KR20180028291A - Traffic control method based on ethernet frame - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 산업용 통신 네트워크를 위한 고가용성 네트워크 프로토콜 중 하나인 HSR(High-availability Seamless Redundancy) 기반의 네트워크가 STP/RSTP(Spanning-Tree Protocol/Rapid STP) 기반의 외부 네트워크와 연계하는 경우 발생 가능한 브로드캐스트 스톰(broadcast storm) 또는 트래픽 폭주 문제를 해결할 수 있는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic control method based on an Ethernet frame. In particular, when a high-availability seamless redundancy (HSR) -based network, which is one of high availability network protocols for industrial communication networks, is associated with an external network based on STP / RSTP (Spanning-Tree Protocol / Rapid STP) To an Ethernet frame-based traffic control method capable of solving a broadcast storm or traffic congestion problem.
최근 IT 및 정보통신 기술 발전과 더불어 산업계도 빠른 속도로 디지털화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 각 네트워크 간의 연계성 확보 및 각 네트워크 간 증가하는 다량의 데이터에 대한 처리를 용이하게 하기 위한 새로운 개념의 통신기술의 필요성이 대두되고 있는 추세에 있다.Recently, with the development of IT and ICT technologies, industry is rapidly digitizing, and accordingly, a new concept of communication technology for securing the interconnection between each network and facilitating processing of a large amount of data between each network There is a growing need.
이러한 추세에 발맞춰 최근 디지털 변전소 등에 도입이 확대되고 있는 산업용 통신 네트워크를 위한 고가용성 네트워크 프로토콜 중 하나인 HSR(High-Availability Seamless Redundancy)은 IEC 62439에 따른 이더넷 기반의 네크워크 기술을 의미하며, HSR 기반의 네트워크의 경우 링 토폴로지 형태를 기반으로 하나의 트래픽을 이중화하여 전송함으로써 전송되는 데이터에 대한 높은 신뢰성을 담보할 수 있는 장점을 가지게 된다.HSR (High-Availability Seamless Redundancy), which is one of high-availability network protocols for industrial communication networks, has recently been introduced in digital substations to meet these trends. It means Ethernet-based network technology according to IEC 62439, The network has a merit of securing high reliability of transmitted data by duplicating and transmitting one traffic based on the ring topology type.
또한, 상기와 같은 특징을 갖는 HSR 기반의 네트워크의 경우 RedBox(Redundancy Box)를 통해 기존의 네트워크들과 쉽게 연계가 가능하다는 장점 또한 가지고 있으나, 기존의 네트워크 중 STP/RSTP(Spanning-Tree Protocol/Rapid STP) 기반의 네트워크와 연계시 상황에 따라 브로드캐스트 스톰 또는 트래픽 폭주문제가 발생할 가능성이 매우 높아지는 문제점이 있었다.In addition, HSR-based networks having the above characteristics have the advantage of being able to easily link with existing networks through RedBox (Redundancy Box). However, in the existing network, STP / Spanning Tree Protocol / Rapid STP) based networks, there is a problem that the possibility of a broadcast storm or a traffic congestion problem becomes very high.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 HSR 네트워크를 구성하는 복수 개의 노드가 네트워크 관리 또는 트래픽 제어를 목적으로 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 전송 및 수신한 이더넷 프레임 분석 후 상기 분석 결과에 따라 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 변경하거나 또는 상기 수신된 이더넷 프레임을 HSR 네트워크 내의 다른 포트로 전달하는 방식으로 외부 네트워크의 프로토콜에 의존하지 않고 HSR 기반의 네트워크 자체적으로 브로드 캐스트 스톰 또는 트래픽 폭주 문제를 해결할 수 있는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an Ethernet frame transmission method and an Ethernet frame transmission method in which a plurality of nodes constituting an HSR network transmit and receive Ethernet frames having a predetermined structure for network management or traffic control, The HSR-based network itself does not depend on the protocol of the external network by changing the state of the port receiving the Ethernet frame or transmitting the received Ethernet frame to another port in the HSR network, And to provide an Ethernet frame-based traffic control method capable of solving the above problem.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법은 (a) 네트워크를 구성하는 복수 개의 노드 중 하나의 노드가 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임을 전송하는 단계; (b) 상기 하나의 노드가 이더넷 프레임을 수신하는 단계; 및 (c) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 분석한 후 상기 분석 결과에 따라 상기 하나의 노드에 포함되며 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 변경하거나 또는 상기 수신된 이더넷 프레임을 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an Ethernet frame-based traffic control method including: (a) transmitting an Ethernet frame having a predetermined structure by one of a plurality of nodes constituting a network; (b) the one node receiving an Ethernet frame; And (c) after the one node analyzes the received Ethernet frame, changes the state of the port included in the one node and received the Ethernet frame according to the analysis result, or changes the state of the received Ethernet frame To other nodes constituting the network.
또한, 상기 (a) 단계에서 상기 하나의 노드는 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 전송 시 마다 미리 저장된 전송 횟수 정보를 갱신할 수 있다.In addition, in step (a), the one node may update the transmission number information previously stored every time the Ethernet frame having the predetermined structure is transmitted.
또한, 상기 (a) 단계는 (a1) 상기 하나의 노드가 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임을 전송하는 단계, (a2) 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 1 증가시키는 단계, (a3) 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 확인하는 단계, 및 (a4) 상기 하나의 노드가 상기 확인 결과에 따라 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 그대로 유지하거나 또는 상기 비트값을 임의의 비트값으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) further comprises: (a1) transmitting the Ethernet frame having the predetermined structure by the one node, (a2) incrementing the bit value corresponding to the transmission number information by one (A3) the one node checks a bit value corresponding to the transmission number information, and (a4) the one node keeps the bit value corresponding to the transmission number information as it is Or changing the bit value to an arbitrary bit value.
또한, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계, (c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임이 아닌 경우 상기 하나의 노드가 상기 이너넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 확인하는 단계, 및 (c3) 상기 확인 결과에 따라 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하거나 또는 외부로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.The step (c) includes the steps of (c1) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, (c2) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure The method of
또한, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계, (c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소(source address) 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스(MAC address) 정보와의 일치 여부를 확인하는 단계, (c3) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소 정보와 상기 맥 어드레스 정보가 일치하는 경우 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 0으로 만드는 단계, 및 (c4) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.The step (c) includes the steps of (c1) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, (c2) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure Determining whether the source address information of the received Ethernet frame matches the MAC address information of the one node in the case of the Ethernet frame having the determined structure; If the source address information and the MAC address information of the received Ethernet frame coincide with each other, the one node sets the bit value corresponding to the transmission number information to 0, and (c4) And deleting the received Ethernet frame.
또한, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계, (c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소(source address) 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스(MAC address) 정보와의 일치 여부를 확인하는 단계, (c3) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소 정보와 상기 맥 어드레스 정보가 일치하는 경우 상기 하나의 노드가 상기 포트의 상태를 확인하는 단계, 및 (c4) 상기 확인 결과에 따라 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하거나 또는 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.The step (c) includes the steps of (c1) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, (c2) confirming whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure Determining whether the source address information of the received Ethernet frame matches the MAC address information of the one node in the case of the Ethernet frame having the determined structure; If the source address information and the MAC address information of the received Ethernet frame coincide with each other, the one node checks the status of the port, and (c4) Or to other nodes that make up the network.
또한, 상기 네트워크는 HSR(High-availability Seamless Redundancy) 프로토콜을 기반으로 동작할 수 있다.In addition, the network may operate based on a High-availability Seamless Redundancy (HSR) protocol.
또한, 상기 하나의 노드는 DANH(Doubly Attached Node implementing HSR) 또는 RedBox(Redundancy Box)일 수 있다.In addition, the one node may be a Double Attached Node (HSR) or a Redundancy Box (DAB).
또한, 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임은 슈퍼비전 프레임(Supervision frame)일 수 있다.In addition, the Ethernet frame having the predetermined structure may be a Supervision frame.
본 발명에 의하면 HSR 기반의 네크워크를 구성하는 노드에서 이루어지는 주기적인 이더넷 프레임 전송 및 수신한 이더넷 프레임의 분석에 의해 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태를 변경하는 방식으로 외부 네트워크의 프로토콜에 의존하지 않고 HSR 기반의 네트워크 자체적으로 브로드캐스트 스톰 또는 트래픽 폭주 문제를 해결할 수 있는 효과를 갖는다.According to the present invention, by periodically transmitting an Ethernet frame in an HSR-based network and analyzing a received Ethernet frame, the port state of the received Ethernet frame is changed, and HSR Based network itself has the effect of solving the problem of broadcast storm or traffic congestion.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법에 대한 순서도,
도 2 및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법이 적용되는 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 1의 S100에 대한 상세 순서도,
도 5는 도 2 및 3의 노드 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 도 1의 S300에 대한 상세 순서도, 및
도 7은 도 6의 포트 제어부 동작에 대한 개념도 이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of controlling traffic based on an Ethernet frame according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
2 and 3 are views schematically showing a network structure to which an Ethernet frame-based traffic control method according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
4 is a detailed flowchart of S100 of FIG. 1,
Figure 5 schematically shows the node configuration of Figures 2 and 3,
6 is a detailed flowchart of S300 in Fig. 1, and Fig.
7 is a conceptual diagram of the port control unit operation of FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들을 설명함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in describing the constituent elements of each drawing, it should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are displayed on different 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. Further, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be practiced by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법의 순서도, 도 2 및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법이 적용되는 네트워크 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart of an Ethernet frame-based traffic control method according to a preferred embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 schematically show a network structure to which an Ethernet frame- based traffic control method according to a preferred embodiment of the present invention is applied. Fig.
도 1 내지 3을 참조하면, S100에서 네트워크(1)를 구성하는 복수 개의 노드(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 900, 100) 중 하나의 노드가 네트워크 관리 또는 트래픽 제어를 목적으로 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임을 전송한다. 1 to 3, it is assumed that one of the
이때, S100에서 상기 하나의 노드는 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 전송 시마다 상기 하나의 노드에 포함된 별도의 저장 공간에 저장되는 전송 횟수 정보를 갱신할 수 있고, 상기 전송 횟수 정보는 미리 결정된 크기의 바이트(예컨대, 4바이트) 단위로 구현될 수 있다.At this time, in step S100, the one node may update the transmission number information stored in a separate storage space included in the one node each time the Ethernet frame having the predetermined structure is transmitted, and the transmission number information may be a predetermined size (E.g., 4 bytes).
또한, S100에서 네트워크(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 IEC 62439에 따른 고가용성 네트워크 프로토콜 중 하나인 HSR(High-availability Seamless Redundancy) 기반의 링 토폴리지 형태를 가지는 네트워크일 수 있고, 상기 하나의 노드는 동일한 물리 주소 인터페이스 2개를 구비하는(다시 말해서, 동일한 이더넷 프레임을 양방향 전송하기 위한 2개의 입출력 포트를 구비하는) DANH(Doubly Attached Node implementing HSR) 또는 2개의 입출력 포트 및 외부 네트워크와의 연결을 위한 별도의 입출력 포트(다시 말해서, 인터링크(interlink)용 포트)를 구비하는 RedBox(Redundancy Box)일 수 있다.In step S100, the
예컨대, 도 3을 참조하면 본 발명의 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법이 적용되는 네트워크(1)는 8개의 DANH(10, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) 및 2개의 RedBox(20, 30)를 포함할 수 있고, 상기 2개의 RedBox(20, 30)의 경우 외부 네트워크(110)와 연결될 수 있는데, 상기 외부 네트워크(110)는 STP/RSTP(Spanning-Tree Protocol/Rapid STP)기반의 네트워크일 수 있다.For example, referring to FIG. 3, a
또한, 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임은 IEC 62439-3에 따른 구조를 가지며, 네트워크 감시를 위해 각 노드들로부터 주기적으로 전송되는 이더넷 프레임인 슈퍼비전 프레임(Supervision frame)일 수 있는데, 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임의 경우 슈퍼비전 프레임에 한정되는 것은 아니며, S100의 상세 과정은 이하 도 4를 참조하여 후술한다.In addition, the Ethernet frame having the predetermined structure may have a structure according to IEC 62439-3, and may be a supervision frame, which is an Ethernet frame periodically transmitted from each node for network monitoring, The Ethernet frame having the structure is not limited to the supervision frame, and the detailed procedure of S100 will be described later with reference to FIG.
S200에서 상기 하나의 노드가 이더넷 프레임을 수신하고, S300에서 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임을 분석한 후 상기 분석 결과에 따라 상기 하나의 노드에 포함되며 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 변경하거나 또는 상기 수신한 이더넷 프레임을 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하면 종료가 이루어진다.In step S200, the one node receives the Ethernet frame. In step S300, the one node analyzes the received Ethernet frame, and according to the analysis result, the state of the port included in the one node and the Ethernet frame received Or if the received Ethernet frame is transmitted to other nodes constituting the network, the termination is performed.
이때, S300의 상세 구성은 이하 도 6을 참조하여 후술한다.At this time, the detailed configuration of S300 will be described later with reference to Fig.
도 4는 도 1의 S100에 대한 상세 순서도이며, 도 4를 참조하면, S110에서 상기 하나의 노드가 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임을 전송한다.FIG. 4 is a detailed flowchart of S100 of FIG. 1. Referring to FIG. 4, in step S110, the one node transmits an Ethernet frame having the predetermined structure.
S130에서 상기 하나의 노드가 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임의 전송 횟수 카운트(count)를 위해 전술한 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 1 증가시킨다.In step S130, the one node increments the bit value corresponding to the transmission number information by one for the number of transmissions of the Ethernet frame having the predetermined structure.
S150에서 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 확인한 후 S170에서 상기 확인 결과 상기 비트값이 0이 아닌 경우 종료가 이루어진 후 S200이 수행될 수 있고, 상기 S170에서 상기 비트값이 0인 경우 S190에서 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 임의의 값으로 변경한 후 종료가 이루어지고 상기 S200이 수행될 수 있다.In step S150, the one node confirms the bit value corresponding to the transmission number information. If it is determined in step S170 that the bit value is not 0, S200 may be performed after completion of the bit value. In step S170, 0, the one node changes the bit value corresponding to the transmission number information to an arbitrary value in step S190, and then terminates and the step S200 can be performed.
이와 같이, 상기 S170에서 상기 비트값이 0인 경우 상기 S190에서 상기 하나의 노드가 상기 비트값을 임의의 값으로 변경하는 이유는 상기 S300의 수행 이전(다시 말해서, 상기 수신한 이더넷 프레임의 분석 이전)에 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값이 0이 되지 않도록 하기 위함인데, 이를 이하 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.If the bit value is 0 in step S170, the reason why the one node changes the bit value to an arbitrary value in step S190 is that before the execution of S300 (i.e., before analysis of the received Ethernet frame ) In order to prevent the bit value corresponding to the transmission number information from becoming 0, which will be described in more detail with reference to FIG.
도 5는 도 2 및 3의 노드 구조를 개략적으로 도시한 도면, 도 6은 도 1의 S300에 대한 상세 순서도, 및 도 7은 도 5의 포트 제어부 동작에 대한 참고도이다.FIG. 5 schematically illustrates the node structure of FIGS. 2 and 3, FIG. 6 is a detailed flow chart of S300 of FIG. 1, and FIG. 7 is a reference diagram of the port control operation of FIG.
먼저, 도 5는 도 2 및 3에 도시된 복수 개의 노드(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) 중 RedBox인 Node 2(20)의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로써, 도 5를 참조하면 Node2(20)는 제1 포트(21), 제2 포트(23), 제3 포트(25), 포트 제어부(27), 및 정보 저장부(29)를 포함한다.5 schematically shows the structure of a
제1 포트(21) 및 제2 포트(23)는 HSR에 따른 양방향 데이터 전송을 위한 입출력 포트이고, 제3 포트(25)는 외부 네트워크와의 연결을 위한(다시 말해서, 인터링크(interlink) 역할을 수행하는) 입출력 포트이며, 포트 제어부(27)는 제3 포트(25)를 통해 이더넷 프레임이 수신되는 경우 이를 분석하여 제3 포트(25)의 상태를 변경하거나, 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하거나, 또는 상기 수신된 이더넷 프레임을 제1 포트(21) 및 제2 포트(33)를 통해 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로(예컨대, 네트워크(1)에 포함되며 Node2(20)와 인접한 Node1(10) 및 Node3(30)에 각각 포함된 포트들로) 전달한다.The
이때, 포트 제어부(27)는 제3 포트(25)의 상태를 '차단'(Blocking), '학습'(Learning), 및 '전달'(Forwarding) 상태로 변경할 수 있는데, 이를 도 6 및 7을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.At this time, the
그리고, 정보 저장부(29)는 도 1 내지 3을 참조하여 전술한 바 있는 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 전송 시 갱신되는 전송 횟수 정보가 저장된다.The
그리고, 도 6을 참조하면, S310에서 하나의 노드가 수신한 이더넷 프레임이 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인한다.Referring to FIG. 6, in step S310, it is confirmed whether the Ethernet frame received by one node is an Ethernet frame having a predetermined structure.
이때, S310에서 상기 하나의 노드는 다양한 방식으로 상기 수신한 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인할 수 있는데, 일 예로 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임이 슈퍼비전 프레임(supervision frame)인 경우 상기 하나의 노드(다시 말해서, 상기 하나의 노드의 포트 제어부(27))는 상기 슈퍼비전 프레임의 목적지 주소(destination address)를 확인하는 방식(다시 말해서, IEC 62439-3에 따라 슈퍼비전 프레임의 목적지 주소는 '01-15-4E-00-01-XX'와 같은 형태로 표기되므로 이를 확인하는 방식으로 상기 수신한 이더넷 프레임의 슈퍼비전 프레임 여부를 확인 가능함)을 적용할 수 있다.At this time, in S310, the one node can confirm whether the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure in various ways. For example, if the Ethernet frame having the predetermined structure is a supervision frame, , The one node (that is, the
상기 S310에서의 확인 결과 상기 수신한 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우 S320 및 S330이 수행되며, 이에 따라 상기 하나의 노드는 상기 수신한 이더넷 프레임의 소스 주소(source address) 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스(MAC address) 정보의 일치 여부를 확인한다.If it is determined in step S310 that the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, steps S320 and S330 are performed. Accordingly, the one node transmits the source address information of the received Ethernet frame And checks whether the MAC address information of the one node matches.
추가로, 상기 S310에서의 확인 결과 상기 수신한 이더넷 프레임이 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임이 아닌 경우(다시 말해서, 상기 수신한 이더넷 프레임이 일반 이더넷 프레임인 경우) S320 및 S350이 수행되며, 이에 따라 상기 하나의 노드는 자신의 포트(다시 말해서, 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트) 상태를 확인한 후 상기 확인 결과에 따라 다음 단계들을 수행할 수 있다.If it is determined in step S310 that the received Ethernet frame is not an Ethernet frame having a predetermined structure (in other words, if the received Ethernet frame is a general Ethernet frame), steps S320 and S350 are performed. The one node can confirm the status of its own port (that is, the port receiving the Ethernet frame), and perform the following steps according to the confirmation result.
상기 S330에서의 확인 결과 상기 수신한 이더넷 프레임의 소스 주소 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스 정보가 일치하는 경우(다시 말해서, 상기 수신한 이더넷 프레임이 상기 하나의 노드 자신이 전송한 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우) S380 및 S390이 수행되며, 이에 따라 상기 하나의 노드는 정보 저장부(29)에 저장된 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 0으로 변경하고, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 '차단'으로 변경하며, 상기 수신한 이더넷 프레임을 삭제한 후 종료가 이루어진다.If it is determined in step S330 that the source address information of the received Ethernet frame matches the MAC address information of the one node (in other words, if the received Ethernet frame is the predetermined structure S380 and S390 are performed, the one node changes the bit value corresponding to the transmission number information stored in the
이때, 상기 하나의 노드에서 상기와 같은 동작(S310, S320, S330, S340, S380, 및 S390)이 수행되는 이유는, 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임이 네트워크(1)의 Node 2(20) 및 Node 3(30)와 외부 네트워크(110)의 SW 2(114) 및 SW 1(112)로 구성되는 경로를 통해 Node 2(20)로 유입되었다고 판단하여 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 '차단'으로 변경하고 상기 수신한 이더넷 프레임을 드랍(drop)함으로써, 상기 경로 형성에 따른 브로드캐스트 스톰을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.The reason why the one node performs the above operations (S310, S320, S330, S340, S380, and S390) is that the one Ethernet node receives the Ethernet frame from the
또한, 상기 S330에서의 확인 결과 상기 수신한 이더넷 프레임의 소스 주소 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스 정보가 일치하지 않는 경우(다시 말해서, 상기 수신한 이더넷 프레임이 자신이 전송하지 않은 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우) S340 및 S350이 수행되며, 이에 따라 상기 하나의 노드는 자신의 포트(다시 말해서, 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트) 상태를 확인한다.If it is determined in step S330 that the source address information of the received Ethernet frame does not match the MAC address information of the one node (in other words, the received Ethernet frame has a predetermined structure S340 and S350 are performed, so that the one node confirms the status of its own port (that is, the port that received the Ethernet frame).
그리고, 상기 확인 결과 자신의 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '차단'인 경우 S355 및 S390이 수행되고, 이에 따라 상기 하나의 노드는 상기 수신한 이더넷 프레임을 삭제한 후 종료가 이루어진다.If it is determined that the port status of the Ethernet frame received is 'blocked', steps S355 and S390 are performed. Accordingly, the one node deletes the received Ethernet frame and terminates the process.
이때, 상기 하나의 노드에서 상기와 같은 동작(S350, S355, S390)이 수행되는 이유는, 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임이 일반 이더넷 프레임이거나 또는 자신이 전송하지 않은 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우라도 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '차단'인 경우 상기 수신한 이더넷 프레임을 삭제함으로써, 외부 네트워크를 통해 유입되는 데이터에 의해 과도한 트래픽이 유발되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.At this time, the reason why the above-mentioned operations (S350, S355, S390) are performed at the one node is that the one Ethernet node receives the Ethernet frame as a general Ethernet frame or has a predetermined structure Even in the case of an Ethernet frame, if the port status of the Ethernet frame received is 'blocked', the received Ethernet frame is deleted, thereby preventing excessive traffic from being caused by data flowing through the external network .
또한, 상기 확인 결과 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '차단'이 아닌 경우 S360에서 상기 하나의 노드는 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '학습' 인지를 확인하여 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '학습'이 아닌 경우 S270에서 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임을 이중화하여 제1 포트(21) 및 제2 포트(23)를 통하여 네트워크(1)를 구성하는 다른 노드들로 전송한 후 종료가 이루어진다.If it is determined in step S360 that the port status of the Ethernet frame is not 'blocked', the one node determines in step S360 whether the port status of the Ethernet frame received is 'learning' If the state is not 'learning', the one node duplicates the received Ethernet frame in step S270 and transmits it to other nodes constituting the
이때, 상기 하나의 노드에서 상기와 같은 동작(S355, S360, S370)이 수행되는 이유는, 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임이 일반 이더넷 프레임이거나 또는 자신이 전송하지 않은 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임이고, 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태도 '차단' 또는 '학습'이 아니므로 상기 수신한 이더넷 프레임이 문제가 없는 것으로 판단하고, 이에 따라 상기 수신한 이더넷 프레임을 네트워크(1)를 구성하는 다른 노드들로 전달하기 위함이다.At this time, the reason why the above-described operations (S355, S360, and S370) are performed at the one node is that the Ethernet frame received by the one node is a general Ethernet frame or has a predetermined structure Ethernet frame, and the port state in which the Ethernet frame is received is also not 'blocking' or 'learning', it is determined that the received Ethernet frame is not a problem, and the received Ethernet frame is configured as a network To other nodes.
또한, 상기 S360에서의 확인 결과 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트 상태가 '학습'인 경우 S365에서 상기 하나의 노드가 정보 저장부(29)에 저장된 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값이 임의의 값 이하인지를 확인하여 상기 비트값이 임의의 값 이하인 경우 S390에서 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임을 드랍한 후 종료가 이루어지고, 상기 비트값이 임의의 값 초과인 경우 S370에서 상기 하나의 노드가 상기 수신한 이더넷 프레임을 이중화하여 제1 포트(21) 및 제2 포트(23)를 통하여 네트워크(1)를 구성하는 다른 노드들로 전송한 후 종료가 이루어진다.If it is determined in step S360 that the port status of the Ethernet frame received is 'learning', in step S365, if the bit value corresponding to the transmission number information stored in the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의해서 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the embodiments described in the present invention are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
(1) : 네트워크
(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) : 노드
(21) : 제1 포트
(23) : 제2 포트
(25) : 제3 포트
(27) : 포트 제어부
(29) : 정보 저장부(1): network
(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)
(21): first port (23): second port
(25): third port (27): port control section
(29): an information storage unit
Claims (9)
(b) 상기 하나의 노드가 이더넷 프레임을 수신하는 단계; 및
(c) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 분석한 후 상기 분석 결과에 따라 상기 하나의 노드에 포함되며 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 변경하거나 또는 상기 수신된 이더넷 프레임을 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.(a) transmitting an Ethernet frame having a predetermined structure by one of a plurality of nodes constituting a network;
(b) the one node receiving an Ethernet frame; And
(c) the one node analyzes the received Ethernet frame, and changes the state of a port included in the one node and received the Ethernet frame according to the analysis result, or changes the state of the received Ethernet frame to the network To the other nodes constituting the Ethernet frame.
상기 (a) 단계에서,
상기 하나의 노드는 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 전송 시 마다 미리 저장된 전송 횟수 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
In the step (a)
Wherein the one node updates the transmission number information stored in advance every time the Ethernet frame having the predetermined structure is transmitted.
상기 (a) 단계는,
(a1) 상기 하나의 노드가 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임을 전송하는 단계;
(a2) 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 1 증가시키는 단계;
(a3) 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 확인하는 단계; 및
(a4) 상기 하나의 노드가 상기 확인 결과에 따라 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 그대로 유지하거나 또는 상기 비트값을 임의의 비트값으로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.3. The method of claim 2,
The step (a)
(a1) transmitting, by the one node, an Ethernet frame having the predetermined structure;
(a2) incrementing a bit value corresponding to the transmission number information by 1 by the one node;
(a3) confirming a bit value corresponding to the transmission number information by the one node; And
(a4) the one node retains the bit value corresponding to the transmission number information or changes the bit value to an arbitrary bit value according to the confirmation result. Traffic control method.
상기 (c) 단계는.
(c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계;
(c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임이 아닌 경우 상기 하나의 노드가 상기 이더넷 프레임을 수신한 포트의 상태를 확인하는 단계; 및
(c3) 상기 확인 결과에 따라 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하거나 또는 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
The step (c) comprises:
(c1) confirming that the one node is the Ethernet frame having the predetermined structure;
(c2) if the received Ethernet frame is not the Ethernet frame having the predetermined structure, checking the status of the port from which the one node received the Ethernet frame; And
and (c3) deleting the received Ethernet frame or forwarding the received Ethernet frame to other nodes constituting the network according to the result of the checking.
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계;
(c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소(source address) 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스(MAC address) 정보와의 일치 여부를 확인하는 단계;
(c3) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소 정보와 상기 맥 어드레스 정보가 일치하는 경우 상기 하나의 노드가 상기 전송 횟수 정보에 대응하는 비트값을 0으로 만드는 단계; 및
(c4) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법. 3. The method of claim 2,
The step (c)
(c1) confirming that the one node is the Ethernet frame having the predetermined structure;
(c2) if it is determined that the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, the one node transmits the source address information of the received Ethernet frame and the MAC address address) information of the user;
(c3) if the source address information of the received Ethernet frame matches the MAC address information, the one node sets the bit value corresponding to the transmission number information to zero; And
and (c4) the one node deleting the received Ethernet frame.
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임 인지를 확인하는 단계;
(c2) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임이 상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임인 경우 상기 하나의 노드가 상기 수신된 이더넷 프레임의 소스 주소(source address) 정보와 상기 하나의 노드의 맥 어드레스(MAC address) 정보와의 일치 여부를 확인하는 단계;
(c3) 상기 확인 결과 상기 수신된 이더넷 프레임 소스 주소 정보와 상기 맥 어드레스 정보가 일치하는 경우 상기 하나의 노드가 상기 포트의 상태를 확인하는 단계; 및
(c4) 상기 확인 결과에 따라 상기 수신된 이더넷 프레임을 삭제하거나 또는 상기 네트워크를 구성하는 다른 노드들로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
The step (c)
(c1) confirming that the one node is the Ethernet frame having the predetermined structure;
(c2) if it is determined that the received Ethernet frame is the Ethernet frame having the predetermined structure, the one node transmits the source address information of the received Ethernet frame and the MAC address address) information of the user;
(c3) if the received Ethernet frame source address information matches the MAC address information, the one node checks the status of the port; And
(c4) deleting the received Ethernet frame or transmitting the received Ethernet frame to other nodes constituting the network according to the result of the checking.
상기 네트워크는 HSR(High-availability Seamless Redundancy) 프로토콜을 기반으로 동작하는 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the network is based on a High-availability Seamless Redundancy (HSR) protocol.
상기 하나의 노드는 DANH(Doubly Attached Node implementing HSR) 또는 RedBox(Redundancy Box)인 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the one node is a Doubly Attached Node Implementing HSR (DANH) or a Redundancy Box (RedBox).
상기 미리 결정된 구조를 갖는 이더넷 프레임은 슈퍼비전 프레임(Supervision frame)인 것을 특징으로 하는 이더넷 프레임 기반의 트래픽 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the Ethernet frame having the predetermined structure is a supervision frame.
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