KR100462852B1 - 부가 ｍｐｌｓ 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리방법 및 레이블 에지 라우터 - Google Patents

부가 ｍｐｌｓ 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리방법 및 레이블 에지 라우터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 독립적인 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 두어 레이블 포워딩 정보와 부가 MPLS 서비스를 위해 설정된 우회 경로 정보를 레이블 포워딩 데이터베이스에 기록하여 관리함으로써 MPLS망의 장애 및 부하 발생 시, 레이블 포워딩 정보 관리 장치에 의해 레이블 포워딩 정보 장치에 저장된 우회 경로로 전환함으로써 유연하게 부가 MPLS 서비스를 제공할 수 있는 레이블 포워딩 정보의 관리 방법 및 레이블 에지 라우터에 관한 것이다.
본 발명은 룩업 정보, 포워딩 정보, 레이블 정보, 우회 정보 등 레이블 포워딩 및 부가 MPLS 서비스 정보를 저장하는 레이블 포워딩 데이터베이스; 및 상기 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하고, 상기 응용 서비스 장치로부터 입력된 부가 서비스 정보 또는 트래픽 엔지니어링 서비스 장치로부터 입력된 정상 경로와 우회 경로 정보를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 포함한다.

Description

부가 ＭＰＬＳ 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법 및 레이블 에지 라우터{The Management of Label Forwarding Information for the Value-added MPLS Service and Label Edge Router}
본 발명은 고 신뢰도 멀티프로토콜 레이블 스위칭(MPLS: Multi Protocol Label Switching) 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보의 관리 방법 및 레이블 에지 라우터에 관한 것이다.
MPLS 기술은 크게 IP라우팅 기술, MPLS신호 기술, 데이터 룩업 기술로 구성되며, MPLS 신호 기술에 의한 레이블 분배에 의해 연결형 경로인 레이블 스위칭 경로(LSP: Label Switched Path)를 설정할 수 있다. MPLS기술에 의해 설정된 레이블 스위칭 경로는 MPLS망의 각 노드를 연결하는 논리적인 링크로 간주되어 레이블 스위칭 경로의 제어를 통해 트래픽 부하 분산이나 장애 경로 복구 등, 트래픽 엔지니어링 서비스로 일컫는 부가 MPLS 서비스의 제공을 가능하게 한다.
MPLS 신호 기술은 레이블 분배 프로토콜(LDP: Label Distribution Protocol), 조건 기반 레이블 분배 프로토콜 (CR-LDP: Constraint-based Routed LDP), RSVP-TE(Resource reSerVation Protocol - Traffic Engineering)를 사용하며, IP 라우팅 기술에 의해 전달된 라우팅 경로 정보 및 트래픽 엔지니어링 요구 사항에 따라 레이블을 할당하여 MPLS망으로 분배하는 역할을 수행한다. MPLS 신호 기술에 의해 전달된 레이블 정보는 MPLS 전달 서비스를 위해 로컬 시스템의 스위치 형상 및 특징에 따라 레이블 포워딩 정보로 가공되어, 데이터 룩업을 수행하는 2계층의 패킷 포워더로 전달되어야 한다. 이때, 다량의 라인 프로세서를 제어하여야하는 대형 MPLS 시스템에서는 레이블 포워딩 정보의 가공 및 설정이 MPLS 신호 기능에 부하로 작용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, MPLS기술의 구성 장비로 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 두어, 레이블 포워딩을 위한 정보와 부가 MPLS 서비스를 위한 정보를 관리하도록 함으로써, 레이블 분배 프로토콜의 부하를 줄이고, 경로 보호 및 부하 분산 등 부가 MPLS 서비스를 유연하게 제공할 수 있는 부가 MPLS 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법 및 레이블 에지 라우터를 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명에 따른 부가 MPLS 서비스를 위한 망 구성도.
도2는 본 발명에 따른 부가 MPLS 서비스를 위한 레이블 에지 라우터의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 레이블 포워딩 데이터베이스 구조도.
도4는 본 발명에 따른 장애 발생 후, 경로 보호 서비스 흐름도.
도5는 본 발명에 따른 장애 발생 후, MPLS 망 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1100 : 트래픽 엔지니어링 서비스 장치(응용 서비스 장치)
1200 : 레이블 분배 프로토콜 장치
1300 : 레이블 포워딩 정보 관리 장치
1310 : 레이블 포워딩 데이터베이스
1400 : 라우팅 프로토콜 장치
1500 : 패킷 포워더 장치
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이블 에지 라우터는, 패킷 포워더 장치를 포함하는 다수개의 라인 프로세서와, 내부 스위치와, 라우팅 프로토콜 장치와, 레이블 분배 프로토콜 장치 및 트래픽 엔지니어링 서비스 장치(응용 서비스 장치)를 포함하는 레이블 에지 라우터에 있어서, 룩업 정보, 포워딩 정보, 레이블 정보, 우회 정보 등 레이블 포워딩 및 부가 MPLS 서비스 정보를 저장하는 레이블 포워딩 데이터베이스; 및 상기 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하고, 상기 응용 서비스 장치로부터 입력된 부가 서비스 정보 또는 트래픽 엔지니어링 서비스 장치로부터입력된 정상 경로와 우회 경로 정보를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치와 레이블 포워딩 데이터베이스를 포함하는 레이블 에지 라우터에서 부가 MPLS 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법에 있어서, 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 레이블 포워딩 정보로 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제1 단계; 및 응용 서비스 장치로부터 입력된 부가 서비스 정보를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 설정하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치와 레이블 포워딩 데이터베이스를 포함하는 레이블 에지 라우터에서 경로 보호 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법에 있어서, 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 레이블 포워딩 정보로 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제1 단계; 트래픽 엔지니어링 서비스 장치에서 정상 경로와 우회 경로 정보를 레이블 포워딩 정보 관리 장치로 전달하는 제2 단계; 상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 정상 경로의 레이블 포워딩 정보를 패킷 포워더 장치에 반영하는 제3 단계; 상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 상기 정상 경로와 우회 경로의 상호 관계를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제4 단계; 및MPLS망 장애 발생 시, 상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장된 우회 경로의 레이블 포워딩 정보를 상기 패킷 포워더 장치에 반영하여 경로 보호 기능을 수행하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 MPLS 장비의 구성 요소로 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 두어 레이블 포워딩 및 부가 MPLS 서비스에 관한 모든 정보를 관리하도록 한다. 이를 위해 레이블 포워딩 정보 관리 장치는 레이블 분배 프로토콜을 통해 전달된 레이블 정보와 로컬 시스템의 스위치 형상 및 특징을 이용하여 레이블 포워딩 정보를 가공하여야 하며, 트래픽 엔지니어링 서비스 장치를 통해 약속된 서비스 협정(SLA: Service Level Agreement)에 따라 경로 보호 및 부하 분산을 위한 우회 경로 정보를 관리하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 고 신뢰도 MPLS 서비스를 위한 망 구성도로, MPLS 전달 서비스를 수행하는 MPLS 장비인 LER-A, LSR-B, LSR-C, LSR-D, LER-E, LER-F로 구성된다. LER-A(1000)은 MPLS 에지 장비로 경로 보호 서비스를 제공하기 위해 IP망-가와 IP망-나에 대해 정상의 레이블 스위칭 경로와 우회 경로를 각각 설정하였다. 즉, IP망-가를 위해 정상 경로 LSP가-1과 우회 경로 LSP가-2를, IP망-나를 위해 정상 경로 LSP나-1과 우회 경로 LSP나-2를 설정하였다.
도2는 도1의 레이블 에지 라우터 LER-A(1000)의 내부 구성도로, 부가 MPLS 서비스 제공을 위한 MPLS 장비 구성 요소로 트래픽 엔지니어링 서비스 장치(1100), 레이블 분배 프로토콜 장치(1200), 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300), 레이블 포워딩 데이터베이스(1310), 라우팅 프로토콜 장치(1400), 패킷 포워더 장치(1500)로 구성된다.
라우팅 프로토콜 장치(1400)에 의해 구성된 라우팅 토폴로지 정보는 레이블 분배 프로토콜에서 레이블의 할당이나 경로 지정을 위해 사용된다. 라우팅 토폴로지 정보에 기반하여 할당된 레이블은 레이블 분배 프로토콜 장치(1200)에 의해 레이블 요청 메시지와 레이블 매핑 메시지를 통해 MPLS망으로 전파된다. LER-A(1000)는 LSR-B, LSR-C, LSR-D로부터 IP망-가와 IP망-나의 레이블 스위칭 경로를 위해 분배된 출력 레이블을 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)로 전달한다. 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)는 레이블 정보를 이용하여 레이블 포워딩 정보를 생성하여 레이블 포워딩 데이터베이스(1310)에 저장한다. 트래픽 엔지니어링 서비스 장치(1100)는 SLA에 나타난 IP망-가와 IP망-나의 경로 보호 등급에 따라 우회 경로 정보를 설정한다. 즉, IP망-가의 정상 경로는 LSP가-1이고 우회 경로는 LSP가-2, IP망-나의 정상 경로는 LSP나-1, 우회 경로는 LSP나-2라는 정보를 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)에 전달한다. 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)는 정상 경로의 레이블 포워딩 정보를 로컬 시스템의 라인 프로세서들에 장착된 패킷 포워더 장치(1500)에 반영하여 데이터 룩업 기술에 의해 레이블 스위칭 서비스가 동작될 수 있도록 한다. 마지막으로 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)는 정상 경로와 우회 경로의 상호 관계를 레이블 포워딩 데이터베이스(1310)에 저장하여 정상 경로에 대한 우회 경로를 바로 접근할 수 있도록 한다. 이때 각 레이블 스위칭 경로의 식별은 CR-LDP, RSVP-TE인 경우에는 MPLS 표준에 정의된 LSPID를 사용하고, LDP인 경우에는 로컬 시스템에서 자체 할당하여 사용할 수 있다.
도3은 도2의 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)에서 관리하는 레이블 포워딩 데이터베이스(1310) 구조도로, 인덱스(1311), 룩업 정보(1312), 포워딩 정보(1313), 레이블 정보(1314), 상태 정보(1315), 우회 경로 정보(1316)를 포함한다.
룩업 정보(1312)는 레이블 스위칭 경로로 서비스될 패킷을 구분하여 주는 요소로, 목적지 주소, 송신 주소와 목적지 주소의 조합, 목적지 주소와 목적지 포트의 조합 등 서비스 종류에 따라 다양하게 설정할 수 있어야 한다. 포워딩 정보(1312)는 일반적으로 출력 인터페이스와 다음 홉 정보로 로컬 스위칭을 위해 라인 프로세서에서 필요로 하는 모든 정보를 포함하여야 한다. 레이블 정보(1313)는 레이블 분배 프로토콜 장치에 의해 전달되어 MPLS 패킷 인켑슐레이션에 사용된다. 우회 경로 정보(1316)는 트래픽 엔지니어링 서비스 장치에서 경로 보호 서비스를 위해 전달된 부가 MPLS 서비스 정보로 경로 보호 등급에 따라 다수의 우회 경로들을 연속해서 체인으로 연결할 수 있어야 한다.
도4는 장애 발생 후, 레이블 포워딩 정보 관리 장치(1300)에서 수행하는 경로 보호 서비스 흐름도로, 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 MPLS망의 레이블 스위칭 경로에 대한 장애가 통보되면(1320), 레이블 포워딩 데이터베이스(1310)를 검색하여 레이블 스위칭 경로가 존재하는가를 확인한다(1330). 존재하지 않으면 에러를 통보하고(1331), 존재한다면 레이블 포워딩 데이터베이스(1310)를 검색하여 우회 경로가 존재하는가를 확인한다(1340). 존재하지 않으면 레이블 스위칭 경로 장애를 통보하고(1341), 존재한다면 레이블 포워딩 데이터베이스에서 우회 경로를 인덱싱하여 우회 경로의 레이블 포워딩 정보를 패킷 포워더 장치에 반영(1350)하고, 우회 경로를 액티브(Active) 상태로 변경(1360)한다. 마지막으로, 장애가 발생한 레이블 스위칭 경로의 레이블 포워딩 정보를 레이블 포워딩 데이터베이스(1310)에서 삭제(1370)한 후, 경로 보호 서비스의 수행을 통보한다(1380).
도5는 LSR-B 혹은 LER-A와 LSR-B의 링크 장애 발생 후, 도4의 경로 보호 서비스 흐름도에 따라 변경된 MPLS 망 구성도로, LER-A(1000)는 IP망-가와 IP망-나를 위한 우회 경로인 LSP가-2와 LSP나-2를 이용하여 경로 보호 서비스를 수행하여 연속적인 패킷 전달 서비스를 제공하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, MPLS 기술의 구성 장비로, 룩업 정보, 포워딩 정보, 레이블 정보, 우회 정보 등 레이블 포워딩을 위한 정보와 부가 MPLS 서비스를 위한 정보를 저장하는 레이블 포워딩 데이터베이스와 이를 관리하는 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 독립적으로 운영함으로써, 레이블 분배 프로토콜의 시스템 부하를 줄이고, 경로 보호 및 부하 분산 등 부가 MPLS 서비스를 유연하게 제공할 수 있다. 또한 레이블 포워딩 정보의 중앙 관리는 라인 프로세서의 장애 시에도 해당 라인 프로세서의 레이블 포워딩 정보를 덤프함으로써 신속하게 복구할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 패킷 포워더 장치를 포함하는 다수개의 라인 프로세서와, 내부 스위치와, 라우팅 프로토콜 장치와, 레이블 분배 프로토콜 장치 및 트래픽 엔지니어링 서비스 장치(응용 서비스 장치)를 포함하는 레이블 에지 라우터에 있어서,
    룩업 정보, 포워딩 정보, 레이블 정보, 우회 정보 등 레이블 포워딩 및 부가 MPLS 서비스 정보를 저장하는 레이블 포워딩 데이터베이스; 및
    상기 레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하고, 상기 응용 서비스 장치로부터 입력된 부가 서비스 정보 또는 트래픽 엔지니어링 서비스 장치로부터 입력된 정상 경로와 우회 경로 정보를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 레이블 포워딩 정보 관리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이블 에지 라우터.
  2. 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치와 레이블 포워딩 데이터베이스를 포함하는 레이블 에지 라우터에서 부가 MPLS 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법에 있어서,
    레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 레이블 포워딩 정보로 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제1 단계; 및
    응용 서비스 장치로부터 입력된 부가 서비스 정보를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 설정하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이블 포워딩 정보 관리 방법.
  3. 별도의 레이블 포워딩 정보 관리 장치와 레이블 포워딩 데이터베이스를 포함하는 레이블 에지 라우터에서 경로 보호 서비스를 위한 레이블 포워딩 정보 관리 방법에 있어서,
    레이블 분배 프로토콜 장치로부터 입력된 레이블 정보를 레이블 포워딩 정보로 가공하여 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제1 단계;
    트래픽 엔지니어링 서비스 장치에서 정상 경로와 우회 경로 정보를 레이블 포워딩 정보 관리 장치로 전달하는 제2 단계;
    상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 정상 경로의 레이블 포워딩 정보를 패킷 포워더 장치에 반영하는 제3 단계;
    상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 상기 정상 경로와 우회 경로의 상호 관계를 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장하는 제4 단계; 및
    MPLS망 장애 발생 시, 상기 레이블 포워딩 정보 관리 장치에서 상기 레이블 포워딩 데이터베이스에 저장된 우회 경로의 레이블 포워딩 정보를 상기 패킷 포워더 장치에 반영하여 경로 보호 기능을 수행하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이블 포워딩 정보 관리 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 레이블 포워딩 데이터베이스는,
    인덱스, 룩업 정보, 포워딩 정보, 레이블 정보, 상태 정보, 우회 경로 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이블 포워딩 정보 관리 방법.
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