KR20170086495A - 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법 - Google Patents

제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법에 관한 것으로, 제어 모듈은 스위치로 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보를 발송하고, 스위치는 이러한 권한을 부여받은 정보를 수신한 후 저장하고, 스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신하여, 해당 명령 및 단계 1)에서 획득하는 권한을 부여받은 정보에 따라 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 확정하며, 상기 파일 입출력 동작 명령에 대해 권한이 있는 동작 엔티티에 대해, 상기 스위치는 상기 파일 입출력 동작 명령에서 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하여, 파일 입출력 동작을 수행하는 것을 포함한다.

Description

제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법{METHOD FOR ACCESSING SWITCH EXTERNAL MEMORY FROM CONTROL PLANE AND DATA PLANE}
본 발명은 네트워크 기술분야에 관한 것으로, 특히 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법에 관한 것이다.
2008년부터, 네트워크 산업에서는 SDN(소프트웨어 정의 네트워킹)을 중심으로 연구를 전개하였으며, 이로써 새로운 창의성 열풍이 시작되었다. SDN에 대한 제기에 있어서, 최초의 출발점은 네트워크 고장 및 네트워크 공격에 대응하기 위한 것으로, 인터넷의 분산형 라우팅 구축에 있어서, 네트워크 고장 또는 네트워크 공격이 나타난 후, 하나의 포인트에서 전체 네트워크를 작동시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 라우팅 스위칭은 센터의 제어를 받지 않으며, 라우팅 수렴시간은 분(minute) 레벨이므로, 이는 신속한 응답을 만족하는데 상당한 거리가 있다. 따라서, 하나의 센터 제어 포인트에서 라우터로 제어 전략 및 라우팅을 발송하는 관점을 제출한 연구원이 있었으며, 이것이 SDN이다.
SDN가 제기된 후, 물리적 장치/프로토콜/네트워크/애플리케이션으로 검증할 필요가 있게 되었고, 이때, ONF의 Open Flow이 나타났다. Open Flow는 제어기, 스위치의 두 가지 엔티티에 관한 것이며, Open Flow는 제어기의 사우스 바운드 인터페이스로서, 스위치와 통신하고, 제어 정보, 데이터 및 상태 등을 전송한다. 최초로, Open Flow는 캠퍼스 네트워크, 기업 내 네트워크, 데이터 센터 네트워크, 그의 제어 과정 및 데이터 트래픽 경로의 최적화, 관리 제어 강화에 사용되었다. 그 뒤, 그의 네트워크 제어의 유연성으로 인해, 네트워크 연구원들은 Open Flow로 미래 네트워크 구축 및 프로토콜을 연구하였으며, 따라서 화웨이(HUAWEI) 회사의 프로토콜 어블리비어스 포워딩(POF) 및 미국의 Nick Mckeown을 대표로 하는 P4 언어가 나타났다. Open Flow을 중심으로 전개한 연구는, 3개의 측면: 제어기, 와이어 프로토콜 및 스위치에 관한 것일 수 있으며, 그 중 제어기는 제어 평면을 구현하고, 스위치는 데이터 평면, 와이어 프로토콜은 양자를 연결시키는 다리이다. Open Flow의 핵심적인 중점은 네트워크의 프로그래머블이며, 초기에는 제어 평면의 프로그래머블을 강조하였고, 현재는 데이터 평면의 프로그래머블로 전입되기 시작했다.
데이터 평면의 프로그래머블 측면에 있어서, 초점은 스위치의 컴퓨팅 자원, 네트워크 자원의 이용방면에 있으며, 저장 자원 측면에서 효과적인 방법이 결여된다. 선행기술에서의 스위치는 저장 자원 제어의 문제를 해결할 수 없어, 효과적으로 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스할 수 없다.
본 발명의 목적은 선행기술에서의 효과적으로 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스할 수 없는 흠결을 극복하기 위하여, 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은
제어 모듈은 스위치로 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보를 발송하고, 스위치는 이러한 권한을 부여받은 정보를 수신한 후 저장하는 단계1);
스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신하여, 해당 명령 및 단계 1)에서 획득하는 권한을 부여받은 정보에 따라 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 확정하는 단계 2);
상기 파일 입출력 동작 명령에 대해 권한이 있는 동작 엔티티에 대해, 상기 스위치는 상기 파일 입출력 동작 명령에서 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하여, 파일 입출력 동작을 수행하는 단계 3)을 포함하는
제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법을 제공한다.
상기 기술 방안에 있어서, 단계 1)에서, 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보는 권한을 부여받은 동작 리스트의 방식으로 스위치에 발송되며; 상기 권한을 부여받은 동작 리스트는 POSIX.1에서 정의하는 파일 동작 집합으로 실현한다.
상기 기술 방안에 있어서, 상기 단계 2)는, 스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신한 후, 해당 명령으로부터 동작 엔티티 및 파일 입출력 동작 명령 인덱스를 추출하여, 명령으로부터 추출된 정보와 단계 1)에서 스위치에 저장된 권한을 부여받은 정보를 비교하여, 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 판단하고, 있을 경우, 단계 3)을 수행하며, 그렇지 않을 경우, 동작을 거절하고, 거절 메시지를 생성하여, 파일 입출력 동작 명령의 송출측에 리턴하는 것을 더 포함한다.
상기 기술 방안에 있어서, 상기 단계 3)은, 스위치가 수신된 파일 입출력 동작 명령에서 파일 입출력 동작 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하고, 추출된 결과에 따라 대응되는 로컬 파일 입출력 동작 명령을 호출하여, 상응하는 동작결과를 생성하고, 마지막으로 동작 결과를 메시지로 패키지 하여, 호출측에 리턴시키는 것을 더 포함한다.
본 발명의 장점은, 본 발명은 현재 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 프로그래머블 스위치 외부 메모리를 엑세스 불가한 문제를 해결한 것에 있다.
도 1은 제어기와 스위치(외부 메모리 포함)의 연결관계를 나타내는 도면이다;
도 2는 스위치 내부 파일 입출력 모듈도이다;
도 3은 본 발명 방법에서 엑세스 권한 부여 과정의 흐름도이다;
도 4는 본 발명 방법에서 파일 입출력 동작 제어 과정의 흐름도이다;
도 5는 본 발명 방법에서 파일 입출력 동작 수행 과정의 흐름도이다;
도 6은 하나의 NDN 노드위치에서 프로세스를 전송하는 것을 나타내는 도면이다.
도면을 결합하여, 본 발명에 대해 추가적으로 설명한다.
본 발명의 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법은 아래와 같은 엔티티: 제어 모듈, 스위치를 포함한다. 상기 제어 모듈은 제어기 또는 애플리케이션일 수 있으며, 그 중 상기 제어기는 Open Flow 중의 제어기와 기능적으로 비슷한바, Open Flow중의 제어기의 역할을 담당하는 외에, 추가적으로 스위치 외부 메모리의 엑세스 권한 부여 제어, 특정 프로토콜이 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 액션 등을 정의하는 기능이 있다. 상기 스위치는 Open Flow중의 스위치와 기능적으로 비슷한바, Open Flow 중의 스위치의 역할을 담당하는 외에, 해당 스위치는 외부기억장치를 더 구비하며, 외부기억장치에 대해 엑세스 동작을 실행하는 기능이 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어 모듈과 스위치 사이는 와이어 프로토콜을 통하여 통신한다.
스위치와 외부기억장치 사이는 IDE, SATA, 광섬유 채널, SCSI 등 버스의 방식으로 통신할 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 스위치 동작 시스템에서 VFS/파일 시스템/장비 식별자/장비구동의 방법으로 로컬 엑세스를 실현할 수 있으며, VFS이 직접 장비구동에 매핑하는 방법으로 로컬 엑세스를 실현할 수도 있다. 스위치와 외부기억장치가 어떻게 통신하는지는 본 발명의 내용이 아니므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부메모리를 엑세스하는 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.
단계 1), 도 3을 참조하면, 제어 모듈은 스위치로 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보를 발송하고, 스위치는 이러한 권한을 부여받은 정보를 수신한 후 저장한다.
해당 단계에 따른 권한을 부여받은 엔티티는 스위치에서 수행한 어느 하나의 애플리케이션 프로그램일 수 있으며, 권한을 부여받은 동작은 읽기, 기록, 삭제 등 동작을 포함하는 여러가지 동작일 수 있다. 선택 가능한 실현방식으로서, 상기 권한을 부여받은 엔티티, 권한을 부여받은 동작의 정보는 권한을 부여받은 동작 리스트의 방식으로 스위치에 발송된다. 권한을 부여받은 동작 리스트는 POSIX.1에서 정의하는 또는 커스텀 파일 동작 집합으로 실현될 수 있으며, 부분 집합 또는 완전 집합일 수 있고, 2진법의 매핑 테이블의 방식으로 표시되는바, 만약 상응하는 자리가 1일 경우, 권한 부여를 표시하고, 만약 0이면, 권한 부여하지 않음을 표시하는데, 이는 제어 모듈에서 스위치로 발송하는 권한을 부여받은 동작 리스트의 규모를 대폭 감소시킬 수 있다. 권한을 부여받은 동작 리스트는 문자 스트링의 방법을 사용할 수도 있으나, 이렇게 할 경우 비용을 증가시킨다.
단계 2), 도 4를 참조하면, 스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신한 후, 해당 명령으로부터 동작 엔티티 및 파일 입출력 동작 명령 인덱스(인덱스는 명령에 대응되는 2진법 매핑코드)를 추출하여, 명령으로부터 추출된 정보와 단계 1)에서 스위치에 저장된 권한을 부여받은 정보를 비교하여, 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 판단하고, 있을 경우, 다음 단계를 수행하며, 그렇지 않을 경우, 동작을 거절하고, 거절 메시지를 생성하여, 파일 입출력 동작 명령의 송출측에 리턴시킨다.
단계 3), 도 5를 참조하면, 스위치가 수신된 파일 입출력 동작 명령에서 파일 입출력 동작 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하고, 추출된 결과에 따라 대응되는 로컬 파일 입출력 동작 명령을 호출하여, 상응하는 동작결과를 생성하고, 마지막으로 동작 결과를 메시지로 패키지 하여, 호출측에 리턴시킨다.
이해의 편의를 위하여, 하기 실시예에서, 하나의 구체적인 실예를 결합하여 본 발명의 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 네임드 데이터 네트워킹에서의 NDN 노드에서, Content Store 테이블의 Data 부분은 외부기억장치의 지지를 필요로 하며, 데이터가 파일의 방식으로 저장된다고 가정한다. 이러한 경우, SDN 방법으로 NDN 프로토콜을 개발한다고 가정하고, 스위치에서 이더넷 메시지를 사용한다고 가정할 경우, 이더넷 메시지중의 NDN에 대응되는 유형의 필드 Ethertype는 0x8099(단지 예를 들어 설명하는데 사용)이다. 이하, 이러한 경우를 결합하여 본 발명의 방법을 설명한다.
제어 모듈은 권한을 부여받은 엔티티(즉 Ethertype＝0x8099)를 엑세스할 것이며, 그 목록하의 파일에 대한 읽기, 기록, 삭제 동작(기타 동작은 금지가 디폴트이다.)에 대해 권한을 부여한다 (권한을 부여받은 매핑 테이블이 32자리이고, 각 자리에 하나의 동작이 대응되고, 이 3개의 동작이 최상위 바이트에 있다고 가정한다면, 대응되는 16진법은 0xe0000000). 제어 모듈은 권한을 부여받은 정보“Ethertype＝0x8099，PermittedOperation＝0xe0000000”를 권한을 부여받은 동작 리스트의 방식으로 안전채널을 통하여 스위치에 전송하고, 스위치는 권한을 부여받은 엔티티의 식별자Ethertype＝0x8099및 허용된 동작 코트 PermittedOperation＝0xe0000000를 저장한다.
스위치가 Ethertype＝0x8099의 메시지, 즉 NDN의 메시지를 수신하고; 동시에 매칭 액션 테이블(matching action table)(SDN 사우스바운드 인터페이스 프로토콜Open Flow 중의 테이블은 필드명, 값, 액션(action) 등 정보를 포함)중의 액션은 해당 메시지의 페이로드 부분을 로컬 파일에 기록하는 것을 요구한다고 가정한다. 스위치가 파일 기록 동작을 수신할 경우, 동작 엔티티(즉 NDN), 파일 기록 동작 명령 인덱스를 추출하고, 권한을 부여받은 리스트를 검사하여, NDN의 파일 읽기 동작 명령이 허용된다는 것을 발견하였을 경우, 파일 입출력 동작을 수행한다.
스위치는 파일 기록 동작 명령 인덱스 및 메시지 페이로드가 추출되면, 로컬 파일 기록 동작 명령을 호출하여 기록 동작을 수행하고, 동작 결과를 메시지로 패키지하여, 매칭 액션 테이블 중의 액션 호출측에 리턴시킨다.
만약, 액션 요구가 목록 만들기 동작일 경우, 스위치가 목록 만들기 동작을 수신하였을 시, 동작 엔티티(즉 NDN), 목록 동작 명령 인덱스를 추출하여， 권한을 부여받은 리스트를 검사하고, NDN의 목록 만들기 동작 명령이 금지인 것을 발견하였을 경우, 동작을 거절하고, 거절 메시지를 생성하여, 매칭 액션 테이블 중의 액션 호출측에 리턴시킨다.
마지막으로 설명하고자 하는 것은, 상기 실시예는 단지 본 발명의 기술 방안을 설명하기 위한 것이며, 한정하려는 것이 아니다. 실시예를 참조하여, 본 발명에 대해 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술방안에 대한 수정 또는 균등 대체는, 모두 본 발명의 기술방안의 사상 및 범위를 벗어나지 않으며, 모두 본 발명의 보호범위에 포함된다는 것을 본 분야의 통상의 지식을 가진자들은 이해한다.

Claims (4)

  1. 제어 모듈은 스위치로 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보를 발송하고, 스위치는 이러한 권한을 부여받은 정보를 수신한 후 저장하는 단계 1);
    스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신하여, 해당 명령 및 단계 1)에서 획득하는 권한을 부여받은 정보에 따라 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 확정하는 단계 2);
    상기 파일 입출력 동작 명령에 대해 권한이 있는 동작 엔티티에 대해, 상기 스위치는 상기 파일 입출력 동작 명령에서 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하여, 파일 입출력 동작을 수행하는 단계 3)을 포함하는,
    제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 1 )에서, 권한을 부여받은 엔티티 및 권한을 부여받은 동작의 정보는 권한을 부여받은 동작 리스트의 방식으로 스위치에 발송되며, 상기 권한을 부여받은 동작 리스트는 POSIX.1에서 정의하는 파일 동작 집합으로 실현하는 것을 특징으로 하는, 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 2)는, 스위치가 파일 입출력 동작 명령을 수신한 후, 해당 명령으로부터 동작 엔티티 및 파일 입출력 동작 명령 인덱스를 추출하여, 명령으로부터 추출된 정보와 단계 1)에서 스위치에 저장된 권한을 부여받은 정보를 비교하여, 동작 엔티티에 해당 파일 입출력 동작 명령의 권한이 있는지의 여부를 판단하고, 있을 경우, 단계 3)을 수행하며, 그렇지 않을 경우, 동작을 거절하고, 거절 메시지를 생성하여, 파일 입출력 동작 명령의 송출측에 리턴하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 3)은, 스위치가 수신된 파일 입출력 동작 명령에서 파일 입출력 동작 명령 인덱스 및 파라미터를 추출하고, 추출된 결과에 따라 대응되는 로컬 파일 입출력 동작 명령을 호출하여, 상응하는 동작결과를 생성하고, 마지막으로 동작 결과를 메시지로 패키지 하여, 호출측에 리턴시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법.
KR1020177012726A 2014-11-19 2015-03-12 제어 평면 및 데이터 평면으로부터 스위치 외부 메모리를 엑세스하는 방법 KR101907903B1 (ko)

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