KR100449488B1 - 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크 및 그 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액티브 네트워크에 관한 것으로, 특히 개방형 최단 경로 프로토콜(OSPF)이 적용된 네트워크를 구성하는 액티브 노드는 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖고, 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 OSPF 도메인을 통해 노드들로 플로딩하며 노드들에서 송출되는 오파크 LSA를 수신하여 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갱신시킴으로써, 네트워크에 존재하는 일반 노드들의 변경 없이 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 동적으로 구성할 수 있는 효과가 있다.

Description

액티브 패킷 전송을 위한 네트워크 및 그 운용 방법{NETWORK FOR TRANSFERRING ACTIVE PACKET AND METHOD FOR EMPLOYING THE SAME}
본 발명은 액티브 네트워크에 관한 것으로, 특히 확장된 오파크 LSA를 이용하여 동적으로 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 분배하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크 및 그 운용 방법에 관한 것이다.
OSFP 라우팅 프로토콜은 단일 자율 시스템(AS : Autonomous System) 내부에서 라우팅 정보를 교환하는 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP : Interior Gateway Protocol)로서, 링크의 변화가 감지되면 변화된 링크에 대해 변경된 정보만을 교환하는 링크 스테이트 라우팅 프로토콜(Link State Routing Protocol)이다. 또한, OSFP 라우팅 프로토콜은 오파크 LSA를 지원하는데, 이는 기존의 OSFP 라우팅 프로토콜을 확장할 수 있는 기법을 제공한다.
액티브 네트워크를 구성하는 각 액티브 노드들은 액티브 패킷을 통해 전송된 프로그램을 수행하는 수단을 제공함으로써 보다 향상된 네트워킹 유연성(flexibility)을 제공하기 때문에 네트워크 구성 시 기존의 네트워크에서처럼 중단 시간을 요청하기보다는 동적으로 구성될 수 있음을 의미한다.
그러나, 종래의 액티브 네트워크 기술은 각 라우터에서 유지되는 정적인(Static) 라우팅 테이블에 기반한 아주 단순한 라우팅 알고리즘을 이용한다. 즉 액티브 네트워크를 구성하고 있는 액티브 노드들은 처음 구동될 때 파일로부터 라우팅 테이블을 가져오는 정적인 형태의 라우팅을 사용한다.
상기와 같은 정적인 형태의 라우팅을 이용한 네트워크는 노드의 추가 또는 삭제 시에 모든 노드를 중단한 뒤에 각 노드들의 라우팅 테이블을 수정하고 재 시작해야 하는 문제점이 있다.
또한, 네트워크 상에 존재하는 모든 라우터를 액티브 노드로 바꾸는 것은 기술적, 상업적인 이유로 인해 불가능한 문제이다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액티브 노드는 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 이용하여 OSPF 도메인에 존재하는 노드들로 플로딩함으로써 액티브 네트워크 토폴로지를 분배하고, 플로딩된 오파크 LSA를 이용하여 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 구성하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크 및 그 운용 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 개방형 최단 경로 프로토콜(OSPF)을 적용하는 네트워크에 있어서, 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖으며, 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 상기 OSPF 도메인을 통해 노드들로 플로딩하며 상기 노드들에서 송출되는 오파크 LSA를 수신하여 상기 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갱신시키는 액티브 노드들을 포함한다.
본 발명은, 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖는 액티브 노드와 일반 노드들로 구성된 네트워크의 운용 방법에 있어서, 상기 액티브 노드는 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 OSPF 도메인을 통해 이웃하는 노드들로 플로딩하는 단계와, 상기 오파크 LSA를 플로딩한 후에 상기 이웃하는 노드들로부터 새로운 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA 수신 여부를체크하는 단계와, 상기 체크 결과, 상기 오파크 LSA를 수신하였을 때 상기 수신한 오파크 LSA를 이용하여 상기 액티브 패킷을 위한 라우팅 테이블을 수정한 후에 상기 수신한 오파크 LSA를 이웃 노드로 플로딩하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖는 액티브 노드들과 일반 노드들로 이루어진 네트워크에서 액티브 노드들간에 송수신되는 액티브 패킷을 처리하는 방법에 있어서, 상기 액티브 패킷을 수신한 액티브 노드는 상기 액티브 패킷의 최종 목적지 주소 정보와 자신의 주소가 일치하는 지의 여부를 판단 단계와, 상기 판단 결과, 상기 최종 목적지 주소와 자신의 주소가 일치하지 않을 때 상기 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 검색하여 상기 최종 목적지 주소에 대응되는 이웃하는 액티브 노드를 검색하는 단계와, 상기 검색된 액티브 노드의 주소를 상기 액티브 패킷의 목적지 주소로 변경하며, 상기 액티브 패킷의 소스 주소를 자신의 주소로 변경하여 상기 목적지 주소에 대응되는 액티브 노드에 전송하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 네트워크 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명에 적용되는 오파크 LSA(Opaque Link State Advertisement) 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 액티브 노드에 저장된 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 액티브 패킷의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 오파크 LSA를 이용하여 각 액티브 노드에서 동적으로 라우팅 테이블을 구성하는 과정을 도시한 흐름 도이고,
도 6은 본 발명에 따른 라우팅 테이블을 이용하여 각 액티브 노드에서 액티브 패킷을 처리하는 과정을 도시한 흐름 도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 ∼ 103 : 액티브 노드 110/1∼110/7 : 일반 노드
본 발명의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 오파크 LSA(Opaque Link State Advertisement) 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 액티브 노드의 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 액티브 패킷의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
네트워크는, 도 1에 도시된 바와 같이, OSPF 라우팅 프로토콜을 사용하는 다수의 액티브 노드(100 ∼ 103)와 일반적인 노드(110/1 ∼ 110/7)로 구성되며, 액티브 노드(예를 들면,100)는 액티브 네트워크를 위한 오파크 타입을 할당받아 액티브 네트워크의 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하고, 생성된 오파크 LSA를 OSPF 도메인에 존재하는 다른 액티브 노드(예를 들면, 101, 102, 103)에 분배한다.
액티브 노드(100∼103)와 노드(110/1∼110/7)에서 사용되는 OSPF 라우팅 프로토콜은 단일 자율 시스템(AS : Autonomous System) 내부에서 라우팅 정보를 교환하는 IGP(Interior Gateway Protocol)로서, 링크의 변화가 감지되면 변화된 링크에 대한 변경된 정보만을 교환하는 링크 스테이트 라우팅 프로토콜이고, 오파크 LSA를 지원한다.
오파크 LSA는, 도 2에 도시된 바와 같이, LSA 헤더와 어플리케이션-스페서픽 정보 필드로 구성되며, 정보 필드는 OSFP 라우팅 프로토콜에 의해 직접 사용될 수 있고 OSFP 도메인을 통해 정보를 분배하고자 하는 응용(Application)에 의해 간접적으로 사용될 수 있다.
액티브 노드들(100∼103)은 OSFP 도메인을 통해 생성된(또는 갱신된) 오파크 LSA를 분배하는데, 이때 분배 방식으로는 링크-스테이트 데이터베이스 분배(link-state database distribution) 방식을 사용한다.
오파크 LSA의 링크-스테이트(link-state) 아이디는 오파크 타입 필드(8bits)와 타입-스페서픽(type-specific) 필드(24bits)로 나누어지며, 액티브 노드들(100∼103)은 링크-스테이트 아이디 필드와 오파크 정보 필드를 이용하여 자신의 네트워크 토폴로지 정보를 분배한다. 임의의 액티브 노드(예를 들면, 100)에 의해서 분배되는 오파크 LSA의 오파크 아이디와 오파크 정보 필드에는 액티브 네트워크 토폴로지 정보가 저장되어 있다.
오파크 타입은 현재 IANA에 의해 관리되는데, OSPF 라우팅 프로토콜을 확장하기 위해서는 새로운 오파크 타입을 할당받아야 한다. 0∼127까지의 오파크 타입은 IETF를 통해 할당되고, 128에서 255까지의 오파크 타입은 실험적 사용을 위해 남겨 놓았다. 현재 정의된 오파크 타입의 구조는 아래의 표 1에 도시된 바와 같다.
Value Opaque Type
1 Traffic Engineering LSA
2 Sycamore Optical Topology Description
3 grace-LSA
4-127 Unassigned
128-255 Reserved for private and experimental use
액티브 노드(100∼103)들은 종래의 라우팅 테이블과 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 저장하며, 이러한 라우팅 테이블들을 이용하여 액티브 패킷의 라우팅을 수행한다.
액티브 노드(100)에 저장된 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블은, 도 3에 도시된 바와 같이, 최종 목적지 호스트와 이웃 호스트로 이루어져 있으며, 최종 목적지 호스트는 액티브 패킷의 최종 목적지 주소가 되고 이웃 호스트는 최종 목적지 노드로 가기 위한 이웃하는 액티브 노드가 된다.
액티브 노드(100)는 다른 액티브 노드(예들 들면, 101, 102, 103)에서 생성된 오파크 LSA를 수신하면 Dijkstra 알고리즘을 사용하여 액티브 노드들간의 최단 경로를 설정한 후에 이를 이용하여 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 구성한다. 이렇게 구성된 라우팅 테이블은 다른 액티브 노드(101∼103)로부터 오파크 LSA를 수신하거나 네트워크 토폴리지 정보가 변경되면 갱신된다.
각각의 액티브 노드(100∼103)들에서 전송되는 액티브 패킷의 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 주소(SA : Source Address)와 목적지 주소(DA : Destination Address)로 이루어진 아이피 헤더(IP Header), 액티브 패킷을 전송할 액티브 노드의 최종 목적지 주소(DA : Destination Address)가 포함된 액티브 특성(specific) 헤더 및 페이로드(Payload)로 구성된다.
액티브 노드(100∼103)들은 액티브 네트워크 토폴로지 정보의 변경 시 OSPF 도메인에 존재하는 액티브 노드(100∼103)들로 플로딩하며, 다른 액티브 노드(100∼103)에서 플로딩된 오파크 LSA를 수신한 액티브 노드(100∼103)는 이를 이용하여 자신의 라우팅 테이블을 갱신한 후에 이웃하는 노드로 플로딩한다.
이를 통해 액티브 네트워크를 구성하고 있는 액티브 노드(100∼103)들은 액티브 패킷을 전송하기 위한 라우팅 테이블을 동적으로 구성할 수 있다.
상기와 같은 액티브 네트워크 구조를 이용하여 동적으로 라우팅 테이블을 구성하는 과정은 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 오파크 LSA를 이용하여 동적으로 라우팅 테이블을 구성하는 과정을 도시한 흐름 도이다.
도 5를 참조하면, 임의의 액티브 노드(100)는 처음 구동함과 더불어 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성한 후에(S201), 생성된 오파크 LSA를 OSFP 도메인을 통해 인접하는 노드(101, 110/1, 110/2)로 플로딩한다(S202).
액티브 노드(100)는 네트워크 토폴로지 정보가 변경되는 지의 여부를 기 설정된 시간 간격으로 판단하며(S203), 단계 203의 판단 결과 네트워크 토폴로지 정보가 변경되지 않은 경우에 액티브 노드(100)는 이웃하는 노드(101, 110/1, 110/2)로부터 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA가 수신되는지의 여부를 판단한다(S204).
단계 204의 판단 결과, 다른 액티브 노드(예를 들면, 101)로부터 새로운 액티브 노드 토폴로지 정보를 가진 오파크 LSA가 수신되는 경우에 액티브 노드(100)는 수신된 오파크 LSA에 저장된 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 이용하여 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 수정한다(S205).
액티브 노드(100)는 라우팅 테이블 수정 후에 이웃하는 노드들(110/1, 110/2)로부터 수신한 오파크 LSA를 전송한다(S206).
단계 203의 판단 결과, 네트워크 토폴로지 정보가 변경된 경우에 액티브 노드(100)는 단계 201로 돌아가 새로운 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크LSA를 생성한 후에 이웃하는 액티브 노드(101)와 노드들(110/1, 110/2)로 플로딩한 후에 단계 204로 돌아가 계속해서 이웃하는 노드들(101, 110/1, 110/2)로부터 새로운 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA가 수신되는지의 여부를 판단한다.
단계 204의 판단 결과, 이웃하는 노드(101, 110/1, 110/2)로부터 오파크 LSA가 수신되지 않은 경우에 액티브 노드(100)는 단계 203의 돌아가 계속 진행한다.
액티브 네트워크를 구성하는 액티브 노드들간의 액티브 패킷 전송 과정은 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 라우팅 테이블을 이용하여 액티브 패킷을 처리하는 과정을 도시한 흐름 도이다.
이에 도시된 바와 같이, 임의의 액티브 노드(100)는 액티브 패킷의 수신 여부를 판단한다(S301).
단계 301의 판단 결과, 액티브 패킷이 수신되지 않은 경우에 액티브 노드(100)는 단계 301로 돌아가 계속해서 액티브 패킷의 수신 여부를 체크한다.
단계 301의 판단 결과, 액티브 패킷이 수신되는 경우에 액티브 노드(100)는 패킷의 페이로드를 수행환경에서 처리한 후에 패킷의 액티브 특성 헤더에 기록된 최종 목적지 주소를 검색하고, 검색된 최종 목적지 주소와 자신의 주소와 일치 여부를 판단한다(S302, S303).
단계 303의 판단 결과, 액티브 패킷의 최종 목적지 주소와 액티브 노드(100)의 주소와 일치한 경우에 액티브 노드(100)는 단계 301로 돌아가 계속해서 액티브패킷 수신 여부를 체크한다.
단계 303의 판단 결과, 액티브 패킷의 최종 목적지 주소와 액티브 노드(100)의 주소와 일치하지 않은 경우에 액티브 노드(100)는 자신의 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 참조하여 액티브 패킷의 아이피 헤더의 소스 주소(SA) 및 목적지 주소(DA)를 생성한 후에 생성된 아이피 헤더의 목적지 주소(DA)에 해당되는 노드에 액티브 패킷을 전송한다(S304, S305).
상기와 같은 과정을 반복하여 수행함으로써 최종 목적지 주소에 해당되는 액티브 노드에 액티브 패킷을 전송할 수 있다.
액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 이용하여 액티브 패킷을 전송하는 과정을 액티브 노드(100)가 액티브 노드(103)에 액티브 패킷을 전송한다는 것으로 가정하여 설명하면 다음과 같다.
액티브 노드(100)는 자신의 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 참조하여 최종 목적지 호스트인 액티브 노드(103)의 이웃 호스트가 액티브 노드(101)인 것을 확인한 후에 아이피 헤더의 목적지 주소(DA)를 액티브 노드(101)로 소스 주소(SA)를 액티브 노드(100)로 액티브 특성 헤더의 최종 목적지 주소(DA)를 액티브 노드(103)로 한 페이로드를 포함한 액티브 패킷을 생성하여 액티브 노드(101)에 전달한다.
액티브 노드(100)로부터 상기 액티브 패킷을 전송 받은 액티브 노드(101)는 수행환경에서 상기 패킷의 페이로드 내용을 처리한 후 자신의 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 참조하여 최종 목적지 주소(DA)가 액티브 노드(103)라는 것을 확인한 후에 아이피 헤더의 소스 주소(SA)와 목적지 주소(DA)를 액티브 노드(101)와 액티브 노드(103)로 수정하여 액티브 노드(103)에 전달한다.
액티브 노드(103)에 전달된 액티브 패킷의 페이로드는 노드의 수행 환경에서 수행되고 액티브 패킷의 최종 목적지 주소(DA)가 액티브 노드(103)임으로 최종 목적지로 액티브 패킷의 전송이 완료된다.
이상 설명한 바와 같이, 액티브 노드는 개방형 최단 경로 프로토콜(OSPF) 라우팅 프로토콜의 확장을 통해 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 플로딩할 수 있고, 플로딩된 오파크 LSA를 이용하여 기존에 존재하는 일반 노드의 구조 변경 없이 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 동적으로 구성할 수 있다.

Claims (7)

  1. 개방형 최단 경로 프로토콜(OSPF)을 적용하는 네트워크에 있어서,
    액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖고, 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 상기 OSPF 도메인을 통해 노드들로 플로딩하며 상기 노드들에서 송출되는 오파크 LSA를 수신하여 상기 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갱신시키는 액티브 노드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라우팅 테이블은,
    최종 목적지 주소 정보와 상기 액티브 노드와 이웃하는 노드들의 주소 정보로 이루어진 것을 특징으로 하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 패킷은,
    패킷을 전송하는 소스 주소와 목적지 주소로 구성된 아이피 헤더, 상기 패킷의 최종 목적지 주소를 갖는 액티브 특성 헤더 및 페이로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오파크 LSA에는,
    네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 아이디와 오파크 정보 필드로 구성된 것을 특징으로 하는 액티브 패킷 전송을 위한 네트워크.
  5. 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖는 액티브 노드와 일반 노드들로 구성된 네트워크의 운용 방법에 있어서,
    상기 액티브 노드는 액티브 네트워크 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 OSPF 도메인을 통해 이웃하는 노드들로 플로딩하는 단계와,
    상기 오파크 LSA를 플로딩한 후에 상기 이웃하는 노드들로부터 새로운 액티브 노드 토폴로지 정보를 갖는 오파크 LSA 수신 여부를 체크하는 단계와,
    상기 체크 결과, 상기 오파크 LSA를 수신하였을 때 상기 수신한 오파크 LSA를 이용하여 상기 액티브 패킷을 위한 라우팅 테이블을 수정한 후에 상기 수신한 오파크 LSA를 이웃 노드로 플로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 네트워크의 운용 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액티브 노드는,
    자신의 네트워크 토폴로지 정보가 변경되었을 때 액티브 노드 토폴로지를 갖는 오파크 LSA를 생성하여 이웃하는 노드들로 플로딩하는 것을 특징으로 하는 액티브 네트워크의 운용 방법.
  7. 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 갖는 액티브 노드들과 일반 노드들로 이루어진 네트워크에서 액티브 노드들간에 송수신되는 액티브 패킷을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 액티브 패킷을 수신한 액티브 노드는 상기 액티브 패킷의 최종 목적지 주소 정보와 자신의 주소가 일치하는 지의 여부를 판단 단계와,
    상기 판단 결과, 상기 최종 목적지 주소와 자신의 주소가 일치하지 않을 때 상기 액티브 패킷 전송을 위한 라우팅 테이블을 검색하여 상기 최종 목적지 주소에 대응되는 이웃하는 액티브 노드를 검색하는 단계와,
    상기 검색된 액티브 노드의 주소를 상기 액티브 패킷의 목적지 주소로 변경하며, 상기 액티브 패킷의 소스 주소를 자신의 주소로 변경하여 상기 목적지 주소에 대응되는 액티브 노드에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 네트워크의 운용 방법.
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