KR20180055645A - 복수의 이기종 수동형 광네트워크를 소프트웨어 정의 네트워크에 연동하는 장치 및 방법 - Google Patents

복수의 이기종 수동형 광네트워크를 소프트웨어 정의 네트워크에 연동하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 이기종 수동형 광네트워크를 소프트웨어 정의 네트워크에 연동하는 장치 및 방법이 개시된다. 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)를 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 제어 장치가 수행하는 SDN 연동 방법은 상기 복수의 이기종 PON의 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)를 제어하는 SDN 에이전트로부터 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB 데이터 모델에 기초하여 상기 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 제어 메시지를 상기 복수의 이기종 PON의 OLT를 제어하는 SDN 에이전트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 이기종 수동형 광네트워크를 소프트웨어 정의 네트워크에 연동하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INTERCONNECTING HETEROGENEOUS MULTI??VENDOR PASSIVE OPTICAL NETWORK TO SOFTWARE DEFINED NETWORKS}
본 발명은 복수의 이기종 수동형 광네트워크를 소프트웨어 정의 네트워크에 연동하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)의 규격이 다르거나 서로 다른 인터페이스를 가지는 이기종 레거시(Legacy) PON을 별다른 인터페이스의 변경 없이 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
SDN은 전통적인 네트워크 개념에서 하드웨어 기능과 소프트웨어 기능을 분리하고, 소프트웨어 기능을 통합하여 추상화된 네트워크 서비스를 제공함으로써 기존의 전통적인 네트워크 구조에서 제공하지 못했던 운영의 효율성, 확장성, 가용성 및 비용절감의 효과를 제공할 수 있는 기술이다.
예를 들어, 광액세스망 구조에 SDN을 적용한 SDN 기반 광액세스망 시스템은 파장과 시간자원을 추상화 객체로 모델링하고 네트워크 환경과 상황에 따라 유연하게 컨트롤하여 네트워크를 효율적으로 관리할 수 있다. 보다 구체적으로 SDN 기반 광액세스망 시스템은 현재의 네트워크 구성정보를 저장하거나 새로운 구성정보로 변경할 수 있다. 또는, 복수의 후보 구성정보를 업데이트하거나 이전의 구성정보로 복원할 수 있다.
이와 같이 광액세스망 SDN은 PON의 운영 및 관리에 있어 효율을 크게 증대시킬 뿐만 아니라 네트워크 다중 임차 서비스(Multi??tenant 서비스) 및 PON의 VNF(Virtualized Network Function) 가상화 서비스를 통한 vPON(virtualized PON)을 실현할 수 있는 기술로 주목 받고 있다.
그러나 현재의 SDN은 SDN 제어 장치와 PON의 연동을 위해 별도의 SDN 에이전트를 구비하여야 한다. 현재 SDN 에이전트에 대한 표준화된 인터페이스가 존재하지 않아 각 PON의 벤더 마다 서로 다른 자사의 인터페이스에 기반하여 PON 장치를 개발해야 하므로 SDN 기반한 광액세스망을 구축하기가 어려운 실정이다.
본 발명은 PON의 종류 및 규격에 따른 특징들을 이용하여 구현된 데이터 모델에 기초하여 각 PON의 벤더마다 서로 다른 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환함으로써 서로 다른 종류 및 규격을 가진 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)를 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 제어 장치가 수행하는 SDN 연동 방법은 상기 복수의 이기종 PON의 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)를 제어하는 SDN 에이전트로부터 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB(North Bound) 데이터 모델에 기초하여 상기 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 제어 메시지를 상기 복수의 이기종 PON의 OLT를 제어하는 SDN 에이전트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 NB 데이터 모델은 상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터를 이용하여 상기 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 관리 객체를 추출하고, 상기 추출된 관리 객체에 대한 동작 및 계층 관계를 정의하여 공통 요소를 추출하며, 상기 추출된 공통 요소를 추상화하여 데이터 모델을 생성함으로써 구현될 수 있다.
상기 NB 데이터 모델은 YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는 노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터일 수 있다.
상기 전송하는 단계는 상기 생성된 제어 메시지를 전송하고자 하는 PON의 OLT에 대한 식별자, SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보를 제공하는 단계; 및 상기 제공된 SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보에 기초하여 표준화된 인터페이스를 통해 상기 제어 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 SDN 제어 장치는 제어 메시지를 수신한 SDN 에이전트와 데이터를 동기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 에이전트가 수행하는 SDN 연동 방법은 SDN 제어 장치로부터 상기 복수의 이기종 PON 중 특정 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 수신하는 단계; 상기 제어 메시지를 전송한 SDN 제어 장치와 데이터를 동기화하여 상기 SDN 제어 장치에 포함된 NB 데이터 모델을 공유하는 단계; 상기 공유된 NB 데이터 모델에 기초하여 미리 구현된 SB 데이터 모델을 참조하여 상기 수신된 제어 메시지를 상기 특정 PON에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환하는 단계; 및 상기 특정 PON에 대응하는 CLI로 변환된 제어 메시지를 복수의 ONU들 각각에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 SB 데이터 모델은 NB 데이터 모델을 구성하는 데이터 모델에 기초하여 상기 복수의 이기종 수동형 PON 각각의 세부 요소에 대한 하위레벨의 데이터 모델을 생성함으로써 구현될 수 있다.
상기 SB 데이터 모델은 YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는 노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터일 수 있다.
상기 변환하는 단계는 상기 복수의 이기종 PON 각각의 종류 및 규격에 따라 상기 수신된 제어 메시지를 서로 다른 CLI로 변환할 수 있다.
상기 SDN 에이전트는 주기적 폴링 방식을 이용하여 PON의 실시간 데이터를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 PON의 실시간 데이터를 SDN 제어 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 제어 장치는 상기 복수의 이기종 PON의 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)를 제어하는 SDN 에이전트로부터 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB 데이터 모델에 기초하여 상기 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 생성부; 상기 생성된 제어 메시지를 상기 복수의 이기종 PON의 OLT를 제어하는 SDN 에이전트로 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
상기 생성부는 상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터를 이용하여 상기 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 관리 객체를 추출하고, 상기 추출된 관리 객체에 대한 동작 및 계층 관계를 정의하여 공통 요소를 추출하며, 상기 추출된 공통 요소를 추상화하여 상기 NB 데이터 모델을 구현할 수 있다.
상기 NB 데이터 모델은 YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는 노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터일 수 있다.
상기 전송부는 상기 생성된 제어 메시지를 전송하고자 하는 PON의 OLT에 대한 식별자, SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보를 제공하고, 상기 제공된 SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보에 기초하여 표준화된 인터페이스를 통해 상기 제어 메시지를 전송할 수 있다.
상기 전송부는 상기 제어 메시지를 수신한 SDN 에이전트와 데이터를 동기화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 다른 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 에이전트는 SDN 제어 장치로부터 복수의 이기종 PON 중 특정 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 수신하고, 상기 제어 메시지를 전송한 SDN 제어 장치와 데이터를 동기화하여 상기 SDN 제어 장치에 포함된 NB 데이터 모델을 공유하는 수신부; 상기 공유된 NB 데이터 모델에 기초하여 미리 구현된 SB 데이터 모델을 참조하여 상기 수신된 제어 메시지를 상기 특정 PON에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환하는 변환부; 및 상기 특정 PON에 대응하는 CLI로 변환된 제어 메시지를 복수의 ONU들 각각에 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
제어 절차는 이 밖에도 Get (조회) , edit??config (변경), Notification(알림)과 같은 제어 절차가 있다.
상기 SB 데이터 모델은 상기 NB 데이터 모델을 구성하는 상위레벨의 데이터 모델에 기초하여 상기 복수의 이기종 수동형 PON 각각의 세부 요소에 대한 하위레벨의 데이터 모델을 생성함으로써 구현될 수 있다.
상기 변환부는 PON의 종류 및 규격에 따라 상기 수신된 제어 메시지를 서로 다른 CLI로 변환할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, PON의 종류 및 규격에 따른 특징들을 이용하여 구현된 데이터 모델에 기초하여 각 PON의 벤더마다 서로 다른 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환함으로써 서로 다른 종류 및 규격을 가진 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 수용하는 SDN의 제어 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동하기 위하여 SDN 제어 장치가 수행하는 SDN 연동 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 모델이 구현되는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상위레벨의 YANG 모델을 확장하여 구현한 GPON 및 EPON에 대한 YANG 데이터 모델의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 YANG 데이터 모델의 트리 다이어그램의 표현 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 YANG 데이터 모델을 각 벤더의 PON에 대응하는 CLI로 변환하여 매핑하는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동하는 시스템을 도시한 도면이다.
복수의 이기종 PON을 수용하는 SDN은 로드 밸런싱(Load Balancing), 파워 세이빙(Power Saving)과 같은 광액세스망을 위한 추상화된 서비스를 제공할 수 있다. 각각의 PON(110)은 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)(120)와 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)(130)들로 구성될 수 있다. 이때, 각각의 PON(110)을 구성하는 OLT(120)는 SDN 에이전트(150)를 통해 SDN 제어 장치(140)와 연동되어 동작할 수 있다.
즉, SDN 제어 장치(140)는 각각의 PON(110)에 대한 제어 메시지를 생성하여 해당하는 PON(110)의 OLT(120)에 전송할 수 있으며, 제어 메시지를 수신한 PON(110)의 OLT(120)는 SDN 에이전트(150)를 통해 제어 메시지를 해석하여 복수의 ONU(130)를 제어할 수 있다.
이때, 기존의 서로 다른 인터페이스(ex, EMS(Element Management System), NMS(Network Management System))로 구축된 PON(110)에 대응하는 장치를 개발하는 벤더들은 SDN 제어 장치(140)와 해당 PON(110)을 연동시키기 위하여 별도의 SDN 에이전트(150)를 개발하여야 한다.
이와 같이 각각의 PON(110)에 적합한 SDN 에이전트(150)를 개발하는 것은 PON 벤더의 입장에서 개발 부담으로 작용할 수 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 PON(110)의 종류나 규격, 그리고 인터페이스의 구현 방식과 무관하게 레거시(Legacy) PON을 그대로 수용할 수 있는 SND 제어 구조를 제공하여 PON 벤더의 인터페이스 추가 개발에 따른 부담을 줄일 수 있는 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 수용하는 SDN의 제어 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 복수의 이기종 PON(110)을 수용하기 위한 SDN 제어 구조를 보여준다. 이때, 이기종의 레거시 PON(110)을 수용하기 위해서는 기존 레거시 PON(110)에 대응하는 장치의 인터페이스를 그대로 수용할 수 있어야 하며, 장치의 추가 및 삭제가 용이한 구조이어야 한다. 또한, 복수의 이기종 PON(110)을 수용하기 위한 SDN 제어 구조는 각각의 PON 벤더가 이용하는 독립적인 인터페이스뿐 만 아니라 GPON(Gigabit PON), EPON(Ethernet PON), APON/BPON, XGPON, 10G??EPON 등 많은 PON 규격을 수용할 수 있어야 한다.
본 발명에서 제안하는 복수의 이기종 PON(110)을 수용하기 위한 SDN 제어 구조는 응용계층, 제어계층, 에이전트계층 및 장치계층으로 구분될 수 있다. 가장 상위의 응용계층은 REST 기반의 NB(North??Bound)??API를 이용하여 각각의 PON(110)에 대한 네트워크 구성, 설정, 제어, 관리 기능을 수행할 수 있다. 이때, 복수의 이기종 PON을 수용하는 SDN의 제어 구조에서 응용계층은 사용자에게 복수의 이기종 PON에 대한 정보를 제공하고, 사용자의 지시를 수신할 수 있는 관리 장치(미도시)에 대응할 수 있다.
예를 들어, 응용계층에서는 디스플레이 등을 통해 SDN을 구성하는 PON(110)의 토폴로지 구조를 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface, 이하 GUI)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 응용계층에서는 별도의 어플리케이션을 실행하여 PON(110)을 구성하는 복수의 노드 정보, 포트 정보 및 링크 구성 상태에 대한 정보를 GUI의 형태로 사용자에게 제공함으로써 사용자가 보다 직관적이고 편리하게 SDN 기반의 광액세스망을 인식할 수 있도록 도와 줄 수 있다.
또한, 응용계층에서는 SDN을 구성하는 PON(110)의 자원에 대한 상세속성 기능을 제공할 수 있다. 즉, 응용계층에서는 디스플레이 등을 통해 PON(110)을 구성하는 노드, 포트, 링크 구성에 대한 상세 설정 기능을 제공함으로써 사용자가 보다 쉽고 편리하게 SDN 기반의 광액세스망을 제어할 수 있도록 도와줄 수 있다.
그리고, 응용계층에서는 SDN을 구성하는 PON(110)에 대한 실시간 트래픽 모니터링 기능을 제공할 수 있다. 이와 같이 PON(110)에 대한 실시간 트래픽 모니터링 기능을 제공함으로써 사용자가 트래픽 초과와 같은 긴급상황에 대해 미리 대처할 수 있도록 도와줄 수 있다.
제어계층(컨트롤러 계층)은 SDN을 구성하는 복수의 이기종 PON(110)에 대한 데이터 모델링을 수행할 수 있다. 이때, 제어계층은 복수의 이기종 PON(110)에 대한 데이터 모델링을 수행하기 위하여 YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용할 수 있다.
이후 제어계층은 응용계층에서 수신된 사용자의 제어명령에 따라 SAL(Service Abstraction Layer) 기능 및 Manager 기능을 이용하여 해당하는 PON(110)을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성할 수 있다. 구체적으로 SAL 기능은 NB YANG 데이터 모델을 이용하여 REST 기반의 추상화된 NB??API를 자동 추출할 수 있다. 또한 YANG 데이터 모델을 통해 복수의 이기종 PON에 대한 관리 정보(조회, 구성, 설정, 변경 및 알람 기능)를 수집할 수 있으며 수집된 관리 정보를 추상화하여 상위 어플리케이션의 클라이언트로 공급하는 역할을 수행한다.
이때, SAL은 하기의 주요 기능을 포함할 수 있다.
1) Data Broker : 초기화 시 운용 데이터를 Data Store에 저장하고 데이터 교환
2) RPC(Remote Procedure Call)/ Service 등록 하고 라우팅 기능
3) Notification Subscription / Publish 서비스 기능
Manager 기능은 SDN 시스템의 네트워크 토폴로지와 자원관리 및 서비스의 요청/설정/업데이트/구성 등을 수행할 수 있다. 구체적으로 Manager 기능은 네트워크 토폴로지의 정보를 수집 및 가공하여 상위 추상화된 API를 통해 전달하는 기능과 상위 추상화된 API를 받아 명령을 수행하는 역할을 수행한다. 또한 제어 메시지에 포함된 데이터의 SB YANG 모델과 NB YANG 모델을 서로 변환하여 해석하는 역할도 수행한다.
Manager 기능은 구체적으로는 PON을 구성하는 복수개의 노드/포트/링크와 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 등의 자원관리 기능을 제공하며 최종 가입자를 위한 추상화된 서비스를 관리할 수 있다.
다음으로 제어계층은 SB(South??Bound) Plugin 기능을 이용하여 생성된 제어 메시지를 해당하는 PON(110)의 OLT(120)를 제어하는 SDN 에이전트(150)로 전송할 수 있다. 이때, 복수의 이기종 PON을 수용하는 SDN의 제어 구조에서 제어계층은 SDN 제어 장치(140)에 대응할 수 있다. 본 실시예에서는 SBI를 위해 Netconf 프로토콜을 사용하였다.
에이전트계층은 제어계층의 SB Plugin 기능을 통해 수신된 제어 메시지를 해당 PON에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환할 수 있다. 이때, 에이전트계층은 수신된 제어 메시지를 해당 PON에 대응한 CLI로 변환하기 위하여 NB YANG 모델에 기초하여 구현된 SB YANG 모델을 사용할 수 있다. SB YANG 모델은 실제 PON 물리구조와 같은 계층적 구조를 갖는다.
이후 에이전트계층은 데이터 모델에 기초하여 변환된 CLI를 해당 PON(110)의 OLT(120)에 전송할 수 있다. 이때, 에이전트계층은 SDN 에이전트(150)에 대응할 수 있다.
마지막으로 장치계층은 복수의 이기종 PON(110) 각각을 의미할 수 있으며, SDN 에이전트(150)를 통해 적절한 CLI로 변환된 제어 메시지에 따라 복수의 ONU(130)들을 제어 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 이기종 PON을 SDN에 연동하기 위하여 SDN 제어 장치가 수행하는 SDN 연동 방법을 도시한 도면이다.
먼저 SDN 제어 장치(140)는 생성부 및 전송부로 구성될 수 있다. 단계(310)에서, SDN 제어 장치(140)의 생성부는 복수의 이기종 PON(110)의 OLT(120)를 제어하는 SDN 에이전트(150)로부터 각각의 이기종 PON(110)을 구성하는 복수의 ONU(130)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB 데이터 모델에 기초하여 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON(110)을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성할 수 있다. 이때, 이기종 PON(110)을 구성하는 복수의 ONU(130)들의 제어 파라미터는 노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터일 수 있다. 이때, 장치 식별자는 복수의 ONU(130)들 각각에 대한 식별자를 의미할 수 있다.
그리고 NB 데이터 모델은 YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현될 수 있으며 구체적인 데이터 모델 구현 방법은 다음의 도 4를 통해 확인하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 모델이 구현되는 방법을 도시한 도면이다.
단계(410)에서, 복수의 이기종 PON(110)을 구성하는 복수의 ONU(130)들에 대한 제어 파라미터를 이용하여 복수의 이기종 PON(110)을 제어하기 위한 관리 객체를 추출한다.
단계(420)에서, 추출된 관리 객체에 대한 동작 및 계층 관계를 정의하여 공통 요소를 확인한다. 예를 들어, GPON(Gigabit??capable PON)과 EPON(Ethernet PON)은 PON이 가지는 일반화된 특성 즉, 즉 네트워크 구조와 데이터 전송 방식과 같은 특징은 모두 일맥상통하고 프레임 규격이나, 네트워크 관리방식, 대역할당방식과 같은 세부적인 프로토콜 방법이 서로 상이할 수 있다.
이후 단계(430)에서, YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 확인된 공통 요소를 추상화함으로써 상위레벨의 YANG 모델인 NB 데이터 모델을 생성할 수 있다.
예를 들어, GPON과 EPON은 대역할당방식에 대한 정의를 다르게 하고 있다. 따라서, GPON과 EPON의 공통 요소인 nodes와 node를 추상화하여 도 5와 같이 상위레벨의 YANG 모델을 생성할 수 있다.
이후 단계(440)에서, 도 5와 같이 상위레벨의 YANG 모델 기초하여 복수의 이기종 PON(110) 각각에 대한 세부 요소를 구체화함으로써 하위레벨의 YANG 모델인 SB 데이터 모델을 생성할 수 있다. 즉, 복수의 이기종 PON(110)에 대한 공통 요소를 상위레벨의 YANG 모델로 정의하고, 이를 확장(augment)하여 세부 요소를 재정의함으로써 하위레벨의 YANG 모델을 생성할 수 있다.
구체적으로 SB 데이터 모델은 도 6과 같이 복수의 이기종 PON(110)을 구성하는 복수의 ONU들(130)에 대한 P2MP(Point??to??Multi??point) 구조의 계층적 구조를 갖는 형태로 모델링할 수 있으며 PON(110)의 상이한 규격이나 특성에 따라 서로 다른 복수의 SB 데이터 모델들이 생성될 수 있다.
따라서, NB 데이터 모델은 PON을 위한 일반화 되고 추상적인 데이터 모델을 포함하고, SB 데이터 모델은 다양한 PON의 규격에 따라 상위레벨의 PON 모델을 확장함으로써 생성된 세부적인 데이터 모델을 포함한다. 각각의 PON 벤더는 자사에서 개발된 신규 PON에 대해 상위레벨의 YANG 모델로서 기정의된 NB 데이터 모델을 참조하여 하위레벨의 YANG 모델인 SB 데이터 모델로 확장하여 SDN 에이전트(150) 에 추가함으로써 손쉽게 신규 PON을 SDN에 연동할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아오면, 단계(320)에서, SDN 제어 장치(140)의 전송부는 생성된 제어 메시지를 복수의 이기종 PON(110)의 OLT(120)를 제어하는 SDN 에이전트(150)로 전송할 수 있다. 이와 같은 제어 메시지의 전송은 제어계층의 SB Plugin 기능을 통해 SB??API를 이용하여 수행될 수 있다. SB Plugin 기능은 SDN 제어 장치(140)와 SDN 에이전트(150)간 연동을 위해 다양한 표준화된 SB 인터페이스를 제공한다. 대표적인 인터페이스는 Netconf, Openflow, SNMP 등이 될 수 있다. Netconf SBI인 경우 get, get??config, edit??config, rpc, notification 등 다양한 동작 기능을 통해 다음과 같은 자동화된 구성 관리를 제공할 수 있다.
1) 다수의 네트워크 장치를 관리한다.
2) PON(110)을 구성하는 노드, 포트, 링크에 대한 구성 데이터와 상태 데이터의 전체 또는 일부를 검색할 수 있다.
3) 새로운 구성 설정을 업로드하고 관리할 수 있다.
SB 인터페이스는 SDN 제어 장치(140)와 SDN 에이전트(150)간에 메시지 교환을 통해 연결을 수행하고 데이터를 동기화할 수 있다. 예를 들어, SB 인터페이스를 YANG 모델을 사용하는 대표적인 프로토콜인 Netconf로 정의하자. 그러면 동작절차에 따라 에이전트 계층의 Netconf 서버가 시동 후 PON 테이블을 통해 기정의된 장치계층의 OLT(120)와 연동될 수 있다. 이때, PON 테이블은 에이전트 계층과 장치 계층 사이를 연결하기 위한 정보로 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 OLT들 각각의 아이디, IP 어드레스 및 CLI 접속 포트 정보를 포함할 수 있다.
이후 응용계층에서 제공하는 GUI를 통해 마운트 정보에 따라 SDN 제어 장치(140)가 SDN 에이전트(150)에 접속할 수 있으며, OLT(120) 마다 별도의 접속 포트를 할당하여 서로 독립적인 채널을 수립할 수 있다. 이때, 마운트 정보는 컨트롤러 계층과 에이전트 계층 사이를 연결하기 위한 정보로 PON(110)의 OLT(120)에 대한 식별자(아이디), SDN 에이전트(150)의 IP 정보 및 SDN 에이전트(150)의 접속 PORT 정보를 포함할 수 있다.
즉, SDN 제어 장치(140)의 전송부는 생성된 제어 메시지를 전송하고자 하는 SDN 에이전트(150)의 IP 정보 및 PORT 정보를 확인하고, 확인된 SDN 에이전트(150)의 IP 정보 및 SDN 에이전트(150)의 접속 PORT 정보에 기초하여 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이때, SDN 제어 장치(140)의 전송부는 SDN 에이전트(150)의 IP 정보 및 SDN 에이전트(150)의 접속 PORT 정보를 사전에 알고 있거나, 연결 수행 시 사용자로부터 제공 받을 수 있다. SDN 제어 장치(140)의 전송부는 이와 같이 제공 받은 SDN 에이전트(150)의 IP 정보 및 SDN 에이전트(150)의 접속 PORT 정보를 이용하여 장치 계층에 존재하는 복수의 이기종 PON(110)의 OLT(120)를 구분할 수 있다.
이와 같은 SDN 연동 방법을 위해 SDN 제어 장치(140) 개발자는 NB 데이터 모델을 기반으로 API를 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit, 이하 SDK) 형태로 제공하고, 각각의 PON 벤더는 자사에 맞는 SB 데이터 모델을 통해 CLI 변환 모듈을 개발하여 제공함으로써 SDN 제어 장치(140)와 SDN 에이전트(150)가 서로 연동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 YANG 데이터 모델을 각 벤더의 PON에 대응하는 CLI로 변환하여 매핑하는 과정을 도시한 도면이다.
SDN 에이전트(150)는 수신부, 변환부 및 전송부로 구성될 수 있다. 이때, SDN 에이전트(150)는 하나의 SDN 에이전트(150)에서 복수의 이기종 PON(110) OLT(120)를 모두 수용하는 통합형 구조일 수 있다.
먼저 SDN 에이전트(150)의 수신부는 SDN 제어 장치(140)로부터 복수의 이기종 PON 중 특정 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 수신하고, 상기 제어 메시지를 전송한 SDN 제어 장치(140)와 데이터를 동기화할 수 있다.
SDN 에이전트(150)의 변환부는 도 7과 같이 제어하고자 하는 PON을 위한 SB 데이터 모델을 참조하여 수신된 제어 메시지를 해당 SDN 에이전트(150)가 포함된 PON(110)에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환할 수 있다. 다시 말하면 SDN 에이전트(150)의 변환부는 각각의 이기종 PON의 관리 객체로 구현된 SB 데이터 모델을 참조하여 CLI 변환을 통해 PON과 정합할 수 있다.
CLI 변환을 위해 SDN 에이전트(150)는 PON(110)의 OLT(120)에 연결되어야 하며, 이러한 연결을 위하여 SDN 에이전트(150) 내의 Netconf 서버는 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 OLT들 각각의 아이디, IP 어드레스 및 CLI 접속 포트 정보를 포함하는 PON 테이블을 CLI 변환 모듈에 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 CLI 변환 체계를 갖는 통합형 SDN 에이전트(150)를 통해 복수의 이기종 벤더의 레거시 PON을 무리 없이 수용할 수 있다. 그리고 이러한 통합형 SDN 에이전트(150)는 주기적 폴링 방식을 통하여 해당 SDN 에이전트(150)를 포함하는 PON(110)의 실시간 데이터를 수집할 수 있고, 수집된 실시간 데이터는 SDN 제어 장치(140)로 전송되어 SDN 기반의 광액세스망 정보를 업데이트하는데 이용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기??광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD??ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기??광 매체(Magneto??Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110 : 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, PON)
120 : 광선로종단장치(Optical Line Terminal, OLT)
121 : SDN 에이전트
130 : 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)
140 : SDN 제어 장치

Claims (20)

  1. 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)를 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 제어 장치가 수행하는 SDN 연동 방법에 있어서,
    상기 복수의 이기종 PON의 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)를 제어하는 SDN 에이전트로부터 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB(North Bound) 데이터 모델에 기초하여 상기 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 제어 메시지를 상기 복수의 이기종 PON의 OLT를 제어하는 SDN 에이전트로 전송하는 단계
    를 포함하는 SDN 연동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 NB 데이터 모델은,
    상기 SDN 에이전트로부터 수집된 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터를 이용하여 상기 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 관리 객체를 추출하고, 상기 추출된 관리 객체에 대한 동작 및 계층 관계를 정의하여 공통 요소를 추출하며, 상기 추출된 공통 요소를 추상화하여 데이터 모델을 생성함으로써 구현되는 SDN 연동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 NB 데이터 모델은,
    YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현되는 SDN 연동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는,
    노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터인 SDN 연동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 생성된 제어 메시지를 전송하고자 하는 PON의 OLT에 대한 식별자, SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보를 제공하는 단계; 및
    상기 제공된 SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보에 기초하여 표준화된 인터페이스를 통해 상기 제어 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 SDN 연동 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 SDN 제어 장치는 제어 메시지를 수신한 SDN 에이전트와 데이터를 동기화하는 단계
    를 더 포함하는 SDN 연동 방법.
  7. 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 에이전트가 수행하는 SDN 연동 방법에 있어서,
    SDN 제어 장치로부터 복수의 이기종 PON 중 특정 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제어 메시지를 전송한 SDN 제어 장치와 데이터를 동기화하여 상기 SDN 제어 장치에 포함된 NB 데이터 모델을 공유하는 단계;
    상기 공유된 NB 데이터 모델에 기초하여 미리 구현된 SB(South Bound) 데이터 모델을 참조하여 상기 수신된 제어 메시지를 상기 특정 PON에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환하는 단계; 및
    상기 특정 PON에 대응하는 CLI로 변환된 제어 메시지를 복수의 ONU들 각각에 전송하는 단계
    를 포함하는 SDN 연동 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 SB 데이터 모델은,
    상기 NB 데이터 모델을 구성하는 데이터 모델에 기초하여 상기 복수의 이기종 수동형 PON 각각의 세부 요소에 대한 하위레벨의 데이터 모델을 생성함으로써 구현되는 SDN 연동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 SB 데이터 모델은,
    YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현되는 SDN 연동 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는,
    노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터인 SDN 연동 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 복수의 이기종 PON 각각의 종류 및 규격에 따라 상기 수신된 제어 메시지를 서로 다른 CLI로 변환하는 SDN 연동 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 SDN 에이전트는,
    주기적 폴링 방식을 이용하여 PON의 실시간 데이터를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 PON의 실시간 데이터를 SDN 제어 장치로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 SDN 연동 방법.
  13. 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 제어 장치는,
    상기 복수의 이기종 PON의 광선로종단장치(Optical Line Terminal, 이하 OLT)를 제어하는 SDN 에이전트로부터 각각의 이기종 PON을 구성하는 복수의 광네트워크 유닛(Optical Network Units, ONU)들의 제어 파라미터를 수집함으로써 미리 구현된 NB(North Bound) 데이터 모델에 기초하여 상기 SDN에 포함된 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 생성부;
    상기 생성된 제어 메시지를 상기 복수의 이기종 PON의 OLT를 제어하는 SDN 에이전트로 전송하는 전송부
    를 포함하는 SDN 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터를 이용하여 상기 복수의 이기종 PON을 제어하기 위한 관리 객체를 추출하고, 상기 추출된 관리 객체에 대한 동작 및 계층 관계를 정의하여 공통 요소를 추출하며, 상기 추출된 공통 요소를 추상화하여 상위레벨의 데이터 모델을 생성함으로써 상기 NB 데이터 모델을 구현하는 SDN 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 NB 데이터 모델은,
    YANG 언어 기반의 데이터 모델링 언어를 이용하여 구현되는 SDN 제어 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 이기종 PON을 구성하는 복수의 ONU들에 대한 제어 파라미터는,
    노드/포트/링크, 전송속도, 장치 식별자, QoS(Quality of Service), 파장관리 중 적어도 하나를 포함하는 물리계층 전송 관련 파라미터인 SDN 제어 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 전송부는,
    상기 생성된 제어 메시지를 전송하고자 하는 PON의 OLT에 대한 식별자, SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보를 제공하고, 상기 제공된 SDN 에이전트의 IP 정보 및 SDN 에이전트의 접속 PORT 정보에 기초하여 표준화된 인터페이스를 통해 상기 제어 메시지를 전송하는 SDN 제어 장치.
  18. 복수의 이기종 수동형 광네트워크(Passive Optical Network, 이하 PON)을 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Networks, 이하 SDN)에 연동하기 위해 SDN 에이전트는,
    SDN 제어 장치로부터 복수의 이기종 PON 중 특정 PON을 제어하기 위한 제어 메시지를 수신하고, 상기 제어 메시지를 전송한 SDN 제어 장치와 데이터를 동기화하여 상기 SDN 제어 장치에 포함된 NB 데이터 모델을 공유하는 수신부;
    상기 공유된 NB 데이터 모델에 기초하여 미리 구현된 SB 데이터 모델을 참조하여 상기 수신된 제어 메시지를 상기 특정 PON에 대응하는 명령어 인터페이스(Command Line Interface, 이하 CLI)로 변환하는 변환부; 및
    상기 특정 PON에 대응하는 CLI로 변환된 제어 메시지를 복수의 ONU들 각각에 전송하는 전송부
    를 포함하는 SDN 에이전트.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 SB 데이터 모델은,
    상기 NB 데이터 모델을 구성하는 상위레벨의 데이터 모델에 기초하여 상기 복수의 이기종 수동형 PON 각각의 세부 요소에 대한 하위레벨의 데이터 모델을 생성함으로써 구현되는 SDN 에이전트.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 복수의 이기종 PON 각각의 종류 및 규격에 따라 상기 수신된 제어 메시지를 서로 다른 CLI로 변환하는 SDN 에이전트.
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