WO2015030491A1 - 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법 - Google Patents

멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법 Download PDF

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WO2015030491A1
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bandwidth
packet flow
network
grouping
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이세희
안태진
한경아
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주식회사 케이티
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    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Definitions

  • the present invention relates to Software Defined Networking (SDN), and more particularly, to a bandwidth providing method based on multi-flow grouping capable of controlling a multi-terminal and a multi-service for a user with a single bandwidth.
  • SDN Software Defined Networking
  • SDN Software defined network refers to a user-oriented network in which a user has control authority regardless of a basic network device such as a router or a switch, and a separate software controller controls traffic flow.
  • SDN manages the flow table that contains the identification information of the flow flow and the flow processing method, and when the actual user traffic occurs, the flow table checks the information about the flow entry that matches the flow.
  • the packet processing operation method is determined according to the flow entry.
  • Packet processing operations based on SDN include traffic forwarding, traffic drop, traffic modification, and traffic queuing.
  • Traffic forwarding is the ability to export traffic to a specific output port.
  • Traffic dropping is the ability to discard traffic without sending it out to an output port.
  • the traffic change is a function for modifying information such as a traffic header such as VLAN tagging, and the traffic queuing function is used to schedule traffic by using a queue in the process of forwarding the traffic, thereby improving the quality of service (QoS) function.
  • QoS quality of service
  • DiffServ utilizes basic QoS features such as rate-limiting based on per-flow metering and port-specific queues to provide QoS for network devices such as switches or routers. And enhanced QoS features.
  • the network device has a metering management table, through which the amount of packets per flow entry of the flow table can be managed and the bandwidth of a specific flow can be controlled.
  • the network device may determine a method of controlling the flow bandwidth, such as rate-limiting, shaping, and Policing, and may limit precise bandwidths such as maximum bandwidth and minimum bandwidth.
  • SDN provides QoS through flow-based metering or port-specific queues, and performs traffic forwarding processing with one QoS policy per flow or port.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for grouping multi-flows.
  • Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for providing a single bandwidth based on multi-flow grouping.
  • a method for providing a bandwidth based on multi-flow grouping the method for managing a bandwidth by a network device under control of a network control device in a software defined network, the method comprising: a first packet flow; Receiving a second packet flow, identifying a flow group including a first packet flow and a second packet flow using a flow group table, and including the first packet flow and the second packet flow in the same group If it is determined to be, the step of managing the bandwidth by assigning a single bandwidth to the first packet flow and the second packet flow.
  • the first packet flow and the second packet flow may be transmitted from a plurality of terminals owned by the same user, respectively.
  • the first packet flow and the second packet flow may be transmitted by a plurality of services in the same terminal, respectively.
  • the flow group table may include at least one of a terminal MAC address, VLAN ID information, terminal allocation IP address, queue ID information, minimum bandwidth information, and maximum bandwidth information.
  • the flow group table may be updated according to a flow table change request by the network control device.
  • the flow table change request may be performed based on a user table obtained and managed by the network control apparatus from the user management system.
  • a method for providing bandwidth based on multi-flow grouping the method for managing a bandwidth by controlling a network device by a network controller in a software defined network, the method comprising: 2 receiving a packet flow through the network device, checking flow grouping information for the first packet flow and the second packet flow based on the user table, and a flow group table to the network device based on the flow grouping information Requesting a change to the.
  • a method for providing a bandwidth based on multi-flow grouping in which a network control device and a network device manage bandwidth in a software defined network, wherein the network device includes at least one packet flow.
  • the method for providing bandwidth based on the multi-flow grouping may include: receiving, by a network control apparatus, a packet flow from which a flow group is not confirmed, from a network apparatus; and by the network control apparatus, a packet whose flow group is not confirmed based on a user table.
  • the method may further include checking flow grouping information on the flow.
  • the method for providing bandwidth based on the multi-flow grouping may further include requesting, by the network control device, a change of the flow group table to the network device based on the flow grouping information.
  • the bandwidth providing method based on the multi-flow grouping may further include the network device updating the flow group table according to a request for changing the flow group table from the network control device.
  • the bandwidth providing method based on the multi-flow grouping according to the present invention can efficiently control the multi-terminal and the multi-service of the user with a single bandwidth.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an environment in which a bandwidth providing method based on multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention is performed.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a network device and a network control device for multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing a data structure of a flow table according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a data structure of a flow group table according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of changing a user table of a network control apparatus through a user authentication procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of changing a user table of a network control apparatus through a user subscription procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of controlling a plurality of terminals to a single bandwidth according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of controlling a plurality of terminals connected to different network devices with a single bandwidth according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of managing a flow table and a flow group table by a network device and a network control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of managing a flow group table by a network device and a network control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a bandwidth providing method based on multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an environment in which a bandwidth providing method based on multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention is performed.
  • a method for providing bandwidth based on multi-flow grouping includes a user terminal 100, a plurality of network devices 200-1 to 200-n, a network control device 300, a user.
  • the management system 400 and the service providing system 500 may interact with each other.
  • a user may use a plurality of user terminals 100 or use a plurality of services in one user terminal 100.
  • the user terminal 100 may be connected to the service providing system 500 through a plurality of network devices 200-1 to 200-n.
  • the network is composed of a plurality of network devices 200-1 to 200-n, and the network control device 300 may control and manage the network devices 200-1 to 200-n.
  • the network devices 200-1 to 200-n may be switches or routers corresponding to data planes of a software defined network (SDN), or may be policy-based routers corresponding to a policy enhancement point (PEP) of a policy-based network.
  • SDN software defined network
  • PEP policy enhancement point
  • network devices 200-1 through 200-n refer to OpenFlow switches of the Open Networking Foundation (ONF) standardization organization, or in the Interface to the Routing System (I2RS) protocol of the Internet Engineering Task Force (IETF). It can mean a network element or an I2RS agent.
  • ONF Open Networking Foundation
  • I2RS Interface to the Routing System
  • IETF Internet Engineering Task Force
  • the network control device 300 may be in the form of a controller system corresponding to a control plane of an SDN or in the form of a policy control system corresponding to a policy decision point (PDP) of a policy-based network.
  • the network control device 300 may mean an OpenFlow controller of the ONF standardization organization, or may mean a topology manager or an I2RS client in the IETF's I2RS protocol.
  • the network control device 300 may be composed of a plurality of devices or systems, such as a master-master, master-slave, etc., one network device is a plurality of network control devices Can be controlled by
  • the user management system 400 may provide the network control device 300 with mapping information between the user information and the terminal information.
  • the mapping information may be subscribed before the user terminal 100 accesses the network, or may be generated through an authentication process of the user terminal 100.
  • the user management system 400 may be a user management server operated by a communication service provider to manage the user terminal 100.
  • the service providing system 500 may refer to a system that substantially provides a service to the user terminal 100 connected through the network devices 200-1 to 200-n.
  • the service providing system 500 may be operated by an online service provider.
  • the packet flow may mean actual traffic exchanged on the network.
  • the flow may mean an identifier of a packet flow recognized by the network device using the terminal MAC address, VLAN ID information, the terminal IP address, and the like.
  • multiflow grouping may be understood to group a plurality of packet flows that are distinguished and recognized by a network device.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a network device and a network control device for multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention.
  • a configuration of a network device and a network control device for performing a bandwidth providing method based on multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
  • the network device 200 includes an input port manager 210, an output port manager 220, a packet analyzer 230, a packet processor 240, a flow table manager 250, a flow grouping manager 260, and a control.
  • the signal analyzer 270 and the network controller interworking unit 280 are included.
  • the input port manager 210 may manage packet flows received from the user terminal, and the output port manager 220 may manage packet flows transmitted to the network control device 300 or the service providing system 500. .
  • the packet analyzer 230 may analyze the packet flow received through the input port manager 210. For example, the packet analyzer 230 may transmit the analysis result calculated by analyzing the type, attributes, and the like of the packet flow to the packet processor 240.
  • the packet processor 240 may process a packet flow received through the input port manager 210. For example, the packet processor 240 may transmit the packet flow to the network control device 300 or the service providing system 500 through the output port manager 220.
  • the packet processing unit 240 is a flow table stored in the flow table management unit 250, the flow table stored in the flow table management unit 250, the flow group table (Flow group) stored in the flow group management unit 260 (Flow group) Refer to table) to process packet flows.
  • the flow table manager 250 may store and manage a flow table configured by a set of flow entries.
  • the flow grouping manager 260 may store and manage a flow group table necessary for grouping a plurality of terminals or a plurality of services of one terminal.
  • the control signal analyzer 270 may analyze and process a control signal or a control message received from the network control device 300.
  • the network control device interworking unit 280 may process a protocol to communicate with the network control device 300.
  • the network control device 300 includes a network device interworking unit 310, a flow analyzing unit 320, a control signal generator 330, a flow table managing unit 340, a flow grouping managing unit 350, and a user table managing unit. 360, a user management system linking unit 370.
  • the network device interworking unit 310 may process a protocol to communicate with the network device 200.
  • the flow analyzer 320 may analyze the packet flow received from the network device 200. For example, the flow analyzer 320 may transmit the analysis result calculated by analyzing the type, attributes, and the like of the packet flow to the control signal generator 330.
  • the control signal generator 330 may generate a control signal or a control message for controlling the network device 200.
  • the control signal generator 330 may be a flow group stored in the flow table stored in the flow table manager 340 and the flow grouping manager 350, as a result of the analysis calculated by the flow analyzer 320.
  • a control signal or a control message may be generated by referring to a flow group table.
  • the flow table manager 340 may store and manage flow tables for the plurality of network apparatuses 200-1 to 200-n controlled by the network control apparatus 300.
  • the flow grouping manager 350 may store and manage a flow group table necessary for grouping a plurality of terminals or a plurality of services of one terminal.
  • the user table manager 360 may receive information of terminals from the user management system 400 to generate and manage a user table by using mapping information between user information and terminal information. For example, mapping information between the user information and the terminal information may be generated by the user management system 400 through a user authentication procedure or a user subscription procedure.
  • the user management system interworking unit 370 may process a protocol to communicate with the user management system 400.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing a data structure of a flow table according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a data structure of a flow group table according to an embodiment of the present invention.
  • a flow table may have a data structure including information on a flow ID, a type, a length, a value, a group ID, and the like.
  • Flow ID indicates an identification number for identifying a flow entry
  • Type indicates information for identifying a flow such as a terminal MAC, IP, etc.
  • Value may indicate a flow identification value corresponding to a Type.
  • Length may indicate a data length of a flow entry
  • Group ID may indicate an identification number of a flow group table to which a packet flow should refer.
  • the flow group table may have a data structure including information on Group ID, Queue ID, Flow Count, Type, Length, Value, Max Bandwidth, Min Bandwidth, and the like.
  • the Group ID may indicate an identification number for identifying a flow group table
  • the Queue ID may indicate an identification number of an output port queue of a flow group.
  • Flow Count may indicate the number of flows in the flow group table
  • Max / Min Bandwidth may indicate a maximum / minimum bandwidth setting value of the flow group.
  • Type, Length, Value can be used in the same concept as defined in the flow table data structure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of changing a user table of a network control apparatus through a user authentication procedure according to an embodiment of the present invention.
  • a change to a user table included in a network control apparatus may be performed by the terminal, the network apparatus, the network control apparatus, and the user management system exchanging information.
  • the user may input user information through the UI (User Interface) of the terminal (S500).
  • the user information may mean information for identifying a user, such as a user ID and a password.
  • the terminal may perform a user authentication request while transferring the user information input from the user to the user management system (S510).
  • the user management system performs user authentication for checking and verifying a user ID, a password, etc. (S520). If the user authentication is successful, the user management system may transmit a user authentication success message to the terminal (S530).
  • the terminal registration request may be performed while transmitting the terminal information to the user management system (S540).
  • the terminal information may be in the form of identifying the terminal, such as the terminal MAC address, the assigned IP address.
  • the user management system may map the user information and the terminal information to update the user terminal management table (S550), and transmit a terminal registration success message to the user terminal (S560).
  • the user terminal management table is a table generated and managed by the user management system to manage the terminal, and may include user information and terminal information.
  • the user management system may request user information change while providing user information and terminal information to the network control device in operation S570.
  • the network control apparatus may update the user table by using the user information and the terminal information received from the user management system (S580), and may inform the user management system that the update of the user table is successful (S590).
  • the network control device may update and manage the user table in cooperation with the user management system.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of changing a user table of a network control apparatus through a user subscription procedure according to an embodiment of the present invention.
  • a procedure of changing a user table as a new user performs a user subscription procedure will be described with reference to FIG. 6.
  • the user may request a new subscription for the network access service to the user management system (S600).
  • the user management system may newly generate user information (S610), and transmit a service subscription result to the user (S620).
  • the network service information may be generated together with the user information, and the network service information may include information about the maximum number of connections of the user terminal, the maximum service bandwidth, and the minimum service bandwidth.
  • the terminal may perform a terminal registration request while transmitting terminal information to the user management system (S630).
  • the user management system may map the user information and the terminal information to update the user terminal management table (S640), and may transmit a terminal registration success message to the terminal (S650).
  • the user management system may request the user information change while providing the user information and the terminal information to the network control apparatus (S660).
  • the network control device may update the user table using the user information and the terminal information received from the user management system (S670), and may inform the user management system that the update of the user table has been successful (S680).
  • the network control device may update and manage the user table for the new user in cooperation with the user management system.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of providing a single bandwidth to a plurality of terminals according to an embodiment of the present invention.
  • the first terminal and the second terminal may be operated by the same user.
  • the first packet flow from the first terminal and the second packet flow from the second terminal belong to the same flow group. That is, it is assumed that the first packet flow and the second packet flow are grouped.
  • the flow group IDs for the first packet flow and the second packet flow may be flow group A.
  • the flow group A has been allocated a maximum bandwidth of 100Mbps.
  • the first packet flow of the first terminal may be delivered to the network device (S710).
  • the network device may transmit the first packet flow to the network control apparatus (S711).
  • the network control device may search for a flow group mapped to the first packet flow by referring to the user table and request a change of the flow group table from the network device (S713).
  • the network control apparatus may transmit the flow group ID, the maximum bandwidth information, the minimum bandwidth information, etc. to the network apparatus for changing the flow group table.
  • the network device may update the flow group table according to a request of the network control device (S715). For example, the network device may update the flow group table such that the first packet flow belongs to flow group A.
  • the network device may transmit a successful update result of the flow group table to the network control device (S717).
  • the first packet flow may be packet forwarded to the service providing system by using the maximum 100 Mbps bandwidth alone (S719).
  • the second packet flow of the second terminal may be delivered to the network device (S720).
  • the network device may transmit the second packet flow to the network control apparatus (S721).
  • the network control device may search for the flow group mapped to the second packet flow by referring to the user table and request the network device to change the flow group table (S723).
  • the network device may update the flow group table according to a request of the network control device (S725). For example, the network device may update the flow group table such that the second packet flow is added to flow group A.
  • the network device may transmit a successful update result of the flow group table to the network control device (S727).
  • the first packet flow and the second packet flow belong to flow group A.
  • the first packet flow and the second packet flow may divide and use the maximum bandwidth of 100 Mbps. That is, bandwidths of the first packet flow and the second packet flow may be controlled within a range not exceeding 100 Mbps.
  • the second packet flow may be packet forwarded to the service providing system using the bandwidth in a range in which the bandwidths of the first packet flow and the second packet flow do not exceed 100 Mbps (S729).
  • the network device may equally allocate 50 Mbps to the first packet flow and the second packet flow, respectively.
  • the first packet flow and the second packet flow may be delivered together to the network apparatus (S731 and S732).
  • the network apparatus may control the first packet flow and the second packet flow with a single bandwidth by referring to the flow group table (S735).
  • the first packet flow and the second packet flow may divide and use the maximum bandwidth of 100 Mbps (S737 and S739).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of providing a single bandwidth to a plurality of terminals connected to different network devices according to an embodiment of the present invention.
  • the first terminal and the second terminal may be operated by the same user.
  • the flow group IDs for the first packet flow and the second packet flow may be flow group A.
  • the first terminal is connected with the first network device
  • the second terminal is connected with the second network device
  • the flow group A is allocated a maximum bandwidth of 100 Mbps.
  • the first packet flow of the first terminal may be delivered to the first network device (S810).
  • the first network apparatus may check the information on the flow group for the first packet flow with reference to the flow group table, and transmit the first packet flow to the network control apparatus (S811).
  • the network control device may search for a flow group mapped to the first packet flow by referring to the user table and request a change of the flow group table to the first network device (S813).
  • the network control apparatus may transmit the flow group ID, the maximum bandwidth information, the minimum bandwidth information, etc. to the network apparatus for changing the flow group table.
  • the first network device may update the flow group table according to a request of the network control device (S815). For example, the first network device may update the flow group table such that the first packet flow belongs to flow group A.
  • the first network device may transmit a successful update result of the flow group table to the network control device.
  • the first packet flow may be packet forwarded to the service providing system using the maximum 100 Mbps bandwidth alone as in the above-described S719 procedure.
  • the second packet flow of the second terminal may be delivered to the second network device (S820).
  • the second network apparatus may check the information on the flow group for the second packet flow with reference to the flow group table, and transmit the second packet flow to the network control apparatus in operation S821.
  • the network control apparatus may search for a flow group mapped to the second packet flow by referring to the user table and request a change of the flow group table to the first network apparatus and the second network apparatus (S823 and S824).
  • the network control device may request a change to the flow group table to allocate a maximum of 50 Mbps bandwidth to the packet flow corresponding to the flow group A to the first network device and the second network device.
  • the first network device and the second network device may perform an update on each flow group table according to a request of the network control device (S825 and S826).
  • first network device and the second network device may transmit a successful update result of each flow group table to the network control device (S830 and S831).
  • a single bandwidth may be provided to a plurality of packet flows from the plurality of terminals in a situation where the plurality of terminals are connected to different network devices.
  • the first packet flow and the second packet flow may use a maximum bandwidth of 100 Mbps. That is, bandwidths of the first packet flow and the second packet flow may be controlled within a range not exceeding 100 Mbps.
  • a user may use two or more terminals, and in order to control the plurality of terminals with a single bandwidth, the network apparatus may group and manage packet flows of the plurality of terminals using a flow group table. have.
  • FIG 7 and 8 illustrate an embodiment in which the first packet flow and the second packet flow are transmitted from different terminals, the first packet flow and the second packet flow are transmitted to different services in the same terminal. May be sent.
  • the network device may receive and manage a flow group table from the network control device, and the flow group table may include information about a terminal MAC address, VLAN ID information, and a terminal allocation IP address.
  • the flow group table may include queue ID information, minimum bandwidth information, maximum bandwidth information, etc. in order to manage a plurality of packet flows in a single bandwidth. That is, when actual packet flows flow from the terminal to the network device, the network device may control the bandwidth with reference to the flow group table.
  • the network device may include a flow table separately from the flow group table.
  • the flow table may manage flow identifiers such as terminal MAC address, VLAN ID information, terminal allocation IP address, and the like, and flow group table ID information that should be referred to for controlling a plurality of packet flows with a single bandwidth.
  • the flow group table may have only queue ID information, minimum bandwidth information, and maximum bandwidth information.
  • the network control apparatus may store and manage a user table including an identifier for grouping multiflows through an update procedure for the user table described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the network control apparatus may change the flow group table of the network apparatus by using the information of the user table.
  • a bandwidth providing method based on multi-flow grouping will be described in terms of a network device and a network control device as follows.
  • the network apparatus may receive the first packet flow and the second packet flow, and may identify a flow group including the first packet flow and the second packet flow using the flow group table.
  • the network apparatus may manage the bandwidth by allocating a single bandwidth to the first packet flow and the second packet flow.
  • the network control apparatus may receive the first packet flow and the second packet flow through the network apparatus, and may check flow grouping information on the first packet flow and the second packet flow based on the user table.
  • the network control apparatus may request a change to the flow group table from the network apparatus based on the flow grouping information.
  • the first packet flow and the second packet flow may be transmitted from a plurality of terminals owned by the same user, or transmitted by a plurality of services from the same terminal.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of managing a flow table and a flow group table by a network device and a network control device according to an embodiment of the present invention.
  • the network control device defines a message used to manage the flow table and the flow group table of the network device as follows.
  • the Request-Group message is a message used when the network device requests flow group information to the network control device.
  • the Add-Flow message is a message used when the network controller adds a new flow table.
  • the Add-Group message is a message used when the network controller adds a new flow group table.
  • the Modify-Flow message is a message used when the network controller changes the flow table.
  • the Modify-Group message is a message used when the network controller changes the flow group table.
  • the Delete-Group message is a message used when the network control apparatus deletes a flow group table.
  • the network device includes a flow table and a flow group table, and each table may be managed in a separate data structure.
  • the network apparatus may use only the flow group table for multi-flow grouping, or use the flow table and the flow group table together.
  • the flow table may include flow group table ID information to be referred to by the flow table.
  • the network device may request flow group information by transmitting a Request-Group message to the network control device (S900). In this case, the network device may transmit the entire packet flow together to the network control device.
  • the network control device may request a new flow table addition by transmitting an Add-Flow message to the network device (S910).
  • the Add-Flow message may include a Flow ID, Type, Length, Value, Group ID, and the like.
  • the network device may newly store the received parameters to generate a flow table (S920).
  • the network control device may request a new addition of flow group information by transmitting an Add-Group message to the network device (S930).
  • the Add-Group message may include a Group ID, Max Bandwidth, Min Bandwidth, and the like.
  • the network device may generate and store a flow group table by combining the received parameters with the output port queue ID (S940).
  • the network device may request flow group information by transmitting a Request-Group message to the network control device (S950). In this case, the network device may transmit the entire packet flow together to the network control device.
  • the network control device may request to change the flow table by transmitting a Modify-Flow message to the network device (S960), and the network device may change the flow table (S970).
  • the network control device may request to change the flow group information by transmitting a Modify-Group message to the network device (S980), and the network device may change the flow group table (S990).
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of managing a flow group table by a network device and a network control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a procedure of managing a flow group table when the network apparatus and the network control apparatus group multiple flows using only the flow group table without using the flow table.
  • the network device may request flow group information by transmitting a Request-Group message to the network control device (S1000). In this case, the network device may transmit the entire packet flow together to the network control device.
  • the network control device may request a new addition of flow group information by transmitting an Add-Group message to the network device (S1010).
  • the Add-Group message may include a Group ID, Max Bandwidth, Min Bandwidth, and the like.
  • the network device may generate and store a flow group table by combining the received parameters with the output port queue ID (S1020).
  • the network device may request flow group information by transmitting a Request-Group message to the network control device (S1030). In this case, the network device may transmit the entire packet flow together to the network control device.
  • the network control device may request to change the flow group information by transmitting a Modify-Group message to the network device (S1040), and the network device may change the flow group table (S1050).
  • the network device may request the flow group information by transmitting a Request-Group message to the network control device (S1060).
  • the network control device may request to delete the flow group table by transmitting a Delete-Group message to the network device (S1070), and the network device may delete the flow group table (S1080).
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a bandwidth providing method based on multi-flow grouping according to an embodiment of the present invention.
  • the network device may receive at least one packet flow (S1110).
  • at least one packet flow may be respectively transmitted from different terminals or may be transmitted by a plurality of services in the same terminal.
  • the network apparatus may identify a flow group for each packet flow included in the at least one packet flow using the flow group table (S1120).
  • the network apparatus may manage a bandwidth by allocating a single bandwidth to a packet flow determined to correspond to the same flow group among at least one packet flow (S1130, S1140, and S1150).
  • the network control apparatus may receive a packet flow from the network apparatus for which the flow group is not confirmed.
  • the network control apparatus may check flow grouping information on the packet flow for which the flow group is not confirmed, based on the user table (S1160).
  • the user table may be generated by mapping user information and terminal information.
  • the network control device may request a change to the flow group table from the network device based on the flow grouping information (S1170).
  • the network device may update the flow group table according to a request for changing the flow group table received from the network control device in operation S1180.
  • the network apparatus and the network control apparatus may group multiflows using the above-described messages, a flow table, and a flow group table, and provide a single bandwidth to a plurality of terminals or a plurality of services.
  • the network apparatus may manage bandwidth by allocating a single bandwidth to packet flows determined to correspond to the same flow group based on the updated flow group table (S1140 and S1150).

Abstract

사용자를 위한 멀티 단말 및 멀티 서비스를 단일 대역폭으로 제어할 수 있는 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법이 개시된다. 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 수신하는 단계와, 플로우 그룹 테이블을 이용하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 포함되는 플로우 그룹을 확인하는 단계와, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 동일한 그룹에 포함되는 것으로 확인되면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리하는 단계를 포함한다. 따라서, 사용자의 멀티 단말 및 멀티 서비스를 단일 대역폭으로 효율적으로 제어할 수 있다.

Description

멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법
본 발명은 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN: Software Defined Networking)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자를 위한 멀티 단말 및 멀티 서비스를 단일 대역폭으로 제어할 수 있는 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법에 관한 것이다.
SDN(Software Defined Network)은 라우터나 스위치 등의 기본 네트워크 장치에 관계없이 사용자가 통제 권한을 가지며, 별도의 소프트웨어 컨트롤러가 트래픽 흐름을 제어하는 사용자 중심의 네트워크를 의미한다.
SDN에서는 트래픽 플로우의 식별 정보와 플로우 처리 방식을 포함하고 있는 플로우 테이블(Flow Table)을 관리하고 있으며, 실제 사용자 트래픽이 발생하면 플로우 테이블에서 플로우가 일치하는 플로우 엔트리(Flow entry)에 대한 정보를 확인하고, 플로우 엔트리에 따라 패킷 처리 동작 방식을 결정하게 된다.
SDN에 따른 패킷 처리 동작 방식에는 트래픽 포워딩(Forwarding), 트래픽 드랍(Drop), 트래픽 변경(Modify), 트래픽 큐잉(Queuing) 등이 있다.
트래픽 포워딩은 트래픽을 특정 출력 포트(output port)로 내보낼 수 있는 기능이며, 트래픽 드랍은 트래픽을 출력 포트로 내보내지 않고 트래픽을 버릴 수 있는 기능이다. 또한, 트래픽 변경은 VLAN 태깅 등과 같은 트래픽 헤더 등의 정보를 수정하는 기능이고, 트래픽 큐잉 기능은 트래픽을 포워딩하는 과정에서 큐(queue)를 활용하여 트래픽을 스케줄링함으로써, QoS(Quality of Service) 기능을 제공하는 것이다.
스위치 또는 라우터 등과 같은 네트워크 장치의 QoS 제공 방식에는 플로우 단위 미터링 기반의 Rate-limiting 등과 같은 기본적인 QoS 기능과 포트별 큐를 활용한 DiffServ. 등과 같은 향상된 QoS 기능이 있다.
네트워크 장치는 미터링 관리 테이블을 가지고 있으며, 이를 통해서 플로우 테이블의 플로우 엔트리 별 패킷량을 관리하고, 특정 플로우의 대역폭을 제어할 수 있게 된다.
또한, 네트워크 장치는 Rate-limiting, Shaping, Policing 등과 같은 플로우 대역폭을 제어하는 방식을 결정할 수 있고, 최대 대역폭, 최소 대역폭 등의 정밀한 대역폭을 제한할 수도 있다.
즉, SDN에서는 플로우 단위 미터링 또는 포트별 큐를 통해서 QoS를 제공하고 있고, 플로우 또는 포트마다 하나의 QoS 정책을 가지면서 트래픽 포워딩 처리를 수행하고 있다.
그러나, 멀티 플로우를 하나의 QoS 정책으로 관리할 수 있는 방법을 제공하고 있지 않기에, 동일한 사용자의 멀티 단말 및 멀티 서비스를 단일 대역폭으로 제공할 수 없는 한계점이 존재한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 멀티 플로우를 그룹핑하는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 단일 대역폭을 제공하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치의 제어에 의해 네트워크 장치가 대역폭을 관리하는 방법에 있어서, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 수신하는 단계와, 플로우 그룹 테이블을 이용하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 포함되는 플로우 그룹을 확인하는 단계와, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 동일한 그룹에 포함되는 것으로 확인되면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는, 동일한 사용자가 보유한 복수의 단말로부터 각각 전송될 수 있다.
여기에서, 상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는, 동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송될 수 있다.
여기에서, 상기 플로우 그룹 테이블은, 단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소, 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보 및 최대 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 플로우 그룹 테이블은, 네트워크 제어 장치에 의한 플로우 테이블 변경 요청에 따라 업데이트될 수 있다.
여기에서, 상기 플로우 테이블 변경 요청은, 네트워크 제어 장치가 사용자 관리 시스템으로부터 획득하여 관리하는 사용자 테이블에 기반하여 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치가 네트워크 장치를 제어하여 대역폭을 관리하는 방법에 있어서, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 네트워크 장치를 통하여 수신하는 단계와, 사용자 테이블에 기반하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인하는 단계와, 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 측면에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치와 네트워크 장치가 대역폭을 관리하는 방법에 있어서, 네트워크 장치가 적어도 하나의 패킷 플로우를 수신하는 단계와, 네트워크 장치가 플로우 그룹 테이블을 이용하여 적어도 하나의 패킷 플로우에 포함된 패킷 플로우 각각에 대한 플로우 그룹을 확인하는 단계와, 네트워크 장치가 적어도 하나의 패킷 플로우 중에서 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우를 네트워크 장치로부터 수신하는 단계와, 네트워크 제어 장치가 사용자 테이블에 기반하여 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 네트워크 장치가 네트워크 제어 장치로부터 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 위한 요청에 따라 플로우 그룹 테이블을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은, 사용자의 멀티 단말 및 멀티 서비스를 단일 대역폭으로 효율적으로 제어할 수 있다.
또한, 통신사업자의 Giga인터넷 등의 사용량 기반의 신규서비스에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법이 수행되는 환경을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑을 위한 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치의 예시적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블의 데이터 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 그룹 테이블의 데이터 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증 절차를 통해 네트워크 제어 장치의 사용자 테이블을 변경하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 청약 절차를 통해 네트워크 제어 장치의 사용자 테이블을 변경하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 복수 단말들을 단일 대역폭으로 제어하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 서로 다른 네트워크 장치에 연결되어 있는 복수 단말들을 단일 대역폭으로 제어하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법이 수행되는 환경을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법은 사용자 단말(100), 다수의 네트워크 장치(200-1 내지 200-n), 네트워크 제어 장치(300), 사용자 관리 시스템(400) 및 서비스 제공 시스템(500)이 상호 작용하여 수행될 수 있다.
사용자는 복수 개의 사용자 단말(100)을 사용하거나 하나의 사용자 단말(100)에서 복수 개의 서비스를 이용할 수 있다. 사용자 단말(100)은 다수의 네트워크 장치들(200-1 내지 200-n)을 통해서 서비스 제공 시스템(500)으로 연결될 수 있다.
네트워크 망은 다수의 네트워크 장치들(200-1 내지 200-n)로 구성되고, 네트워크 제어 장치(300)는 네트워크 장치들(200-1 내지 200-n)을 제어 및 관리할 수 있다.
네트워크 장치(200-1 내지 200-n)는 SDN(Software Defined Network)의 Data Plane에 해당하는 스위치 또는 라우터이거나, 정책기반 네트워크의 PEP(Policy Enforcement Point)에 해당하는 정책기반 라우터가 될 수도 있다. 예를 들어, 네트워크 장치(200-1 내지 200-n)는 ONF(Open Networking Foundation) 표준화 단체의 OpenFlow 스위치를 의미하거나, IETF(Internet Engineering Task Force)의 I2RS(Interface to the Routing System) 프로토콜에서의 Network Element 또는 I2RS Agent 를 의미할 수 있다.
네트워크 제어 장치(300)는 SDN의 Control Plane에 해당하는 컨트롤러 시스템의 형태가 되거나, 정책기반 네트워크의 PDP(Policy Decision Point)에 해당하는 정책 제어 시스템의 형태가 될 수도 있다. 예를 들어, 네트워크 제어 장치(300)는 ONF 표준화 단체의 OpenFlow 컨트롤러를 의미하거나 IETF의 I2RS 프로토콜에서의 Topology Manager 또는 I2RS Client를 의미할 수 있다.
또한, 네트워크 제어 장치(300)는 마스터-마스터(master-master), 마스터-슬레이브(master-slave) 등과 같은 다수의 장치 또는 시스템들로 구성될 수 있으며, 하나의 네트워크 장치는 복수 개의 네트워크 제어 장치들에 의해 제어될 수 있다.
사용자 관리 시스템(400)은 사용자 정보와 단말 정보 사이의 매핑 정보를 네트워크 제어 장치(300)에 제공할 수 있다. 여기서, 매핑 정보는 사용자 단말(100)이 네트워크에 접속하기 이전에 청약되어 있거나, 사용자 단말(100)의 인증 과정을 통해서 생성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 관리 시스템(400)은 사용자 단말(100)을 관리하기 위해 통신사업자에 의해 운용되는 사용자 관리 서버 등이 될 수 있다.
서비스 제공 시스템(500)은 네트워크 장치(200-1 내지 200-n)를 통하여 접속한 사용자 단말(100)에 실질적으로 서비스를 제공하는 시스템을 의미할 수 있다. 예를 들어, 서비스 제공 시스템(500)은 온라인 서비스 제공자에 의해 운용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 위한 설명에 있어서, 패킷 플로우는 네트워크 상에 교환되는 실제 트래픽을 의미할 수 있다. 또한, 플로우는 단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 IP주소 등을 이용하여 네트워크 장치에 의해 인식되는 패킷 플로우의 식별자를 의미할 수 있다. 따라서, 멀티 플로우 그룹핑은 네트워크 장치에 의해 구별되어 인식되는 복수의 패킷 플로우를 그룹핑하는 것으로 이해될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑을 위한 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치의 예시적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 수행하는 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치의 구성을 설명한다.
먼저, 네트워크 장치(200)는 입력포트 관리부(210), 출력포트 관리부(220), 패킷 분석부(230), 패킷 처리부(240), 플로우 테이블 관리부(250), 플로우 그룹핑 관리부(260), 제어신호 분석부(270) 및 네트워크 제어 장치 연동부(280)를 포함한다.
입력포트 관리부(210)는 사용자 단말로부터 수신되는 패킷 플로우를 관리할 수 있고, 출력포트 관리부(220)는 네트워크 제어 장치(300) 또는 서비스 제공 시스템(500)으로 송신되는 패킷 플로우를 관리할 수 있다.
패킷 분석부(230)는 입력포트 관리부(210)를 통해 수신된 패킷 플로우를 분석할 수 있다. 예를 들어, 패킷 분석부(230)는 패킷 플로우의 타입, 속성 등을 분석하여 산출된 분석 결과를 패킷 처리부(240)로 전달할 수 있다.
패킷 처리부(240)는 입력포트 관리부(210)를 통해 수신된 패킷 플로우를 처리할 수 있다. 예를 들어, 패킷 처리부(240)는 출력포트 관리부(220)를 통하여 패킷 플로우를 네트워크 제어 장치(300) 또는 서비스 제공 시스템(500)으로 전달할 수 있다. 또한, 패킷 처리부(240)는 패킷 분석부(230)에 의해 산출된 분석 결과, 플로우 테이블 관리부(250)에 저장된 플로우 테이블(Flow table) 및 플로우 그룹핑 관리부(260)에 저장된 플로우 그룹 테이블(Flow group table)을 참조하여 패킷 플로우를 처리할 수 있다.
플로우 테이블 관리부(250)는 플로우 엔트리들(flow entries)의 집합으로 구성되는 플로우 테이블(flow table)을 저장하고 관리할 수 있다.
플로우 그룹핑 관리부(260)는 복수 단말들 또는 하나의 단말의 복수 서비스들을 그룹핑하기 위해 필요한 플로우 그룹 테이블을 저장하고 관리할 수 있다.
제어신호 분석부(270)는 네트워크 제어 장치(300)로부터 수신된 제어 신호 또는 제어 메시지를 분석하여 처리할 수 있다.
네트워크 제어 장치 연동부(280)는 네트워크 제어 장치(300)와 통신할 수 있도록 프로토콜을 처리할 수 있다.
다음으로, 네트워크 제어 장치(300)는 네트워크 장치 연동부(310), 플로우 분석부(320), 제어신호 생성부(330), 플로우 테이블 관리부(340), 플로우 그룹핑 관리부(350), 사용자 테이블 관리부(360), 사용자 관리 시스템 연동부(370)를 포함한다.
네트워크 장치 연동부(310)는 네트워크 장치(200)와 통신할 수 있도록 프로토콜을 처리할 수 있다.
플로우 분석부(320)는 네트워크 장치(200)로부터 수신한 패킷 플로우를 분석할 수 있다. 예를 들어, 플로우 분석부(320)는 패킷 플로우의 타입, 속성 등을 분석하여 산출된 분석 결과를 제어신호 생성부(330)로 전달할 수 있다.
제어신호 생성부(330)는 네트워크 장치(200)를 제어하기 위한 제어 신호 또는 제어 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어신호 생성부(330)는 플로우 분석부(320)에 의해 산출된 분석 결과, 플로우 테이블 관리부(340)에 저장된 플로우 테이블(Flow table) 및 플로우 그룹핑 관리부(350)에 저장된 플로우 그룹 테이블(Flow group table)을 참조하여 제어 신호 또는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
플로우 테이블 관리부(340)는 네트워트 제어 장치(300)에 의해 제어되는 다수의 네트워크 장치(200-1 내지 200-n)를 위한 플로우 테이블들을 저장하고 관리할 수 있다.
플로우 그룹핑 관리부(350)는 복수 단말들 또는 하나의 단말의 복수 서비스들을 그룹핑하기 위해 필요한 플로우 그룹 테이블을 저장하고 관리할 수 있다.
사용자 테이블 관리부(360)는 사용자 관리 시스템(400)으로부터 단말들의 정보를 제공받아 사용자 정보와 단말 정보 사이의 매핑 정보를 이용하여 사용자 테이블을 생성하고 관리할 수 있다. 예를 들어, 사용자 정보와 단말 정보 사이의 매핑 정보는 사용자 인증 절차 또는 사용자 청약 절차를 통하여 사용자 관리 시스템(400)에 의해 생성될 수 있다.
사용자 관리 시스템 연동부(370)는 사용자 관리 시스템(400)과 통신할 수 있도록 프로토콜을 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플로우 테이블의 데이터 구조를 설명하기 위한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플로우 그룹 테이블의 데이터 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 플로우 테이블은 Flow ID, Type, Length, Value, Group ID 등에 대한 정보를 포함하는 데이터 구조를 가질 수 있다.
Flow ID는 플로우 엔트리를 구분할 수 있는 식별번호를 나타내고, Type은 단말 MAC, IP 등과 같은 플로우를 구분할 수 있는 정보를 나타내며, Value는 Type에 해당하는 플로우 식별값을 나타낼 수 있다. 또한, Length는 플로우 엔트리의 데이터 길이를 나타내고, Group ID는 패킷 플로우가 참조해야 하는 플로우 그룹 테이블의 식별번호를 나타낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 플로우 그룹 테이블은 Group ID, Queue ID, Flow Count, Type, Length, Value, Max Bandwidth, Min Bandwidth 등에 대한 정보를 포함하는 데이터 구조를 가질 수 있다.
Group ID는 플로우 그룹 테이블을 구분할 수 있는 식별번호를 나타내고, Queue ID는 플로우 그룹의 출력 포트 Queue의 식별번호를 나타낼 수 있다. Flow Count는 플로우 그룹 테이블이 가지는 플로우의 개수를 나타내고, Max/Min Bandwidth는 플로우 그룹의 최대/최소 대역폭 설정값을 나타낼 수 있다. 또한, Type, Length, Value는 플로우 테이블의 데이터 구조에서 정의한 것과 동일한 개념으로 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인증 절차를 통해 네트워크 제어 장치의 사용자 테이블을 변경하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 제어 장치가 가지고 있는 사용자 테이블에 대한 변경은 단말, 네트워크 장치, 네트워크 제어 장치 및 사용자 관리 시스템이 정보를 상호 교환함에 의해 수행될 수 있다.
사용자는 단말의 UI(User Interface)를 통해서 사용자 정보를 입력할 수 있다(S500). 여기서, 사용자 정보는 사용자 아이디, 비밀번호 등과 같이 사용자를 식별할 수 있는 정보를 의미할 수 있다.
단말은 사용자로부터 입력받은 사용자 정보를 사용자 관리 시스템으로 전달하면서 사용자 인증 요청을 수행할 수 있다(S510).
사용자 관리 시스템은 사용자 아이디, 비밀번호 등을 확인 및 검증하는 사용자 인증을 수행하고(S520), 사용자 인증에 성공하면 사용자 인증 성공 메시지를 단말로 전달할 수 있다(S530).
단말이 사용자 인증 성공 메시지를 수신하게 되면, 사용자 관리 시스템으로 단말 정보를 전달하면서 단말 등록 요청을 수행할 수 있다(S540). 여기서, 단말 정보는 단말 MAC 주소, 할당 IP 주소 등과 같이 단말을 식별할 수 있는 형태가 될 수 있다.
사용자 관리 시스템은 사용자 정보와 단말 정보를 매핑(mapping)하여 사용자 단말 관리 테이블에 대한 업데이트를 수행하고(S550), 사용자 단말로 단말 등록 성공 메시지를 전달할 수 있다(S560). 여기서, 사용자 단말 관리 테이블은 사용자 관리 시스템이 단말을 관리하기 위해 생성하고 관리하는 테이블로, 사용자 정보와 단말 정보를 포함하여 구성될 수 있다.
사용자 관리 시스템은 네트워크 제어 장치로 사용자 정보와 단말 정보를 제공하면서 사용자 정보 변경을 요청할 수 있다(S570).
네트워크 제어 장치는 사용자 관리 시스템으로부터 수신한 사용자 정보와 단말 정보를 이용하여 사용자 테이블을 업데이트할 수 있고(S580), 사용자 테이블에 대한 업데이트 성공하였음을 사용자 관리 시스템으로 알릴 수 있다(S590).
따라서, 네트워크 제어 장치는 사용자 관리 시스템과 연동하여 사용자 테이블을 업데이트 및 관리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 청약 절차를 통해 네트워크 제어 장치의 사용자 테이블을 변경하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하여 신규 사용자가 사용자 청약 절차를 수행함에 따른 사용자 테이블 변경 절차를 설명한다.
사용자는 사용자 관리 시스템으로 네트워크 접속 서비스에 대한 신규 청약 요청할 수 있다(S600).
사용자 관리 시스템은 신규로 사용자 정보를 생성하게 되고(S610), 서비스 청약 결과를 사용자에게 전달할 수 있다(S620). 이때, 사용자 정보와 함께 네트워크 서비스 정보도 함께 생성될 수 있으며, 네트워크 서비스 정보는 사용자 단말의 최대 접속 개수, 서비스 최대 대역폭, 서비스 최소 대역폭 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단말은 사용자 관리 시스템으로 단말 정보를 전달하면서 단말 등록 요청을 수행할 수 있다(S630).
사용자 관리 시스템은 사용자 정보와 단말 정보를 매핑(mapping)하여 사용자 단말 관리 테이블에 대한 업데이트를 수행하고(S640), 단말로 단말 등록 성공 메시지를 전달할 수 있다(S650).
사용자 관리 시스템은 네트워크 제어 장치로 사용자 정보와 단말 정보를 제공하면서 사용자 정보 변경을 요청할 수 있다(S660).
네트워크 제어 장치는 사용자 관리 시스템으로부터 수신한 사용자 정보와 단말 정보를 이용하여 사용자 테이블을 업데이트할 수 있고(S670), 사용자 테이블에 대한 업데이트 성공하였음을 사용자 관리 시스템으로 알릴 수 있다(S680).
따라서, 네트워크 제어 장치는 사용자 관리 시스템과 연동하여 신규 사용자를 위해 사용자 테이블을 업데이트 및 관리할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 복수 단말들에 단일 대역폭을 제공하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 있어서, 제1 단말과 제2 단말은 동일한 사용자에 의해 운용될 수 있다. 또한, 제1 단말로부터의 제1 패킷 플로우와 제2 단말로부터의 제2 패킷 플로우는 동일한 플로우 그룹에 속하는 것으로 가정할 수 있다. 즉, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 그룹핑되어 있는 것으로 가정한다. 예를 들어, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹 ID는 플로우 그룹 A가 될 수 있다.
또한, 플로우 그룹 A는 최대 대역폭 100Mbps를 할당받은 것으로 가정할 수 있다.
제1 단말의 제1 패킷 플로우가 네트워크 장치로 전달될 수 있다(S710).
네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 제1 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹에 대한 정보가 확인되지 않는 경우, 제1 패킷 플로우를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S711).
네트워크 제어 장치는 사용자 테이블을 참조하여 제1 패킷 플로우에 매핑되는 플로우 그룹을 검색하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블 변경을 요청할 수 있다(S713). 또한, 네트워크 제어 장치는 플로우 그룹 테이블 변경을 위하여 플로우 그룹 ID, 최대 대역폭 정보, 최소 대역폭 정보 등을 네트워크 장치로 전달할 수 있다.
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치의 요청에 따라 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S715). 예를 들어, 네트워크 장치는 제1 패킷 플로우가 플로우 그룹 A 에 속하도록 플로우 그룹 테이블을 업데이트할 수 있다.
또한, 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트 성공 결과를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S717).
이러한 경우, 플로우 그룹 테이블을 참조하면, 플로우 그룹 A에 해당하는 제1 패킷 플로우만이 네트워트 장치로 전달되고 있는 상태이다.
따라서, 플로우 그룹 A의 최대 대역폭이 100Mbps라고 가정하면, 제1 패킷 플로우는 단독으로 최대 100Mbps 대역폭을 사용하여 서비스 제공 시스템으로 패킷 포워딩 처리될 수 있다(S719).
제2 단말의 제2 패킷 플로우가 네트워크 장치로 전달될 수 있다(S720).
네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 제2 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹에 대한 정보가 확인되지 않는 경우, 제2 패킷 플로우를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S721).
네트워크 제어 장치는 사용자 테이블을 참조하여 제2 패킷 플로우에 매핑되는 플로우 그룹을 검색하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블 변경을 요청할 수 있다(S723).
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치의 요청에 따라 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S725). 예를 들어, 네트워크 장치는 제2 패킷 플로우가 플로우 그룹 A 에 추가되도록 플로우 그룹 테이블을 업데이트할 수 있다.
또한, 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트 성공 결과를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S727).
이러한 경우, 플로우 그룹 테이블을 참조하면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 플로우 그룹 A에 속하게 된다.
따라서, 플로우 그룹 A의 최대 대역폭이 100Mbps라고 가정하면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우는 최대 대역폭 100Mbps을 나누어 사용할 수 있다. 즉, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우의 대역폭은 100Mbps를 넘지 않은 범위에서 제어될 수 있다.
제2 패킷 플로우는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우의 대역폭이 100Mbps를 넘지 않은 범위에서 대역폭을 사용하여 서비스 제공 시스템으로 패킷 포워딩 처리될 수 있다(S729). 예를 들어, 네트워크 장치는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 각각 50Mbps를 균등하게 할당할 수 있다.
제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 플로우 그룹 A에 속하는 것으로 플로우 그룹 테이블이 업데이트 된 이후에, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 함께 네트워크 장치로 전달될 수 있다(S731, S732). 이러한 경우, 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 단일 대역폭으로 제어할 수 있다(S735).
따라서, 플로우 그룹 A의 최대 대역폭이 100Mbps라고 가정하면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우는 최대 대역폭 100Mbps을 나누어 사용할 수 있다(S737, S739).
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 서로 다른 네트워크 장치에 연결되어 있는 복수 단말들에 단일 대역폭을 제공하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하여, 복수 단말이 서로 다른 네트워크 장치에 연결되어 있는 상황에서 복수 단말들에 단일 대역폭을 제공하는 제어하는 절차를 설명한다.
제1 단말과 제2 단말은 동일한 사용자에 의해 운용될 수 있다. 또한, 제1 단말로부터의 제1 패킷 플로우와 제2 단말로부터의 제2 패킷 플로우는 동일한 플로우 그룹에 속하는 것으로 가정할 수 있다. 즉, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 그룹핑되어 있는 것으로 가정한다. 예를 들어, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹 ID는 플로우 그룹 A가 될 수 있다.
또한, 제1 단말은 제1 네트워크 장치와 연결 상태에 있고, 제2 단말은 제2 네트워크 장치와 연결 상태에 있으며, 플로우 그룹 A는 최대 대역폭 100Mbps를 할당받은 것으로 가정할 수 있다.
제1 단말의 제1 패킷 플로우가 제1 네트워크 장치로 전달될 수 있다(S810).
제1 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 제1 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹에 대한 정보를 확인하고, 제1 패킷 플로우를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S811).
네트워크 제어 장치는 사용자 테이블을 참조하여 제1 패킷 플로우에 매핑되는 플로우 그룹을 검색하여 제1 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블 변경을 요청할 수 있다(S813). 또한, 네트워크 제어 장치는 플로우 그룹 테이블 변경을 위하여 플로우 그룹 ID, 최대 대역폭 정보, 최소 대역폭 정보 등을 네트워크 장치로 전달할 수 있다.
제1 네트워크 장치는 네트워크 제어 장치의 요청에 따라 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S815). 예를 들어, 제1 네트워크 장치는 제1 패킷 플로우가 플로우 그룹 A 에 속하도록 플로우 그룹 테이블을 업데이트할 수 있다.
또한, 제1 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트 성공 결과를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S817).
이러한 경우, 제1 네트워크 장치가 가진 플로우 그룹 테이블을 참조하면, 플로우 그룹 A에 해당하는 제1 패킷 플로우만이 제1 네트워트 장치로 전달되고 있는 상태이다.
따라서, 플로우 그룹 A의 최대 대역폭이 100Mbps라고 가정하면, 제1 패킷 플로우는 상술한 S719 절차와 같이 단독으로 최대 100Mbps 대역폭을 사용하여 서비스 제공 시스템으로 패킷 포워딩 처리될 수 있다.
다만, 제1 네트워크 장치가 가진 플로우 그룹 테이블에 대한 변경이 필요하지 않은 경우에는 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트 절차(S813, S815, S817)는 스킵(skip)될 수 있다.
제1 패킷 플로우가 서비스 제공 시스템으로 패킷 포워딩 처리되고 있는 상황에서, 제2 단말의 제2 패킷 플로우가 제2 네트워크 장치로 전달될 수 있다(S820).
제2 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 제2 패킷 플로우를 위한 플로우 그룹에 대한 정보가 확인하고, 제2 패킷 플로우를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S821).
네트워크 제어 장치는 사용자 테이블을 참조하여 제2 패킷 플로우에 매핑되는 플로우 그룹을 검색하여 제1 네트워크 장치 및 제2 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블 변경을 요청할 수 있다(S823, S824).
예를 들어, 네트워크 제어 장치는 제1 네트워크 장치 및 제2 네트워크 장치로 플로우 그룹 A에 해당하는 패킷 플로우에 각각 최대 50Mbps 대역폭을 할당하도록 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청할 수 있다.
제1 네트워크 장치 및 제2 네트워크 장치는 네트워크 제어 장치의 요청에 따라 각각의 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트를 수행할 수 있다(S825, S826).
또한, 제1 네트워크 장치 및 제2 네트워크 장치는 각각의 플로우 그룹 테이블에 대한 업데이트 성공 결과를 네트워크 제어 장치로 전달할 수 있다(S830, S831).
따라서, 복수 단말이 서로 다른 네트워크 장치에 연결되어 있는 상황에서 복수 단말들로부터의 복수의 패킷 플로우에 단일 대역폭을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 서로 다른 네트워크 장치를 통해 네트워크 제어 장치로 전달되더라도, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우는 최대 대역폭 100Mbps을 나누어 사용할 수 있다. 즉, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우의 대역폭은 100Mbps를 넘지 않은 범위에서 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 사용자는 2개 이상의 단말들을 사용할 수 있으며, 이러한 복수 단말들을 단일 대역폭으로 제어하기 위해서 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 이용하여 복수 단말들의 패킷 플로우를 그룹핑하여 관리할 수 있다.
더 나아가, 도 7 및 도 8에서는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 서로 다른 단말로부터 전송되는 것으로 실시예를 설명하고 있으나, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우는 동일한 단말에서 서로 다른 서비스에 의해 전송될 수도 있다.
네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 네트워크 제어 장치로부터 전달받아 관리할 수 있으며, 플로우 그룹 테이블은 단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 플로우 그룹 테이블은 복수의 패킷 플로우를 단일 대역폭으로 관리하기 위하여 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보, 최대 대역폭 정보 등을 포함할 수 있다. 즉, 단말로부터 실제 패킷 플로우들이 네트워크 장치로 유입되면, 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 참조하여 대역폭을 제어할 수 있다.
네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블과 별개로 플로우 테이블을 포함할 수 있다. 플로우 테이블은 단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소 등과 같은 플로우 식별자들과 복수의 패킷 플로우를 단일 대역폭으로 제어를 위해서 참조해야 하는 플로우 그룹 테이블 ID 정보를 관리할 수 있다. 이런 경우에는 플로우 그룹 테이블은 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보, 최대 대역폭 정보 등만을 가질 수 있다.
네트워크 제어 장치는 도 5 및 도 6 에서 설명한 사용자 테이블에 대한 업데이트 절차를 통해서 멀티 플로우를 그룹핑할 수 있는 식별자를 포함하고 있는 사용자 테이블을 저장하고 관리할 수 있다.
또한, 네트워크 제어 장치는 사용자 테이블의 정보를 이용하여 네트워크 장치의 플로우 그룹 테이블을 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 네트워크 장치의 측면과 네트워크 제어 장치의 측면에서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 네트워트 장치의 측면에서 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 설명한다.
네트워크 장치는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 수신할 수 있으며, 플로우 그룹 테이블을 이용하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 포함되는 플로우 그룹을 확인할 수 있다.
또한, 네트워크 장치는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우가 동일한 그룹에 포함되는 것으로 확인되면, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리할 수 있다.
다음으로, 네트워크 제어 장치의 측면에서 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 설명한다.
네트워크 제어 장치는 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 네트워크 장치를 통하여 수신할 수 있고, 사용자 테이블에 기반하여 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인할 수 있다.
또한, 네트워크 제어 장치는 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청할 수 있다.
여기서, 제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우는 동일한 사용자가 보유한 복수의 단말로부터 각각 전송되거나, 동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 네트워크 제어 장치가 네트워크 장치의 플로우 테이블 및 플로우 그룹 테이블을 관리하기 위해서 활용하는 메시지를 정의하면 다음과 같다.
● Request-Group 메시지
Request-Group 메시지는 네트워크 장치가 플로우 그룹 정보를 네트워크 제어 장치로 요청할 때 사용하는 메시지이다.
● Add-Flow 메시지
Add-Flow 메시지는 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블을 신규 추가할 때 사용하는 메시지이다.
● Add-Group 메시지
Add-Group 메시지는 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹 테이블을 신규 추가할 때 사용하는 메시지이다.
● Modify-Flow 메시지
Modify-Flow 메시지는 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블을 변경할 때 사용하는 메시지이다.
● Modify-Group 메시지
Modify-Group 메시지는 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹 테이블을 변경할 때 사용하는 메시지이다.
● Delete-Group 메시지
Delete-Group 메시지는 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹 테이블을 삭제할 때 사용하는 메시지이다.
네트워크 장치는 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 포함하고 있으며, 각각 테이블은 별도의 데이터 구조 형태로 관리될 수 있다.
네트워크 장치는 멀티 플로우 그룹핑을 위하여 플로우 그룹 테이블만을 사용하거나, 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 함께 사용할 수도 있다. 여기서, 네트워크 장치가 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 함께 사용한 경우, 플로우 테이블은 자신이 참조해야 하는 플로우 그룹 테이블 ID 정보를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하여 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블과 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 설명한다.
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로 Request-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보를 요청할 수 있다(S900). 이때, 네트워크 장치는 패킷 플로우 전체를 네트워크 제어 장치로 함께 전송할 수 있다.
네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Add-Flow 메시지를 전송하여 플로우 테이블 신규 추가를 요청할 수 있다(S910). 여기서, Add-Flow 메시지는 Flow ID, Type, Length, Value, Group ID 등을 포함할 수 있다.
네트워크 장치는 전달받은 파라미터들을 신규 저장하여 플로우 테이블을 생성할 수 있다(S920).
네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Add-Group 메시지를 전달하여 플로우 그룹 정보 신규 추가를 요청할 수 있다(S930). 여기서, Add-Group 메시지는 Group ID, Max Bandwidth, Min Bandwidth 등을 포함할 수 있다.
네트워크 장치는 전달받은 파라미터들과 출력포트 Queue ID를 결합하여 플로우 그룹 테이블을 생성하여 저장할 수 있다(S940).
추가 패킷 플로우가 발생하게 되면, 네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로 Request-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보를 요청할 수 있다(S950). 이때 네트워크 장치는 패킷 플로우 전체를 네트워크 제어 장치로 함께 전송할 수 있다.
네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Modify-Flow 메시지를 전송하여 플로우 테이블 변경을 요청할 수 있고(S960), 네트워크 장치는 플로우 테이블을 변경할 수 있다(S970).
또한, 네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Modify-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보 변경을 요청할 수 있고(S980), 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 변경할 수 있다(S990).
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 네트워크 장치와 네트워크 제어 장치가 플로우 테이블을 사용하지 않고 플로우 그룹 테이블만을 이용하여 멀티 플로우들을 그룹핑하는 경우에 플로우 그룹 테이블을 관리하는 절차를 나타낸다.
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로 Request-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보를 요청할 수 있다(S1000). 이때, 네트워크 장치는 패킷 플로우 전체를 네트워크 제어 장치로 함께 전송할 수 있다.
네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Add-Group 메시지를 전달하여 플로우 그룹 정보 신규 추가를 요청할 수 있다(S1010). 여기서, Add-Group 메시지는 Group ID, Max Bandwidth, Min Bandwidth 등을 포함할 수 있다.
네트워크 장치는 전달받은 파라미터들과 출력포트 Queue ID를 결합하여 플로우 그룹 테이블을 생성하여 저장할 수 있다(S1020).
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로 Request-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보를 요청할 수 있다(S1030). 이때 네트워크 장치는 패킷 플로우 전체를 네트워크 제어 장치로 함께 전송할 수 있다.
네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Modify-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보 변경을 요청할 수 있고(S1040), 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 변경할 수 있다(S1050).
추가 패킷 플로우가 발생하게 되면, 네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로 Request-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 정보를 요청할 수 있다(S1060).
또한, 네트워크 제어 장치는 네트워크 장치로 Delete-Group 메시지를 전송하여 플로우 그룹 테이블 삭제를 요청할 수 있고(S1070), 네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 삭제할 수 있다(S1080).
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하여 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치와 네트워크 장치가 대역폭을 관리하는 방법을 설명한다.
네트워크 장치는 적어도 하나의 패킷 플로우를 수신할 수 있다(S1110). 여기서, 적어도 하나의 패킷 플로우는 서로 다른 단말에서 각각 전송되거나, 동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송될 수 있다.
네트워크 장치는 플로우 그룹 테이블을 이용하여 적어도 하나의 패킷 플로우에 포함된 패킷 플로우 각각에 대한 플로우 그룹을 확인할 수 있다(S1120).
네트워크 장치는 적어도 하나의 패킷 플로우 중에서 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리할 수 있다(S1130, S1140, S1150).
네트워크 제어 장치는 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우를 네트워크 장치로부터 수신할 수 있다.
네트워크 제어 장치는 사용자 테이블에 기반하여 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인할 수 있다(S1160). 여기서, 사용자 테이블은 사용자 정보와 단말 정보가 매핑되어 생성될 수 있다.
네트워크 제어 장치는 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청할 수 있다(S1170).
네트워크 장치는 네트워크 제어 장치로부터 수신한 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 위한 요청에 따라 플로우 그룹 테이블을 업데이트할 수 있다(S1180).
네트워크 장치와 네트워크 제어 장치는 상술한 메시지들과 플로우 테이블 및 플로우 그룹 테이블을 이용하여 멀티 플로우들을 그룹핑할 수 있고, 복수의 단말 또는 복수의 서비스에 단일 대역폭 제공할 수 있다.
따라서, 네트워크 장치는 업데이트된 플로우 그룹 테이블에 기반하여 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리할 수 있다(S1140, S1150).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치의 제어에 의해 네트워크 장치가 대역폭을 관리하는 방법에 있어서,
    제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 수신하는 단계;
    플로우 그룹 테이블을 이용하여 상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우가 포함되는 플로우 그룹을 확인하는 단계; 및
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우가 동일한 그룹에 포함되는 것으로 확인되면, 상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리하는 단계를 포함하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는,
    동일한 사용자가 보유한 복수의 단말로부터 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는,
    동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로우 그룹 테이블은,
    단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소, 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보 및 최대 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플로우 그룹 테이블은,
    상기 네트워크 제어 장치에 의한 플로우 테이블 변경 요청에 따라 업데이트되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 플로우 테이블 변경 요청은,
    상기 네트워크 제어 장치가 사용자 관리 시스템으로부터 획득하여 관리하는 사용자 테이블에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  7. 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치가 네트워크 장치를 제어하여 대역폭을 관리하는 방법에 있어서,
    제1 패킷 플로우와 제2 패킷 플로우를 상기 네트워크 장치를 통하여 수신하는 단계;
    사용자 테이블에 기반하여 상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 상기 네트워크 장치로 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청하는 단계를 포함하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는,
    동일한 사용자가 보유한 복수의 단말로부터 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는,
    동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 플로우 그룹 테이블은,
    단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소, 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보 및 최대 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 패킷 플로우와 상기 제2 패킷 플로우는 서로 다른 네트워크 장치를 통하여 상기 네트워크 제어 장치로 수신되고,
    상기 네트워크 제어 장치는 상기 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 상기 서로 다른 네트워크 장치 각각에 상기 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  12. 소프트웨어 정의 네트워크에서 네트워크 제어 장치와 네트워크 장치가 대역폭을 관리하는 방법에 있어서,
    네트워크 장치가 적어도 하나의 패킷 플로우를 수신하는 단계;
    상기 네트워크 장치가 플로우 그룹 테이블을 이용하여 상기 적어도 하나의 패킷 플로우에 포함된 패킷 플로우 각각에 대한 플로우 그룹을 확인하는 단계; 및
    상기 네트워크 장치가 상기 적어도 하나의 패킷 플로우 중에서 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우에 단일 대역폭을 할당하여 대역폭을 관리하는 단계를 포함하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 네트워크 제어 장치가 상기 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우를 상기 네트워크 장치로부터 수신하는 단계; 및
    상기 네트워크 제어 장치가 사용자 테이블에 기반하여 상기 플로우 그룹이 확인되지 않은 패킷 플로우에 대한 플로우 그룹핑 정보를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 네트워크 제어 장치가 상기 플로우 그룹핑 정보에 기반하여 상기 네트워크 장치로 상기 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 네트워크 장치가 상기 네트워크 제어 장치로부터 수신한 상기 플로우 그룹 테이블에 대한 변경을 위한 요청에 따라 상기 플로우 그룹 테이블을 업데이트하는 단계를 더 포함하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패킷 플로우 중에서 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우는,
    동일한 사용자가 보유한 복수의 단말로부터 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패킷 플로우 중에서 동일한 플로우 그룹에 해당하는 것으로 판단된 패킷 플로우는,
    동일한 단말에서 복수의 서비스에 의해 각각 전송되는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 플로우 그룹 테이블은,
    단말 MAC 주소, VLAN ID 정보, 단말 할당 IP 주소, 큐 ID 정보, 최소 대역폭 정보 및 최대 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    멀티 플로우 그룹핑에 기반한 대역폭 제공 방법.
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