KR20170033179A - Method and apparatus for managing bandwidth of virtual networks on SDN - Google Patents

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KR20170033179A
KR20170033179A KR1020150131183A KR20150131183A KR20170033179A KR 20170033179 A KR20170033179 A KR 20170033179A KR 1020150131183 A KR1020150131183 A KR 1020150131183A KR 20150131183 A KR20150131183 A KR 20150131183A KR 20170033179 A KR20170033179 A KR 20170033179A
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조충래
최태상
김영화
배현주
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한국전자통신연구원
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Abstract

Disclosed are a method for managing a virtual network usage bandwidth based on a software defined network and an apparatus for managing a virtual network. The apparatus for managing a virtual network according to an embodiment of the present invention includes a monitoring unit which monitors the network usage state of the virtual networks sharing a software defined network resource, and a management unit which controls a link available bandwidth which each virtual network uses according to network usage states of the virtual networks. Accordingly, the present invention can limit a link bandwidth which is available according to each virtual network through a centralized software defined network controller.

Description

소프트웨어 정의 네트워크 기반 가상 네트워크 사용 대역폭 관리 방법 및 가상 네트워크 관리장치 {Method and apparatus for managing bandwidth of virtual networks on SDN}The present invention relates to a software-defined network-based virtual network using bandwidth management method and apparatus,

본 발명은 가상 네트워크 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함)의 링크 대역폭 자원을 공유하는 가상 네트워크들을 관리하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual network technology, and more particularly, to a technique for managing virtual networks sharing a link bandwidth resource of a software defined network (SDN).

소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함) 기술은 네트워크의 전송 평면(transport plane)(데이터 평면(data plane)이라고도 함)과 제어 평면(control plane)을 분리하고, 전송 평면은 패킷 전송에 필요한 모든 결정을 제어 평면에 질의하도록 하여, 제어 평면이 네트워크 구성과 패킷 흐름을 중앙 집중식으로 제어할 수 있도록 하는 기술이다. SDN 네트워크에서 제어 평면은 일반적으로 SDN 컨트롤러(controller)라고 부른다.A software defined network (SDN) technology separates a transport plane (also referred to as a data plane) of a network from a control plane, It is a technology that allows the control plane to centrally control network configuration and packet flow by querying the control plane for all decisions needed for transmission. In an SDN network, the control plane is commonly referred to as an SDN controller.

일반 패킷 네트워크에서 사용하는 대역폭 제한 기술 중 하나는 플로우를 몇 개의 클래스(class)로 분류하여 클래스별로 대역폭을 제한하는 DiffServ(Differentiated Service) 방식이 있다. 클래스별 대역폭 제한 기술에 따르면, 트래픽을 적은 수의 클래스로 나누어서 클래스별로 차별화된 서비스를 제공하고, 특정 우선순위가 높은 클래스의 트래픽의 경우 요구된 대역폭을 보장한다. 그러나 이 기술은 트래픽을 사용자별로 구분하지 않고 몇 개의 클래스로만 구분한다. 따라서 다수의 사용자별로 별도의 가상 네트워크를 제공할 때 가상 네트워크 별로 사용 가능한 링크 대역폭을 구분하여 제한하기 위한 방식으로는 적합하지 않다.One of the bandwidth limitation techniques used in a general packet network is a DiffServ (Differentiated Service) scheme in which flows are classified into several classes and bandwidth is limited for each class. According to the class-specific bandwidth limitation technique, the traffic is divided into a small number of classes to provide differentiated services for each class, and the required bandwidth is guaranteed in the case of traffic of a high priority class. However, this technique does not classify traffic by user but classifies it into several classes. Accordingly, when a separate virtual network is provided for a plurality of users, it is not suitable to limit the available link bandwidth for each virtual network.

일반 패킷 네트워크에서 사용하는 대역폭 제한 기술 중 다른 하나는 특정한 플로우 또는 플로우 그룹별로 사용 대역폭을 제한하는 IntServ(Integrated Service) 방식이 있다. 이 기술은 특정한 플로우에 대하여 차별화된 서비스를 제공할 수 있으므로, 여러 사용자별 트래픽에 대하여 각각 사용 대역폭을 제한하여 사용하도록 한다. 그러나 이 기술을 적용하기 위해서는 네트워크를 구성하는 각 라우터가 특정한 프로토콜, 예를 들어 자원 예약 프로토콜(resource reservation protocol: RSVP)을 지원해야 한다.One of the bandwidth limiting techniques used in a general packet network is the IntServ (Integrated Service) method, which limits the bandwidth used by a specific flow or flow group. Since this technique can provide differentiated service for a specific flow, the bandwidth to be used for each user-specific traffic is limited. However, in order to apply this technology, each router constituting the network must support a specific protocol, for example, a resource reservation protocol (RSVP).

SDN 스위치에서 제공하는 대역폭 제한 기술은 특정한 플로우 그룹에 대하여 사용 대역폭을 제한할 수 있으나, 여러 가상 네트워크 별로 각 가상 네트워크가 사용하는 링크 사용 대역폭을 제한하도록 하기 위해서는 각 가상 네트워크에 포함된 플로우 그룹을 관리하고 가상 네트워크 링크 별로 할당된 대역폭을 관리하기 위한 추가의 시스템이 필요하다.The bandwidth limitation technique provided by the SDN switch can limit the use bandwidth for a specific flow group. However, in order to limit the link use bandwidth used by each virtual network for each virtual network, the flow group included in each virtual network is managed And an additional system for managing the bandwidth allocated per virtual network link is needed.

일 실시 예에 따라, 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함) 스위치로 구성된 SDN 네트워크 환경에서 중앙집중화된 SDN 컨트롤러를 통하여 가상 네트워크 별로 사용 가능한 링크 대역폭을 제한할 수 있는 SDN 기반 가상 네트워크 사용 대역폭 관리 방법 및 가상 네트워크 관리장치를 제안한다.In accordance with one embodiment, an SDN-based virtual network that can limit available link bandwidth per virtual network through a centralized SDN controller in an SDN network environment comprising a Software Defined Network (SDN) Network bandwidth management method and a virtual network management apparatus.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치는, 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함) 자원을 공유하는 가상 네트워크들의 네트워크 사용 상태를 모니터링하는 모니터링부와, 가상 네트워크들의 네트워크 사용 상태에 따라 각 가상 네트워크가 사용하는 링크 사용 가능 대역폭을 조정하는 관리부를 포함한다.A virtual network management apparatus according to an embodiment includes a monitoring unit for monitoring a network usage state of virtual networks sharing a Software Defined Network (SDN) resource, And a management unit for adjusting the link usable bandwidth used by each virtual network.

네트워크 사용 상태는 가상 네트워크의 링크 별로 링크 용량, 링크 사용 누적량, 가상 네트워크 링크 미터 전송률 및 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 포함할 수 있다.The network usage status may include link capacity, link usage accumulation amount, virtual network link metric transfer rate, and virtual network link metric band disconnection rate for each link of the virtual network.

일 실시 예에 따른 모니터링부는 SDN 컨트롤러를 통하여 SDN 스위치로부터 미터 카운터 정보를 모니터링하여 미터 엔트리 별로 현재 사용중인 대역폭인 가상 네트워크 링크 미터 전송률을 계산한다.The monitoring unit monitors the meter counter information from the SDN switch through the SDN controller to calculate the virtual network link metering rate, which is the bandwidth currently used for each meter entry.

일 실시 예에 따른 모니터링부는 SDN 컨트롤러를 통하여 SDN 스위치로부터 미터 밴드 별 카운터 정보를 모니터링하여 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 미터 밴드에 적용되어 폐기된 패킷의 폐기율인 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 계산한다.The monitoring unit monitors the counter information for each meter band from the SDN switch through the SDN controller and applies the metric band of the meter mapped to each logical link of the virtual network, .

일 실시 예에 따른 관리부는 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크의 사용량 정보를 기초로 하여 SDN을 구성하는 각 물리 링크에 대하여 물리 링크를 공유하는 가상 네트워크들의 논리적 링크들이 사용할 수 있는 대역폭인 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 조정한다.The management unit according to an exemplary embodiment of the present invention manages, based on usage information of each logical link constituting a virtual network, a virtual network link that is a bandwidth available for logical links of virtual networks sharing a physical link, Adjust the available bandwidth.

일 실시 예에 따른 관리부는 각 가상 네트워크가 최소 요구 대역폭 이상의 대역폭을 사용하면서, 네트워크 사용 상태에 따라 여유 링크 대역폭이 있는 경우, 가상 네트워크들이 여유 대역폭을 추가로 나누어서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 별로 링크 사용 가능 대역폭을 계산한다. 이때, 관리부는 가상 네트워크 링크 최소 요구 대역폭과 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭을 합산하여 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산할 수 있다. 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭은 가상 네트워크 링크 가중치를 물리 링크를 공유하여 사용하는 가상 네트워크들의 가상 네트워크 링크 가중치 합으로 나눈 후, 이를 링크 사용 가능 대역폭과 곱 연산한 결과일 수 있다.The management unit according to an exemplary embodiment can use a link for each virtual network so that each virtual network uses a bandwidth exceeding a minimum required bandwidth and the virtual network has an available spare bandwidth in accordance with the network usage state so that the virtual networks can further use the spare bandwidth. Calculate the bandwidth. At this time, the management unit can calculate the virtual network link usable bandwidth by summing the virtual network link minimum required bandwidth and the virtual network link addition available bandwidth. The virtual network link addition usable bandwidth may be the result of dividing the virtual network link weight by the sum of the virtual network link weights of the virtual networks used by sharing the physical link and then multiplying it by the link usable bandwidth.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치는 새로운 플로우가 생성되었을 때 그 플로우가 어느 가상 네트워크에 속하는 플로우인지를 판단하기 위한 정보인 플로우 판단 정보를 포함하는 가상 네트워크 정보가 저장되는 가상 네트워크 정보 맵 저장부를 더 포함한다.The virtual network management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a virtual network information map storage unit for storing virtual network information including flow determination information that is information for determining a flow belonging to a virtual network when a new flow is created .

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치는 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크에 매핑된 미터 정보와 현재 사용 가능한 대역폭 정보가 저장되는 가상 네트워크 링크 미터 맵 저장부를 더 포함한다.The virtual network management apparatus according to an exemplary embodiment further includes a virtual network link metric map storage unit in which meter information mapped to each logical link constituting the virtual network and currently available bandwidth information are stored.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치는 각 플로우가 지나가는 가상 네트워크 링크 정보가 저장되는 플로우 가상 네트워크 링크 맵 저장부를 더 포함한다.The virtual network management apparatus according to an embodiment further includes a flow virtual network link map storage unit in which virtual network link information to which each flow passes is stored.

다른 실시 예에 따른 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은, SDN에서 가상 네트워크 관리장치가 SDN 컨트롤러를 통해 네트워크 사용 상태를 모니터링하는 단계와, 네트워크 사용 상태에 따라 가상 네트워크의 링크 별로 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계와, 각 가상 네트워크의 링크 별로 사용하는 링크 사용 대역폭을, 계산된 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭으로 조정하는 단계를 포함한다.A method for managing a bandwidth for using a virtual network according to another embodiment includes the steps of: monitoring a network use status through a SDN controller in a SDN; monitoring a network use status according to a network usage status; And adjusting the link use bandwidth used for each link of each virtual network to the calculated virtual network link usable bandwidth.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은 네트워크 사용 상태로부터 물리 링크 사용 상태 정보와 가상 네트워크 링크 사용 상태 정보를 계산하는 단계를 더 포함하며, 물리 링크 사용 상태 정보는 물리 링크 사용 대역폭, 물리 링크 잔여 대역폭 및 물리 링크 사용 가능 대역폭을 포함하며, 가상 네트워크 링크 사용 상태 정보는 가상 네트워크 링크 사용 대역폭 및 가상 네트워크 링크 대역폭 요구량을 포함한다.The virtual network use bandwidth management method according to an embodiment further includes calculating physical link use status information and virtual network link use status information from a network use status, and the physical link use status information includes a physical link use bandwidth, The remaining bandwidth and the physical link available bandwidth, and the virtual network link usage status information includes the virtual network link usage bandwidth and the virtual network link bandwidth requirement.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계에서, 가상 네트워크 링크 최소 요구 대역폭과 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭을 합산하여 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산한다. 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭은 가상 네트워크 링크 가중치를 물리 링크를 공유하여 사용하는 가상 네트워크들의 가상 네트워크 링크 가중치 합으로 나눈 후, 이를 링크 사용 가능 대역폭과 곱 연산한 결과일 수 있다.In calculating the virtual network link usable bandwidth according to an embodiment, the virtual network link usable bandwidth is calculated by summing the virtual network link minimum required bandwidth and the virtual network link additional usable bandwidth. The virtual network link addition usable bandwidth may be the result of dividing the virtual network link weight by the sum of the virtual network link weights of the virtual networks used by sharing the physical link and then multiplying it by the link usable bandwidth.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계에서, 각 가상 네트워크가 최소 요구 대역폭 이상의 대역폭을 사용하면서, 네트워크 사용 상태에 따라 여유 링크 대역폭이 있는 경우, 가상 네트워크들이 여유 대역폭을 추가로 나누어서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 별로 사용 가능한 링크 대역폭을 계산한다.In a step of calculating a virtual network link usable bandwidth according to an exemplary embodiment, when each virtual network uses bandwidth exceeding a minimum required bandwidth and there is a spare link bandwidth according to the network use state, Calculate the available link bandwidth for each virtual network to use separately.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은, 가상 네트워크의 링크 별로 가상 네트워크 링크 가중치를 계산하는 단계와 계산된 가상 네트워크 링크 가중치를 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭 계산에 반영하는 단계를 더 포함한다.The virtual network usage bandwidth management method according to an embodiment further includes calculating virtual network link weights for each link of the virtual network and reflecting the calculated virtual network link weights to the virtual network link usable bandwidth calculation.

가상 네트워크 링크 가중치를 계산하는 단계에서, 가상 네트워크의 각 링크에 대한 최대 요구 대역폭을 가상 네트워크 링크 가중치로 고정하여 사용할 수 있다. 또는 네트워크 사용 상태에 따라 가상 네트워크의 가상 네트워크 링크 가중치를 동적으로 계산할 수 있다. 이때, 물리 링크 별로 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 해당 물리 링크를 공유하는 각 가상 네트워크의 가중치로 사용할 수 있다.In the step of calculating the virtual network link weights, the maximum required bandwidth for each link of the virtual network may be fixed and used as the virtual network link weight. Or the virtual network link weights of the virtual network can be calculated dynamically according to the network usage status. At this time, the virtual network link meter band discarding rate for each physical link can be used as a weight value of each virtual network sharing the corresponding physical link.

일 실시 예에 따른 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은, 계산한 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭 값으로 가상 네트워크 링크 미터 맵에서 가상 네트워크 링크의 현재 사용 가능 최대 대역폭을 수정하는 단계와, SDN 컨트롤러에 가상 네트워크의 각 링크에 대한 미터 엔트리에 포함된 폐기 타입의 미터 밴드 적용 전송률에 대한 수정을 요청하는 단계를 더 포함한다.A method for managing a virtual network use bandwidth according to an exemplary embodiment includes modifying a currently available maximum bandwidth of a virtual network link in a virtual network link meter map with a calculated virtual network link usable bandwidth value, And requesting modification to the metric band applied transmission rate of the discard type included in the meter entry for each link.

일 실시 예에 따르면 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함) 자원을 여러 사용자의 가상 네트워크들이 공유하여 사용할 때 각 가상 네트워크가 사용하는 링크 사용 대역폭을 네트워크 사용 상태에 따라서 동적으로 조정하여 제한할 수 있다. 예를 들어, SDN 스위치로 구성된 SDN 네트워크 환경에서 중앙 집중화된 SDN 컨트롤러를 통하여 가상 네트워크 별로 사용 가능한 링크 대역폭을 제한할 수 있다. 또한, 네트워크 사용 상태를 모니터링하여 여유 링크 대역폭이 있을 경우, 해당 링크를 사용하는 가상 네트워크들이 여유 대역폭을 추가로 나누어서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 별로 사용 가능한 링크 대역폭을 동적으로 조정할 수 있다.According to one embodiment, when a plurality of users' virtual networks share a Software Defined Network (SDN) resource, the link usage bandwidth used by each virtual network is dynamically adjusted according to the network use state . For example, in a SDN network environment consisting of SDN switches, the centralized SDN controller can limit the available link bandwidth per virtual network. In addition, if the available link bandwidth is monitored by monitoring the network use status, the link bandwidth available for each virtual network can be dynamically adjusted so that the virtual networks using the link can further use the spare bandwidth.

본 발명은 SDN 네트워크 자원을 여러 사용자의 가상 네트워크들이 공유하여 사용할 수 있는 가상 네트워크 서비스를 제공하는 엔터프라이즈, 클라우드 데이터센터 및 대규모 캐리어 네트워크 관리 분야에 적용할 수 있다.The present invention can be applied to an enterprise, a cloud data center, and a large-scale carrier network management field that provides a virtual network service in which SDN network resources can be shared by virtual networks of a plurality of users.

도 1은 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함)의 구조도,
도 2는 SDN 스위치의 구조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치의 구조도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SDN 네트워크와 가상 네트워크의 구조도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 사용자로부터 새로운 가상 네트워크 생성을 요청 받았을 때의 프로세스를 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 새로운 플로우 생성 알림을 수신하였을 때 이를 처리하는 프로세스를 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 VN 링크 사용 가능 대역폭을 조정하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.
1 shows a structure of a Software Defined Network (SDN)
2 is a structural view of an SDN switch,
3 is a structural diagram of a virtual network management apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram of an SDN network and a virtual network according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process when a virtual network management apparatus according to an embodiment of the present invention receives a request to create a new virtual network from a user,
6 is a flowchart illustrating a process for processing a new flow generation notification when a virtual network management apparatus receives a new flow generation notification according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process by which a virtual network management apparatus adjusts a VN link usable bandwidth according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network: SDN, 이하 SDN이라 칭함)의 구조도이다.1 is a structure diagram of a Software Defined Network (SDN).

도 1을 참조하면, SDN은 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)로 연결된 SDN 네트워크(3)와 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)를 제어하는 SDN 컨트롤러(1)를 포함한다. SDN 컨트롤러(1)는 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)를 물리적 링크로 연결하여 구성한 SDN 네트워크(3)를 SDN 프로토콜을 사용하여 제어하는 장치이다. SDN 프로토콜의 예로는 오픈플로우(OpenFlow)가 있다. SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)는 SDN 네트워크(3)를 구성하는 스위치로서, SDN 컨트롤러(1)의 제어에 따라 패킷을 처리하는 장치이다. 도 1의 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)는 SDN 네트워크(3)의 일 예를 설명하기 위한 예시일 뿐, 그 구조와 형태가 도 1에 한정되는 것은 아니다.1, the SDN is connected to the SDN network 3 connected to the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4 and the SDN switches 2-1, 2-2, 2 to 4). The SDN controller 1 is a device for controlling the SDN network 3 formed by connecting the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 with a physical link using the SDN protocol. An example of the SDN protocol is OpenFlow. The SDN switches 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4 are switches constituting the SDN network 3 and are devices for processing packets under the control of the SDN controller 1. [ The SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 in FIG. 1 are only examples for explaining an example of the SDN network 3, no.

도 2는 SDN 스위치의 구조도이다.2 is a structural diagram of an SDN switch.

도 2를 참조하면, SDN 스위치(2)는 입력 포트(20)로 입력된 패킷을 플로우 처리기(22)와 미터(meter)(24)를 거쳐서 출력 포트(26)를 통해 출력한다. SDN 스위치(2)의 주요 구성요소로는 플로우 처리기(22)와 미터(24)가 있다. SDN 스위치(2)는 미터(24)를 지원하지 않는 것들도 있으나, 본 발명에서는 미터(24)가 지원되는 SDN 스위치(2)를 사용한다. 플로우 처리기(22)와 미터(24)를 모두 지원하는 SDN 스위치(2)의 예로는 오픈플로우(OpenFlow) 1.3 지원 스위치가 있다.2, the SDN switch 2 outputs a packet input to the input port 20 through the output port 26 via the flow processor 22 and the meter 24. The main components of the SDN switch 2 are a flow processor 22 and a meter 24. Although the SDN switch 2 does not support the meter 24, the present invention uses the SDN switch 2 with the meter 24 supported. An example of an SDN switch 2 that supports both the flow processor 22 and the meter 24 is an OpenFlow 1.3 enabled switch.

플로우 처리기(22)는 SDN 스위치(2)의 입력 포트(20)로 입력된 패킷을 처리하는 스위치 구성요소로서, 플로우 테이블(flow table)(28)에서 입력 패킷에 해당하는 플로우 엔트리(flow entry)를 검색하고 검색된 플로우 엔트리의 명령어를 수행한다. 플로우 엔트리의 명령어는 예를 들어 특정 미터를 적용하거나, 적절한 출력 포트로 패킷을 전송하거나, 패킷 헤더를 변경하거나, 폐기(drop)하는 명령어 등이 있다. 입력 패킷에 해당하는 플로우 엔트리의 명령어에 특정 미터 적용이 지정된 경우, 해당 미터 식별자(ID)로 구분되는 미터를 적용한다.The flow processor 22 is a switch element for processing a packet input to the input port 20 of the SDN switch 2. The flow processor 28 generates a flow entry corresponding to the input packet in the flow table 28, And executes the instruction of the retrieved flow entry. The instructions of the flow entry include, for example, a command to apply a specific meter, transmit a packet to an appropriate output port, change a packet header, or drop. If a specific meter application is specified in an instruction of a flow entry corresponding to an input packet, a meter divided by the corresponding meter identifier (ID) is applied.

미터(24)는 미터 식별자로 구분되는 특정한 플로우 그룹(flow group)에 속한 패킷들의 전송률을 측정하고 제어하는 스위치 구성요소이다. 미터(24)가 패킷을 수신하면, 그 패킷에 해당하는 미터 엔트리(meter entry)의 카운터(counter)를 갱신하고, 등록된 미터 밴드(meter band)를 적용한다. 미터 엔트리 카운터는 다음과 같은 정보를 포함한다.The meter 24 is a switch component that measures and controls the transmission rate of packets belonging to a specific flow group identified by a meter identifier. When the meter 24 receives the packet, it updates the counter of the meter entry corresponding to the packet and applies the registered meter band. The meter entry counter contains the following information.

- 해당 미터 엔트리가 적용된 패킷 수- The number of packets to which the corresponding meter entry was applied.

- 해당 미터 엔트리가 적용된 바이트 수- the number of bytes applied to the corresponding meter entry

- 미터 엔트리가 생성된 후 흐른 시간- Time flow after meter entry is created

미터 밴드는 밴드 적용 전송률과 밴드 타입으로 정의되는, 패킷을 처리하는 방식을 지정한 미터 엔트리의 한 구성요소이다. 미터 밴드 타입 중에 폐기 타입(Drop_Type)의 경우 지정한 미터 엔트리에 해당하는 트래픽 전송률이 미터 밴드에서 지정한 밴드 적용 전송률 이상이면 그 값을 초과하는 패킷들을 폐기하는 동작을 수행한다. 폐기된 패킷의 량(패킷 수, 바이트 수)에 대한 정보가 미터 밴드 카운터에 기록된다. 미터 밴드 카운터는 다음과 같은 정보를 포함한다.The meter band is a component of the meter entry that specifies how to process the packet, defined by the band application rate and band type. In the case of the drop type (Drop_Type) among the metric band type, if the traffic rate corresponding to the designated meter entry is equal to or higher than the band applied transmission rate specified by the meter band, the operation is performed. Information on the amount of discarded packets (the number of packets and the number of bytes) is recorded in the meter band counter. The meter-band counter contains the following information:

- 미터 밴드가 적용된 패킷 수- Number of packets with meter band applied

- 미터 밴드가 적용된 바이트 수- Number of bytes applied to the meter band

폐기 타입의 미터 밴드가 적용된 미터는 일종의 전송률 제한기(rate limiter)와 같이 동작한다.Meters with a disposal type meter band act like a kind of rate limiter.

도 2를 참조하면, SDN은 SDN 스위치(2)의 미터 테이블(meter table)(29)을 사용하여 특정한 플로우 그룹에 대하여 전송량을 제한한다. 그러나 본 발명과 같이, 여러 가상 네트워크(virtual network) 별로 각 가상 네트워크가 사용하는 링크 사용 대역폭을 네트워크 사용 상태에 따라 동적으로 조정하여 제한하는 가상 네트워크 관리장치 및 그 관리방법은 제시되어 있지 않다. 이하 후술되는 도면들을 참조로 하여 본 발명의 가상 네트워크 관리장치의 구조와 그 관리방법에 대해 상세히 후술한다.Referring to FIG. 2, the SDN uses a meter table 29 of the SDN switch 2 to limit the amount of transmission for a particular flow group. However, as in the present invention, a virtual network management apparatus and its management method for dynamically adjusting and restricting the link usage bandwidth used by each virtual network for various virtual networks according to the network usage state are not proposed. Hereinafter, the structure and management method of the virtual network management apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the following drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치의 구조도이다.3 is a structural diagram of a virtual network management apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 가상 네트워크 관리장치(4)는 모니터링부(40), 관리부(42) 및 저장부(44)를 포함한다. 모니터링부(40)와 관리부(42)는 프로세서 내에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 3, the virtual network management apparatus 4 includes a monitoring unit 40, a management unit 42, and a storage unit 44. The monitoring unit 40 and the management unit 42 may be located within the processor.

가상 네트워크 관리장치(4)는 가상 네트워크 정보를 관리하고, 가상 네트워크를 구성하는 논리적 링크의 사용량을 모니터링하며, 논리적 링크의 사용 가능 대역폭을 조정한다. 가상 네트워크 관리장치(4)는 도 3에 도시된 바와 같이 SDN 컨트롤러(1)와 서로 다른 물리적 장치로 분리된 구조일 수 있으나, SDN 컨트롤러(1)와 하나의 물리적인 장치로 구성될 수도 있다. 가상 네트워크 관리장치(4)는 SDN 컨트롤러(1)를 통하여 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)의 플로우 테이블 또는 미터 테이블을 설정하거나 플로우 테이블과 미터 테이블 정보를 수신한다. 수신하는 정보에는 특히 미터 엔트리 별 미터 카운터 정보와 미터 밴드 별 카운터 정보가 포함된다.The virtual network management apparatus 4 manages the virtual network information, monitors the usage of the logical link constituting the virtual network, and adjusts the available bandwidth of the logical link. The virtual network management device 4 may be a separate physical device from the SDN controller 1 as shown in FIG. 3. However, the virtual network management device 4 may be composed of the SDN controller 1 and one physical device. The virtual network management apparatus 4 sets the flow table or the metric table of the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 through the SDN controller 1, . The received information particularly includes meter counter information per meter entry and counter information per meter band.

일 실시 예에 따른 모니터링부(40)는 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크의 사용량을 포함한 현재 네트워크 상태를 모니터링하고 모니터링한 현재 네트워크 사용 상태 정보를 관리부(42)에 전송한다. 이때 모니터링부(40)는 현재 네트워크 사용 상태를 주기적으로 모니터링하여 전송할 수 있다.The monitoring unit 40 monitors the current network state including the usage amount of each logical link constituting the virtual network and transmits the current network use state information to the management unit 42. [ At this time, the monitoring unit 40 may periodically monitor and transmit the current network usage state.

일 실시 예에 따른 모니터링부(40)는 SDN 컨트롤러(1)를 통하여 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)로부터 미터 카운터 정보를 모니터링한다. 미터 카운터 정보에는 미터 엔트리 별로 미터 엔트리 생성 후 경과 시간과, 미터 엔트리에 해당하는 패킷 전송량 정보가 포함될 수 있다. 모니터링부(40)는 미터 카운터 정보를 주기적으로 수집하여 미터 엔트리 별로 현재 사용중인 대역폭인 VN 링크 미터 전송률을 계산할 수 있다.The monitoring unit 40 according to an embodiment monitors the meter counter information from the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 through the SDN controller 1. [ The meter counter information may include the elapsed time after the meter entry is generated for each meter entry, and the packet transmission amount information corresponding to the meter entry. The monitoring unit 40 may periodically collect the meter counter information and calculate the VN link metric data transfer rate, which is the currently used bandwidth for each meter entry.

일 실시 예에 따른 모니터링부(40)는 SDN 컨트롤러(1)를 통하여 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)로부터 미터 밴드 별 카운터 정보를 모니터링한다. 미터 밴드 별 카운터 정보에는 각 미터 밴드에 적용된 패킷량 정보가 포함될 수 있다. 모니터링부(40)는 미터 밴드 별 카운터 정보를 주기적으로 수집하여 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 미터 밴드에 적용되어 폐기된 패킷의 폐기율인 VN 링크 미터 밴드 폐기율을 계산할 수 있다.The monitoring unit 40 monitors the counter information for each meter band from the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 through the SDN controller 1 according to one embodiment. The counter information per meter band may include packet amount information applied to each meter band. The monitoring unit 40 periodically collects the counter information for each meter band and calculates the VN link meter band discard rate, which is a discard rate of the discarded packet, applied to the meter meter band mapped to each logical link of the virtual network.

일 실시 예에 따른 모니터링부(40)는 SDN 컨트롤러(1)를 통하여 SDN 스위치(2-1,2-2,2-3,2-4)로부터 각 물리 링크 별 현재 사용량 정보를 주기적으로 수집하여 링크 별로 링크 사용 대역폭을 계산한다.The monitoring unit 40 periodically collects the current usage amount information for each physical link from the SDN switches 2-1, 2-2, 2-3, and 2-4 through the SDN controller 1 Calculate link usage bandwidth per link.

관리부(42)는 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크의 사용량 정보를 기반으로, SDN 네트워크를 구성하는 각 물리 링크에 대하여, 물리 링크를 공유하는 가상 네트워크들의 논리적 링크들이 사용할 수 있는 대역폭인 VN 링크 사용 가능 대역폭을 조정한다. 관리부(42)는 모니터링부(40)가 계산한 VN 링크 미터 전송률, 링크 사용 대역폭 등을 기반으로 VN 링크 사용 가능 대역폭을 조정할 수 있다. VN 링크 사용 가능 대역폭은, 가상 네트워크에 해당하는 트래픽이 해당 VN 링크에서 사용할 수 있도록 설정된 최대 사용 가능 대역폭으로서, 해당 트래픽은 VN 링크 사용 가능 대역폭 이상으로 해당 링크를 사용할 수 없다. 관리부(42)의 VN 링크 사용 가능 대역폭 조정 프로세스에 대해서는 도 7을 참조로 하여 상세히 후술한다.Based on the usage information of each logical link constituting the virtual network, the management unit 42 uses the VN link, which is the bandwidth that can be used by the logical links of the virtual networks sharing the physical link, for each physical link constituting the SDN network Adjust the available bandwidth. The management unit 42 can adjust the VN link usable bandwidth based on the VN link metric rate calculated by the monitoring unit 40, the link usage bandwidth, and the like. The VN link usable bandwidth is the maximum usable bandwidth that the traffic corresponding to the virtual network is set to use on the VN link, and the corresponding traffic can not use the link more than the VN link usable bandwidth. The VN link usable bandwidth adjustment process of the management unit 42 will be described later in detail with reference to FIG.

도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 저장부(44)는 VN 정보 맵 저장부(440), VN 링크 미터 맵 저장부(442), 플로우 VN 링크 맵 저장부(444)를 포함한다. 3, the storage unit 44 according to an exemplary embodiment includes a VN information map storage unit 440, a VN link metric map storage unit 442, and a flow VN link map storage unit 444.

VN 정보 맵(VN Info Map) 저장부(440)에는 가상 네트워크에 대한 정보가 저장되는데, 가상 네트워크 별로 다음과 같은 정보가 저장된다.The VN information map storage unit 440 stores information on the virtual network. The following information is stored for each virtual network.

- 가상 네트워크 식별자- Virtual network identifier

- 가상 네트워크의 사용자 정보- User information for virtual networks

- 가상 네트워크를 구성하는 논리적 링크 정보- About logical links that make up a virtual network

- 각 논리적 링크의 최소 요구 대역폭과 최대 요구 대역폭 정보 - Minimum required bandwidth and maximum required bandwidth information for each logical link

- 가상 네트워크에 속하는 플로우 판단 정보- Flow decision information belonging to a virtual network

가상 네트워크에 속하는 플로우 판단 정보는, 새로운 플로우가 생성되었을 때 그 플로우가 어느 가상 네트워크에 속하는 플로우인지를 판단할 수 있는 정보를 의미한다. 어떤 플로우가 어느 가상 네트워크에 속하는지를 판단하는 수단은 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, MAC 주소 영역 별로 가상 네트워크 소속을 나눌 수도 있고, VXLAN(Virtual Extensible LAN) 오버레이 기술을 사용하는 경우 VXLAN ID에 따라 가상 네트워크 소속을 나눌 수도 있다.The flow judgment information belonging to the virtual network means information which can judge to which virtual network the flow belongs when a new flow is created. The means for determining which flows belong to which virtual network can vary widely. For example, you can divide the virtual network affiliation by MAC address region, or divide the virtual network affiliation according to the VXLAN ID when using VXLAN (Virtual Extensible LAN) overlay technology.

VN 링크 미터 맵(VN Link to Meter Map) 저장부(442)에는 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크에 매핑된 미터 정보와 현재 사용 가능한 대역폭 정보가 저장된다. 가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크는 SDN 네트워크의 하나의 물리적인 링크와 대응되며, 이는 특정 SDN 스위치의 특정 출력 포트 번호로 매핑된다. 가상 네트워크 관리장치(4)는 가상 네트워크의 각 논리적 링크 별로 하나씩의 미터 엔트리를 SDN 스위치의 미터 테이블에 생성한다. 이때 미터 엔트리 정보와 논리적 링크의 관계 정보가 VN 링크 미터 맵 저장부(442)에 저장된다. VN 링크 미터 맵 저장부(442)에는 가상 네트워크의 각 논리적 링크 별로 다음과 같은 정보가 저장된다.In the VN link to meter map storage unit 442, meter information mapped to each logical link constituting the virtual network and currently available bandwidth information are stored. Each logical link that constitutes a virtual network corresponds to one physical link of the SDN network, which is mapped to a specific output port number of a particular SDN switch. The virtual network management apparatus 4 creates one meter entry for each logical link of the virtual network in the meter table of the SDN switch. At this time, the relationship information of the meter entry information and the logical link is stored in the VN link metim map storage unit 442. In the VN link metric map storage unit 442, the following information is stored for each logical link of the virtual network.

- VN 식별자- VN identifier

- 논리적 링크 식별자- logical link identifier

- SDN 스위치 식별자- SDN switch identifier

- SDN 스위치 포트 번호- SDN switch port number

- 미터 식별자- Meter Identifier

- 현재 사용 가능 최대 대역폭- The maximum bandwidth currently available

현재 사용 가능 최대 대역폭은, 가상 네트워크를 사용하는 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있는 최대 대역폭을 의미한다.The currently available maximum bandwidth refers to the maximum bandwidth that traffic using the virtual network can use on the link.

플로우 VN 링크 맵(Flow to VN Link Map) 저장부(444)에는 각 플로우가 지나가는 가상 네트워크 링크 정보가 저장된다. 플로우는 특정한 플로우 식별 정보에 의하여 구분되는 패킷들의 스트림이며, 본 발명에서는 하나의 플로우가 그 플로우가 지나가는 각 노드에서 하나의 출력 링크만을 가지는 것으로 제한한다. 플로우는 다양한 형태의 플로우 식별 정보에 의하여 구분될 수 있는데, 예를 들어 소스 IP 주소, 목적지 IP 주소, VLAN ID, VXLAN ID, 소스 MAC 주소, 목적지 MAC 주소 등 다양한 패킷 헤더 정보의 조합으로 플로우 식별 정보를 지정할 수 있다. 모든 플로우는 그 플로우가 속한 가상 네트워크가 존재하며, 하나의 가상 네트워크에만 속한다. The flow-to-VN link map storage unit 444 stores the virtual network link information to which each flow passes. A flow is a stream of packets separated by specific flow identification information. In the present invention, one flow is limited to having only one output link at each node to which the flow passes. The flow may be classified by various types of flow identification information. For example, the flow identification information may be a combination of various packet header information such as a source IP address, a destination IP address, a VLAN ID, a VXLAN ID, a source MAC address, Can be specified. Every flow has a virtual network to which the flow belongs, and belongs to only one virtual network.

플로우 VN 링크 맵 저장부(444)에는 각 플로우 별로 다음 정보가 저장된다.The flow VN link map storage unit 444 stores the following information for each flow.

- 플로우 식별 정보- Flow identification information

- 플로우가 속한 VN 식별자- the VN identifier to which the flow belongs.

- 플로우가 지나가는 VN 링크 목록- List of VN links through which flows

VN 링크 목록은 가상 네트워크를 구성하는 VN 링크들의 논리적 링크 식별자 리스트를 의미한다. 가상 네트워크 관리장치(4)는 플로우 VN 링크 맵과 VN 링크 미터 맵 정보를 가지고 SDN 스위치의 플로우 엔트리를 설정한다.The VN link list means a logical link identifier list of VN links constituting a virtual network. The virtual network management apparatus 4 sets the flow entry of the SDN switch with the flow VN link map and the VN link metric map information.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 SDN 네트워크와 가상 네트워크의 구조도이다.4 is a structural diagram of an SDN network and a virtual network according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 가상 네트워크는 특정한 사용자 또는 사용자 그룹에 할당된 가상의 논리적인 네트워크로서, SDN 네트워크의 SDN 스위치들과 링크들의 부분 집합으로 구성된다. 가상 네트워크를 구성하는 하나의 논리적 링크는 SDN 네트워크를 구성하는 하나의 물리적 링크와 매핑된다. 가상 네트워크를 구성하는 하나의 논리적 노드는 SDN 네트워크를 구성하는 하나의 SDN 스위치와 매핑된다. 가상 네트워크의 사용자는 논리적 링크의 속성으로 최소 요구 대역폭과 최대 요구 대역폭을 지정한다. 서로 다른 가상 네트워크의 논리적 링크들이 동일한 물리적 링크와 매핑되어 해당 물리적 링크의 대역폭 자원을 공유할 수 있다.Referring to FIG. 4, a virtual network is a virtual logical network assigned to a specific user or user group, and is composed of a subset of SDN switches and links of the SDN network. One logical link constituting the virtual network is mapped to one physical link constituting the SDN network. One logical node constituting the virtual network is mapped to one SDN switch constituting the SDN network. The user of the virtual network specifies the minimum required bandwidth and the maximum required bandwidth as attributes of the logical link. Logical links of different virtual networks may be mapped to the same physical link to share the bandwidth resources of that physical link.

사용자는 가상 네트워크를 요청할 때 가상 네트워크를 구성하는 각 링크가 제공할 최소 요구 대역폭(Min_Req_bd(VN_i, Link_e))과 최대 요구 대역폭(Max_Req_bd(VN_i, Link_e))을 요청 파라미터로 지정한다. 최소 요구 대역폭은 가상 네트워크를 사용하는 사용자 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 사용자가 요구하는 최소 보장 대역폭이다. 가상 네트워크 사용자는 해당 링크에 대하여 최소 요구 대역폭 이상은 항상 사용할 수 있기를 원한다. 최대 요구 대역폭은 가상 네트워크를 사용하는 사용자 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 사용자가 요구하는 최대 대역폭이다. 가상 네트워크 사용자는 최대 요구 대역폭 이상은 사용할 수 없으며, 해당 링크에 여유 대역폭이 남아 있을 경우 최대 요구 대역폭 한도 내에서 추가적인 대역폭을 사용할 수 있기를 원한다.The user designates the minimum required bandwidth (Min_Req_bd (VN_i, Link_e)) and the maximum required bandwidth (Max_Req_bd (VN_i, Link_e)) to be provided by each link constituting the virtual network when requesting the virtual network. The minimum required bandwidth is the minimum guaranteed bandwidth demanded by the virtual network user so that user traffic using the virtual network can use the link. The virtual network user wants to be able to use more than the minimum required bandwidth for the link at all times. The maximum required bandwidth is the maximum bandwidth required by the virtual network user for the user traffic using the virtual network to use on the link. Virtual network users want to be able to use more bandwidth within the maximum required bandwidth limit if there is no free bandwidth left on the link.

도 4에서 가상 네트워크 링크에 표시한 괄호 안의 첫 번째 수가 최소 요구 대역폭이며, 두 번째 수가 최대 요구 대역폭을 나타낸다. 또한, SDN 네트워크의 링크에 표시한 수는 해당 링크의 제공 용량이다. 예를 들어, SDN 네트워크 링크 (A, B)의 용량은 10이며, 가상 네트워크 1에 1만큼이 기본적으로 할당되어야 하며, 가상 네트워크 2에 3만큼이 할당되어야 한다. 이때 6만큼의 남는 여유 대역폭은 네트워크 상황에 따라서 가상 네트워크 1 또는 가상 네트워크 2에 추가로 할당할 수 있다. In Fig. 4, the first number in parentheses indicated on the virtual network link is the minimum required bandwidth, and the second number indicates the maximum required bandwidth. Also, the number displayed on the link of the SDN network is the capacity of the corresponding link. For example, the capacity of the SDN network link (A, B) is 10, and 1 is assigned to virtual network 1 by default, and 3 is allocated to virtual network 2. At this time, the remaining spare bandwidth of 6 can be additionally allocated to the virtual network 1 or the virtual network 2 according to the network conditions.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 사용자로부터 새로운 가상 네트워크 생성을 요청 받았을 때의 프로세스를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process when a virtual network management apparatus according to an embodiment of the present invention receives a request for creating a new virtual network from a user.

도 3 및 도 5를 참조하면, 사용자(5)는 본 발명에서 제시하는 시스템을 사용하는 외부 응용 프로그램이나 시스템 등이다. 우선, 사용자(5)는 가상 네트워크 관리장치(4)에 가상 네트워크 생성을 요청한다(510). 요청 정보에는 가상 네트워크의 사용자 정보, 가상 네트워크를 구성하는 논리적 링크 정보, 각 링크의 최소 요구 대역폭과 최대 요구 대역폭 정보, 가상 네트워크에 속하는 플로우 판단 정보 등이 포함된다.3 and 5, the user 5 is an external application program or system using the system proposed by the present invention. First, the user 5 requests the virtual network management apparatus 4 to create a virtual network (510). The request information includes the user information of the virtual network, the logical link information constituting the virtual network, the minimum required bandwidth and the maximum required bandwidth information of each link, and the flow determination information belonging to the virtual network.

가상 네트워크 관리장치(4)는 VN 정보 맵 저장부(440)에 가상 네트워크 정보를 추가하고, 가상 네트워크 식별자를 부여한다(520). 이어서, 가상 네트워크 관리장치(4)는 VN 링크 미터 맵 저장부(442)에 VN 링크와 미터 관계 정보를 추가한다(530). 가상 네트워크 관리장치(4)는 가상 네트워크의 링크에 대하여 해당하는 SDN 스위치(2)의 미터 테이블에 미터 엔트리를 추가하도록 SDN 컨트롤러(1)에 요청한다(540). SDN 컨트롤러(1)는 이 요청을 SDN 스위치(2)에 전달(550)하고, SDN 스위치(2)는 미터 테이블에 요청 받은 미터 엔트리를 추가한다(560).The virtual network management apparatus 4 adds the virtual network information to the VN information map storage unit 440 and assigns the virtual network identifier to the VN information map storage unit 440 (520). Next, the virtual network management apparatus 4 adds the VN link and the metric relationship information to the VN link metim map storage unit 442 (530). The virtual network management apparatus 4 requests the SDN controller 1 to add a meter entry to the metric table of the corresponding SDN switch 2 for the link of the virtual network 540. The SDN controller 1 transfers 550 the request to the SDN switch 2 and the SDN switch 2 adds 560 the requested meter entry to the meter table.

단계 520에서, 가상 네트워크 관리장치(4)는 사용자(5)로부터 요청 받은 가상 네트워크를 제공할 수 있는지를 현재 SDN 네트워크 대역폭 사용 상태를 보고 판단할 수 있다. 만일, 요청 받은 가상 네트워크의 각 링크 별로 최소 요구 대역폭만큼 할당할 수 있는 링크 여유 대역폭이 없는 경우에는 요청을 거절할 수 있다. 단계 540에서, 가상 네트워크 관리장치(4)가 요청하는 미터 엔트리에는 폐기 타입 미터 밴드가 포함될 수 있다. 이때 미터 밴드의 적용 전송률은 가상 네트워크의 해당 링크의 최소 요구 대역폭으로 설정한다.In step 520, the virtual network management device 4 can determine whether the virtual network requested by the user 5 can be provided by viewing the current SDN network bandwidth usage status. If there is no link free bandwidth that can be allocated for each link of the requested virtual network by the minimum required bandwidth, the request can be rejected. In step 540, the meter entry requested by the virtual network management device 4 may include a discard type meter band. In this case, the applicable bit rate of the metric band is set to the minimum required bandwidth of the corresponding link of the virtual network.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 새로운 플로우 생성 알림을 수신하였을 때 이를 처리하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process for processing a new flow generation notification when a virtual network management apparatus receives a new flow generation notification according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 6을 참조하면, 사용자(5) 또는 SDN 컨트롤러(1)가 새로운 플로우가 생성되었음을 가상 네트워크 관리장치(4)에 알린다(610). 가상 네트워크 관리장치(4)는 플로우가 어느 가상 네트워크에 속하는 플로우인지를 VN 정보 맵을 보고 판단(620)하고, 플로우가 지나가는 가상 네트워크 상의 논리적 링크 경로를 판단한다(630). 그리고 플로우 VN 링크 맵에 플로우와 가상 네트워크 링크와의 관계 정보를 추가한다(640). 이어서, 가상 네트워크 관리장치(4)는 플로우가 지나가는 논리적 링크에 대응하는 각 SDN 스위치의 플로우 테이블에 플로우 엔트리를 추가하도록 SDN 컨트롤러(1)에 요청한다(650). SDN 컨트롤러(1)는 플로우 엔트리 추가 요청을 SDN 스위치(2)에 전달(660)하고, SDN 스위치(2)는 플로우 테이블에 요청 받은 플로우 엔트리를 추가한다(670).3 and 6, the user 5 or the SDN controller 1 informs the virtual network management apparatus 4 that a new flow has been created (610). The virtual network management apparatus 4 determines (620) whether the flow belongs to which virtual network by looking at the VN information map, and determines a logical link path on the virtual network through which the flow passes (630). Then, the flow information and the relationship information of the virtual network link are added to the flow VN link map (640). Subsequently, the virtual network management device 4 requests the SDN controller 1 to add a flow entry to the flow table of each SDN switch corresponding to the logical link to which the flow passes (650). The SDN controller 1 transfers 660 the flow entry addition request to the SDN switch 2 and the SDN switch 2 adds 670 the requested flow entry to the flow table.

단계 650에서, 가상 네트워크 관리장치(4)가 요청하는 플로우 엔트리에는 플로우 식별정보, 가상 네트워크 링크에 대응하는 미터 ID가 포함된 미터 적용 명령, 플로우의 출력 포트가 포함된 출력 명령이 포함되어 있다.In step 650, the flow entry requested by the virtual network management apparatus 4 includes flow identification information, a meter application command including a meter ID corresponding to the virtual network link, and an output command including an output port of the flow.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상 네트워크 관리장치가 VN 링크 사용 가능 대역폭을 조정하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process by which a virtual network management apparatus adjusts a VN link usable bandwidth according to an embodiment of the present invention.

가상 네트워크 관리장치(4)가 VN 링크 별로 사용 가능한 대역폭을 조정하는 프로세스를 설명하기에 앞서, 용어들에 대해 우선 설명한다.Prior to describing the process of the virtual network management apparatus 4 adjusting the bandwidth available for each VN link, the terms will be described first.

- 링크 용량(Link_Cap(Link_e)): 링크가 제공하는 최대 허용 대역폭- Link capacity (Link_Cap (Link_e)): The maximum allowed bandwidth provided by the link

- 링크 사용 누적량(Link_Count(Link_e)): 링크가 생긴 이후로 링크를 사용한 패킷 누적량 및 바이트 누적량- Link usage amount (Link_Count (Link_e)): Packet accumulation amount and byte accumulation amount using link since link occurrence

- 링크 여유 대역폭(Link_Surplus_Bd(Link_e)): 링크 용량에서 링크를 사용하는 가상 네트워크들의 최소 요구 대역폭의 합을 차감하고 남은 용량. 링크 여유 대역폭을 가상 네트워크 플로우들이 나누어서 추가로 사용할 수 있다.- Link free bandwidth (Link_Surplus_Bd (Link_e)): Remaining capacity minus the sum of the minimum required bandwidth of the virtual networks using the link in the link capacity. Link spare bandwidth can be further used by dividing virtual network flows.

- VN 링크 최소 요구 대역폭(Min_Req_bd(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크를 사용하는 사용자 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 사용자가 요구하는 최소 보장 대역폭- VN link minimum required bandwidth (Min_Req_bd (VN_i, Link_e)): Minimum guaranteed bandwidth demanded by the virtual network user for the user traffic using the virtual network to use on the link

- VN 링크 최대 요구 대역폭(Max_Req_bd(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크를 사용하는 사용자 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 사용자가 요구하는 최대 대역폭- Maximum required bandwidth of VN link (Max_Req_bd (VN_i, Link_e)): Maximum bandwidth required by virtual network users so that user traffic using the virtual network can be used by the link

- 링크 사용 대역폭(Link_Usage_Bd(Link_e)): 링크 용량 중 가상 네트워크 플로우들이 실제로 사용 중인 대역폭- Link usage bandwidth (Link_Usage_Bd (Link_e)): Bandwidth of virtual network flows actually used in link capacity

- 링크 잔여 대역폭(Link_Residual_Bd(Link_e)): 링크 용량에서 가상 네트워크 플로우들이 실제로 사용 중인 대역폭을 제외하고 남아 있는 대역폭. 링크 잔여 대역폭 = 링크 용량 - 링크 사용 대역폭 Link remaining bandwidth (Link_Residual_Bd (Link_e)): Bandwidth remaining in the link capacity excluding the bandwidth actually used by virtual network flows. Link remaining bandwidth = Link capacity - Link usage bandwidth

- 링크 사용 가능 대역폭(Link_Available_Bd(Link_e)): 링크 잔여 대역폭 중에서 가상 네트워크 플로우들이 추가로 사용 가능한 대역폭. 각 가상 네트워크에 대하여 최소 요구 대역폭만큼의 링크 대역폭은 항상 사용할 수 있도록 할당한다. 따라서, 링크 잔여 대역폭이 링크 여유 대역폭보다 크더라도 링크 여유 대역폭만큼만 추가로 사용 가능하다. 링크 사용 가능 대역폭은 다음 수식으로 계산할 수 있다. 예를 들어, 링크 잔여 대역폭이 링크 여유 대역폭보다 작으면 링크 사용 가능 대역폭은 링크 잔여 대역폭이다. 다른 예로, 링크 잔여 대역폭이 링크 여유 대역폭보다 크거나 동일하면 링크 사용 가능 대역폭은 링크 여유 대역폭이다.- Link available bandwidth (Link_Available_Bd (Link_e)): Additional available bandwidth of virtual network flows among link remaining bandwidth. The link bandwidth of the minimum required bandwidth for each virtual network is always allocated for use. Thus, even if the link remaining bandwidth is larger than the link spare bandwidth, it is available only as much as the link spare bandwidth. The link-available bandwidth can be calculated using the following formula. For example, if the link remaining bandwidth is less than the link spare bandwidth, the link usable bandwidth is the link remaining bandwidth. In another example, if the link remaining bandwidth is greater than or equal to the link free bandwidth, the link available bandwidth is the link free bandwidth.

- VN 링크 미터 전송률(Meter_Rate(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크의 논리적 링크에 대응하는 미터에 적용된 패킷의 최신 전송률. 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 카운터 정보를 수집하여 측정한다. 산출 예를 들면, VN 링크 미터 전송률 = (가장 최신 미터 바이트 수 - 직전 미터 바이트 수) / 카운터 정보 수집 주기이다.- VN link metric transfer rate (Meter_Rate (VN_i, Link_e)): The latest transfer rate of the packet applied to the meter corresponding to the logical link of the virtual network. And collects and measures counter information of the meters mapped to each logical link of the virtual network. For example, VN link metric transfer rate = (most recent metric bytes - immediately preceding metric bytes) / counter information collection period.

- VN 링크 미터 밴드 폐기율(drop rate)(Meter_Drop_Rate(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 미터 밴드에 적용되어 폐기된 패킷의 전송률. 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 미터 밴드 카운터 정보를 수집하여 측정한다. 산출 예를 들면, VN 링크 미터 밴드 폐기율 = (가장 최신 해당 미터 밴드 바이트 수 - 최신 직전 해당 미터 밴드 바이트 수) / 카운터 정보 수집 주기이다.- VN link metric band drop rate (Meter_Drop_Rate (VN_i, Link_e)): The rate at which a discarded packet is applied to the meter's metric mapped to each logical link in the virtual network. The meter-band counter information mapped to each logical link of the virtual network is collected and measured. For example, the VN link meter band discard rate = (the most recent applicable meter band byte count - the most recent meter byte band count right before) / counter information collection period.

- VN 링크 현재 사용 대역폭(VN_Link_Usage_Bd(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크의 플로우들이 해당 링크를 현재 실제 사용하고 있는 대역폭. 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 카운터 정보 및 미터 밴드 카운터 정보를 수집하여 측정한다. VN 링크 미터 전송률과 VN 링크 미터 밴드 폐기율 정보로부터 계산할 수 있다. 예를 들어, VN 링크 현재 사용 대역폭 = VN 링크 미터 전송률 - VN 링크 미터 밴드 폐기율이다.- VN link current usage bandwidth (VN_Link_Usage_Bd (VN_i, Link_e)): The bandwidth that flows of the virtual network are actually using the link. The counter information and the meter band counter information of the mapped mapped to each logical link of the virtual network are collected and measured. Can be calculated from the VN link metric bit rate and the VN link metric band bit rate information. For example, VN link current usage bandwidth = VN link metric bit rate - VN link metric band rate.

- VN 링크 대역폭 요구량(VN_Link_Bd_Req(VN_i, Link_e)): 링크에 대하여 VN 트래픽을 처리하기 위하여 요구되는 대역폭. 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 카운터 정보를 수집하여 측정한다. VN 링크 미터 전송률로부터 VN 링크 대역폭 요구량을 계산한다. 산출 예를 들면, VN 링크 대역폭 요구량 = 최신 VN 링크 미터 전송률이다. 또 다른 예로 VN 링크 대역폭 요구량을 VN 링크 미터 전송률의 추세를 반영하여 산정할 수도 있다. 산출 예를 들면, VN 링크 대역폭 요구량 = VN 링크 미터 전송률의 지수 이동 평균 (exponentially moving average)이다.- VN link bandwidth requirement (VN_Link_Bd_Req (VN_i, Link_e)): Bandwidth required to handle VN traffic for the link. And collects and measures counter information of the meters mapped to each logical link of the virtual network. Calculates the VN link bandwidth requirement from the VN link metric data rate. For example, VN link bandwidth requirement = latest VN link metric rate. As another example, the VN link bandwidth requirement may be calculated to reflect the trend of the VN link metric transfer rate. For example, the VN link bandwidth requirement = VN is the exponentially moving average of the link metric transfer rate.

- VN 링크 사용 가능 대역폭(VN_Link_Available_bd(VN_i, Link_e)): 가상 네트워크에 해당하는 트래픽이 해당 링크에서 사용할 수 있도록 설정된 최대 사용 가능 대역폭. 해당 트래픽은 VN 링크 사용 가능 대역폭 이상으로 해당 링크를 사용할 수 없다. 관리부(42)는 주기적으로 VN 링크 사용 가능 대역폭을 조정한다. 관리부(42)는 VN 링크에 대응하는 미터 엔트리의 폐기 형태(Drop Type) 미터 밴드의 밴드 적용 전송률을 VN 링크 사용 가능 대역폭 값으로 수정한다.- VN link available bandwidth (VN_Link_Available_bd (VN_i, Link_e)): The maximum available bandwidth that the traffic corresponding to the virtual network is set to use on this link. The corresponding traffic can not use the link beyond the VN link available bandwidth. The management unit 42 periodically adjusts the VN link usable bandwidth. The management unit 42 corrects the band application rate of the drop type meter band of the meter entry corresponding to the VN link to the VN link usable bandwidth value.

- VN 링크 가중치(VN_Link_Weight(VN_i, Link_e)): 각 링크에 대하여 가상 네트워크 별로 중요도를 다르게 부여하기 위하여 가상 네트워크 별로 부여한 '0' 이상의 가중치 값- VN link weight (VN_Link_Weight (VN_i, Link_e)): A weight value of '0' or more assigned to each virtual network in order to assign different importance to each link for each virtual network

도 7을 참조하면, 모니터링부(40)는 현재 네트워크 사용 상태 정보를 SDN 컨트롤러(1)에 요청한다(710). 모니터링부(40)는 이를 주기적으로 요청할 수 있다. 현재 네트워크 사용 상태 정보는 링크 용량, 링크 사용 누적량, VN 링크 미터 전송률, VN 링크 미터 밴드 폐기율 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the monitoring unit 40 requests the current network usage status information from the SDN controller 1 (710). The monitoring unit 40 may periodically request this. The current network usage status information may include link capacity, link usage accumulation amount, VN link metric bit rate, VN link metric band bit rate, and the like.

SDN 컨트롤러(1)는 모니터링부(40)의 요청을 SDN 네트워크의 SDN 스위치(2)에 전달한다(720). SDN 스위치(2)는 현재 네트워크 사용 상태 정보를 SDN 컨트롤러(1)에 통보(730)하고, SDN 컨트롤러(1)는 현재 네트워크 사용 상태 정보를 모니터링부(40)에 통보한다(740).The SDN controller 1 transfers the request of the monitoring unit 40 to the SDN switch 2 of the SDN network (720). The SDN switch 2 notifies the SDN controller 1 of the current network usage status information 730 and the SDN controller 1 notifies the monitoring unit 40 of the current network usage status information 740.

모니터링부(40)는 현재 네트워크 사용 상태 정보를 이용하여 물리 링크 사용 상태 정보와 VN 링크 사용 상태 정보를 계산한다(750). 물리 링크 사용 상태 정보는 물리 링크 사용 대역폭, 물리 링크 잔여 대역폭, 물리 링크 사용 가능 대역폭 등을 포함한다. VN 링크 사용 상태 정보는 VN 링크 현재 사용 대역폭, VN 링크 대역폭 요구량 등을 포함한다. 이어서, 모니터링부(40)는 계산한 물리 링크 사용 상태 및 VN 링크 사용 상태 정보를 관리부(42)에 알린다(760).The monitoring unit 40 calculates the physical link use state information and the VN link use state information using the current network use state information (750). The physical link usage status information includes physical link use bandwidth, physical link remaining bandwidth, physical link usable bandwidth, and the like. The VN link usage status information includes the VN link current usage bandwidth, the VN link bandwidth request amount, and the like. Then, the monitoring unit 40 informs the management unit 42 of the calculated physical link use state and VN link use state information (760).

일 실시 예에 따른 관리부(42)는 가상 네트워크의 링크 별로 VN 링크 가중치를 계산한다(770). 관리부(42)는 가상 네트워크의 링크 별로 VN 링크 사용 가능 대역폭을 계산한다(780). 그리고 계산한 VN 링크 사용 가능 대역폭 값으로 VN 링크 미터 맵에서 VN 링크의 현재 사용 가능 최대 대역폭을 수정한다(790). 이어서, 관리부(42)는 SDN 컨트롤러(1)에 가상 네트워크의 각 링크에 대한 미터 엔트리에 포함된 폐기 타입의 미터 밴드 적용 전송률에 대한 수정을 요청한다(800). SDN 컨트롤러(1)는 관리부(42)의 요청을 SDN 스위치(2)에 전달한다(810). SDN 스위치(2)는 미터 테이블에서 해당 미터 엔트리에 있는 폐기 타입의 미터 밴드를 수정한다(820).The management unit 42 according to an embodiment calculates the VN link weights for each link of the virtual network (770). The management unit 42 calculates the VN link usable bandwidth for each link of the virtual network (780). And modifies the current maximum available bandwidth of the VN link in the VN link metric map with the calculated VN link usable bandwidth value (790). Next, the management unit 42 requests the SDN controller 1 to modify the metric band application rate of the discard type included in the meter entry for each link of the virtual network (800). The SDN controller 1 transfers the request of the management unit 42 to the SDN switch 2 (810). The SDN switch 2 modifies 820 the meter type of the waste type in the meter entry in the meter table.

단계 770에서, VN 링크 가중치를 계산할 때 정적 가중치를 사용하는 방법과 동적 가중치를 사용하는 방법이 있다. 정적 가중치를 사용하는 방법은 네트워크 사용 상태과 관계없이 가상 네트워크들의 VN 링크 가중치들을 고정하여 사용하는 방법이다. 예를 들면, 가상 네트워크의 각 링크에 대한 최대 요구 대역폭을 VN 링크 가중치로 사용하는 방법이 있다.In step 770, there are a method of using static weights and a method of using dynamic weights when calculating the VN link weights. The method of using static weights is a method of using fixed VN link weights of virtual networks regardless of the network usage state. For example, there is a method of using the maximum required bandwidth for each link of the virtual network as the VN link weight.

동적 가중치를 사용하는 방법은 가상 네트워크들의 VN 링크 가중치들을 현재 네트워크 사용 상태에 따라 지속적으로 조정하여 적용하는 방법이다. 예를 들어, 특정한 물리 링크 별로 VN 링크 미터 밴드 폐기율을 해당 물리 링크를 공유하는 각 가상 네트워크의 가중치로 사용하는 방법이 있다. 다음은 VN 링크 가중치를 계산하는 수식이다.The dynamic weighting method is a method of continuously adjusting VN link weights of virtual networks according to the current network use state. For example, there is a method of using the VN link metric band discard rate for each specific physical link as a weight value of each virtual network sharing the corresponding physical link. The following is a formula for calculating the VN link weights.

- VN 링크 가중치 = p × VN 링크 미터 밴드 폐기율(drop rate) + (1-p) × VN 링크 정적 가중치- VN link weight = p × VN link meter band drop rate + (1-p) × VN link static weight

위의 수식에서 p는 동적 네트워크 사용 상태 가중치로서, p는 0과 1 사이의 값을 가질 수 있다. 이렇게 하면, 할당된 사용 가능 대역폭이 부족한 가상 네트워크에 더 많은 여유 대역폭을 할당하게 된다. In the above equation, p is the dynamic network usage status weight, and p can have a value between 0 and 1. This will allocate more free bandwidth to the virtual network that is lacking the allocated available bandwidth.

단계 780에서, 특정한 가상 네트워크 VN 링크에 대한 VN 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 수식은 다음과 같다.In step 780, the formula for calculating the VN link usable bandwidth for a particular virtual network VN link is as follows.

- VN 링크 추가 사용 가능 대역폭 = 링크 사용 가능 대역폭 × (가상 네트워크 VN 링크 가중치 / 해당 물리 링크를 공유하여 사용하는 가상 네트워크들의 VN 링크 가중치 합)- VN link addition available bandwidth = link available bandwidth × (virtual network VN link weight / sum of VN link weights of virtual networks sharing the corresponding physical link)

- VN 링크 사용 가능 대역폭 = VN 링크 최소 요구 대역폭 + VN 링크 추가 사용 가능 대역폭- VN link available bandwidth = VN link minimum required bandwidth + VN link additional available bandwidth

위의 식에 따르면, 가상 네트워크들은 항상 최소 요구 대역폭 이상의 대역폭을 사용할 수 있으며, 링크에 여유 대역폭이 있는 경우에는 이를 나누어서 추가로 사용할 수 있다.According to the above equation, the virtual networks can always use the bandwidth of the minimum required bandwidth, and if there is a spare bandwidth in the link, it can be used separately.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 발명청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

1: SDN 컨트롤러 2-1,2-2,2-3,2-4: SDN 스위치
3: SDN 네트워크 4: 가상 네트워크 관리장치
20: 입력 포트 22: 플로우 처리기
24: 미터 26: 출력 포트
28: 플로우 테이블 29: 미터 테이블
40: 모니터링부 42: 관리부
44: 저장부 440: VN 정보 맵 저장부
442: VN 링크 미터 맵 저장부 444: 플로우 VN 링크 맵 저장부
1: SDN controller 2-1, 2-2, 2-3, 2-4: SDN switch
3: SDN network 4: Virtual network management device
20: input port 22: flow processor
24: Meter 26: Output port
28: Flow table 29: Meter table
40: monitoring unit 42:
44: Storage unit 440: VN information map storage unit
442: VN link meter map storage unit 444: Flow VN link map storage unit

Claims (20)

소프트웨어 정의 네트워크 자원을 공유하는 가상 네트워크들의 네트워크 사용 상태를 모니터링하는 모니터링부; 및
가상 네트워크들의 네트워크 사용 상태에 따라 각 가상 네트워크가 사용하는 링크 사용 가능 대역폭을 조정하는 관리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
A monitoring unit for monitoring a network usage state of virtual networks sharing software defined network resources; And
A management unit configured to adjust a link usable bandwidth used by each virtual network according to a network usage state of virtual networks;
The virtual network management apparatus comprising:
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크 사용 상태는 가상 네트워크의 링크 별로 링크 용량, 링크 사용 누적량, 가상 네트워크 링크 미터 전송률 및 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the network usage state includes a link capacity, a link usage accumulation amount, a virtual network link metric transfer rate, and a virtual network link meter band discard rate for each link of the virtual network.
제 1 항에 있어서, 상기 모니터링부는
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 통하여 소프트웨어 정의 네트워크 스위치로부터 미터 카운터 정보를 모니터링하여 미터 엔트리 별로 현재 사용중인 대역폭인 가상 네트워크 링크 미터 전송률을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the monitoring unit
Wherein the meter counter information is monitored from a software defined network switch through a software defined network controller to calculate a virtual network link metric transfer rate which is a bandwidth currently used for each meter entry.
제 1 항에 있어서, 상기 모니터링부는
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 통하여 소프트웨어 정의 네트워크 스위치로부터 미터 밴드 별 카운터 정보를 모니터링하여 가상 네트워크의 각 논리적 링크에 매핑된 미터의 미터 밴드에 적용되어 폐기된 패킷의 폐기율인 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the monitoring unit
The software-defined network controller monitors the meter-by-meter counter information from the software-defined network switch to calculate the virtual network link meter band rejection rate, which is applied to the metric band of the meter mapped to each logical link of the virtual network, The virtual network management apparatus comprising:
제 1 항에 있어서, 상기 관리부는
가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크의 사용량 정보를 기초로 하여 소프트웨어 정의 네트워크를 구성하는 각 물리 링크에 대하여 물리 링크를 공유하는 가상 네트워크들의 논리적 링크들이 사용할 수 있는 대역폭인 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 조정하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the management unit
Based on the usage information of each logical link constituting the virtual network, adjusts the virtual network link usable bandwidth, which is the bandwidth available for the logical links of the virtual networks sharing the physical link for each physical link constituting the software defined network The virtual network management apparatus comprising:
제 1 항에 있어서, 상기 관리부는
각 가상 네트워크가 최소 요구 대역폭 이상의 대역폭을 사용하면서, 네트워크 사용 상태에 따라 여유 링크 대역폭이 있는 경우, 가상 네트워크들이 여유 대역폭을 추가로 나누어서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 별로 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the management unit
The bandwidth available for each virtual network is calculated so that each virtual network uses a bandwidth exceeding a minimum required bandwidth and the virtual network further divides the available bandwidth when there is a spare link bandwidth according to the network use state. The virtual network management device.
제 1 항에 있어서, 상기 관리부는
가상 네트워크 링크 최소 요구 대역폭과 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭을 합산하여 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the management unit
And the virtual network link usable bandwidth is calculated by summing the virtual network link minimum required bandwidth and the virtual network link addition usable bandwidth.
제 7 항에 있어서,
상기 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭은 가상 네트워크 링크 가중치를 물리 링크를 공유하여 사용하는 가상 네트워크들의 가상 네트워크 링크 가중치 합으로 나눈 후, 이를 링크 사용 가능 대역폭과 곱 연산한 결과인 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the virtual network link addition usable bandwidth is a result of dividing a virtual network link weight by a weight sum of virtual network links of virtual networks used by sharing a physical link and then multiplying the weight by a link usable bandwidth. Management device.
제 1 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 관리장치는
새로운 플로우가 생성되었을 때 그 플로우가 어느 가상 네트워크에 속하는 플로우인지를 판단하기 위한 정보인 플로우 판단 정보를 포함하는 가상 네트워크 정보가 저장되는 가상 네트워크 정보 맵 저장부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the virtual network management apparatus
A virtual network information map storage unit for storing virtual network information including flow determination information, which is information for determining a virtual network, when the new flow is a flow belonging to a virtual network;
The virtual network management apparatus further comprising:
제 1 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 관리장치는
가상 네트워크를 구성하는 각 논리적 링크에 매핑된 미터 정보와 현재 사용 가능한 대역폭 정보가 저장되는 가상 네트워크 링크 미터 맵 저장부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the virtual network management apparatus
A virtual network link meter map storage unit in which meter information mapped to each logical link constituting a virtual network and currently available bandwidth information are stored;
The virtual network management apparatus further comprising:
제 1 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 관리장치는
각 플로우가 지나가는 가상 네트워크 링크 정보가 저장되는 플로우 가상 네트워크 링크 맵 저장부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 관리장치.
The apparatus of claim 1, wherein the virtual network management apparatus
A flow virtual network link map storage unit in which virtual network link information to which each flow passes is stored;
The virtual network management apparatus further comprising:
소프트웨어 정의 네트워크에서 가상 네트워크 관리장치가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 통해 네트워크 사용 상태를 모니터링하는 단계;
네트워크 사용 상태에 따라 가상 네트워크의 링크 별로 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계; 및
각 가상 네트워크의 링크 별로 사용하는 링크 사용 대역폭을, 계산된 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭으로 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
In a software defined network, a virtual network management apparatus monitoring network use status through a software defined network controller;
Calculating a virtual network link usable bandwidth for each link of the virtual network according to a network usage state; And
Adjusting a link use bandwidth used for each link of each virtual network to a calculated virtual network link usable bandwidth;
Wherein the virtual network bandwidth management method comprises:
제 12 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은
네트워크 사용 상태로부터 물리 링크 사용 상태 정보와 가상 네트워크 링크 사용 상태 정보를 계산하는 단계; 를 더 포함하며,
상기 물리 링크 사용 상태 정보는 물리 링크 사용 대역폭, 물리 링크 잔여 대역폭 및 물리 링크 사용 가능 대역폭을 포함하며, 상기 가상 네트워크 링크 사용 상태 정보는 가상 네트워크 링크 사용 대역폭 및 가상 네트워크 링크 대역폭 요구량을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
13. The method of claim 12, wherein the virtual network usage bandwidth management method comprises:
Calculating physical link use state information and virtual network link use state information from a network use state; Further comprising:
Wherein the physical link use status information includes a physical link use bandwidth, a physical link remaining bandwidth, and a physical link usable bandwidth, and the virtual network link use status information includes a virtual network link use bandwidth and a virtual network link bandwidth request amount A method for managing virtual network usage bandwidth.
제 12 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계는
각 가상 네트워크가 최소 요구 대역폭 이상의 대역폭을 사용하면서, 네트워크 사용 상태에 따라 여유 링크 대역폭이 있는 경우, 가상 네트워크들이 여유 대역폭을 추가로 나누어서 사용할 수 있도록 가상 네트워크 별로 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
13. The method of claim 12, wherein calculating the virtual network link usable bandwidth comprises:
The bandwidth available for each virtual network is calculated so that each virtual network uses bandwidth exceeding the minimum required bandwidth and the virtual network further divides the available bandwidth when there is a spare link bandwidth according to the network usage state. How to manage virtual network usage bandwidth.
제 12 항에 있어서, 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 단계는
가상 네트워크 링크 최소 요구 대역폭과 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭을 합산하여 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
13. The method of claim 12, wherein calculating the virtual network link usable bandwidth comprises:
Wherein a virtual network link usable bandwidth is calculated by summing a virtual network link minimum required bandwidth and a virtual network link addition usable bandwidth.
제 15 항에 있어서,
상기 가상 네트워크 링크 추가 사용 가능 대역폭은 가상 네트워크 링크 가중치를 물리 링크를 공유하여 사용하는 가상 네트워크들의 가상 네트워크 링크 가중치 합으로 나눈 후, 이를 링크 사용 가능 대역폭과 곱 연산한 결과인 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the virtual network link addition usable bandwidth is a result of dividing a virtual network link weight by a weight sum of virtual network links of virtual networks used by sharing a physical link and then multiplying the weight by a link usable bandwidth. Usage bandwidth management method.
제 12 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은
가상 네트워크의 링크 별로 가상 네트워크 링크 가중치를 계산하는 단계; 및
계산된 가상 네트워크 링크 가중치를 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭 계산에 반영하는 단계;
를 더 포함하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
13. The method of claim 12, wherein the virtual network usage bandwidth management method comprises:
Calculating a virtual network link weight for each link of the virtual network; And
Reflecting the calculated virtual network link weights to the virtual network link usable bandwidth calculation;
The method comprising the steps of:
제 17 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 링크 가중치를 계산하는 단계는
가상 네트워크의 각 링크에 대한 최대 요구 대역폭을 가상 네트워크 링크 가중치로 고정하여 사용하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
18. The method of claim 17, wherein calculating the virtual network link weights comprises:
Wherein a maximum required bandwidth for each link of the virtual network is fixed to a virtual network link weight.
제 17 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 링크 가중치를 계산하는 단계는
네트워크 사용 상태에 따라 가상 네트워크의 가상 네트워크 링크 가중치를 동적으로 계산하되, 물리 링크 별로 가상 네트워크 링크 미터 밴드 폐기율을 해당 물리 링크를 공유하는 각 가상 네트워크의 가중치로 사용하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
18. The method of claim 17, wherein calculating the virtual network link weights comprises:
Wherein the virtual network link bandwidth weighting dynamically calculates the virtual network link weighting value of the virtual network according to the network use state, and uses the virtual network link meter band discarding rate as the weight value of each virtual network sharing the physical link, How to manage.
제 12 항에 있어서, 상기 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법은
계산한 가상 네트워크 링크 사용 가능 대역폭 값으로 가상 네트워크 링크 미터 맵에서 가상 네트워크 링크의 현재 사용 가능 최대 대역폭을 수정하는 단계; 및
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러에 가상 네트워크의 각 링크에 대한 미터 엔트리에 포함된 폐기 타입의 미터 밴드 적용 전송률에 대한 수정을 요청하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 네트워크 사용 대역폭 관리방법.
13. The method of claim 12, wherein the virtual network usage bandwidth management method comprises:
Modifying the currently available maximum bandwidth of the virtual network link in the virtual network link metric map to the calculated virtual network link usable bandwidth value; And
Requesting a software defined network controller to modify the metric band applied transfer rate of the type of waste included in the meter entry for each link of the virtual network;
Further comprising the steps of:
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