 메시지들(패킷 수신 통지들)의 전송을 감소하는 다양한 방법들의 증가에 기여할 수 있는 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 수신 패킷의 처리 방법, 통신 장치의 제어 방법, 및 프로그램을 제공하는 것이다.
본 개시내용의 제1 양태에 의하면, 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 전송하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛을 포함하는 통신 장치가 제공된다. 통신 장치는, 상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정되는 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 추가로 포함한다.
본 개시내용의 제2 양태에 의하면, 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 전송하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛과, 상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정되는 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 포함하는 통신 장치에, 상기 지정 패킷을 통지하기 위한 수단을 포함하는 제어 장치가 제공된다.
본 개시내용의 제3 양태에 의하면, 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 전송하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛과, 상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정되는 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 포함하는 통신 장치; 및 상기 지정 패킷을 상기 통신 장치에 통지하기 위한 수단을 포함하는 제어 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공된다.
본 개시내용의 제4 양태에 의하면, 패킷 수신 통지의 전송을 제어하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 전송하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛을 포함하는 통신 장치에 있어서, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 상기 제어 장치에 의해 지정된 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하고 있는지의 여부를 체크하는 단계와, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 패킷의 수신 시에, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 전송하도록 구성되는 통신 장치를 실현한 특정 장치와 연관된다.
제5 양태에 의하면, 상기 통신 장치 또는 제어 장치의 기능들을 실현하기 위한 프로그램이 제공된다. 이 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능(비-일시적) 저장 매체에 기록될 수 있다. 즉, 본 발명은, 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 플로우 엔트리들에 관한 문의 메시지들(패킷 수신 통지들)의 전송을 감소하는 다양한 방법들의 증가에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 통신 시스템 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 오픈 플로우 스위치(OFS)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 OFS 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 제어기의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 동작들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 동작들을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 예시적인 실시예에 따른 동작들을 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 오픈 플로우 스위치(OFS)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 OFS 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 OFS 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 또 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 예시적인 실시예에 따른 OFS 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 재기입후의 상태를 도시하는 도면이다.
처음에, 본 발명의 예시적인 실시예의 개요에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 이러한 개요에서 이용된 도면의 참조 부호는, 이해를 돕기 위한 일례로서, 편의상, 구성 요소들에 지정되어 있으며, 본 발명을 도면들에 도시된 예들로 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.
예시적인 실시예에 있어서, 본 발명은, 도 1에 도시한 바와 같이, 패킷 처리 유닛(110A)과 패킷 감시 유닛을 포함하는 통신 장치(100A)에 의해 구현 가능하다.
보다 구체적으로는, 통신 장치(100A)의 패킷 처리 유닛(110A)은, 각각의 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷을 수신한 것을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치(200A)에 전송하는 패킷 수신 통지 유닛으로서 기능한다. 또한, 패킷 처리 유닛(110A)은, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 상기 제어 장치에 의해 지정된 지정 패킷을 패킷 감시 유닛(120A)에 전송한다.
상기 패킷 처리 유닛(110A)으로부터 수신된 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우, 패킷 감시 유닛(120A)은 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지한다. 상기 미리 결정된 조건으로서는, 예를 들어, 상태 값이 전회 학습 값으로부터 변화가 없는 조건 또는 상태 값이 소정의 범위 내에 있는 조건은 제어 대상 패킷의 타입에 따라 설정될 수 있다.
상기 지정 패킷은 제어 장치(200A)에 의해 지시되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제어 장치(200A)는, 통신 장치(100A) 내에서, 패킷 감시 유닛(120A)에 전송될 전송 대상 패킷(도 1의 패킷 처리 유닛(110A) 내의 테이블의 매치 조건 "AAA")과 상기 패킷에 대해 수행될 지정 동작(테이블 내의 "패킷을 패킷 감시 유닛에 전송한다")을 포함하는 제어 정보를 설정한다. 도 1의 ANY의 매치 조건으로, 제어 장치(200A)에 패킷 수신 통지(Packet-In)를 지정하는 제어 정보는, 패킷 수신에 관한 통지를 하기 위해 적용된 제어 정보이고, 그 정보는 상기 패킷 감시 유닛에의 패킷의 전송을 지시하는 제어 정보에 대해서보다 더 낮은 우선도를 갖는다. 패킷 수신에 관한 통지를 하기 위한 제어 정보는, 제어 장치(200A)에 통지를 하기 위한 패킷 처리 유닛(110A)의 상술한 동작을 수행하기 위해 설정된다.
이상과 같이 구성함으로써, 통신 장치(100A)에 의한 플로우 엔트리에 관한 문의 메시지(패킷 수신 통지)의 전송을 방지하도록 제어를 수행할 수 있다. 또한, 플로우 엔트리에 관한 문의 메시지(패킷 수신 통지)의 전송 방지는, 제어 장치(200A)의 부하 경감에도 기여한다. 전송 방지 제어가 수행되는 패킷들은, 상기 패킷들이 상태 값의 변화를 제어 장치(200A)에 통지하도록 구성되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 그러한 패킷들의 예들은, 외부 용장화 시스템의 동작 상태를 나타내는 패킷 또는 각종 센서 정보를 저장한 패킷을 포함한다.
[제1 예시적 실시예]
계속해서, 본 발명의 제1 예시적 실시예에 대해서 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는, 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 2개의 용장화 시스템 이용 스위치들(190-1 및 190-2)과, 이들 용장화 시스템 이용 스위치들(190-1 및 190-2)에 접속된 오픈 플로우 스위치(이하 "OFS")(100)와, OFS(100)를 제어하도록 구성된 제어기(200)를 포함하는 구성이 도시된다.
용장화 시스템 이용 스위치들(190-1 및 190-2)은, 각자의 외부 용장화 시스템들에 의해 이용된 스위치들이며, 적어도 한쪽이 액티브 상태(ACT)로 동작하고, 반면에 다른 쪽이 스탠바이 상태(SBY)로 대기하도록 제어된다. 용장화 시스템 이용 스위치들(190-1 및 190-2)은, 물리적으로 구성된 스위치들에 한정되지 않고, 예를 들어, 서버 가상화 환경에서 동작하는 가상 스위치들일 수 있다.
용장화 시스템 이용 스위치들(190-1 및 190-2) 각각은, 각각의 스위치가 속하는 용장화 시스템으로부터, 현재의 동작 상태에 관한 통지를 하기 위한 패킷을 OFS(100)에 전송한다.
도 3은, 상기 OFS(100)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 패킷 처리 유닛(110)과, 제어 유닛(121)과, 플로우 테이블(111)과, 수신 유닛(130)과, 전송 유닛(140)을 포함하는 구성이 도시된다.
수신 유닛(130)을 통해서 패킷을 수신하면, 패킷 처리 유닛(110)은 플로우 테이블(111)로부터 수신 패킷에 매칭되는 매치 조건을 갖는 엔트리를 검색한다. 상기 검색의 결과로서, 수신 패킷에 매칭되는 매치 조건을 갖는 엔트리가 발견된 경우, 패킷 처리 유닛(110)은 상기 엔트리의 액션 필드에 규정된 처리 내용(전송, 파기, 또는 헤더 재기입 등의 처리 외에, 본 설명에서 제안된 제어기에의 임의의 조건부 패킷 수신 통지)을 따라 패킷을 처리한다. 예를 들어, 수신 패킷이 동작 시의 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 수신된 패킷일 경우, 패킷 처리 유닛(110)은 플로우 테이블(111)로부터 상기 패킷을 처리하기 위한 엔트리를 찾아내고, 상기 엔트리에서의 동작에 따라, 전송 유닛(140)을 통해 상기 패킷을 출력한다.
도 3의 OFS(100)의 플로우 테이블(111)에 등록된 엔트리들이 하기에 설명된다. 도 4는, OFS(100)의 플로우 테이블(111)에 등록된 엔트리들의 예를 도시한다. "매치 조건 = 외부-상태 통지 패킷" 및 "액션(처리 내용) = 패킷 감시 유닛 접속 포트에의 패킷의 전송"을 나타내는 도 4의 엔트리는, 패킷 감시 유닛(120)에 외부-상태 통지 패킷을 전송하기 위한 엔트리이다. 도 4의 예에서는, 상기 패킷 감시 유닛(120)에 패킷을 전송하기 위한 엔트리보다 더 낮은 우선도를 갖는 미지의 패킷("매치 조건 = ANY")의 수신을 제어기(200)에 통지하기 위한 엔트리가 등록되어 있다. 도 4의 예에서는, 상위의 위치들에 저장되어 있는 엔트리들이 높은 우선도들을 갖는 것으로 한다는 것에 주목한다. 예를 들어, 각각의 엔트리에 우선도 정보를 포함함으로써 유사한 우선도 제어가 가능하다. 또한, 도 4의 예에서는, OFS(100)를 통해 기지의 통신들을 실현하기 위한 엔트리들이 생략되더라도, 통상, 그러한 엔트리들에는, 패킷 수신 통지를 행하기 위한 엔트리보다도 높은 우선도들이 부여된다.
제어 유닛(121)은, 제어기(200)로 및 로부터 제어 메시지를 전송 및 수신하도록 구성되고 패킷 감시 유닛(120)을 포함한다. 패킷 처리 유닛(110)으로부터 외부-상태 통지 패킷을 수신하면, 패킷 감시 유닛(120)은 상기 패킷이 나타내는 상태 값에 변화가 있을 것인가 아닌가를 체크한다. 상기 체크의 결과가 상기 패킷이 나타내는 상태 값에 변화가 발생하지 않을 경우, 패킷 감시 유닛(120)은 패킷 처리 유닛(110)으로부터 수신한 외부-상태 통지 패킷을 파기한다. 그 결과, 상태 값에 변화가 발생하지 않은 외부-상태 통지 패킷의 수신을 기반으로 하는 제어기(200)에의 패킷 수신 통지가 방지된다.
한편, 외부-상태 통지 패킷이 나타내는 상태 값에 변화가 발생한 경우(처음 외부-상태 통지 패킷을 수신하는 경우를 포함), 패킷 감시 유닛(120)은, 제어기(200)에 대하여, 외부-상태 통지 패킷의 수신을 제어기(200)에 통지하기 위한 패킷 수신 통지(Packet-In 메시지)를 전송한다. 제어 유닛(121)은, 상기 외부-상태 통지 패킷 이외의 미지의 패킷("매치 조건=ANY")의 수신을 기반으로 하는 제어기(200)에의 패킷 수신 통지를 전송하도록 구성된다.
도 4의 예에서는, 외부-상태 통지 패킷용의 플로우 엔트리가 등록된다. 대안적으로, 모든 미지의 패킷들을 제어 유닛(121)의 패킷 감시 유닛(120)에 전송하는 구성을 채택 가능하다. 이 경우, 외부-상태 통지 패킷들을 선택하는 처리가 패킷 감시 유닛(120)에 의해 행하여진다.
계속해서, 도 4에 도시한 엔트리들을 등록하는 제어기(200)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 제어기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 외부-상태 학습 유닛(210)과, 플로우 엔트리 등록 유닛(220)과, OFS 관리 데이터베이스들(OFS 관리DB)(221)을 포함한 구성이 도시된다.
외부-상태 학습 유닛(210)은, OFS(100)에 의해 전송되고 상태 값에 변화가 있었던 외부-상태 통지 패킷에 기초하여, 외부 상태를 학습하여, 용장화 시스템의 동작 상태를 관리하는 상태 관리 유닛으로서 기능한다. 예를 들어, 액티브 상태를 나타내는 외부-상태 통지 패킷(ACT)이 OFS(100)를 통해 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 수신되면, 외부-상태 학습 유닛(210)은, OFS 관리DB(221) 등을 사용함으로써, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 액티브 상태에 있다는 것을 나타내는 정보를 관리한다. 마찬가지로, 스탠바이 상태를 나타내는 외부-상태 통지 패킷(SBY)이 OFS(100)를 통해 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)로부터 수신되면, 외부-상태 학습 유닛(210)은, OFS 관리DB(221) 등을 이용함으로써, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 스탠바이 상태에 있다는 것을 나타내는 정보를 관리한다. 대안적으로, OFS 관리DB(221) 이외의 저장 장치는 외부 상태들의 학습에 이용될 수 있다.
OFS로부터 수신한 패킷 수신 통지 등에 기초하여, 플로우 엔트리 등록 유닛(220)은, 각종 패킷들을 적절하게 처리하기 위한 엔트리들을 생성하고 이 엔트리들을 OFS(100)의 플로우 테이블(111)에 등록한다. 대안적으로, 플로우 엔트리 등록 유닛(220)은, 외부의 단말기 등을 통해 네트워크 관리자에 의한 조작을 수신하고, 도 4에 도시된 외부-상태 통지 패킷을 지정하기 위한 플로우 엔트리를 등록하도록 구성될 수 있다.
각각의 OFS의 플로우 테이블(111)에 이미 등록된 엔트리들은 OFS 관리DB(221)에 저장된다. 플로우 엔트리 등록 유닛(220)은, OFS 관리DB(221)를 참조하여, 플로우 테이블(111)에 등록하기 위한 엔트리를 생성할 지의 여부를 결정한다. OFS 관리DB(221)는, 전술한 외부 상태들, 네트워크 토폴러지 정보, OFS에 접속된 단말기들에 대한 정보, 등을 저장하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 도시하지 않은 OFS 관리 유닛은, OFS로부터의 외부-상태 통지 패킷을 포함하는 수신 패킷들을 이용하여 상기 정보 등을 갱신한다.
도 1, 도 2, 및 도 5에 도시한 통신 장치, 제어 장치, OFS, 및 제어기를 구성하는 유닛들(처리 수단) 및 기능들은, 이들 장치들을 구성하는 컴퓨터들에, 그 컴퓨터들의 하드웨어를 사용하여, 상기 각각의 처리를 실행시키는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다.
다음에, 본 예시적 실시예에 따른 동작들에 대해서 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 2의 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 액티브 상태(ACT)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷이 도달한 것으로 가정한다. 또한, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)로부터 스탠바이 상태(SBY)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷이 도달한 것으로 가정한다. 또한, OFS(100) 및 제어기(200)에서 외부 상태들에 관한 학습이 이미 완료된 것으로 가정한다.
상기 상태에 있어서, 액티브 상태(ACT)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷이 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 전송되는 경우를 고려한다. 이 경우, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 수신한 외부-상태 통지 패킷 내의 상태 값(ACT)에 변화가 발생하지 않기 때문에, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 수신한 외부-상태 통지 패킷을 파기한다.
마찬가지로, 스탠바이 상태(SBY)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷이 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)로부터 전송되는 경우, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)로부터 수신한 외부-상태 통지 패킷 내의 상태 값(SBY)에 변화가 발생하지 않기 때문에, 수신된 외부-상태 통지 패킷을 파기한다.
이상과 같이, 상태 값에 변화가 발생하지 않은 임의의 외부-상태 통지 패킷의 수신에 의해 야기된 제어기(200)에의 패킷 수신 통지가 방지된다.
그 다음, 외부 상태가 변화되고, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 스탠바이 상태(SBY)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷을 전송한 것으로 가정한다. 이 경우, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)로부터 수신한 외부-상태 통지 패킷 내에서 상태 값이 변화(ACT -> SBY)되었기 때문에, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 외부-상태 통지 패킷의 수신을 제어기(200)에 통지한다(Packet-In("190-1=SBY")). 제어기(200)는, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 스탠바이 상태에 있다는 것을 학습한다. 마찬가지로, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)도 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 스탠바이 상태에 있다는 것을 학습한다.
한편, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 액티브 상태(ACT)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷을 전송하였을 경우, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)로부터 수신한 외부-상태 통지 패킷 내에서 상태 값이 변화(SBY -> ACT)되었기 때문에, 외부-상태 통지 패킷의 수신을 제어기(200)에 통지한다(Packet-In("190-2=ACT")). 제어기(200)는, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 액티브 상태에 있다는 것을 학습한다. 마찬가지로, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)도 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 액티브 상태에 있다는 것을 학습한다.
그 다음, 도 6에 나타낸 상태와 반대로, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 스탠바이 상태(SBY)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷을 전송하는 기간 동안, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은, 상기 패킷을 파기한다. 마찬가지로, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 액티브 상태(ACT)를 나타내는 외부-상태 통지 패킷을 전송하는 기간 동안, OFS(100)의 패킷 감시 유닛(120)은 상기 패킷을 파기한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 예시적 실시예에 따르면, 외부-상태 통지 패킷의 수신에 의해 야기된 패킷 수신 통지의 전송이 방지될 수 있다. 이러한 제어가, 그러한 외부-상태 통지 패킷들이 제어기(200)에 전해지는 것을 방지하더라도, 이는 상태 값들이 변화되지 않은 것이 체크되기 때문에 어떠한 문제를 야기하지 않는다.
[제2 예시적 실시예]
다음에, 제2 예시적 실시예에 대해서 설명이 된다. 제2 예시적 실시예에서, 상기 OFS(100) 내의 패킷 감시 유닛(120)에 상당하는 기능이 플로우 엔트리들에 의해 구현된다. 도 9는, 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 오픈 플로우 스위치(OFS)(100B)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 제1 예시적 실시예에 따른 OFS(100B)와 OFS(100) 간의 주요 차이점들은, 제어 유닛(121)의 패킷 감시 유닛(120)이 생략되고, 패킷 감시 유닛(120)에 상당하는 기능이 플로우 테이블(111) 내의 엔트리들에 의해 구현된다는 점이다. 제2 예시적 실시예의 기본적인 구성의 다른 부분 및 동작들이 제1 예시적 실시예와 유사하기 때문에, 대부분, 그 차이점은 하기에 설명된다.
도 10은, 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 OFS 내의 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10의 예에서는, 외부-상태 통지 패킷의 특징들(각 레이어의 어드레스, 프로토콜 번호, 등), 수신 스위치(용장화 시스템 이용 스위치의 접속 포트), 및 패킷 내의 상태 값을 저장하기 위한 영역 내의 값(학습 값)이 각각의 매치 조건으로서 설정된다. 도 10의 예는, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 접속되어 있는 용장화 시스템의 동작 상태가 액티브 상태(ACT)이며, 용장화 시스템 이용 스위치(190-2)가 접속되어 있는 용장화 시스템의 동작 상태가 스탠바이 상태(SBY)라는 것을, 제어기(200)가 인식하고 있을 경우에 있어서 등록되는 엔트리들을 나타내고 있다. 이들 임의의 매치 조건들에 매칭되는 패킷이 수신되는 경우, OFS(100)는 상기 패킷을 파기한다. 임의의 상기 플로우 엔트리들에 매칭되지 않는 패킷이 수신되기 때문에 제어기(200)에의 패킷 수신 통지가 수행되면, 제어기(200)는, 외부 상태를 학습하고 상기 플로우 엔트리의 매치 조건 내의 상태 값을 저장하기 위한 영역 내의 값(학습 값)을 재기입하는 처리를 수행한다. 그 후, OFS(100)는 재기입의 결과로서 얻어진 매치 조건들 하에서, 각각의 외부-상태 통지 패킷 내의 상태 값이 변화되었는지의 여부를 검출한다.
도 11은, 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 OFS 내의 플로우 테이블에 등록된 엔트리들의 또 다른 일례를 도시하는 도면이다. 도 11의 예에서는, 도 10의 플로우 엔트리들 외에, 외부-상태 통지 패킷이 나타낸 상태 값에 변화가 발생한 경우에, 명시적으로, 제어기(200)에 외부-상태 통지 패킷을 전송하기 위한 제2 플로우 엔트리가 등록되어 있다. 예를 들어, 용장화 시스템 이용 스위치(190-1)가 액티브 상태에서 동작하고 있는 것을 제어기(200)가 학습한 반면 스탠바이(SBY)의 상태 값을 갖는 외부-상태 통지 패킷이 수신되는 경우, 도 11의 위로부터 3번째의 엔트리에 따라, 제어기(200)에의 패킷 수신 통지(Packet-In)가 전송된다.
제어기(200)에의 패킷 수신 통지가 행하여지면, 제어기(200)에 의한 지시에 따라 또는 자발적으로, OFS(100)가, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 플로우 엔트리의 매치 조건 내의 상태 값을 저장하기 위한 영역 내의 값(학습 값)을 재기입하는 처리를 수행한다. 그 후, 재기입의 결과로서 얻어진 매치 조건 하에서, 외부-상태 통지 패킷의 상태 값이 변화되었는지의 여부의 검출이 계속된다. 상기 플로우 엔트리의 매치 조건 내의 상태 값을 저장하기 위한 영역 내의 값(학습 값)의 재기입을 대신하여, 처리 내용란을 교체하는 처리를 수행할 수도 있다. 이 경우, 이전에 도 11의 액션 필드에 "파기"가 설정되어 있는 엔트리에 제어기(200)에의 패킷 수신 통지(Packet-In)가 등록된다. 또한, 제어기(200)에의 패킷 수신 통지(Packet-In)가 이전에 설정되어 있는 엔트리에 "파기"가 설정된다. 이로 인해, 우선도 차이만 있고 도 12의 내용과 동일하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 패킷 감시 유닛(120)에 상당하는 기능은, 외부-상태 통지 패킷을 식별하고 상태 값의 변화를 검출하도록 인에이블링하기 위한 플로우 엔트리들에 의해 구현될 수 있다. 본 예시적 실시예에 따르면, 외부 상태가 플로우 엔트리에 저장될 수 있는데, 이는 통신 장치(OFS)의 구성을 간소화하는 이점을 제공한다.
이상, 본 발명의 예시적 실시예들이 설명된다. 그러나, 본 발명은, 상기 예시적 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기본적 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서, 추가의 변형, 치환, 및 조정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 각 도면에 나타낸 네트워크 구성, 각각의 요소의 구성, 및 각각의 메시지의 표현 형태는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례이며, 본 발명은 이 도면에 나타낸 구성에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 예시적 실시예들에서, 용장화 시스템의 동작 상태에 관한 통지를 행하기 위한 외부-상태 통지 패킷은 지정 패킷(제어 대상 패킷)로서 이용된다. 그러나, 센서 정보와 같은 다른 정보에 관한 통지를 행하기 위한 패킷들은 지정 패킷들(제어 대상 패킷들)로서도 이용될 수 있다. 이 경우, 센서 정보 값이 일정한 범위 내이면, 제어기에의 패킷 수신 통지가 방지되고, 센서 정보 값이 일정한 범위 또는 규제 상한(또는 하한)을 초과하면, 제어기에 패킷 수신 통지가 전송되도록 변형이 이루어진다.
본 발명의 바람직한 모드들이 다음과 같이 요약될 수 있다.
[모드 1]
(본 개시내용의 상기 제1 양태에 의한 통신 장치를 참조)
[모드 2]
모드 1에 따른 통신 장치에 있어서,
상기 지정 패킷은 상기 제어 장치에 의해 관리되는 용장화 시스템의 동작 상태에 관한 통지를 행하기 위한 패킷, 또는 센서 값이 저장되어 있는 패킷이다.
[모드 3]
모드 1 또는 2에 따른 통신 장치에 있어서,
상기 패킷 수신 통지 유닛은, 수신 패킷과 매칭되는 매치 조건을, 상기 매치 조건에 매칭되는 패킷에 적용될 처리 내용과 연관시키는 제어 정보를 참조하여 수신 패킷을 처리하도록 구성되는 패킷 처리 유닛을 포함하고,
상기 지정 패킷은 상기 제어 정보 내에 매치 조건을 재기입함으로써 지정된다.
[모드 4]
모드 3에 따른 통신 장치에 있어서,
상기 제어 정보로서,
상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에, 상기 지정 패킷을 파기하기 위한 제1 제어 정보, 및
상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하지 않은 경우에, 상기 지정 패킷을 상기 제어 장치에 전송하기 위한 제2 제어 정보가 등록되고,
상기 제2 제어 정보에 따라, 상기 제어 장치에 상기 지정 패킷이 전송된 후에, 상기 제1 제어 정보와 상기 제2 제어 정보 내의 매치 조건들 또는 처리 내용들이 서로 교체되는, 통신 장치.
[모드 5]
(본 개시내용의 상기 제2 양태에 따른 제어 장치를 참조)
[모드 6]
모드 5에 따른 제어 장치에 있어서,
용장화 시스템의 동작 상태를 관리하도록 구성되는 상태 관리 유닛을 추가로 포함하고,
상기 통신 장치에 있어서, 용장화 시스템의 동작 상태에 관한 통지를 행하기 위한 패킷이 상기 지정 패킷으로서 지정되는, 제어 장치.
[모드 7]
모드 5 또는 모드 6에 따른 제어 장치에 있어서,
상기 통신 장치에 있어서, 수신 패킷과 매칭되는 매치 조건을, 상기 매치 조건에 매칭되는 패킷에 적용될 처리 내용과 연관시키는 제어 정보를 등록함으로써 상기 패킷 수신 통지의 전송이 제어되는, 제어 장치.
[모드 8]
모드 7에 따른 제어 장치에 있어서,
상기 제어 정보로서,
상기 통신 장치에 있어서,
상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에, 상기 지정 패킷을 파기하기 위한 제1 제어 정보, 및
상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하지 않은 경우에, 상기 지정 패킷을 상기 제어 장치에 전송하기 위한 제2 제어 정보가 등록되고,
상기 제2 제어 정보에 따라, 상기 지정 패킷이 상기 제어 장치에 전송된 후에, 상기 제1 제어 정보와 상기 제2 제어 정보 내의 매치 조건들 또는 처리 내용들이 서로 교체되도록 상기 통신 장치가 제어되는, 제어 장치.
[모드 9]
(본 개시내용의 상기 제3 양태에 따른 통신 시스템을 참조)
[모드 10]
(본 개시내용의 상기 제4 양태에 따른 통신 시스템을 참조)
[모드 11]
미리 결정된 패킷을 수신할 때, 미리 결정된 제어 장치에 대하여, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 전송하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛을 포함하는 컴퓨터에,
상기 미리 결정된 패킷들 중, 상기 제어 장치에 의해 지정된 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하고 있는지의 여부를 체크하는 처리; 및
상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 전송을 방지하는 처리를 실행시키는, 컴퓨터 프로그램.
상기 모드 2 내지 모드 4는, 모드 1과 동일한 방식으로, 상기 모드 9 내지 모드 11의 각각으로부터 전개될 수 있다.
상기 특허문헌 및 비특허문헌의 개시내용은, 본 설명에 참고로서 인용된다. 본 발명의 전체 개시내용(청구범위 포함)의 범위 내에 있어서, 본 발명의 기본적 기술 사상에 기초하여, 예시적 실시예들 및 예들에 대해 변경 및 조정이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 개시내용의 범위 내에 있어서, 개시된 요소들(청구항의 요소들, 예시적 실시예들 및 예들의 요소들, 및 도면의 요소들을 포함) 간에 다양한 조합들 및 선택들이 가능하다. 즉, 본 발명은, 청구범위를 포함하는 전체 개시내용 및 기술적 사상에 따라 본 기술분야의 숙련자라면 이룰 수 있는 각종 변형 및 수정을 포함하는 것은 물론이다. 특히, 본 설명에 포함된 수치 범위에 대해서는, 해당 수치 범위 내에 포함된 임의의 수치 내지 임의의 작은 범위를, 별단의 설명이 제공되지 않더라도, 구체적으로 설명하는 것이라고 해석되어야 한다.
100, 100B 오픈 플로우 스위치(OFS)
100A 통신 장치
110, 110A 패킷 처리 유닛
111 플로우 테이블
120, 120A 패킷 감시 유닛
121 제어 유닛
130 수신 유닛
140 전송 유닛
190-1, 190-2 용장화 시스템 이용 스위치
200 제어기
200A 제어 장치
210 외부-상태 학습 유닛
220 플로우 엔트리 등록 유닛
221 OFS 관리 데이터베이스(OFS 관리DB)

Claims (10)

  1. 통신 장치로서,
    미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 송신하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛; 및
    상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정된 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 송신을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 포함하는, 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지정 패킷은 상기 제어 장치에 의해 관리되는 용장화 시스템(redundant system)의 동작 상태에 관한 통지를 행하기 위한 패킷, 또는 센서 값이 저장되어 있는 패킷인, 통신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 패킷 수신 통지 유닛은, 수신 패킷과 매칭되는 매치 조건을, 상기 매치 조건에 매칭되는 패킷에 적용될 처리 내용과 연관시키는 제어 정보를 참조하여 수신 패킷을 처리하도록 구성되는 패킷 처리 유닛으로부터 구성되고,
    상기 지정 패킷은, 상기 제어 정보 내에 매치 조건을 재기입함으로써 지정되는, 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 정보로서,
    상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에, 상기 지정 패킷을 파기하기 위한 제1 제어 정보, 및
    상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하지 않은 경우에, 상기 지정 패킷을 상기 제어 장치에 전송하기 위한 제2 제어 정보가 등록되고,
    상기 제2 제어 정보에 따라, 상기 제어 장치에 상기 지정 패킷이 전송된 후에, 상기 제1 제어 정보와 상기 제2 제어 정보 내의 매치 조건들 또는 처리 내용들이 서로 교체되는, 통신 장치.
  5. 통신 장치에 지정 패킷을 통지하기 위한 수단을 포함하는 제어 장치로서,
    상기 통신 장치는,
    미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 송신하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛, 및
    상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정된 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 송신을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 포함하는, 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    용장화 시스템의 동작 상태를 관리하도록 구성되는 상태 관리 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 통신 장치에 있어서, 용장화 시스템의 동작 상태에 관한 통지를 행하기 위한 패킷이 상기 지정 패킷으로서 지정되는, 제어 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 통신 장치에 있어서, 수신 패킷과 매칭되는 매치 조건을, 상기 매치 조건에 매칭되는 패킷에 적용될 처리 내용과 연관시키는 제어 정보를 등록함으로써 상기 패킷 수신 통지의 송신이 제어되는, 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 정보로서,
    상기 통신 장치에 있어서,
    상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에, 상기 지정 패킷을 파기하기 위한 제1 제어 정보, 및
    상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하지 않은 경우에, 상기 지정 패킷을 상기 제어 장치에 전송하기 위한 제2 제어 정보가 등록되고,
    상기 제2 제어 정보에 따라, 상기 지정 패킷이 상기 제어 장치에 전송된 후에, 상기 제1 제어 정보와 상기 제2 제어 정보 내의 매치 조건들 또는 처리 내용들이 서로 교체되도록 상기 통신 장치가 제어되는, 제어 장치.
  9. 통신 시스템으로서,
    미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 송신하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛, 및 상기 패킷 수신 통지 유닛으로부터, 상기 미리 결정된 패킷들 중, 미리 지정되는 지정 패킷을 수신하고, 상기 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 송신을 방지하도록 구성되는 패킷 감시 유닛을 포함하는 통신 장치; 및
    상기 지정 패킷을 상기 통신 장치에 통지하기 위한 수단을 포함하는 제어 장치
    를 포함하는, 통신 시스템.
  10. 패킷 수신 통지의 송신을 제어하는 방법으로서,
    상기 방법은, 미리 결정된 패킷을 수신할 때, 상기 패킷의 수신을 나타내는 패킷 수신 통지를 미리 결정된 제어 장치에 송신하도록 구성되는 패킷 수신 통지 유닛을 포함하는 통신 장치에 있어서,
    상기 미리 결정된 패킷들 중, 상기 제어 장치에 의해 지정된 지정 패킷 내에 포함된 상태 값이 미리 결정된 조건을 만족하고 있는지의 여부를 체크하는 단계; 및
    상기 지정 패킷 내에 포함된 상기 상태 값이 상기 미리 결정된 조건을 만족하는 경우에 상기 제어 장치에의 패킷 수신 통지의 송신을 방지하는 단계
    를 포함하는, 방법.
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