KR20210089233A - 네트워크 슬라이싱 구현 방법, 장치 및 컨트롤러 - Google Patents

네트워크 슬라이싱 구현 방법, 장치 및 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 명세서에서는 네트워크 슬라이싱 구현 방법, 장치 및 컨트롤러가 제공된다. 상기 방법은 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 사이에 하나 또는 다수의 중첩 네트워크 슬라이스 계층을 생성하는 단계를 포함하되, 여기서, 네트워크 슬라이스 계층 중의 각 네트워크 슬라이스는, 다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하는 단계; 터널 방식에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하는 단계; 네트워크 슬라이스와 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함 관계를 구축하는 단계를 통해 생성된다.

Description

네트워크 슬라이싱 구현 방법, 장치 및 컨트롤러
본 발명은 통신분야에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신기술이 발전함에 따라, 네트워크 사업자의 서비스에 다양한 시나리오와 차별화된 특징이 나타나고 있으며, 슬라이싱 방식을 통해 동일한 하나의 물리 네트워크에서 상이한 유형의 서비스에 대해 독립된 종단간(end-to-end) 논리 네트워크를 구축할 필요가 있다. 네트워크 가상화의 본질은 리소스의 공유이며, 물리적인 네트워크 리소스를 풀링하여, 상위 계층의 서비스 요구를 충족시키는 가상 네트워크를 구축하기 위한 리소스의 임의 분할 또는 통합 목적을 달성하는 것이다. 베어러 네트워크의 네트워크 슬라이싱은 가상화 기술을 이용하여 하나의 공유되는 물리 네트워크 리소스에 네트워크 슬라이스(Network Slice)라고도 칭하는 다수의 가상 네트워크(vNet)를 생성함으로써, 각각의 가상 네트워크(vNet)로 동시에 독립적인 배포 및 관리를 제공한다.
베어러 네트워크의 네트워크 슬라이싱은 베어러 서비스의 상이한 유형 또는 상이한 테넌트(tenant)에 따라 물리 네트워크를 상응하는 가상 네트워크로 슬라이싱(예를 들어 정부와 기업 고객, 세대 고객, 및 5G의 eMBB(Enhance Mobile Broadband, 초광대역 이동통신) 서비스, uRLLC(Ultra Reliable & Low Latency Communication, 초고신뢰 저지연 통신) 서비스, mMTC(massive Machine Type of Communication, 대규모 사물 통신) 서비스에 따라 슬라이스싱)할 수 있으며, 이에 따라 상이한 유형의 서비스 요구를 충족시킬 수 있다. 상이한 물리 네트워크 플레인을 건설하는 것과 달리, 네트워크 슬라이싱은 물리 네트워크 리소스의 공유를 구현하고, 중복 구축을 피할 수 있어 네트워크 구축 비용이 대폭 절감된다. 또한 리소스 스케줄링이 더욱 유연하고, 관리, 운영 및 유지와 서비스 배포(deployment)가 용이하다.
종래의 베어러 네트워크에 대해 설명하면, 네트워크 아키텍처는 계층별로 물리 네트워크 계층, 서비스 계층, 클라이언트 계층으로 구분되며, 물리 네트워크 계층의 상위 계층이 바로 서비스 계층으로서, 서비스는 물리 네트워크 위에 직접 로드된다. 네트워크 슬라이싱 모델과 방법에 따라, 서비스 계층과 물리 네트워크 계층 사이에 슬라이싱 후의 가상 네트워크 계층이 추가되며, 네트워크 슬라이싱을 기반으로 하는 네트워크 아키텍처는 도 1에 도시된 바와 같다.
가상 네트워크 계층(슬라이싱 계층)은 서비스 계층과 물리 네트워크 계층 사이에 위치하여, 서비스 계층과 물리 네트워크 계층의 디커플링을 구현하며, 서비스 계층은 물리 네트워크를 감지할 필요가 없다. 서비스 계층에게 감지되는 가상 네트워크는 물리 네트워크와 유사하다. 슬라이스가 서비스보다 먼저 생성되고, 이후 서비스가 슬라이스 위에 로드되며, 또한 서비스는 유연하게 생성 및 조정될 수 있다. vNet을 기반으로, 각종 서비스, 예를 들어 L2VPN(Layer 2 Virtual Private Networks, 계층 2 가상 전용 네트워크), L3VPN(Layer 3 Virtual Private Networks, 계층 3 가상 전용 네트워크) 등이 추가적으로 생성될 수 있다. 각각의 슬라이스는 각자의 서비스 수요를 만족시킬 수 있고, 독립적으로 모니터링 관리할 수 있으며, 슬라이스 간의 리소스 격리를 제공할 수 있다.
물리 네트워크에 노드와 링크가 포함되는 것과 유사하게, 하나의 네트워크 슬라이스 vNet는 가상의 노드(vNode)와 가상의 링크(vLink)를 포함한다. 도 2는 물리 포트를 기반으로 네트워크 슬라이싱을 구현하는 방법을 기술하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실선 포트와 점선 포트는 각각 상이한 슬라이스를 대표하며, 리소스의 가상화를 통해 2개의 상이한 네트워크 슬라이스가 생성된다.
그러나, 물리 포트 기반의 슬라이싱은 다음과 같은 단점이 있다:
1. 다수 그룹의 물리 포트가 필요하고, 각기 다른 슬라이스는 물리 포트를 통해 격리되어야 하므로, 포트 리소스에 대한 요구가 비교적 높다.
2. 네트워크의 추상화를 완전히 구현할 수 없다. 예를 들어 vNet1의 사용자는 사실 4개의 PE(Provider Edge, 공급자 에지 장치) 노드만 관심을 가지면 되고, 중간의 P 노드를 감지할 필요가 없으나, 포트 기반의 슬라이싱은 네트워크에 대한 추상화 능력이 없기 때문에, 슬라이스 사용자에게 완전한 토폴로지를 표시하는 수밖에 없다.
본 발명의 실시예는 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 사이에 하나 또는 다수의 중첩 네트워크 슬라이스 계층을 생성하는 네트워크 슬라이싱 구현방법을 제공하며, 여기서, 네트워크 슬라이스 계층 중의 각 네트워크 슬라이스는, 다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하는 단계; 터널 방식에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하는 단계; 네트워크 슬라이스와 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함 관계를 구축하는 단계를 통해 생성된다.
본 발명의 실시예는 네트워크 슬라이싱을 구현하는 장치를 더 제공하며, 이는 다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하기 위한 네트워크 엘리먼트 생성 모듈; 터널 방식에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하기 위한 링크 생성 모듈; 네트워크 슬라이스와 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함관계를 구축하기 위한 슬라이스 생성 모듈을 포함한다.
본 발명의 실시예는 메모리, 프로세서 및 메모리에 저장되어 메모리에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컨트롤러를 더 제공하며, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행 시 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 구현한다.
본 발명의 실시예는 컴퓨터가 실행 가능한 명령이 저장되는 컴퓨터 가독 저장매체를 더 제공하며, 상기 컴퓨터가 실행 가능한 명령은 프로세서에 의해 실행 시 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 실행하기 위한 것이다.
첨부 도면은 본 발명의 기술방안에 대해 추가적인 이해를 제공하기 위한 것이며, 또한 명세서의 일부분을 구성한다. 본 출원의 실시예와 함께 본 발명의 기술방안을 해석하는데 사용되며, 결코 본 발명의 기술방안을 제한하지 않는다.
도 1은 네트워크 슬라이싱 기반의 네트워크 아키텍처 모델의 개략도이다.
도 2는 물리 포트 기반의 네트워크 슬라이싱 모델의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 네트워크 슬라이싱을 구현하는 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 터널을 통해 네트워크 슬라이싱을 구축하는 모델의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 터널 메커니즘을 통해 네트워크 슬라이싱을 구축하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서, 슬라이스 vNet2를 형성 시의 LSP 터널의 라벨 할당과 서비스 캡슐화의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 중첩(nested) 네트워크 슬라이싱 기반의 네트워크 아키텍처 모델이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 터널 기반 중첩 네트워크 슬라이싱의 구현도이다.
도 9는 본 발명의 실시예는 이중 계층 LSP 터널을 기반으로 네트워크 중첩 슬라이스 및 vNet2.1을 형성 시의 LSP 라벨 할당과 서비스 캡슐화의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 실시예의 슬라이스 vNet 2.2를 형성 시의 LSP 터널 중첩의 라벨 할당과 서비스 캡슐화의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 실시예의 LSP+SP 터널 기반의 중첩 슬라이스 vNet2.1 서비스 프레임의 캡슐화 개략도이다.
도 12는 FlexE 터널의 종단간 서비스 전달 개략도이다.
도 13은 단일 노드 FlexE의 전달 개략도이다.
도 14는 본 발명의 실시예의 FlexE 터널+LSP 터널 기반의 중첩 슬라이스 vNet2.1 서비스 프레임 캡슐화의 개략도이다.
도 15는 ODUk 터널의 종단간 서비스 전달 개략도이다.
도 16은 단일 노드 ODUk 매핑 교차 개략도이다.
도 17은 본 발명의 실시예의 ODUk 터널+LSP 터널 기반 중첩 슬라이스 vNet2.1 서비스 프레임의 캡슐화 개략도이다.
도 18은 본 발명의 실시예의 중첩된 네트워크 슬라이스 사용 시나리오 개략도이다.
도 19는 본 발명의 실시예의 중첩된 네트워크 슬라이스 생성 구현예도이다.
도 20은 본 발명의 실시예의 네트워크 슬라이싱을 구현하는 장치의 개략도이다.
도 21은 본 발명의 실시예의 컨트롤러의 개략도이다.
이하 첨부 도면을 결합하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 설명해두어야 할 점으로, 충돌이 없는 한, 본 출원의 실시예 및 실시예 중의 특징은 상호 임의 조합이 가능하다.
첨부 도면의 흐름도에서 나타내는 단계는 예컨대 명령을 실행할 수 있는 컴퓨터 시스템에서 실행될 수 있다. 또한, 비록 흐름도에는 논리 순서를 나타내었으나, 어떤 경우, 여기서와 다른 순서로 표시되거나 또는 기술된 단계를 실행할 수 있다.
본 발명의 실시예는 터널링 기술을 기반으로 네트워크 슬라이싱과 중첩 슬라이싱을 구현하는 방법을 제공하며, 이는 PTN(Packet Transport Network, 패킷 전송 네트워크), 라우터 등 기술 기반의 베어러 네트워크에 적용될 수 있다. 터널링을 통해 가상 네트워크 엘리먼트를 연결하는 가상 링크를 생성한 다음, 가상 노드와 가상 링크를 통합 관리하여 네트워크 슬라이스 또는 중첩 슬라이스를 형성하며, 상위 계층 시스템은 네트워크 슬라이스 또는 중첩 슬라이스에 각자의 서비스를 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 네트워크 슬라이싱 구현 방법은, 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 사이에 하나 또는 다수의 중첩된 네트워크 슬라이스 계층을 생성하며, 여기서, 이하 단계 101 내지 103을 통해 네트워크 슬라이스 계층 중의 각 네트워크 슬라이스를 생성할 수 있다.
단계 101에서, 다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성한다.
여기서, 가상 네트워크 엘리먼트는 가상 노드라고 칭할 수 있다.
일 실시예에서, 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 포트의 특성 파라미터에 따라, 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트를 생성한다.
여기서, 상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트는 가상 사용자측 포트와 가상 네트워크측 포트를 포함한다.
상기 가상 네트워크측 포트는 가상 링크의 종단점이며, 터널의 종단점이기도 하다.
단계 102에서, 터널 방식에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성한다.
여기서, 일 실시예에서, 상기 가상 링크의 포트 파라미터에 따라, 가상 링크로서의 터널을 생성한다.
일 실시예에서, 상기 가상 링크의 포트 파라미터와 네트워크 토폴로지 관계에 따라 가상 링크의 라우트를 계산하여, 가상링크로서의 터널을 생성한다.
여기서, 상기 터널은 LSP(Label Switched Path, 레이블 교환 경로) 터널(tunnel), FlexE(Flex Ethernet, 플렉스 이더넷) 터널, SR(Segment Routing, 세그먼트 라우팅) 터널, ODUk(Optical channel Data Unit, 광학 채널 데이터 유닛) 터널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 가상 링크에 각각의 가상 네트워크 엘리먼트의 인바운드 레이블과 아웃바운드 레이블의 할당을 통해, 가상 링크로서의 LSP 터널을 생성한다.
여기서, LSP 터널, SR 터널 방식을 이용하는 슬라이싱은 하드웨어 리소스에 대한 요구가 낮고, 대역폭의 다중화 효과가 양호하며, 배포가 유연하고, FlexE 터널, ODUk, 터널 기반의 슬라이싱은 낮은 시간 지연, 투명성, 격리 등의 장점을 지닌다.
일 실시예에서, 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 사이에 두 계층의 중첩된 네트워크 슬라이스 계층을 생성 시, 첫 번째 네트워크 슬라이스 계층은 LSP 터널, FlexE 터널과 ODUk 터널 중 적어도 하나를 기반으로 구현되고, 두 번째 네트워크 슬라이스 계층은 LSP 터널 또는 SR 터널 기반으로 구현된다.
단계 103에서, 네트워크 슬라이싱과 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함 관계를 구축한다.
생성된 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 링크의 집합을 바탕으로, 네트워크 슬라이스의 생성을 완료한다.
일 실시예에서, 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 간에 다수의 중첩된 네트워크 슬라이스 계층을 생성 시, 상기 네트워크 슬라이스 계층을 아래에서 위로 순차적으로 생성한다.
여기서, 상위 계층의 네트워크 슬라이스 계층은 하위 계층인 네트워크 토폴로지를 바탕으로 생성된다.
본 발명의 실시예는 컨트롤러에 의해 구현될 수 있으며, 예를 들어 SDN(Software Defined Network, 소프트웨어 정의 네트워크) 컨트롤러를 통해 구현되며, 여기서 SDN은 일종의 개방적인 네트워크 혁신 아키텍처로서, 네트워크의 컨트롤 플레인과 데이터 플레인을 분리하고, 통일된 집중 제어를 통해, 네트워크 리소스의 유연한 할당과 스케줄링을 구현한다. SDN 기술 기반의 네트워크 가상화는 베어러 네트워크 슬라이싱에게 매우 양호한 기술 플랫폼을 제공하였다.
본 발명의 실시예의 터널링 기술은 가상 링크를 생성하고, 가상 링크를 통해 실제 물리 네트워크를 추상화하여, 중간 노드의 포워딩 정보를 차폐함으로써 물리 리소스와 논리 리소스의 격리와 매핑을 구현한다. 슬라이스를 사용하는 사용자는 실제 네트워크의 상태를 감지할 필요 없이, 이미 구축된 슬라이스 네트워크만 신경 쓰면 된다.
본 발명의 실시예는 터널링 기술 기반으로 네트워크 슬라이싱을 구현하며, 네트워크 슬라이싱 아키텍처 중의 토폴로지 추상화 능력을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 물리 포트 리소스에 대한 요구가 높지 않아 PTN, 라우터 등 기술 기반의 베어러 네트워크, 및 미래의 5G 베어러 네트워크에 광범위하게 응용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 터널링을 통해 네트워크 슬라이스 모델을 구축하기 위하여, 물리 네트워크(N1, N2, N3, N4, N5, N6 등 물리 네트워크 엘리먼트 포함함)의 기초 위에 2개의 슬라이스 네트워크 vNet1(가상 노드 vN1.1, vN3.1, vN4.1과 vN6.1을 포함함)와 vNet2(가상 노드 vN1.2, vN3.2와 vN6.2를 포함함)를 가상화한다. 종단간 터널링은 실제의 물리 네트워크를 추상화하고, 중간 노드의 포워딩 정보를 차폐하여, 물리 리소스와 논리 리소스의 격리 및 매핑을 구현한다. 슬라이스를 사용하는 사용자는 물리 네트워크의 상태를 감지할 필요 없이, 직접 슬라이스 네트워크 상에 서비스를 생성할 수 있다.
도 5는 터널링 메커니즘을 통해 네트워크 슬라이싱을 구축하는 개략도로서, 여기서, Node1, Node2, Node3, Node4는 물리 네트워크(pNET) 중의 일부 네트워크 엘리먼트이고, PortA, PortB, PortC, PortD, PortE, PortF는 물리 포트이며, Link1, Link2, Link3은 물리 링크이다. vNet2의 생성을 예로 들면, 이하 단계 201 내지 203을 포함한다.
단계 201에서, 가상 네트워크 엘리먼트(vNode) 생성 단계로서, 사용자가 제공한 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 포트 등 특성 파라미터에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 vNode1@vNet2, vNode2@vNet2, vNode4@vNet2, 및 가상 포트(vPort(vNNI))인 vPortA1, vPortB1, vPortC1, vPortF1을 생성한다. 여기서 가상 포트(vPort(vNNI))는 가상 링크(vLink)의 종단점이며, 터널의 종단점이기도 하다.
단계 202에서, 가상 링크(vLink) 생성 단계로서, 사용자가 제공한 가상 링크의 포트 등 특성에 따라 가상 링크(vLink)를 생성한다. 여기서 Node2와 Node4 사이에 vNode2와 vNode4의 가상 링크 vLink3로서의 터널을 생성하여, 중간 Node3 노드로 보통의 터널링 포워딩을 수행하며, vNet2는 Node3 노드를 감지할 필요가 없다. 또한, Node1과 Node2 사이에 vNode1과 vNode2의 가상 링크 vLink2로서의 터널을 생성한다.
단계 203에서, 가상 네트워크 생성 단계로서, 앞의 단계에서 생성된 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 링크의 집합에 따라, 가상 네트워크 vNet2의 생성을 완료한다.
네트워크 중의 각 노드(네트워크 엘리먼트)에 대해 상응하는 인바운드 레이블과 아웃바운드 레이블을 할당함으로써, 이러한 노드의 레이블들로 하나의 경로를 형성하며, 즉 LSP 터널이다. 도 6은 LSP 터널을 기반으로 네트워크 슬라이싱을 수행하여, vNet2를 형성 시의 LSP 레이블 할당과 서비스 캡슐화를 나타낸 것이다. vNet2 중의 vLink2@vNet2는 물리 네트워크 중 포트 PortA-PortB를 지나는 LSP 터널에 대응되고; vLink3@vNet2는 물리 네트워크 중 포트 PortC-PortD-PortE-PortF를 지나는 LSP 터널에 대응되며, vNet2는 Node3과 Node3의 포트 PortD, PortE에 대해서는 감지하지 않는다. 물리 네트워크 중, 각 노드의 LSP 레이블은 교환을 하면서 변화가 발생할 수 있다.
도 7은 중첩 네트워크 슬라이싱 기반의 네트워크 아키텍처 모델이다. 도 1을 바탕으로, 슬라이스 네트워크 vNet1을 생성한 후, 이 슬라이스에 대해 다시 가상화를 실시하여 서브 슬라이스 vNet1.1, vNet1.2, ..., vNet1.x를 생성함으로써, 전체적인 네트워크 아키텍처에 서브 슬라이스 계층이라고도 칭할 수 있는 하나의 슬라이스 네트워크 계층 2가 추가된다. 서비스는 서브 슬라이스 상에 로드되며, 아래의 물리 네트워크 계층과 슬라이스 계층을 감지할 필요가 없다. 슬라이스 계층과 서브 슬라이스 계층은 클라이언트의 요구 특성에 따라 동적으로 생성될 수 있으며, 각자의 라이프 사이클 제어와 독립된 관리 운영을 실시함으로써, 전반적으로 네트워크가 양호한 유연성과 탄성을 지니게 되며, 리소스 공유를 구현함과 동시에, 슬라이스 간의 격리 요구도 충족시킬 수 있다.
도 8은 터널링 기반의 중첩 네트워크 슬라이싱 구현 방법(도 5를 기초로 vNet2 슬라이스가 이미 생성되었음)을 묘사하였으며, vNet2에서, vNode1, vNode2, vNode4는 이 네트워크 중의 일부 네트워크 엘리먼트이고, vPortA1, vPortB1, vPortC1, vPortF1은 "물리 포트"(가상의)로 간주할 수 있으며, 도 5에서 생성된 vPortA1-vPortB1, vPortC1-vPortF1의 링크를 "물리 링크"(가상의)로 간주할 수 있다. 이러한 링크를 기반으로, 다시 각각 포트 vPortA1-vPortB1을 지나는 터널, 포트 vPortC1-vPortF1을 지나는 터널, 포트 vPortA1-vPortB1-vPortC1-vPortF1을 지나는 터널을 구축하여, 다시 네트워크의 가상화 슬라이싱을 수행한다.
서브 슬라이스 vNet2.1의 생성을 예로 들면, 이하 단계 301 내지 303을 포함한다.
단계 301에서, 가상 네트워크 엘리먼트(vNode)를 생성하는 단계로서, 사용자가 제공한 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 포트 등 특성 파라미터에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 vNode1.1, vNode 4.1, 및 가상 포트(vPort(vNNI))인 vPortA1.1, vPortF1.1을 생성한다. 여기서 가상 포트 vPort(vNNI)는 가상 링크 vLink의 종단점이며, 터널의 종단점이기도 하다.
단계 302에서, 가상 링크(vLink)를 생성하는 단계로서, 사용자가 제공한 가상 링크의 포트 등 특성에 따라 가상 링크(vLink)를 생성한다. 여기서 vNode1과 vNode4 사이에 vNode1.1과 vNode4.1의 가상 링크 vLink2.1로서의 터널을 생성하고, 중간의 vNode2 노드는 보통의 터널링 포워딩을 수행하며, vNet2.1은 vNode2 노드를 감지할 필요가 없다.
단계 303에서, 가상 네트워크 생성은 앞 단계에서 생성한 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 링크의 집합에 따라, 가상 네트워크 vNet2.1의 생성을 완료한다.
동일한 단계에 따라, 서브 슬라이스 vNet2.2를 생성할 수 있다.
도 8 중의 터널은 LSP 터널링 메커니즘을 채택할 수 있으며, 이러한 방식은 각 노드 상의 인바운드 레이블, 아웃바운드 레이블의 할당을 통해 구현된다. 도 9는 2계층의 LSP 터널을 기반으로 네트워크 중첩 슬라이싱 및 vNet2.1을 형성 시의 LSP 레이블 할당 및 서비스 캡슐화를 나타낸 것이다. vNet2.1 중의 vLink2.1은 vNet2 네트워크 중 포트 vPortA1-vPortB1-vPortC1-vPortF1을 지나는 LSP 터널에 대응된다. 메시지 캡슐화에서, 외부 계층의 레이블은 1차 슬라이싱에 대응되고, 내부 계층의 레이블은 2차 슬라이싱에 대응되며, 2계층의 레이블을 사용하여 중첩된 슬라이스 네트워크를 나타내었다. vNet2의 경우, 각각의 vNode 노드의 LSP 레이블은 교환되어 변화가 발생할 수 있으며, vNet2.1은 vNode2 및 vNode2의 포트를 감지하지 못한다.
서비스 포워딩의 측면에서 보면, vNet2.1의 경우, vNet2.1 중의 vLink2.1은 vNet2 네트워크 중 포트 vPortA1-vPortB1-vPortC1-vPortF1을 지나는 LSP 터널에 대응되며(도 8 참조), 상기 터널은 LSP 레이블 X1, X2로 표시된다(도 9 상부). 그런데 vNet2 네트워크 중의 이 LSP 터널은 가상의 vLink2(vPortA1-vPortB1), vLink3(vPortC1-vPortF1) 링크에 구축된 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, vNet2 중의 가상 vPortA1-vPortB1 링크는 물리 네트워크 중 포트 PortA-PortB를 지나는 이 LSP 터널에 대응되고, 가상의 vPortC1-vPortF1의 링크는 물리 네트워크 중 포트 PortC-PortD-PortE-PortF를 지나는 이 LSP 터널에 대응되며, PortA-PortB를 지나는 이 LSP 터널은 L1 레이블로 표시되고(도 6 참조); PortC-PortD-PortE-PortF를 지나는 이 LSP 터널은 L2, L3레이블로 표시된다. 따라서 서비스 포워딩 시, 서브 슬라이스 중의 vLink2.1을 대표하는 X1, X2 레이블이 먼저 표시되고, 이어서 1차 슬라이싱 중 vLink2, vLink3을 대표하는 레이블 L1, L2, L3가 표시된다. vNet2는 Node3 노드 및 그 포트 PortD와 PortE를 감지하지 못하며, 따라서 vNet2의 2차 슬라이싱에 따라 형성된 내부 계층 레이블 X2는, Node3 노드 및 그 포트 PortD와 PortE에서 투명하게 전송된다. 이와 같이 2계층의 LSP 레이블의 중첩(nesting)을 통해 중첩 슬라이싱 서비스의 포워딩을 구현한다.
도 10은 2계층의 LSP 터널을 기반으로 네트워크 중첩 슬라이싱과 vNet2.2를 형성 시의 LSP 레이블 할당 및 서비스 캡슐화를 나타낸 것이다. vNet2.2 중의 vLink2.2는 vNet2 네트워크 중 포트 vPortA1-vPortB1을 지나는 LSP 터널에 대응되고; vLink2.3은 vNet2 네트워크 중 포트 vPortC1-vPortF1을 지나는 LSP 터널에 대응된다. 메시지 캡슐화 중에서, 외부 계층 레이블은 1차 슬라이싱에 대응되고, 내부 계층 레이블은 2차 슬라이싱에 대응되며, 2계층의 레이블을 이용하여 중첩된 슬라이스 네트워크 vNet2.2를 나타내었다. vNet2가 Node3 노드 및 그 포트 PortD와 PortE를 감지하지 못하기 때문에, vNet2의 2차 슬라이싱에 따라 형성된 내부 계층 레이블 Y2는 Node3 노드 및 그 포트 PortD와 PortE에서 투명하게 전송된다.
슬라이싱 중첩 방식은 소프트 슬라이스 중첩, 하드 슬라이스 중첩 또는 하드 슬라이스+소프트 슬라이스가 결합된 중첩 방식을 이용할 수 있다. 2계층의 LSP 터널은 소프트 슬라이스 중첩의 방식 중 하나이다. 또한, LSP+SR 터널 역시 소프트 슬라이스 중첩 방식 중 하나이며, 도 11에 도시된 바와 같이, LSP+SR에 따라 슬라이스를 중첩 시, 슬라이스 vNet2.1의 서비스 프레임이 캡슐화된다. SR은 소스 라우팅 기반의 터널링 구현 메커니즘을 제공한다. 세그먼트 식별자(Segment ID)는 SR 터널 상에서 거쳐야 하는 노드 또는 링크를 표시하기 위한 것으로서, 소스 노드에서 세그먼트 식별자 리스트(Segment List)를 메시지 헤더에 캡슐화하기만 하면, 장치가 메시지 헤더 중의 SR 레이블 스택(label stack)이 대표하는 경로 정보에 따라 포워딩을 수행할 수 있다. SR의 포워딩 방식과 LSP의 레이블 포워딩 방식은 호환되며, SR의 레이블이 노드 또는 링크를 대표하는 것으로서, 서비스와 무관하기 때문에, 중간 노드가 서비스를 감지하지 않으므로, 중간 노드의 처리 능력에 대한 요구가 낮아지고, 이에 따라 장치가 더욱 큰 서비스 수량을 처리할 수 있게 되어, 5G 시대의 사물 인터넷 수요를 충족시킬 수 있다.
LSP+SR 기반으로 슬라이스를 중첩 시, 먼저 도 5의 방식대로 LSP 터널에 따라 물리 네트워크를 vNet1과 vNet2로 슬라이싱함으로써, 네트워크의 1차 슬라이싱을 구현한다. 다시 도 8을 참고하여 슬라이스 중첩을 실시하며, 다만 이때 가상 네트워크 vNet2.1, vNet2.2 중의 네트워크 엘리먼트 간의 vLink로서의 SR 터널을 구축하여, vNet2를 vNet2.1과 vNet2.2로 슬라이싱한다. SR 터널 레이블에는 push, next, continue 등의 조작이 있어, 레이블의 팝업, 푸시인(push-in) 및 투명 전송(transparent transmission)을 완수할 수 있다. 도 11 중의 외부 계층 LSP 레이블 L1, L2, L3은 1차 슬라이싱된 vNet2의 가상 링크에 대응하는 LSP 터널을 대표하고, 내부 계층의 SR 레이블 1, SR 레이블 2는 2차 슬라이싱된 vNet2.1 가상 링크에 대응되는 SR 터널을 대표한다.
슬라이스의 중첩은 FlexE Tunnel 기반의 하드 슬라이스+LSP 터널의 방식을 통해서도 구현될 수 있다. FlexE 터널 메커니즘 하에, 클라이언트 계층의 서비스는 소스 노드에서 FlexE Client로 매핑되며, 목적 노드에서 FlexE Client로부터 클라이언트 계층의 서비스가 매핑 해제된다. 도 12 중의 클라이언트 사이트 A(client site A)는 NE1의 회선측 FlexE tunnel에 매핑되고, NE에서 회선측의 FlexE tunnel로부터 데이터 센터 2(data center2)의 클라이언트 인터페이스로 매핑 해제된다. 이와 동시에, FlexE Client 클라이언트 계층에서 서비스를 수신하고 다중화하여 FlexE Tunnel로 진입 시 필요에 따라 OAM(Operation Administration and Maintenance, 운용 보수 관리)을 삽입하고, FlexE Tunnel로부터 OAM을 추출한 후 서비스를 다중화 해제하여 발송해야 하며; OAM의 삽입과 추출 과정은 클라이언트 계층의 서비스가 감지하지 못한다.
FlexE 터널의 네트워크 중간 노드는 FlexE Client 기반으로 교환되며, 그 서비스의 단일 노드 포워딩 모델은 도 13을 참조한다. 일반적인 이더넷 포워딩의 경우, MAC(Media Access Control, 매체 접근 제어) 계층에 처리될 수 있으며, 패킷 교환(Packet Switch)을 통해 서비스의 L2 포워딩을 구현한다. FlexE 포워딩은 Flex의 심(shim) 계층에서 수행되며, FlexE 교차 연결(FlexE cross connection)을 통해 서비스의 L1 포워딩을 구현함으로써, 네트워크 중의 소스와 싱크 노드(sink node)에 종단간의 이더넷 슬라이스의 연결을 제공하고, 또한 낮은 시간 지연, 투명 전송, 하드 격리(hard isolation) 등의 특징을 지닌다. FlexE 터널은 도 12 중의 FlexE tunnel1과 같이 포인트 투 포인트(point-to-point) 싱글 홉(single-hop)일 수도 있고; FlexE 터널은 도 12 중의 FlexE tunnel2와 같이, 중간 네트워크 엘리먼트를 건너뛰는 멀티 홉 터널일 수도 있다. 멀티 홉의 FlexE tunnel2의 중간 네트워크 엘리먼트 NE2와 NE3은 서비스에 대해 직접 FlexE 계층 교차를 실시하여, 더 높은 계층의 서비스 처리를 차폐함으로써, 전송되는 서비스가 단일 홉으로 직접 도달하는 것과 유사한 특성을 지니게 함으로써, 초저지연의 서비스 포워딩을 구현한다.
FlexE Tunnel의 하드 슬라이스+LSP 터널의 중첩 슬라이싱을 기반으로, 1차 슬라이싱은 FlexE 터널 방식을 통해 구현된다. FlexE Tunnel 메커니즘을 통해 네트워크 슬라이싱을 구축하는 방법은 도 5에 도시된 바와 같으며, 슬라이싱의 구축은 앞에서 기술한 바와 같이, 가상 네트워크 엘리먼트(vNode)와 가상 링크(vLink)의 생성을 포함하는 것일 수도 있다. 다만 이때 vLink2, vLink3에 대응되는 것은 FlexE tunnel이다. 2차 중첩 슬라이싱은 여전히 도 8에 도시된 LSP 터널 방식을 이용하며, 생성 방법은 앞에서 기술한 바와 같다.
도 14는 FlexE 터널+LSP 터널을 기반으로 네트워크 중첩 슬라이싱을 수행 시, vNet2.1이 형성하는 레이블 할당과 서비스 캡슐화를 나타낸 것으로서, 2계층의 캡슐화와 레이블을 이용하여 중첩된 슬라이스 네트워크를 나타내었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 계층의 FlexE 캡슐화는 1차 슬라이싱에 대응되고, vNet2 중의 vlink2@vNet2에 대응되는 물리 터널은 FlexE 캡슐화 1로 구현되며, vNet2 중의 vlink3@vNet2에 대응되는 물리 터널은 FlexE 캡슐화 2로 구현된다. 특정한 FlexE 터널 중, 그 FlexE 캡슐화는 불변함을 유지하며, 터널의 라우트는 네트워크 관리에 의해 설정되거나, 또는 컨트롤러에 의해 프로토콜에 따라 계산될 수 있다. 도 14의 내부 계층 레이블은 2차 슬라이싱에 대응되며, 도 8에 도시된 바와 같이, vNet2.1 중의 vLink2.1은 vNet2 네트워크 중 포트 vPortA1-vPortB1-vPortC1-vPortF1을 거친 LSP 터널에 대응된다.
이밖에, ODUk Tunnel 기반으로도 하드 슬라이싱을 구현할 수 있으며, ODUk Tunnel+LSP 터널 방식을 이용하여 슬라이싱의 중첩을 구현할 수 있다. ODUk 터널 메커니즘 하에, 클라이언트 계층의 서비스는 소스 노드에서 ODUk로 매핑 및 캡슐화되고, OTN 회선측으로 다중화되며, 목적 노드에서 ODUk로부터 클라이언트 계층 서비스로 매핑 해제된다. 예를 들어 도 15 중의 서비스 service A는 ODUk로 매핑되어 NE1의 회선측에 다중화되고, NE4에서 회선측의 ODUk로부터 data center2의 클라이언트 인터페이스로 서비스가 매핑 해제된다. ODUk 터널의 네트워크 중간 노드는 ODUk를 기반으로 교환되며, 그 서비스의 단일 노드 포워딩 모델은 도 16을 참조한다. ODUk의 교차를 통해 서비스의 L1 포워딩을 구현함으로써, 네트워크 중의 소스 싱크 노드 서비스에 종단간 연결을 제공하고, 낮은 시간 지연, 투명 전송, 하드 격리 등 특징을 지닌다. ODUk 터널은 도 15 중의 ODUk tunnel1과 같이, 포인트 투 포인트 단일 홉일 수 있고; ODUk 터널은 도 15 중의 ODUk tunnel2와 같이 중간 네트워크 엘리먼트를 건너뛰는 다중 홉 터널일 수도 있다. 다중 홉의 ODUk tunnel2의 중간 네트워크 엘리먼트 NE2와 NE3은 서비스에 대해 직접 ODUk 교차를 수행한다.
ODUk Tunnel의 하드 슬라이싱+LSP 터널의 중첩 슬라이싱을 기반으로, 1차 슬라이싱은 ODUk 터널 방식을 통해 구현되며, ODUk Tunnel 메커니즘을 통해 네트워크 슬라이싱을 구축하는 구체적인 방법은 도 5에 도시된 바와 같다. 슬라이싱 구축 역시 가상 네트워크 엘리먼트(vNode)와 가상 링크(vLink)의 생성을 포함하며, 상세한 내용은 앞에서 기술한 바와 같다. 다만 이때 vLink2, vLink3에 대응되는 것은 ODUk tunnel이다. 두 번째의 중첩 슬라이싱은 여전히 도 8에 도시된 LSP 터널 방식을 이용하며 생성 방법은 앞에서 기술한 바와 같다.
도 17은 ODUk Tunnel+LSP 터널을 기반으로 네트워크 중첩 슬라이싱을 수행 시, vNet2.1이 형성하는 레이블 할당과 서비스 캡슐화를 나타낸 것으로서, 2계층의 캡슐화와 레이블로 중첩된 슬라이스 네트워크를 표시하였다. 외부 계층의 ODUk 캡슐화는 1차 슬라이싱에 대응되고, 도 5에 도시된 바와 같이, vNet2 중의 vlink2@vNet2에 대응되는 물리 터널은 ODUk 캡슐화 1로 구현되며, vNet2 중의 vlink3@vNet2에 대응되는 물리 터널은 ODUk 캡슐화 2로 구현된다. 특정한 ODUk 터널에서, 그 캡슐화는 불변함을 유지하며, 터널의 라우트는 네트워크 관리에 의해 설정된다. 도 15의 내부 계층 레이블은 2차 슬라이싱에 대응되며, 도 8에 도시된 바와 같이, vNet2.1 중의 vLink2.1은 vNet2 네트워크 중 포트 vPortA1-vPortB1-vPortC1-vPortF1을 지나는 LSP 터널에 대응된다.
하드 슬라이싱(FlexE 터널, ODUk 터널)+LSP 터널의 중첩 방식 및 2계층 LSP 터널 중첩 방식과 비교하여, 첫 번째 계층의 하드 슬라이싱은 장치의 하드웨어 리소스를 슬라이싱하고 관리하기에 편리하며, 시간 지연, 격리 등 측면에서의 서비스 요구를 충족시키기가 더욱 용이하다. 첫 번째 계층에 LSP 터널 기반의 슬라이싱을 채택 시, 장치의 하드웨어에 대한 요구가 낮고, 서비스의 다중화 효과가 더욱 우수하며, 배포가 더욱 유연하다. 상이한 클라이언트의 수요에 따라 적합한 중첩 슬라이싱 방식을 선택할 수 있어, 리소스 관리와 슬라이싱 효과 측면에서 볼 때, 첫 번째 계층은 하드 슬라이싱 방식을 채택하는 것이 권장된다. 또한, 슬라이싱이 중첩된 아키텍처 측면에서 볼 때, 슬라이싱되는 계층 수에는 제한이 없으나, 슬라이싱 계층 수가 증가할수록 장치에 더욱 큰 리소스와 능력의 지원이 필요함과 동시에, 슬라이싱의 관리, 운영 유지 측면에서의 난이도가 증가할 수 있어, 클라이언트의 사용에 불편함을 초래할 가능성이 있으며, 클라이언트의 요구, 장치 능력 등 요소에 따라 적합한 슬라이싱 계층 수를 선택할 수 있다. 일반적인 경우, 2계층의 터널 중첩 슬라이싱이 권장된다.
이상으로 중첩된 터널을 통해 중첩식 네트워크 슬라이싱을 구현하며, 어떤 계층의 슬라이싱이든 모두 물리 네트워크와 유사한 특징을 지니고 있어, 각종 L2VPN, L3VPN 등 서비스를 탑재할 수 있다. 예를 들어 도 5 중의 vNet2에 직접 L2VPN 서비스를 탑재하고자 할 경우, 즉 vNet2에 L2VPN 서비스의 LSP 터널을 재구축하고자 할 경우, 이때에도 마찬가지로 레이블의 중첩이 필요하며, 단지 이때의 내부 계층 레이블은 서비스의 터널을 표시하는 것에 불과하고, 형식적으로는 도 9의 레이블 및 서비스 캡슐화 방식과 같다.
도 18은 베어러 네트워크가 중첩 슬라이싱을 실시하는 응용 시나리오 1로서, 단일한 물리 네트워크는 필요에 따라 그룹고객 슬라이스, 무선 슬라이스, 가정 광대역 슬라이스 등으로 가상화된다. 이러한 슬라이스는 상응하는 가상의 사업자가 독립적으로 관리와 운영을 수행하고, 클라이언트의 수요에 따라 다시 슬라이싱될 수 있다. 예를 들어 가상의 사업자 A는 자신의 서비스 요구에 따라, 그룹 고객 슬라이스 네트워크를 다시 은행 서비스 서브 슬라이스, 정부 서비스 서브 슬라이스, 기업 서비스 서브 슬라이스 등으로 슬라이싱할 수 있다. 각각의 서브 슬라이스는 동적으로 생성되고, 독립적으로 운영 유지될 수 있다. 동일한 물리 네트워크에서 슬라이싱, 서브 슬라이싱 방식을 통해 베어러 네트워크의 리소스 공유와 슬라이스의 독립적인 운영과 유지를 구현한다.
이하 응용 구현예를 통해, 본 출원의 베어러 네트워크 중에서 LSP 등 터널링 메커니즘을 통해 중첩된 네트워크 슬라이싱을 생성하는 구현 방식을 소개하면, 도 19에 도시된 바와 같다.
첫 번째 부분으로, 물리 네트워크를 기반으로 네트워크 슬라이스 vNet1을 생성하며, 물리 네트워크에 N1, N2, N3, N4, N5, N6 등 물리 네트워크 엘리먼트가 포함된다. 단계는 다음과 같다:
(1) 관리자가 vNet1의 생성을 시작하며, vNet1에는 nN1.1, vN3.1, nN4.1, vN6.1 4개의 가상 노드가 포함되어야 한다.
(2) vN1.1 가상 노드를 생성하며, 가상 노드는 상응하는 가상 사용자측 포트 vUNI 및 가상 네트워크측 포트 vNNI를 포함한다. 여기서 가상 네트워크측 포트 vNNI는 MPLS-TP LSP1의 종단점이다.
(3) 동일한 단계로 vN3.1, vN4.1, vN6.1 가상 노드를 생성한다.
(4) vN1.1과 vN3.1의 가상 링크 vLink1을 생성하며, 컨트롤러는 물리 네트워크 토폴로지 관계에 따라 vLink1의 라우트를 N1-N2-N3로 계산하고, N2 노드 내부가 MPLS-TP LSP인 레이블 교환을 계산한다.
(5) 컨트롤러는 노드 vN1.1과 vN3.1 간의 vLink로써의 N1-N2-N3의 MPLS-TP LSP 터널을 생성하여 가상 링크의 생성을 완료한다.
(6) (4)와 (5) 단계를 반복하여, 노드 vN1.1-vN4.1, vN3.1-vN6.1, vN4.1-vN6.1 간의 vLink를 생성한다.
(7) 컨트롤러는 vNet1의 구현예를 완성하여, vNet1과 상응하는 가상 노드 및 가상 링크의 포함 관계를 구축한다.
물리 네트워크를 기반으로 네트워크 슬라이스 vNet1을 생성 시, 기타 터널링 기술, 예를 들어 ODUk 터널, SR 터널, FlexE tunnel 터널 등을 이용할 수도 있으며, 그 단계는 상기 방법과 동일하다. 다만 제(4) 단계에서, 컨트롤러(또는 네트워크 관리자)가 계산하는 것은 ODUk 터널, SR 터널, FlexE tunnel 터널의 라우트이고, 제(5) 단계에서 컨트롤러가 생성(또는 네트워크 관리자가 설정)하는 것은 ODUk 터널, SR 터널, FlexE tunnel 터널이다.
두 번째 부분으로, 가상 네트워크 vNet1을 기반으로 중첩 네트워크 슬라이스 vNet1.1을 생성하며, vNet1에는 vN1.1, vN3.1, vN4.1, vN6.1 등 4개의 네트워크 엘리먼트가 생성된다. 단계는 다음과 같다:
(a) 관리자가 vNet1.1의 생성을 개시하며, vNet1.1에는 vN1.1.1, vN3.1.1, vN4.1.1 3개의 가상 노드가 포함되어야 한다.
(b) vN1.1.1 가상 노드를 생성하며, 가상 노드는 상응하는 가상 사용자측 포트 vUNI 및 가상 네트워크측 포트 vNNI를 포함한다. 여기서 가상 네트워크측 포트 vNNI는 MPLS-TP LSP1.1의 종단점이다.
(c) 동일한 단계로 vN3.1.1, vN4.1.1, 가상 노드를 생성한다.
(d) vN3.1.1과 vN4.1.1 간의 가상 링크 vLink1.3을 생성하며, 컨트롤러는 네트워크 토폴로지 관계에 따라 vLink1의 라우트를 vN4.1-vN6.1-vN3.1로 계산하고, vN6.1 노드 내부가 MPLS-TP LSP인 레이블 교환을 계산한다.
(e) 컨트롤러는 노드 vN4.1.1과 vN3.1.1 간의 vLink로써의 vN4.1-vN6.1-vN3.1의 MPLS-TP LSP1.3 터널을 생성하여 가상 링크의 생성을 완료한다.
(f) (d)와 (e) 단계를 반복하여, 노드 vN1.1.1-vN4.1.1, vN1.1.1-vN3.1.1 간의 vLink를 생성한다.
(g) 컨트롤러는 vNet1.1의 구현예를 완료하여, vNet1.1과 상응하는 가상 노드 및 가상 링크의 포함 관계를 구축한다.
가상 네트워크 vNet1을 기반으로 중첩 네트워크 슬라이싱 vNet1.1을 생성 시, SR 터널과 같은 기타 터널링 기술을 채택할 수도 있다. 그 단계는 상기 방법과 동일하며, 단지 제(d) 단계에서, 컨트롤러가 계산하는 것은 SR 터널의 소스 라우팅 레이블이고, 제(e) 단계에서 컨트롤러가 생성(또는 네트워크 관리자가 설정)하는 것은 SR 터널이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 네트워크 슬라이싱을 구현하는 장치를 더 제공하며, 이는 다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하기 위한 네트워크 엘리먼트 생성 모듈(41); 터널링 방식을 기반으로 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하기 위한 링크 생성 모듈(42); 네트워크 슬라이싱과 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함관계를 구축하도록 구성되는 슬라이스 생성 모듈(43)을 포함한다.
본 발명의 실시예는 터널링 기술을 기반으로 네트워크 슬라이싱을 구현하며, 네트워크 슬라이싱 아키텍처 중의 토폴로지 추상화 능력을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 물리 포트 리소스에 대한 요구가 높지 않아, PTN, 라우터 등 기술을 기반으로 하는 베어러 네트워크, 및 미래의 5G 베어러 네트워크에 광범위하게 응용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 네트워크 엘리먼트 생성 모듈(41)은 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 포트의 특성 파라미터에 따라, 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트를 생성하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트는 가상 사용자측 포트와 가상 네트워크측 포트를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 링크 생성 모듈(42)은 상기 가상 링크의 포트 파라미터에 따라, 가상 링크로써의 터널을 생성하도록 설정된다.
일 실시예에서, 상기 링크 생성 모듈(42)은 상기 가상 링크의 포트 파라미터와 네트워크 토폴로지 관계에 따라 가상 링크의 라우트를 계산하고, 가상 링크로서의 터널을 생성하도록 설정된다.
일 실시예에서, 슬라이스 생성 모듈(43)은 생성된 가상 네트워크 엘리먼트와 가상 링크 집합을 기반으로 네트워크 슬라이스의 생성을 완료하도록 설정된다.
본 발명의 실시예는 포워딩 플레인의 터널(예를 들어 LSP 등) 방식을 통해 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크(vLink)를 구축하여 슬라이싱 네트워크를 형성하고, 터널 및 노드 가상화의 재귀(recursion)를 통해 슬라이스의 중첩을 구현한다. 슬라이싱을 기반으로 하는 가상 전송 네트워크는 물리 네트워크와 유사하며, L2VPN, L3VPN 등과 같은 각종 서비스를 전송할 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 메모리(51), 프로세서(52) 및 메모리(51)에 저장되어 프로세서(52)에서 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램(53)을 포함하는 컨트롤러를 더 제공하며, 상기 프로세서(53)는 상기 프로그램을 실행 시 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 구현한다.
상기 컨트롤러는 SDN 컨트롤러일 수 있다.
본 발명의 실시예는 컴퓨터로 실행 가능한 명령이 저장된 컴퓨터 가독 저장매체를 더 제공하며, 상기 컴퓨터로 실행 가능한 명령은 프로세서에 의해 실행 시 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 실행하기 위한 것이다.
본 실시예에서, 상기 저장매체는 U디스크, 리드 온리 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 이동식 하드디스크, 자기디스크 또는 광디스크 등 각종 프로그램 코드를 저장할 수 있는 매체를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
당업계의 보통 기술자라면, 본문에 공개된 방법 중의 전부 또는 일부 단계, 시스템, 장치 중의 기능 모듈/유닛이 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 이들의 적당한 조합으로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 하드웨어 실시방식에서, 이상의 기술에서 언급한 기능 모듈/유닛 간의 구분은 반드시 물리적인 어셈블리의 구분에 대응되는 것이 아니며; 예를 들어 하나의 물리적인 어셈블리는 다수의 기능을 구비하거나, 또는 하나의 기능 또는 단계는 약간의 물리적인 어셈블리의 협력에 의해 실행될 수 있다. 일부 어셈블리 또는 모든 어셈블리는 프로세서, 예를 들어 디지털 신호 프로세서 또는 마이크로프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어이거나, 또는 하드웨어로 실시되거나, 또는 집적회로, 예를 들어 전용 집적회로로 실시될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 컴퓨터 가독매체에 분포될 수 있으며, 컴퓨터 가독매체는 컴퓨터 저장 매체(또는 비일시적 매체)와 통신 매체(또는 일시적 매체)를 포함할 수 있다. 당업계의 보통 기술자가 공지하는 바와 같이, 컴퓨터 저장 매체라는 용어는 정보(예를 들어 컴퓨터 가독 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터)를 저장하기 위한 어떤 방법 또는 기술에서 실시되는 휘발성 및 비휘발성, 리무버블 또는 논-리무버블 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 기타 광디스크 메모리, 자기 카트리지, 자기 테이프, 자기 디스크 메모리 또는 기타 자기 저장장치, 또는 희망하는 정보를 저장할 수 있으면서 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 당업계의 보통 기술자가 공지하는 바로는, 통신 매체는 통상적으로 컴퓨터 가독 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 반송파 또는 기타 전송 메커니즘과 같은 변조 데이터 신호 중의 기타 데이터를 포함하며, 또한 임의의 정보 전달 매체를 포함할 수 있다.

Claims (11)

  1. 물리 네트워크 계층과 서비스 계층 사이에 하나 또는 다수의 중첩 네트워크 슬라이스 계층을 생성하는 네트워크 슬라이싱 구현 방법으로서,
    네트워크 슬라이스 계층 중의 각 네트워크 슬라이스는,
    다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하는 단계;
    터널 방식에 따라 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하는 단계; 및
    네트워크 슬라이스와 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함 관계를 구축하는 단계
    를 통해 생성되는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 가상 네트워크 엘리먼트 생성 단계는
    가상 네트워크 엘리먼트와 가상 포트의 특성 파라미터에 따라, 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트를 생성하는 단계를 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가상 네트워크 엘리먼트의 가상 포트는 가상 사용자측 포트와 가상 네트워크측 포트를 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터널 방식을 기반으로 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하는 단계는,
    상기 가상 링크의 포트 파라미터에 따라, 가상 링크로서의 터널을 생성하는 단계를 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가상 링크의 포트 파라미터에 따라, 가상 링크로서의 터널을 생성하는 단계는,
    상기 가상 링크의 포트 파라미터와 네트워크 토폴로지 관계에 따라 가상 링크의 라우트를 계산하여, 가상 링크로서의 터널을 생성하는 단계를 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터널은
    레이블 교환 경로 터널, 플렉스 이더넷 터널, 세그먼트 라우팅 터널, 광학 채널 데이터 유닛 터널 중 적어도 하나를 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    물리 네트워크 계층과 서비스 계층 간에 다수의 중첩된 네트워크 슬라이스 계층을 생성 시, 상기 네트워크 슬라이스 계층을 아래로부터 위로 순차적으로 생성하는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    물리 네트워크 계층과 서비스 계층 간에 다수의 중첩된 네트워크 슬라이싱 계층을 생성 시, 1차 네트워크 슬라이싱 계층은 레이블 교환 경로 터널, 플렉스 이더넷 터널과 광학 채널 데이터 유닛 채널 중 적어도 하나를 기반으로 구현되고, 2차 네트워크 슬라이싱 계층은 레이블 교환 경로 터널 또는 세그먼트 라우팅 터널을 기반으로 구현되는, 네트워크 슬라이싱 구현 방법.
  9. 네트워크 슬라이싱 구현 장치로서,
    다수의 가상 네트워크 엘리먼트를 생성하도록 설정되는 네트워크 엘리먼트 생성 모듈;
    터널 방식을 기반으로 가상 네트워크 엘리먼트 간의 가상 링크를 생성하도록 설정되는 링크 생성 모듈; 및
    네트워크 슬라이싱과 상기 가상 네트워크 엘리먼트 및 가상 링크의 포함 관계를 구축하도록 설정되는 슬라이스 생성 모듈
    을 포함하는, 네트워크 슬라이싱 구현 장치.
  10. 메모리, 프로세서 및 메모리에 저장되어 메모리에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컨트롤러로서,
    상기 프로세서가 상기 프로그램을 실행 시 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 구현하는, 컨트롤러.
  11. 컴퓨터가 실행 가능한 명령이 저장되는 컴퓨터 가독 저장매체로서,
    상기 컴퓨터가 실행 가능한 명령은 프로세서에 의해 실행 시 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 상기 네트워크 슬라이싱 구현 방법을 실행하기 위한 것인, 컴퓨터 가독 저장매체.
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