KR20170122637A - Vrrp 라우터 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR20170122637A
KR20170122637A KR1020160117201A KR20160117201A KR20170122637A KR 20170122637 A KR20170122637 A KR 20170122637A KR 1020160117201 A KR1020160117201 A KR 1020160117201A KR 20160117201 A KR20160117201 A KR 20160117201A KR 20170122637 A KR20170122637 A KR 20170122637A
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이창식
김선철
류호용
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 라우터 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 VRRP 프로토콜의 마스터 라우터 선택 제어를 통해 효율적으로 네트워크 로드 밸런싱(load balancing)을 달성하도록 하는 VRRP 라우터 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
이에 따른 본 발명은, VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 라우터의 제어 방법으로, 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 단계, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하는 단계 및 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 마스터 라우터로 전환을 수행하는 단계를 포함하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

VRRP 라우터 및 그의 제어 방법{VRRP router and control method thereof}
본 발명은 VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 라우터 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 VRRP 프로토콜의 마스터 라우터 선택 제어를 통해 효율적으로 네트워크 로드 밸런싱(load balancing)을 달성하도록 하는 VRRP 라우터 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol)는 LAN 상에 존재하는 둘 이상의 라우터(VRRP 라우터)들 중 마스터 라우터와 백업 라우터를 지정하고, 마스터 라우터가 가상 라우터를 운용하여 LAN에 연결된 단말들의 라우팅을 제어하도록 하는 프로토콜이다. VRRP는 LAN에 의해 연결되는 단말 간 링크의 단절 시에도 단말들이 중단없이 망 서비스를 이용할 수 있도록 하는 내 고장성 라우터 지원용 프로토콜이다.
마스터 라우터와 백업 라우터는 VRRP 패킷을 주고받는다. 백업 라우터는 마스터 라우터가 주기적으로 전송하는 VRRP 패킷을 분석하여 마스터 라우터의 존재를 감지한다. 만약, VRRP 패킷이 수신되지 않거나, 패킷에 포함된 우선순위(Priority)가 자신의 우선순위보다 낮은 경우, 백업 라우터는 자신의 동작 상태를 마스터 라우터로 전환하여 마스터 라우터의 역할을 수행한다.
백업 라우터는 마스터 라우터로 동작 모드를 전환할 때, 기존 마스터 라우터의 가상 라우터와 IP 주소와 MAC 주소가 동일한 가상 라우터를 운용함으로써, LAN 상의 다른 라우터들이 중단없이 가상 라우터를 인식할 수 있도록 한다. 이를 통해 LAN 환경의 단말들은 네트워크 이중화 기능을 제공받을 수 있다.
일반적으로, 마스터 라우터가 패킷 포워딩(라우팅) 역할을 수행하는 동안 백업 라우터는 사용되지 않는 대기 상태로 동작하므로, 네트워크 자원 낭비를 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 백업 라우터를 활용해 네트워크 로드를 분산시키는 다양한 로드 밸런싱 기술이 등장하였다. 가장 널리 알려진 로드 밸런싱 기술은, 두 개의 VRRP 라우터에 서로 다른 VRRP ID를 설정하고, 각각의 VRRP 라우터가 VRRP ID에 대응되는 VRRP 그룹에 대하여 마스터 라우터로 동작하도록 제어하는 기술이다.
특수한 경우에 이미 하나의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작하는 VRRP 라우터가 다른 VRRP 그룹에 대하여 마스터 라우터로 동작 모드를 전환해야 하는 이벤트가 발생할 수 있다. 일반적으로 리눅스 커널에서는 하나의 물리 인터페이스에 다중 MAC 주소를 설정할 수 없기 때문에, 하나의 VRRP 라우터가 여러 VRRP 그룹에 대해 동시에 마스터 라우터로 동작하는 것은 불가능하다. 종래 기술에서는 이러한 상황에 대한 제어 기술이 제공되지 않았기 때문에, 이 경우 특정 VRRP 그룹에 대한 네트워크 서비스가 단절되는 결과를 초래할 수 있다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, VRRP의 마스터 라우터 선택을 효율적으로 제어하도록 하는 VRRP 라우터 및 그의 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 하나의 VRRP 라우터가 복수 개의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작하지 않도록, VRRP 라우터가 이미 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작하고 있는지 여부를 판단하여 마스터 라우터 선택을 제어하도록 하는 VRRP 라우터 및 그의 제어 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 라우터의 제어 방법은, 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 단계, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하는 단계 및 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 마스터 라우터로 전환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 VRRP 라우터는, 외부와 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 임의의 VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 상태에서 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하고, 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 마스터 라우터로 전환을 수행하는 제어부 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 VRRP 라우터 및 그의 제어 방법은, 마스터 라우터와 백업 라우터의 효율적인 제어를 통해 단절 없는 네트워크 서비스 제공 및 효율적인 네트워크 로드 밸런싱을 달성할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 VRRP 라우터가 동작하는 네트워크 시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 VRRP 라우터의 구조를 나타낸 블록도이다.
본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다," "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작, 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작, 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 VRRP 라우터가 동작하는 네트워크 시스템의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에서는, 본 발명에 따른 VRRP 라우터(100)의 소프트웨어 구조가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 VRRP 라우터(100)는 VRRP에 따른 동작을 수행할 수 있도록 VRRP 엔진을 탑재할 수 있다. VRRP 라우터(100)는 VRRP 엔진 내부의 소켓 통신 모듈(101)을 통해 다른 VRRP 라우터들과 VRRP 패킷을 주고 받는다.
VRRP 라우터(100)가 마스터 라우터로 동작 중인 경우, VRRP 라우터(100)는 타이머(102)를 통하여 카운트되는 Advertisement Timer가 만료될 때마다 VRRP Advertisement 패킷(1)을 다른 VRRP 라우터들로 전송하여, 자신이 마스터 라우터로 동작하고 있음을 주기적으로 알린다.
VRRP 라우터(100)가 백업 라우터로 동작 중인 경우, VRRP 라우터(100)는 타이머(102)를 통하여 카운트되는 Master Down Timer가 만료되기 이전에 다른 VRRP 라우터로부터 VRRP Advertisement 패킷(1)이 수신되면, 수신된 VRRP Advertisement 패킷(1)을 분석하여 마스터 라우터를 식별한다. Master Down Timer가 만료될 때까지 VRRP Advertisement 패킷(1)이 수신되지 않거나, 수신된 VRRP Advertisement 패킷(1)을 분석한 결과 VRRP Advertisement 패킷(1)에 포함된 우선순위보다 자신의 우선순위가 높은 경우, 즉, 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생한 경우, VRRP 라우터(100)는 상태 전환 모듈(103)을 통하여 자신의 동작 상태를 마스터 라우터로 전환한다.
백업 라우터로 동작 중이던 VRRP 라우터(100)가 마스터 라우터로 동작 상태를 전환하는 경우, 상태 전환 모듈(103)은 커널(kernel)(105)과 netlink message(2)를 교환하며 자신이 마스터 라우터로 동작할 VRRP 그룹을 위한 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소를 설정한다. 가상 라우터 설정이 완료되면, VRRP 라우터(100)는 VRRP Advertisement 패킷(1)을 다른 VRRP 라우터들에게 전송하여 자신이 해당 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 동작 중임을 알린다. 이때, VRRP Advertisement 패킷(1)은 VRRP 라우터(100)의 IP 주소, MAC 주소, 우선순위 등을 포함할 수 있다.
또한, VRRP 라우터(100)는 자신이 마스터 라우터로 동작하는 VRRP 그룹의 스위치 및 단말(client)들에게 GARP(Gratuitous Address Resolution Protocol) 패킷(3)을 전송하여, 설정된 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소 등을 알린다.
상기한 동작을 위하여 필요한 정보로써, VRRP 라우터들의 우선순위, IP 주소, MAC 주소 등에 관한 정보는 VRRP 라우터(100)의 데이터 베이스(104)에 저장될 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같이 VRRP 라우터(100)가 동작 상태를 마스터 라우터 또는 백업 라우터로 설정하도록 하는 VRRP 라우터 제어 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 네트워크 시스템에서, 제1 VRRP 라우터(100-1)는 제1 단말(200-1) 및 제2 단말(200-2)을 포함하는 제1 VRRP 그룹의 마스터 라우터로, 제3 단말(200-3) 내지 제6 단말(200-6)을 포함하는 제2 VRRP 그룹의 백업 라우터로 동작한다.
제2 VRRP 라우터(100-2)는 제1 VRRP 그룹의 백업 라우터로, 제2 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 동작한다.
제3 라우터(100-3)는 제1 VRRP 그룹 및 제2 VRRP 그룹의 백업 라우터로 동작한다. 백업 라우터로만 동작하는 제3 라우터(100-3)는 대기 상태로 동작하며, 패킷 포워딩(라우팅)을 수행하지 않는다.
제1 VRRP 그룹에 속한 제1 단말(200-1) 및 제2 단말(200-2)은 외부 네트워크(10)와 통신하기 위하여 제1 VRRP 라우터(100-1)가 운용하는 가상 라우터의 IP 주소를 디폴트 게이트웨이 주소(default gateway address)로 설정한다. 제2 VRRP 그룹에 속한 제3 단말(200-3) 내지 제6 단말(200-6)은 외부 네트워크(10)와 통신하기 위하여 제2 VRRP 라우터(100-2)가 운용하는 가상 라우터의 IP 주소를 디폴트 게이트웨이 주소로 설정한다.
VRRP 라우터들(100-1, 100-2, 100-3)에는 각각의 VRRP 그룹에 대하여 설정된 VRRP 라우터들(100-1, 100-2, 100-3)의 우선순위가 저장될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 마스터 라우터의 우선순위는 해당 VRRP 그룹에 대하여 가장 높게 설정된다.
만약, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 VRRP 라우터(100-2)에 장애가 발생하면, 제2 VRRP 그룹의 백업 라우터인 제1 VRRP 라우터(100-1) 또는 제3 VRRP 라우터(100-3) 중 우선순위가 높은 VRRP 라우터가 마스터 라우터로 선택된다.
구체적으로, 제2 VRRP 라우터(100-2)에 장애가 발생하면, 제2 VRRP 라우터(100-2)는 자신의 우선순위를, 마스터 라우터로 선택될 백업 라우터보다 낮게 재설정한다. 제2 VRRP 라우터(100-2)는 재설정된 우선순위를 포함한 VRRP Advertisement 패킷(1)을 제1 VRRP 라우터(100-1) 및 제3 VRRP 라우터(100-3)로 전송한 후, 마스터 라우터로서의 동작을 종료할 수 있다.
이 경우, 제1 VRRP 라우터(100-1) 및 제3 VRRP 라우터(100-3)는 제2 VRRP 라우터(100-2)로부터 수신된 VRRP Advertisement 패킷(1)의 재설정된 우선순위와 기저장된 우선순위를 비교하여, 자신의 우선순위가 가장 높은 경우 마스터 라우터로 동작 상태를 전환한다.
또는, 제2 VRRP 라우터(100-2)에 고장이 발생하면, 제2 VRRP 라우터(100-2)는 VRRP Advertisement 패킷(1)을 제1 VRRP 라우터(100-1) 및 제3 VRRP 라우터(100-3)로 전송하지 못하고, 마스터 라우터로서의 동작을 종료할 수 있다.
Master Down Timer가 만료될 때까지 VRRP Advertisement 패킷(1)을 수신하지 못한 제1 VRRP 라우터(100-1) 및 제3 VRRP 라우터(100-3)는, 기저장된 우선순위에서 제2 VRRP 라우터(100-2)를 제외하고 자신의 우선순위가 가장 높은 경우 마스터 라우터로 동작 상태를 전환한다.
마스터 라우터로 선택된 VRRP 라우터는 제2 VRRP 그룹을 위한 가상 라우터를 설정한다. 이때, 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소는 제2 VRRP 라우터(100-2)가 운용하던 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소와 동일하게 설정된다. 가상 라우터를 설정한 VRRP 라우터는 VRRP Advertisement 패킷(1) 및 GARP 패킷(3)을 다른 VRRP 라우터 및 제2 VRRP 그룹의 제3 단말(200-3) 내지 제6 단말(200-6)에게 주기적으로 전송한다. 이후에, 마스터 라우터로 선택된 VRRP 라우터는 가상 라우터를 통하여 제2 VRRP 그룹의 패킷 포워딩(라우팅)을 수행한다.
상술한 바와 같이 일반적인 네트워크 시스템에서는 제2 VRRP 라우터(100-2)의 장애 시, 제2 VRRP 그룹의 백업 라우터인 제1 VRRP 라우터(100-1) 또는 제3 VRRP 라우터(100-3) 중 우선순위가 높은 VRRP 라우터가 마스터 라우터로 선택된다. 그러나 다양한 네트워크 시스템 환경에서, 언제나 우선순위가 높은 VRRP 라우터를 마스터 라우터로 선택하는 것은 효율적이지 않을 수 있다. 보다 효과적인 로드 밸런싱을 위하여는, 우선순위가 낮은 VRRP 라우터라도 마스터 라우터로 선택될 필요가 있을 수 있다.
만약, 제1 VRRP 라우터(100-1)의 우선순위가 제3 VRRP 라우터(100-3)보다 높다면, 제1 VRRP 라우터(100-2)가 제2 VRRP 그룹을 위한 마스터 라우터로 선택된다. 그러나 도 2의 실시 예에서, 제1 VRRP 라우터(100-1)는 이미 제1 VRRP 그룹을 위한 가상 라우터를 운용하고 있다.
하나의 물리 인터페이스를 구비하는 VRRP 라우터는 가상 라우터에 두 개의 서로 다른 MAC 주소를 중복 설정할 수 없으므로, 제1 VRRP 라우터(100-1)가 제2 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 동작하기 위해서는, 이미 운용 중인 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소를 제2 VRRP 라우터(100-2)가 운용하던 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소와 동일하게 변경해야 한다.
제1 VRRP 라우터(100-1)의 가상 라우터에 대한 IP 주소 및 MAC 주소가 변경되면, 제1 VRRP 그룹에 대한 게이트웨이로 동작할 수 없기 때문에 제1 VRRP 그룹의 단말들(200-1, 200-2)에서는 네트워크 단절이 발생하게 된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 우선순위가 낮은 제3 VRRP 라우터(100-3)가 제2 VRRP 그룹을 위한 마스터 라우터로 선택되는 것이 더욱 효율적일 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 다양한 실시 예에서는, 우선순위가 가장 높은 VRRP 라우터라 하더라도 이미 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 동작하는 경우에는, 다른 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 선택되지 않도록 하는 방법을 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 VRRP 라우터(100)는 시작 단계에서 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작 중일 수 있다.
VRRP 라우터(100)는 Master Down Timer를 구동한다(401). 이후에, VRRP 라우터(100)는 Master Down Timer가 만료되지 않은 동안, VRRP 패킷이 수신되는지 여부를 판단할 수 있다(402). 여기서 VRRP 패킷은 VRRP Advertisement 패킷(1)일 수 있다.
Master Down Timer가 만료되기 전에 VRRP 패킷이 수신되면, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷이 유효한 패킷인지 여부를 판단할 수 있다(403). 일 예로, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷의 정보가 기저장된 정보와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷의 목적지 IP 주소가 기저장된 라우팅 테이블의 IP 주소 목록에 포함된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 또는, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷에 포함된 VRRP 그룹에 대한 정보가 자신이 백업 라우터로 동작 중인 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 정보와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.
수신된 VRRP 패킷이 유효한 패킷이 아니면, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷을 폐기하고(404), Master Down Timer가 만료되기 전에 다른 VRRP 패킷이 수신되는지 여부를 판단하는 단계로 회귀하여 관련 동작을 수행한다(402).
수신된 VRRP 패킷이 유효한 패킷이면, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷을 분석하여(405), 자신이 백업 라우터로 동작 중인 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 전환해야 하는지 여부를 판단한다(406). 구체적으로, VRRP 라우터(100)는 수신된 VRRP 패킷에 포함된 우선순위와 자신의 우선순위를 비교하여, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 전환해야 하는지 여부를 판단할 수 있다.
수신된 VRRP 패킷에 포함된 우선순위보다 VRRP 라우터(100)의 우선순위가 낮으면, VRRP 라우터(100)는 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터가 정상적으로 동작 중이며 자신이 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 전환해야 할 필요가 없는 것으로 판단할 수 있다. VRRP 라우터(100)는 Master Down Timer가 만료되기 전에 다른 VRRP 패킷이 수신되는지 여부를 판단하는 단계로 회귀하여 관련 동작을 수행한다(402).
수신된 유효한 VRRP 패킷에 포함된 우선순위보다 VRRP 라우터(100)의 우선순위가 높거나, Master Down Timer가 만료될 때까지 VRRP 패킷이 수신되지 않으면, 즉, 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, VRRP 라우터(100)는 자신이 백업 라우터로 동작 중인 상기 임의의 VRRP 그룹에 대하여 마스터 라우터로 전환해야 하는 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, VRRP 라우터(100)는 자신이 이미 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단한다(407).
자신이 이미 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인 것으로 판단되면, VRRP 라우터(100)는 자신이 백업 라우터로 동작 중인 상기 임의의 VRRP 그룹에 대하여 백업 라우터 상태로 계속해서 동작한다. 그에 따라 VRRP 라우터(100)는 Master Down Timer를 다시 구동하는 단계로 회귀하여 동작을 수행한다(401).
한편, 자신이 이미 다른 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, VRRP 라우터(100)는 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 상태를 전환한다(408). 구체적으로, VRRP 라우터(100)는 상기 임의의 VRRP 그룹을 위한 가상 라우터 생성하고, 생성된 가상 라우터에 대하여, 기존의 가상 라우터와 동일한 IP 주소와 MAC 주소를 설정한다. 이후에 VRRP 라우터(100)는 Advertisement Timer를 구동하여, Advertisement Timer가 만료될 때마다 자신이 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작하고 있음을 알리기 위한 VRRP 패킷을 주변 VRRP 라우터들로 전송한다. 이때, VRRP 패킷은 VRRP Advertisement 패킷(1)일 수 있으며, VRRP 라우터(100)의 IP 주소, MAC 주소 및 우선순위를 포함할 수 있다.
또한, VRRP 라우터(100)는 상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말에게 설정된 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소 등을 포함하는 GARP 패킷(3)을 전송하고, 상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말에 대하여 패킷 포워딩(라우팅)을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 VRRP 라우터의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 VRRP 라우터(100)는 통신부(110), 제어부(120) 및 저장부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(110)는 외부와 데이터 통신을 수행한다. 통신부(110)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 수신기 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 통신부(110)는 다른 VRRP 라우터들과 VRRP 패킷을 주고받는다. 일 예로, 통신부(110)는 VRRP 라우터(100)가 마스터 라우터로 동작하는 경우에, 다른 VRRP 라우터들로 VRRP Advertisement 패킷(1)을 전송하거나, VRRP 라우터(100)가 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 경우에, 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로부터 VRRP Advertisement 패킷(1)을 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 통신부(110)는 VRRP 라우터(100)가 마스터 라우터로 동작하는 경우에, 해당 VRRP 그룹의 적어도 하나의 스위치 및 단말로 GARP 패킷(3) 을 전송할 수 있다.
이를 위하여, 통신부(110)는 VRRP 엔진 내부의 소켓 통신 모듈(101)을 포함할 수 있다.
제어부(120)는 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 수행하기 위하여, VRRP 라우터(100)의 각 구성 요소들을 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 통신부(110)를 통하여 VRRP 패킷이 수신되면, 수신된 VRRP 패킷에 포함된 정보를 기초로, 자신이 백업 라우터로 동작 중인 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 전환할지 여부를 판단하고, 마스터 라우터로 전환할 것으로 판단되면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 경우에 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 전환을 수행한다.
제어부(120)는 본 발명에 따른 VRRP 라우터 제어 방법을 수행하기 위하여 VRRP 엔진을 구비할 수 있고, 타이머(102), 상태 전환 모듈(103) 등을 포함할 수 있다.
제어부(120)의 구체적인 제어 동작은 도 4를 참조하여 설명한 바와 같다.
저장부(130)는 제어부(120)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 저장부(130)에 저장된 프로그램은 제어부(120)에 의하여 실행될 수 있다.
또한, 저장부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라, VRRP 라우터들의 우선순위, IP 주소, MAC 주소 등에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(130)는 가상 라우터를 위한 자원을 할당하고, 가상 라우터의 IP 주소, MAC 주소에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.
이를 위하여, 저장부(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 기술적 특징에 따르면, VRRP 네트워크 시스템에 있어서, 중복되는 가상 라우터의 생성을 방지할 수 있다.
일반적으로 하나의 물리 인터페이스에 다중 MAC 주소를 설정하는 것이 불가능한 상황에서, 중복된 가상 라우터의 생성은 이미 구동 중인 가상 라우터의 동작에 이상을 초래하고, 결과적으로 이미 구동 중인 가상 라우터에 연결된 단말들의 통신 단절을 야기한다. 본 발명에 따른 VRRP 라우터의 제어 방법에 따르면, 하나의 VRRP 라우터가 여러 VRRP 그룹의 마스터 라우터로 선택되는 상황을 제어함으로써, 중복되는 가상 라우터의 생성을 방지하고, 이미 구동 중인 가상 라우터에 연결된 단말들의 통신에 단절을 일으키지 않고 마스터 라우터의 선택 및 전환이 가능하게 된다.
또한, 상술한 본 발명의 기술적 특징에 따르면, 네트워크의 로드가 비대칭적으로 어느 한 VRRP 라우터에 집중된 경우에, 효율적인 로드 밸런싱을 달성할 수 있다.
일반적으로 VRRP에서는 임의의 마스터 라우터에 장애가 발생한 경우, 우선순위가 높은 다른 VRRP 라우터가 마스터 라우터로 전환된다. 그러나 네트워크 상황에 따라서, 우선순위가 낮더라도 네트워크 로드가 적은 VRRP 라우터가 마스터 라우터로 선택되는 것이 로드 밸런싱에 효과적일 수 있다. 본 발명에 따른 VRRP 라우터의 제어 방법에 따르면, 이미 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작하고 있어서 네트워크 로드가 큰 VRRP 라우터가 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 선택되는 것을 방지하고, 로드가 낮은 다른 VRRP 라우터가 마스터 라우터로 선택되도록 함으로써, 효율적인 로드 밸런싱을 달성할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: VRRP 라우터
110: 통신부
120: 제어부
130: 저장부
101: 소켓 통신 모듈
102: 타이머
103: 상태 전환 모듈
104: 데이터 베이스
105: 커널

Claims (16)

  1. VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 라우터의 제어 방법으로,
    임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 단계;
    상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 마스터 라우터로 전환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트는,
    제1 타이머가 만료되기 전에 상기 VRRP 라우터보다 낮은 우선순위를 포함하는 VRRP 패킷을 수신하는 경우 및 상기 제1 타이머가 만료될 때까지 VRRP 패킷이 수신되지 않는 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 단계는,
    대기 상태에서 제1 타이머를 구동하는 단계; 및
    상기 제1 타이머가 만료되기 전에 VRRP 패킷이 수신되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 단계는,
    상기 제1 타이머가 만료되기 전에 상기 VRRP 패킷이 수신되면, 상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷이 아니면, 상기 VRRP 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷이면, 상기 VRRP 패킷에 포함된 우선순위를 상기 VRRP 라우터의 우선순위와 비교하는 단계; 및
    상기 VRRP 패킷에 포함된 우선순위가 상기 VRRP 라우터의 우선순위보다 낮으면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제1 타이머가 만료될 때까지 상기 VRRP 패킷이 수신되지 않으면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 백업 라우터로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 임의의 VRRP 그룹의 이전 가상 라우터와 동일한 IP 주소와 MAC 주소를 갖는 가상 라우터 생성하는 단계;
    상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말들로 상기 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소를 전송하는 단계; 및
    상기 가상 라우터를 이용하여 상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말들의 패킷 포워딩을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 외부와 데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    임의의 VRRP(Virtual Redundancy Router Protocol) 그룹에 대한 백업 라우터로 동작하는 상태에서 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생하면, 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인지 여부를 판단하고, 상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중이지 않은 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 마스터 라우터로 전환을 수행하는 제어부 포함하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    제1 타이머가 만료되기 전에 상기 통신부를 통하여 상기 VRRP 라우터보다 낮은 우선순위를 포함하는 VRRP 패킷을 수신하는 경우 및 상기 제1 타이머가 만료될 때까지 상기 통신부를 통하여 VRRP 패킷이 수신되지 않는 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    대기 상태에서 제1 타이머를 구동하고, 상기 제1 타이머가 만료되기 전에 VRRP 패킷이 수신되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 타이머가 만료되기 전에 상기 VRRP 패킷이 수신되면, 상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷인지 여부를 판단하고, 상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷이 아니면, 상기 VRRP 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 VRRP 패킷이 유효한 패킷이면, 상기 VRRP 패킷에 포함된 우선순위를 상기 VRRP 라우터의 우선순위와 비교하고, 상기 VRRP 패킷에 포함된 우선순위가 상기 VRRP 라우터의 우선순위보다 낮으면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 타이머가 만료될 때까지 상기 VRRP 패킷이 수신되지 않으면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터 전환 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 다른 VRRP 그룹에 대한 마스터 라우터로 동작 중인 것으로 판단되면, 상기 임의의 VRRP 그룹에 대한 상기 백업 라우터로 동작하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 임의의 VRRP 그룹의 이전 가상 라우터와 동일한 IP 주소와 MAC 주소를 갖는 가상 라우터 생성하고, 상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말들로 상기 가상 라우터의 IP 주소 및 MAC 주소를 전송하고, 상기 가상 라우터를 이용하여 상기 임의의 VRRP 그룹에 속한 적어도 하나의 스위치 및 단말들의 패킷 포워딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 VRRP 라우터.
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