KR20220059819A - 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 - Google Patents
무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220059819A KR20220059819A KR1020200145450A KR20200145450A KR20220059819A KR 20220059819 A KR20220059819 A KR 20220059819A KR 1020200145450 A KR1020200145450 A KR 1020200145450A KR 20200145450 A KR20200145450 A KR 20200145450A KR 20220059819 A KR20220059819 A KR 20220059819A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transmission
- failure
- packet
- node
- path
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 136
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 6
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/22—Alternate routing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
- H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/1607—Details of the supervisory signal
- H04L1/1642—Formats specially adapted for sequence numbers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/22—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using redundant apparatus to increase reliability
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
- H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
- H04L43/0811—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking connectivity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/24—Multipath
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/25—Flow control; Congestion control with rate being modified by the source upon detecting a change of network conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/32—Flow control; Congestion control by discarding or delaying data units, e.g. packets or frames
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치에서는 송신 노드와 수신 노드 사이에 설정된 복수의 전달 경로 중 하나의 전달 경로 상에서 장애가 감지되면, 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 중단시키고, 상기 장애가 발생된 경로가 복구되면, 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 재개시키며, 상기 수신 노드에서 상기 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장한다.
Description
본 발명은 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 네트워크 보호절체 기술의 일종으로, 패킷 전달 경로 상에 장애가 발생하거나 복구될 때에도 끊김없이 패킷을 전달할 수 있는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE 802.1의 TSN(Time-Sensitive Networking)과 IETF의 DetNet(Deterministic Networking)은 패킷의 전달 지연시간을 확정적으로 보장하고 전달 경로 장애 시에도 패킷 손실이 발생하지 않는 시간확정형 고신뢰 네트워킹 기술이다.
패킷의 전달 지연시간 보장은 네트워크로 입력되는 트래픽의 속성(예를 들면, 패킷 전송 주기, 최대 패킷 크기 등)이 명확하게 정의된 것을 전제로 네트워크의 각 노드에서 적절한 스케줄링 기법을 사용하여 달성된다. 특정 트래픽의 속성 변화가 다른 트래픽의 지연시간 품질에 영향을 주지 않도록 네트워크의 각 노드는 개별 트래픽의 속성을 모니터링하여 사전에 정의된 트래픽의 양을 초과할 경우 패킷 전송을 중지한다.
전달 경로에서 장애가 발생하거나 복구될 때에도 패킷 손실 없이 트래픽을 전달할 수 있는 무손실 전달 기술은 TSN에서는 IEEE Std 802.1CBTM-2017 FRER(Frame Replication and Elimination for Reliability)로 정의되어 있고, DetNet에서는 PREF(Packet Replication and Elimination Function)로 불리운다. 이들의 기본적인 동작 방식은 IEC 62439-3 HSR(High-availability Seamless Redundancy)과 동일하며 다음과 같다.
네트워크로 패킷이 입력되는 인그레스(ingress) 노드와 네트워크 밖으로 패킷을 출력하는 이그레스(egress) 노드 사이에 복수의 전달 경로가 설정된다. 이때 전달 경로들은 서로 분리되도록 함으로써 네트워크에서 단일 장애 발생 시 동시에 단절되지 않도록 한다. 인그레스 노드는 패킷의 입력 순서대로 시퀀스 번호를 패킷 오버헤드에 삽입한 후 복수의 전달 경로로 송신하고, 이그레스 노드는 복수의 전달 경로로부터 수신된 패킷들의 시퀀스 번호를 확인하여 수신되지 않은 시퀀스 번호의 패킷들만 네트워크 밖으로 출력하고 이미 수신한 시퀀스 번호의 패킷들은 중복 패킷으로 판단하여 삭제한다.
상기 종래의 무손실 전달 기술은 설정된 복수의 전달 경로들의 지연 시간이 서로 다름으로 인해 어느 하나의 전달 경로에서 장애 발생 후 장애 복구 시, 전달 경로들의 지연시간 차이에 해당하는 시간 동안 트래픽의 양이 증가하게 되며, 전술한 바와 같이 사전에 정의된 트래픽 속성에 따른 모니터링에 의해 해당 트래픽의 전송이 중지되는 문제를 야기한다.
이러한 문제는 버퍼링을 통해 수신 노드에서 복수의 전달 경로의 지연시간이 일치하도록 함으로써 해결될 수 있으나, 네트워크 토폴로지가 복잡해지고 서비스 플로우 수가 증가할수록 서로 다른 전달 경로들의 지연 편차를 예측하여 버퍼링 시간을 조정하는 것은 현실적으로 매우 어려우며, 네트워크 노드가 버퍼링에 필요한 만큼의 충분한 메모리를 가지고 있지 않을 경우에는 적용할 수 없다. 또한 이 문제는 수신 노드에서 사전에 정의된 트래픽의 양보다 큰 값을 기준으로 모니터링을 하도록 함으로써 해결될 수 있으나, 이는 평상 시 네트워크 자원이 낭비되는 문제가 있을 뿐만 아니라 사전에 정의된 트래픽 속성에 따른 모니터링을 수행할 수 없다.
본 발명이 해결하려는 과제는 패킷의 전달 지연시간을 확정적으로 보장하고 전달 경로 장애 시에도 패킷 손실이 발생하지 않는 시간확정형 고신뢰 네트워크에서, 장애 복구 직후 일정 시간 동안 트래픽 양의 증가로 발생되는 문제점을 효율적으로 해결할 수 있는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 송신 노드에서 패킷을 복제하여 상기 송신 노드와 수신 노드 사이에 설정된 복수의 전달 경로를 통해 전송하고 상기 수신 노드에서 중복 패킷을 삭제하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치에서의 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법이 제공된다. 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법은 상기 복수의 전달 경로 중 하나의 전달 경로 상에서 장애가 감지되면, 상기 장애를 감지한 노드에서 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 중단시키는 단계, 상기 장애가 발생된 경로가 복구되면, 상기 노드에서 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 재개시키는 단계, 그리고 상기 수신 노드에서 상기 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하는 단계를 포함한다.
상기 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법은 상기 수신 노드에서 상기 확장된 대역폭을 통해 복수의 전달 경로를 통해 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신 노드에서 수신된 패킷으로부터 중복 패킷을 삭제하는 단계, 그리고 상기 수신 노드에서 상기 대역폭을 원래의 값으로 변경시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 확장시키는 단계는 상기 복수의 전달 경로 사이의 전송 지연 편차에 해당하는 시간 동안 상기 플로우의 대역폭을 확장시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 전달 경로는 서로 다른 전송 지연을 가질 수 있다.
상기 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법은 상기 전달 경로 상의 물리적인 장애 신호 또는 종단간 연결성 확인을 기반으로 장애를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 송신 노드에서 패킷을 복제하여 상기 송신 노드와 수신 노드 사이에 설정된 복수의 전달 경로를 통해 전송하고 상기 수신 노드에서 중복 패킷을 삭제하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치가 제공된다. 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치는 상기 복수의 전달 경로 중 적어도 하나의 전달 경로 상에서 장애가 감지되면, 장애가 감지된 경로로 전송되던 패킷 전송을 중단하고, 해당 경로의 장애 복구 시 중단되었던 패킷 전송을 재개하는 전송 제어부, 그리고 상기 패킷 전송이 재개되면, 상기 장애로 패킷 전송이 중단된 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하고, 상기 복수의 전송 경로를 통해 수신된 패킷을 처리하는 수신 처리부를 포함한다.
상기 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치는 상기 복수의 전달 경로 상의 상기 장애를 감지하는 장애 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 장애 감지부는 물리적인 장애 신호 또는 종단간 연결성 확인을 기반으로 장애를 감지할 수 있다.
상기 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치는 상기 장애가 감지된 경로의 장애 복구를 감지하는 장애 복구 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 수신 처리부는 상기 복수의 전송 경로를 통해 수신된 패킷으로부터 중복 패킷을 삭제하고, 상기 중복 패킷이 확인되면 상기 대역폭을 원래의 값으로 변경할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 서로 다른 전달 경로의 지연 시간 차이로 인해 장애 복구 시 트래픽의 양이 증가하여 시간확정형 패킷 전달을 위해 동작 중인 트래픽 모니터링에 의해 해당 패킷의 전송이 중지되거나 일부 패킷이 폐기되는 문제를 해결함으로써 시간확정형 패킷 전달 기능과 무손실 패킷 전달 기능의 정상적인 동작을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 무손실 패킷 전달 개념을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 장치를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 무손실 패킷 전달 개념을 설명하는 도면이다.
도 1을 참고하면, 네트워크로 패킷이 입력되는 인그레스(ingress) 노드(이하, 송신 노드라 함)와 네트워크 밖으로 패킷을 출력하는 이그레스(egress) 노드(이하, 수신 노드라 함) 사이에 복수의 전달 경로가 설정된다. 도 1에서는 설명의 편의상 송신 노드와 수신 노드 사이에 2개의 전달 경로가 설정된 것으로 설명하며, 2개의 전달 경로는 전달 지연 시간이 짧은 경로(이하, short path라 함)와 긴 경로(이하, long path라 함)로서, 10개의 패킷에 해당하는 전달 지연시간만큼 차이가 있는 것으로 가정한다.
송신 노드는 패킷의 입력 순서대로 시퀀스 번호를 패킷 오버헤드에 삽입하고, 해당 패킷을 복제하여 short path와 long path로 송신한다.
수신 노드에서는 short path와 long path로로부터 수신된 패킷의 시퀀스 번호를 확인하여, 수신되지 않은 시퀀스 번호의 패킷들만 네트워크 밖으로 출력하고 이미 수신한 시퀀스 번호의 패킷들은 중복 패킷으로 판단하여 삭제한다.
구체적으로, 수신 노드는 short path로부터 1번부터 10번까지 패킷을 수신한다. short path로부터 11번 패킷을 수신할 때 long path에서 1번 패킷부터 순차적으로 수신된다. 수신 노드는 수신된 패킷의 시퀀스 번호 확인을 통해 long path에서 뒤늦게 수신된 패킷을 삭제함으로써 패킷의 중복 전송을 방지한다. 수신 노드에서 short path로부터 16번 패킷을 수신한 직후 short path에서 장애가 발생하면, 수신 노드는 long path로부터 수신한 6번 패킷부터 16번 패킷은 중복 패킷으로 판단하고 6번 패킷부터 16번 패킷을 삭제하고 17번 패킷부터 유효한 패킷으로 판단하여 처리한다. 또한 수신 노드가 long path로부터 21번 패킷까지 수신한 직후 short path의 장애가 복구되면, 수신 노드는 short path로부터 32번 이후의 패킷들과 long path로부터 22번 이후의 패킷들을 동시에 수신하게 되며 long path에서 32번 패킷이 수신되기 전까지는 short path와 long path에서 수신한 모든 패킷들을 유효 패킷으로 판단함으로써 경로 복구 시에도 패킷 손실이 발생하지 않게 된다. 수신 노드는 long path에서 32번 패킷이 수신되면, long path에서 수신된 32번 패킷부터 이후의 패킷은 중복 패킷으로 판단하고 삭제한다.
그러나 설명한 바와 같이, 수신 노드에서는 short path 장애 복구 시 long path에서 32번 패킷이 수신되기 전까지 short path와 long path에서 수신한 모든 패킷들을 유효 패킷으로 처리하므로, short path와 long path의 패킷 전달 지연시간 차이에 해당하는 시간 동안 트래픽의 양이 2배로 증가한다. 따라서, 사전에 정의된 트래픽 속성에 따른 모니터링에 의해 해당 트래픽의 전송이 중지될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무손실 패킷 전달을 위한 무손실 패킷 처리 방법은 4단계 상태 천이를 통해 전달 경로들의 전달 지연시간 차이에 해당하는 시간 동안 트래픽의 양이 증가하게 되어 발생되는 트래픽 전송 중단 문제를 해결한다.
첫번째 단계는 장애 발생 이전의 네트워크 상태로, 네트워크 장애 발생 여부를 확인한다. 이 단계에서 네트워크 장애 발생이 감지되면, 두 번째 단계로 넘어간다.
두번째 단계는 네트워크 장애 발생 상태로, 해당 장애가 시간 확정형 트래픽 전달을 위한 다중 전달 경로 중 하나인 경우 해당 장애 경로에 대한 패킷 전송을 중단하고, 장애 복구 여부를 확인한다. 첫번째 단계에서 네트워크 장애를 감지한 노드와 두 번째 단계에서 패킷 전송을 중단하는 노드가 동일 노드가 아닌 경우 네트워크 장애를 감지한 노드는 패킷 전송 중단 노드로 장애 발생 알림 또는 패킷 전송 중단을 요청하는 신호를 전달할 수 있다. 장애 복구가 감지되면 세 번째 단계로 넘어간다.
세 번째 단계는 장애가 복구된 상태로, 패킷 전송을 중단한 시간 확정형 플로우의 중복 패킷을 삭제하는 노드의 대역폭을 일시적으로 확장하고, 중단된 패킷 전송을 재개한다. 장애 복구를 감지한 노드가 중복 패킷 삭제 기능을 수행하는 노드와 동일 노드가 아닌 경우 장애 복구를 감지한 노드는 중복 패킷 삭제 기능을 수행하는 노드로 장애 복구 알림 또는 대역폭 확장을 요청하는 신호를 전달할 수 있다. 또한 장애 복구를 감지한 노드와 두 번째 단계에서 패킷 전송을 중단한 노드가 동일 노드가 아닌 경우에도 장애 복구를 감지한 노드는 패킷 전송을 중단한 노드로 장애 복구 알림을 전달할 수 있다. 그리고 대역폭을 일시적으로 확장한 노드와 패킷 전송을 중단한 노드가 동일 노드가 아닌 경우 대역폭을 일시적으로 확장한 노드는 패킷 전송을 중단한 노드로 대역폭 확장이 완료됨을 알리기 위하여 패킷 전송재개 신호를 전달 할 수 있다. 중단된 패킷 전송이 재개되면 네 번째 단계로 넘어간다.
네 번째 단계는 패킷 전송 재개 상태로, 모든 다중 전달 경로로 중복 패킷을 전달받아 정상적으로 중복 패킷 삭제 기능을 수행하며, 일시적으로 확장한 대역폭을 기존 값으로 원복하고, 첫 번째 단계로 돌아간다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면으로, 네트워크 장애 감지, 장애 복구 감지, 패킷 전송 중단 및 패킷 전송 재개 기능이 동일 노드에서 수행되는 경우를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 중간 노드에서 링크 장애 또는 포트 장애 등과 같이 물리적인 장애 신호를 기반으로 수신 포트의 경로 장애를 감지하면(S310), 장애가 발생한 수신 포트와 연관된 플로우의 패킷 전달을 중단한다(S320).
장애 감지 및 패킷 전송 중단 기능이 모두 동일 노드에서 수행되므로, 장애 발생 알림 또는 패킷 전송 중단을 요청하는 시그널링은 생략된다.
중간 노드에서 감지되었던 포트 장애가 복구되면, 장애 복구를 감지하고(S330), 해당 장애로 패킷 전송이 중단된 플로우의 수신 노드에게 장애 복구에 따른 대역폭 재설정을 요청한다(S340).
중간 노드로부터 대역폭 재설정 요청을 수신한 수신 노드는 해당 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하고(S350), 중간 노드로 패킷 전송 재개를 요청한다(S360).
패킷 전송 재개 요청을 수신한 중간 노드는 패킷 전송을 재개한다(S370).
수신 노드는 전달 경로 상의 전송 지연 편차만큼의 시간이 지난 후, 정상적으로 중복 패킷 삭제 기능을 수행한다(S380).
수신 노드는 중복 패킷 삭제 기능이 정상적으로 수행되면, 변경된 대역폭을 원래 예약된 대역폭으로 원복하여 장애 복구에 대한 대응 처리를 완료한다(S390).
이와 같이, 네트워크 장애 및 복구 감지 기능과 패킷 전송 중단 및 재개 기능을 하나의 노드에서 수행하는 경우, 무손실 패킷 전달을 위한 무손실 패킷 처리 방법은 송신 노드의 송신 포트 장애와 수신 노드의 수신 포트 장애 시에도 동일하게 적용될 수 있다. 수신 노드의 경우, 포트 장애 신호와 같은 물리적인 장애 신호가 아닌 종단간 연결성 확인 기능 등과 같이 네트워크 제어/관리 기능(operation and maintenance, OAM)을 통해 장애를 감지할 수 있으며, 네트워크 장애 및 복구 감지 기능, 패킷 전송 중단 및 재개 기능, 대역폭 재설정 기능까지 모두 수신 노드에서 수행하므로, 노드간 수행되는 모든 시그널링이 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 처리 방법을 상세하게 설명하기 위한 도면으로, 네트워크 장애 및 복구 감지 기능과 패킷 전송 중단 및 재개 기능이 다른 노드에서 수행되는 경우를 나타낸다.
도 4를 참고하면, 수신 노드에서 종단간 연결성 확인 기능을 통해 short path의 연결성 장애를 감지하면(S402), 패킷 전송 중단 기능을 수행하는 송신 노드로 장애 알림 또는 트래픽 전송 중단 요청을 전달한다(S404).
송신 노드는 무손실 패킷 전달을 위해 복제된 패킷의 short path 전송을 중단하고(S406), long path로만 패킷을 전송한다. Shorth path의 패킷 전송은 중단되어도 네트워크 제어/관리를 위한 제어 패킷은 short path로 지속적으로 전달된다.
수신 노드에서는 제어 패킷에 의한 연결성 확인 기능을 통해 연결성 장애 복구를 감지할 수 있게 된다.
수신 노드는 연결성 장애 복구가 감지되면(S408), 일시적으로 대역폭을 확장하고(S410), 송신 노드로 장애 복구 알림 또는 패킷 전송 재개 요청을 전송한다(S412). 수신 노드에서 장애 복구 감지 및 대역폭 재설정 기능을 수행하므로, 대역폭 재설정 요청 시그널링은 생략된다.
장애 복구 알림을 수신한 송신 노드는 대역폭 변경이 수행될 수 있는 충분한 시간이 경과한 후 중단된 패킷 전송을 재개하거나, 패킷 전송 재개 요청을 수신한 후 short path의 패킷 전송을 재개한다(S414).
수신 노드에서는 장애 복구 후 전달 경로 상의 전송 지연 편차만큼의 시간이 지나 정상적으로 중복 패킷 삭제 기능을 수행한다(S416).
수신 노드는 중복 패킷 삭제 기능이 정상적으로 수행되면, 변경된 대역폭을 원래 예약된 대역폭으로 원복하여 장애 복구에 대한 대응 처리를 완료한다(S418).
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치(500)는 장애 감지부(510), 전송 제어부(520), 장애 복구 감지부(530) 및 수신 처리부(540)를 포함한다.
장애 감지부(510)는 전송 경로 상의 네트워크 장애를 감지한다. 장애 감지부(510)는 링크 장애 또는 포트 장애 등과 같이 물리적인 장애를 감지하거나 종단간 연결성 확인 기능을 통한 연결성 장애를 감지한다.
전송 제어부(520)는 장애 감지부(510)에 의해 장애가 감지되면, 장애가 감지된 경로로 전송되던 패킷 전송을 중단한다. 전송 제어부(520)는 장애 복구 감지부(530)에 의해 장애 복구가 감지되면, 중단되었던 패킷 전송을 재개한다.
장애 복구 감지부(530)는 장애 복구를 감지한다. 장애 복구 감지부(530)는 링크 상태 또는 포트 상태 등과 같이 물리적인 상태를 감지하거나 제어 패킷에 의한 연결성 확인 기능을 통해 연결성 장애 복구를 감지할 수 있다.
수신 처리부(540)는 복수의 전송 경로를 통해 수신되는 패킷에 대한 수신 처리를 수행한다. 수신 처리부(540)는 각 전송 경로를 통해 수신된 패킷의 시퀀스 번호를 통해 중복 수신된 트래픽을 삭제한다. 또한 수신 처리부(540)는 네트워크 장애가 복구되어 중단되었던 패킷 전송이 재개되면, 해당 장애로 패킷 전송이 중단된 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하고, 각 전송 경로를 통해 수신된 패킷을 모두 유효 패킷으로 처리한다. 수신 처리부(540)는 전달 경로 상의 전송 지연 편차만큼의 시간이 지난 후, 정상적으로 중복 수신된 패킷이 삭제되면, 변경된 대역폭을 원래 예약된 대역폭으로 변경한다.
앞에서 설명한 바와 같이, 장애 감지부(510), 전송 제어부(520), 장애 복구 감지부(530) 및 수신 처리부(540)는 하나의 노드에서 구현될 수 있으며, 이와 달리 서로 다른 노드에서 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 참고하면, 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치(600)는 프로세서(610), 메모리(620), 저장 장치(630) 및 입출력(input/output, I/O) 인터페이스(640)를 포함한다.
프로세서(610)는 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현될 수 있다.
메모리(620)는 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 램버스 DRAM(rambus DRAM, RDRAM), 동기식 DRAM(synchronous DRAM, SDRAM), 정적 RAM(static RAM, SRAM) 등의 RAM과 같은 매체로 구현될 수 있다.
저장 장치(630)는 하드 디스크(hard disk), CD-ROM(compact disk read only memory), CD-RW(CD rewritable), DVD-ROM(digital video disk ROM), DVD-RAM, DVD-RW 디스크, 블루레이(blu-ray) 디스크 등의 광학 디스크, 플래시 메모리, 다양한 형태의 RAM과 같은 영구 또는 휘발성 저장 장치로 구현될 수 있다.
I/O 인터페이스(640)는 프로세서(610) 및/또는 메모리(620)가 저장 장치(630)에 접근할 수 있도록 한다.
프로세서(610)는 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 무손실 패킷 전달을 위한 대역폭 변경 및 전송 제어 기능을 수행할 수 있으며, 장애 감지부(510), 전송 제어부(520), 장애 복구 감지부(530) 및 수신 처리부(540)의 적어도 일부 기능을 구현하기 위한 프로그램 명령을 메모리(620)에 로드시켜, 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 동작이 수행되도록 제어할 수 있다. 그리고 이러한 프로그램 명령은 저장 장치(630)에 저장되어 있을 수 있으며, 또는 네트워크로 연결되어 있는 다른 시스템에 저장되어 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
Claims (10)
- 송신 노드에서 패킷을 복제하여 상기 송신 노드와 수신 노드 사이에 설정된 복수의 전달 경로를 통해 전송하고 상기 수신 노드에서 중복 패킷을 삭제하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치에서의 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법으로서,
상기 복수의 전달 경로 중 하나의 전달 경로 상에서 장애가 감지되면, 상기 장애를 감지한 노드에서 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 중단시키는 단계,
상기 장애가 발생된 경로가 복구되면, 상기 노드에서 상기 장애가 발생된 경로와 연관된 플로우의 패킷 전송을 재개시키는 단계, 그리고
상기 수신 노드에서 상기 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하는 단계
를 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법. - 제1항에서,
상기 수신 노드에서 상기 확장된 대역폭을 통해 복수의 전달 경로를 통해 패킷을 수신하는 단계,
상기 수신 노드에서 수신된 패킷으로부터 중복 패킷을 삭제하는 단계, 그리고
상기 수신 노드에서 상기 대역폭을 원래의 값으로 변경시키는 단계
를 더 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법. - 제1항에서,
상기 확장시키는 단계는 상기 복수의 전달 경로 사이의 전송 지연 편차에 해당하는 시간 동안 상기 플로우의 대역폭을 확장시키는 단계를 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법. - 제1항에서,
상기 복수의 전달 경로는 서로 다른 전송 지연을 가지는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법. - 제1항에서,
상기 전달 경로 상의 물리적인 장애 신호 또는 종단간 연결성 확인을 기반으로 장애를 감지하는 단계
를 더 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법. - 송신 노드에서 패킷을 복제하여 상기 송신 노드와 수신 노드 사이에 설정된 복수의 전달 경로를 통해 전송하고 상기 수신 노드에서 중복 패킷을 삭제하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치로서,
상기 복수의 전달 경로 중 적어도 하나의 전달 경로 상에서 장애가 감지되면, 장애가 감지된 경로로 전송되던 패킷 전송을 중단하고, 해당 경로의 장애 복구 시 중단되었던 패킷 전송을 재개하는 전송 제어부, 그리고
상기 패킷 전송이 재개되면, 상기 장애로 패킷 전송이 중단된 플로우의 대역폭을 일시적으로 확장하고, 상기 복수의 전송 경로를 통해 수신된 패킷을 처리하는 수신 처리부
를 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치. - 제6항에서,
상기 복수의 전달 경로 상의 상기 장애를 감지하는 장애 감지부
를 더 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치. - 제7항에서,
상기 장애 감지부는 물리적인 장애 신호 또는 종단간 연결성 확인을 기반으로 장애를 감지하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치. - 제6항에서,
상기 장애가 감지된 경로의 장애 복구를 감지하는 장애 복구 감지부
를 더 포함하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치. - 제6항에서,
상기 수신 처리부는 상기 복수의 전송 경로를 통해 수신된 패킷으로부터 중복 패킷을 삭제하고, 상기 중복 패킷이 확인되면 상기 대역폭을 원래의 값으로 변경하는 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200145450A KR102648570B1 (ko) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 |
| US17/517,365 US11777842B2 (en) | 2020-11-03 | 2021-11-02 | Method and apparatus for controlling transmission for lossless packet forwarding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200145450A KR102648570B1 (ko) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220059819A true KR20220059819A (ko) | 2022-05-10 |
| KR102648570B1 KR102648570B1 (ko) | 2024-03-18 |
Family
ID=81379307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200145450A KR102648570B1 (ko) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11777842B2 (ko) |
| KR (1) | KR102648570B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040022907A (ko) * | 2002-09-10 | 2004-03-18 | 주식회사 케이티 | Ａｔｍ 통신망 관리 시스템 및 그 방법 |
| KR20160109162A (ko) * | 2015-03-10 | 2016-09-21 | 한국전자통신연구원 | Mpls-tp 네트워크에서 유지보수를 위한 동작 방법 및 그 방법을 수행하는 장치 |
| KR20200121653A (ko) * | 2019-04-16 | 2020-10-26 | 한국전자통신연구원 | 무손실 패킷 전달 방법 및 장치 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466574B1 (en) | 1998-06-05 | 2002-10-15 | International Business Machines Corporation | Quality of service improvement of internet real-time media transmission by transmitting redundant voice/media frames |
| US9743401B2 (en) | 2012-10-22 | 2017-08-22 | Lg Electronics Inc. | Method, user equipment and base station for configuring radio frame for offsetting Doppler effect |
| EP2911321B1 (en) | 2012-10-22 | 2020-09-09 | QUALCOMM Incorporated | Method for configuring wireless frame of user equipment, user equipment, method for configuring wireless frame of base station, and base station |
| US20140328165A1 (en) | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and apparatus for protection switching in rooted multipoint (rmp) connection networks |
| US9503361B2 (en) * | 2014-06-13 | 2016-11-22 | Cisco Technology, Inc. | Active/static path redundancy |
| US10367712B2 (en) | 2017-03-20 | 2019-07-30 | Citrix Systems, Inc. | Auto tuning of hybrid wan links by adaptive duplication of packets on alternate links |
| US10505851B1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-12-10 | Innovium, Inc. | Transmission burst control in a network device |
| US11171874B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-11-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Methods of lossless traffic forwarding using distributed delay offset matching |
| US11277342B2 (en) * | 2019-10-29 | 2022-03-15 | Dell Products L.P. | Lossless data traffic deadlock management system |
| US20210273880A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Carrier Corporation | Single node multiple forwarding paths |
-
2020
- 2020-11-03 KR KR1020200145450A patent/KR102648570B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-11-02 US US17/517,365 patent/US11777842B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040022907A (ko) * | 2002-09-10 | 2004-03-18 | 주식회사 케이티 | Ａｔｍ 통신망 관리 시스템 및 그 방법 |
| KR20160109162A (ko) * | 2015-03-10 | 2016-09-21 | 한국전자통신연구원 | Mpls-tp 네트워크에서 유지보수를 위한 동작 방법 및 그 방법을 수행하는 장치 |
| KR20200121653A (ko) * | 2019-04-16 | 2020-10-26 | 한국전자통신연구원 | 무손실 패킷 전달 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11777842B2 (en) | 2023-10-03 |
| KR102648570B1 (ko) | 2024-03-18 |
| US20220141128A1 (en) | 2022-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5643185B2 (ja) | Ｅａｐｓシステムにおけるトラフィック損失の削減 | |
| KR101519624B1 (ko) | 이더넷 링 네트워크의 비환원 모드에서의 장애 복구 방법 | |
| JP5073812B2 (ja) | 分散型イーサネットシステムおよび該システムに基づいて障害を検出する方法 | |
| EP2224644B1 (en) | A protection method, system and device in the packet transport network | |
| US6658595B1 (en) | Method and system for asymmetrically maintaining system operability | |
| US6983294B2 (en) | Redundancy systems and methods in communications systems | |
| JP5508289B2 (ja) | 多重リンク障害からのネットワーク回復システム及び方法 | |
| US7710864B2 (en) | Recovery mechanism for 10 GE optical transport network wavelength division multiplexing ring | |
| CN109525445B (zh) | 链路切换方法、链路冗余备份网络和计算机可读存储介质 | |
| JP5546461B2 (ja) | チェーン及びリングネットワークにおける透過的なオートリカバリのための方法及びシステム | |
| US20120188912A1 (en) | Method, apparatus, and system for updating ring network topology information | |
| JP2005269059A (ja) | データ中継装置、データ中継方法およびデータ中継プログラム | |
| JP2006270169A (ja) | パケット中継装置 | |
| JP4854029B2 (ja) | 無瞬断パケット切替装置 | |
| CN101335690A (zh) | 用于ip通信网络中的无缝冗余系统 | |
| US20090073979A1 (en) | Protection method for data signal transmission and communication network | |
| US9509523B2 (en) | Method for protection switching in ethernet ring network | |
| JP2013519265A (ja) | イーサネットリングネットワークノードのアドレステーブルにおける反復リフレッシュの防止方法及び防止装置 | |
| JP5012485B2 (ja) | 冗長方法及びスイッチ装置 | |
| KR102648570B1 (ko) | 무손실 패킷 전달을 위한 전송 제어 방법 및 장치 | |
| US10601611B1 (en) | Method and apparatus for providing resiliency for delay sensitive services | |
| US20080181102A1 (en) | Network routing | |
| EP2180636B1 (en) | Method for signaling a unidirectional failure of a packet-switched link | |
| CN112637054A (zh) | Ip承载网的组网优化方法、装置、计算设备和存储介质 | |
| KR20160109162A (ko) | Mpls-tp 네트워크에서 유지보수를 위한 동작 방법 및 그 방법을 수행하는 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |