KR100723877B1 - Method for guarantying end-to-end qos in ip network - Google Patents

Abstract

본 발명은 IP망에서의 단대단 QoS 보장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IP망의 인입노드에 적용된 QoS 정책이, OSPF 라우팅 프로토콜에 의해서 각 노드로부터 수집된 TED를 바탕으로 CSPF 경로 설정 알고리즘을 이용하여 목적지 노드까지 QoS 정책이 적용될 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of guaranteeing end-to-end QoS in an IP network. More specifically, the QoS policy applied to an incoming node of an IP network is based on the TED collected from each node by the OSPF routing protocol. The present invention relates to a method for applying a QoS policy to a destination node by using the same.

본 명세서에서 개시하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법은 (a)IP망의 인입노드에서 목적지 노드로 전송할 트래픽에 설정된 QoS 정보를, OSPF-TE Opaque LSA에 소정의 부 TLV를 추가하여 상기 목적지 노드까지의 전송 경로상의 중간 노드에 전달하는 단계; (b)상기 중간 노드가 상기 부 TLV를 참조하여 자신에게 기 설정되었던 TED를 신규 TED로 갱신하는 단계; (c)상기 중간 노드가 상기 신규 TED에 근거하여, 상기 설정된 QoS 정보가 보장될 수 있는 상기 전송 경로상의 다음 중간 노드를 CSPF 알고리즘을 통해 추출하는 단계; 및 (d)상기 중간 노드가 상기 추출된 다음 중간 노드에 OSPF-TE 확장 LSA Update 메시지와 상기 QoS 정보를 전송하고 상기 다음 중간 노드의 데이터 평면에 로딩시키는 단계를 포함하여 본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.In the IP network disclosed herein, the end-to-end QoS guarantee method includes (a) adding QoS information set for traffic to be transmitted from an incoming node of an IP network to a destination node, and adding a predetermined secondary TLV to an OSPF-TE Opaque LSA. Delivering to an intermediate node on a transmission path up to; (b) updating, by the intermediate node, a TED previously set to the new TED with reference to the secondary TLV; (c) the intermediate node extracting, based on the new TED, a next intermediate node on the transmission path through which the set QoS information can be guaranteed through a CSPF algorithm; And (d) transmitting, by the intermediate node, an OSPF-TE extended LSA Update message and the QoS information to the extracted intermediate node and loading the QoS information into the data plane of the next intermediate node. And achieve the object and technical problem of the present invention.

Description

ＩＰ망에서의 단대단 ＱｏＳ 보장 방법{Method for guarantying End-to-End QoS in IP network}Method for guarantying End-to-End QoS in IP network in IP network

도 1은 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 LSA Update 메시지를 다음 노드에 전송하기 위한 절차를 제시한 도면으로 본 발명의 바람직한 흐름을 제시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a procedure for extending an Opaque-LSA of OSPF-TE and transmitting an LSA Update message to a next node. Referring to FIG.

도 2는 본 발명에 의한 단대단 QoS 보장의 개념을 제시하기 위한 도면이다.2 is a diagram for illustrating a concept of end-to-end QoS guarantee according to the present invention.

도 3은 기존의 OSPF 헤더 포맷과 LSA 헤더 포맷을 나타내는 도면이다.3 illustrates a conventional OSPF header format and LSA header format.

도 4는 OSPF Opaque LSA의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a message format of an OSPF Opaque LSA.

도 5는 기존의 OSPF-TE를 이용하여 구성된 TED의 일례를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a TED configured using a conventional OSPF-TE.

도 6은 본 발명에 의해 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 트래픽 구분정보(classification)를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting traffic classification information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE according to the present invention.

도 7은 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 QoS 정책 정보를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting QoS policy information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE according to the present invention.

도 8은 기존의 버퍼 관리의 방안으로 대표적으로 사용되는 RED(Random Early Detection)의 개념을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating the concept of random early detection (RED), which is typically used as a conventional buffer management scheme.

도 9는 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 버퍼관리 정보를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting buffer management information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE in the present invention.

도 10은 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 큐 스케줄링 정보를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting queue scheduling information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE in the present invention.

본 발명은 IP망에서의 단대단 QoS 보장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IP망의 인입노드(ingress node)에 적용된 QoS 정책이, OSPF 라우팅 프로토콜에 의해서 각 노드로부터 수집된 TED(Traffic Engineering Database)를 바탕으로 CSPF(Constrained Shortest Path First) 경로 설정 알고리즘을 이용하여 목적지 노드까지 적용될 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of guaranteeing end-to-end QoS in an IP network, and more particularly, a TED (Traffic Engineering Database) in which a QoS policy applied to an ingress node of an IP network is collected from each node by an OSPF routing protocol. The present invention relates to a method that can be applied to a destination node using a CSPF (Constrained Shortest Path First) path setting algorithm.

인터넷 수요가 급속히 증가함에 따라 IP 트래픽의 고품질화 필요성이 증가하게 되었다. 이러한 고품질화의 키 포인트는 망의 성격에 최적인 QoS(Quality of Service)가 보장되도록 것이다. 이러한 필요성의 증가를 반영하여 QoS의 보장(최적 구현)을 위한 수많은 특허가 출원되거나 등록이 되어 있고 QoS의 보장 방안은 네트워크 설계 및 운용에 있어서 그 핵심이라 할 수 있다.As the demand for the Internet has increased rapidly, the need for high quality IP traffic has increased. The key point of this high quality is to ensure the quality of service (QoS) that is optimal for the nature of the network. In response to this increasing need, numerous patents have been filed or registered for guaranteeing QoS (optimal implementation), and guaranteeing QoS is at the core of network design and operation.

진정한 의미에서의 QoS 보장이란 목적지까지 경로상의 각 노드(hop-by-hop, 중간노드)에서 동일한 QoS 정책이 적용되도록 하는 것이다. 즉, 가입자 망(Access Network)에서 네트워크 코어(Network Core)의 각 노드뿐 아니라 목적지 라우터까지 모든 노드에서 동일한 QoS 정책이 적용되어야 한다.In a true sense, QoS guarantees ensure that the same QoS policy is applied at each node (hop-by-hop, intermediate node) in the path to the destination. That is, the same QoS policy should be applied to all nodes from the access network to the destination router as well as each node of the network core.

기존에는 각 라우터에서 운용자가 직접 QoS 정책을 설정하거나 QoS 정책 서 버(QoS policy server)에서 각 중간노드에 개별 접속하여 동일한 QoS가 보장되도록 설정하는 방법 즉, 각 노드 단위의 QoS 정책 제어가 이루어 졌다. 이러한 기존 방법은 QoS 정책 서버에서 각 노드의 특성에 종속되어 QoS 정책이 설정되므로 동적인 망 상황에 적합하지 않아 망 전체 관점에서의 QoS 보장이 힘들며, 노드 단위의 QoS 정책 제어로 인해 운용비용의 증가를 가져오는 문제가 있다.In the past, the QoS policy control for each node was performed by the operator setting the QoS policy directly in each router or by ensuring that the same QoS is guaranteed by individually connecting each intermediate node in the QoS policy server. . This conventional method is dependent on the characteristics of each node in the QoS policy server, so it is not suitable for dynamic network conditions, making it difficult to guarantee QoS from the whole network perspective. There is a problem with getting it.

아울러 기존의 QoS 보장 방법은 망의 각 노드에 운용자가 직접 각각의 QoS 정보를 설정하여 QoS 정책 서버를 이용하여 설정하므로 동적인 망 상황에 적합하지 않고 서버에 부하를 가중하게 된다.In addition, in the conventional QoS guarantee method, the operator directly sets each QoS information in each node of the network and configures it using a QoS policy server. Therefore, the QoS is not suitable for the dynamic network situation and the load is placed on the server.

본 발명은 IP망에서 트래픽 고품질화의 필요성에 부응함과 아울러 QoS 보장에 관한 상기의 기존 방안의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적 및 이루고자 하는 기술적 과제는 IP망의 인입노드에 적용된 QoS 정책이 목적지 노드까지 동일하게 그리고 자동적으로 적용되게 하여 단대단 QoS가 보장되도록 하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made to meet the necessity of traffic quality improvement in IP network and to solve the problems of the above-mentioned existing method for QoS guarantee. The object and technical problem of the present invention are applied to incoming node of IP network. The present invention provides a method of guaranteeing end-to-end QoS in an IP network in which the end-to-end QoS is guaranteed by applying the QoS policy to the destination node equally and automatically.

본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 상기와 같은 목적 및 기술적 과제를 달성하기 위해 본 명세서에서 개시하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법은In order to embody the technical spirit of the present invention and to achieve the above object and technical problem, the end-to-end QoS guarantee method in the IP network disclosed herein is

(a)IP망의 인입노드에서 목적지 노드로 전송할 트래픽에 설정된 QoS 정보를, OSPF-TE Opaque LSA에 소정의 부 TLV(sub TLV)를 추가하여 상기 목적지 노드까지의 전송 경로상의 중간 노드에 전달하는 단계; (b)상기 중간 노드가 상기 부 TLV를 참 조하여 자신에게 기 설정되었던 TED(Traffic Engineering Database)를 신규 TED로 갱신하는 단계; (c)상기 중간 노드가 상기 신규 TED에 근거하여, 상기 설정된 QoS 정보가 보장될 수 있는 상기 전송 경로상의 다음 중간 노드를 CSPF 알고리즘을 통해 추출하는 단계; 및 (d)상기 중간 노드가 상기 추출된 다음 중간 노드에 OSPF-TE 확장 LSA Update(Link State Advertisement Update) 메시지와 상기 QoS 정보를 전송하고 상기 다음 중간 노드의 데이터 평면에 로딩시키는 단계를 포함하여 본 발명의 기술적 사상을 구체화하고 본 발명의 목적 및 기술적 과제를 달성한다.(a) Adding a predetermined sub TLV to the OSPF-TE Opaque LSA and forwarding the QoS information set for the traffic to be sent to the destination node from the incoming node of the IP network to the intermediate node on the transmission path to the destination node. step; (b) updating, by the intermediate node, a TED (Traffic Engineering Database) previously set to the new TED with reference to the secondary TLV; (c) the intermediate node extracting, based on the new TED, a next intermediate node on the transmission path through which the set QoS information can be guaranteed through a CSPF algorithm; And (d) transmitting, by the intermediate node, an OSPF-TE Extended LSA Update (Link State Advertisement Update) message and the QoS information to the extracted intermediate node and loading the data into the data plane of the next intermediate node. The technical spirit of the present invention is embodied and the objects and technical objects of the present invention are achieved.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.Hereinafter, the configuration of the invention for clarifying the technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, based on the embodiments of the present invention. The same reference numerals are used even in different drawings, and it will be apparent that components of other drawings may be cited when necessary in describing the drawings.

도 1은 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 LSA Update 메시지를 각 노드에 전송하기 위한 절차를 제시한 도면으로 본 발명의 바람직한 흐름을 제시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 단대단 QoS 보장의 개념을 제시하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a procedure for transmitting an LSA Update message to each node by extending an Opaque-LSA of OSPF-TE, and showing a preferred flow of the present invention, and FIG. 2 is a end-to-end QoS scheme according to the present invention. It is a figure for demonstrating the concept of a guarantee.

단대단 QoS를 보장하기 위해서는 트래픽 소스(201)로부터 트래픽 목적지(206)까지의 경로에 위치한 각 노드(202 내지 205)에 동일한 QoS 정책의 실행이 보장되어야 하며, 이를 위해 각 노드(202 내지 205)에는 어떤 트래픽을 어떻게 보장해야 한다는 정보 즉, QoS 정보가 미리 동일하게 설정되어야 한다. 예를 들어, 트래픽 소스(201)에서 100Mbps로 데이터를 전송하였다면 인입노드(202)에서도 역시 100Mbps로 데이터가 입력되도록 해야 하며 인입노드(202)에서 중간노드(203)로 데이터를 전달할 때에도 100Mbps로 전달되도록 QoS 정보가 설정되어야 단대단 QoS가 보장되는 것이다.In order to guarantee end-to-end QoS, the execution of the same QoS policy must be ensured for each node 202 to 205 located in the path from the traffic source 201 to the traffic destination 206. For this purpose, each node 202 to 205 must be guaranteed. In the following, information on how to guarantee certain traffic, that is, QoS information must be set in advance. For example, if data is transmitted from the traffic source 201 at 100 Mbps, the incoming node 202 must also have data input at 100 Mbps, and the incoming node 202 also transfers the data to the intermediate node 203 at 100 Mbps. QoS information should be set to ensure end-to-end QoS.

본 발명에서는 인입 노드(202)가 QoS 정보를 설정한 후, 그 설정된 QoS 정보를 OSPF-TE Opaque LSA(Open Shortest Path First-Traffic Engineering Opaque Link State Advertisement)에 부 TLV(sub Type Length Value)를 구성/추가하여 확장하고, 이를 각 노드(203 내지 205)에 전달하고 아울러 설정한 QoS 정보를 중간 노드(203)에 전달한다(S11). QoS 정보를 전달받은 중간 노드(203)는 자신에게 이미 설정되었던 TED(Traffic Engineering Database)를 부 TLV를 참조하여 확장/변경한 신규 TED를 구성한다(S12, 신규 TED로 갱신한다).In the present invention, after the incoming node 202 sets the QoS information, the sub-length type (TLV) is configured in the OSPF-TE Opaque Open Shortest Path First-Traffic Engineering Opaque Link State Advertisement (OSA). / Expand and add it, and deliver it to each node (203 to 205), and transfer the set QoS information to the intermediate node (203) (S11). The intermediate node 203, which has received the QoS information, constructs a new TED in which the TED (Traffic Engineering Database), which has already been set up for it, is expanded / modified with reference to the secondary TLV (S12, updated to the new TED).

QoS 정보를 전달받은 노드(203)는 신규 TED를 참조하여 CSPF(Constrained Shortest Path First) 알고리즘을 이용해 상기 설정된 QoS 정보가 보장될 수 있는 목적지까지의 전송 경로를 추출하고(S13), 추출된 경로상에 위치하는 다음 중간 노드(204)에 OSPF 알고리즘을 이용해 LSA Update 메시지를 전달하여(S14) 다음 중간 노드(204)가 데이터 평면(data plane)에 전송된 QoS 정보를 로딩할 수 있도록 한다(S15).The node 203 receiving the QoS information extracts a transmission path to a destination where the set QoS information can be guaranteed by using a Constrained Shortest Path First (CSPF) algorithm with reference to a new TED (S13). The next intermediate node 204, which is located at, transfers the LSA Update message using the OSPF algorithm (S14), so that the next intermediate node 204 can load the QoS information transmitted to the data plane (S15). .

이때 네트워크상의 모든 노드는 OSPF의 Opaque LSA로 생성한 TED를 가지고 있으므로 TED를 바탕으로 목적지로 전송할 수 있고, 설정된 QoS 정보를 보장할 수 있는 노드를 선택하여 선택된 노드에만 LSA Update 메시지를 전송한다.At this time, all nodes on the network have TED created by Opaque LSA of OSPF, so they can transmit to the destination based on the TED, and select the node that can guarantee the set QoS information and send the LSA Update message only to the selected node.

노드를 선택하는 이유는 예를 들어, 100Mbps를 보장할 수 없는 노드가 있다 면 그 노드에 QoS를 보장하도록 조치하는 것은 의미가 없기 때문에 목적지 경로 상의 노드 중에 100Mbps를 보장할 수 있는 다음 중간 노드를 선택하여 그 노드에만 설정된 QoS 정보가 전송되도록 하기 위함이다. 이때 노드의 선택은 CSPF 알고리즘에 의한다. CSPF 알고리즘은 TED가 있어야 동작할 수 있는데, TED를 만들 수 있도록 하는 것이 OSPF Opaque LSA(Open Shortest Path First-Traffic Engineering Opaque Link State Advertisement)이다.The reason for selecting a node is, for example, if there is a node that cannot guarantee 100 Mbps, it is not meaningful to take measures to guarantee QoS on that node, so select the next intermediate node that can guarantee 100 Mbps among the nodes on the destination path. This is to ensure that QoS information set only for the node is transmitted. At this time, node selection is done by CSPF algorithm. The CSPF algorithm requires TED to work. It is OSPF Opaque Open Shortest Path First-Traffic Engineering Opaque Link State Advertisement (OSA) that allows you to create a TED.

본 발명에서는 새로운 TED를 생성할 수 있도록 Opaque LSA를 확장/구성했고 신규 TED를 생성하여 CSPF에 의해 QoS가 보장될 수 있는 다음 노드를 선택하도록 한다. CSPF 알고리즘은 운영자가 원하는 제한조건(constrained condition)에 맞는 경로를 추출하는 알고리즘으로, OSPF 알고리즘에 Traffic Engineering 기능이 추가된 OSPF-TE [IETF RFC2370 “The OSPF Opaque LSA Option”]에 의해 신규 TED가 구성되면 그 TED에 맞는 경로를 추출하는 알고리즘이다.In the present invention, Opaque LSA is extended / configured to create a new TED, and a new TED is created to select a next node that can be guaranteed by CSPF. The CSPF algorithm is an algorithm that extracts a path that meets the desired constraint conditions. The new TED is configured by OSPF-TE [IETF RFC2370 “The OSPF Opaque LSA Option”], which adds Traffic Engineering to the OSPF algorithm. Is an algorithm that extracts the path for the TED.

한편, 단대단 QoS를 보장하기 위한 각 노드(202 내지 205)의 QoS 정보는 트래픽 구분정보(송신 주소, 목적지 주소, 송신 포트, 목적지 포트, 프로토콜 타입)와 QoS 보장 관련 정보(QoS 정책 정보, 버퍼관리 정보, 큐 스케줄링 정보)가 필요하게 된다.Meanwhile, QoS information of each node 202 to 205 for guaranteeing end-to-end QoS includes traffic classification information (sending address, destination address, sending port, destination port, protocol type) and QoS guarantee related information (QoS policy information, buffer). Management information, queue scheduling information).

이러한 트래픽 구분정보와 QoS 보장 관련 정보는 OSPF Opaque LSA의 메시지에 부 TLV(sub TLV)의 형태로 부가되어 각 노드에 전달되는데 이하에서는 이들 메시지 포맷에 관해 상세히 설명한다.Such traffic classification information and QoS guarantee-related information are added to the OSPF Opaque LSA message in the form of sub TLVs and transmitted to each node. Hereinafter, these message formats will be described in detail.

도 3은 기존의 OSPF 헤더 포맷과 LSA 헤더 포맷을 나타내는 도면이며, 도 4 는 OSPF Opaque LSA의 메시지 포맷을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a conventional OSPF header format and an LSA header format, and FIG. 4 is a diagram illustrating a message format of an OSPF Opaque LSA.

IETF RFC2370에 의하면, OSPF-TE는 트래픽 엔지니어링 정보인 Opaque LSA를 위해서 링크 상태 업데이트(Link State Update)에 사용된다. 이를 위해 도 3의 OSPF 헤더와 LSA 헤더에 도 4에 나타난 메시지가 부가된다. 이때 OSPF 헤더의 타입(OSPF Header)은 링크 상태 업데이트를 이용하므로 4로 설정되고, LSA Header의 Type(LSA Header)은 기 정의된 9,10,11을 이용한다. 다음으로 부 TLV를 이용해서 망의 각 노드에 전달할 정보가 트래픽 구분정보인지 QoS 보장 관련 정보인지를 표시한다.According to IETF RFC2370, OSPF-TE is used for Link State Update for Opaque LSA, traffic engineering information. For this purpose, the message shown in FIG. 4 is added to the OSPF header and the LSA header of FIG. 3. In this case, the OSPF header type (OSPF Header) is set to 4 since the link state update is used, and the LSA header type (LSA header) uses 9, 10, and 11, which are predefined. Next, it indicates whether the information to be transmitted to each node of the network is traffic classification information or QoS guarantee-related information by using the secondary TLV.

도 3에 제시된 OSPF 헤더 포맷, LSA 헤더 포맷 그리고 도 4에 제시된 Opaque LSA의 메시지 포맷의 각 부분의 구체적 내용은 다음과 같다.Details of each part of the OSPF header format, the LSA header format shown in FIG. 3, and the message format of the Opaque LSA shown in FIG. 4 are as follows.

<OSPF 헤더><OSPF Headers>

Version : OSPF 버전번호(현재는 2이다)Version: OSPF version number (currently 2)

Type은 OSPF의 타입을 지정하며, Type=1 : Hello, Type=2 : Database Description, Type=3 : Link State Request, Type=4 : Link State Update, Type=5 : Link State AcknowledgmentType specifies the type of OSPF, Type = 1: Hello, Type = 2: Database Description, Type = 3: Link State Request, Type = 4: Link State Update, Type = 5: Link State Acknowledgment

Length : 헤더를 포함한 전송 패킷의 길이Length: Length of transport packet including header

Router ID : 패킷을 송신한 라우터 IDRouter ID: Router ID that sent the packet

Area ID : Packet 을 송신한 라우터가 속한 Area 의 IDArea ID: ID of the area to which the router that sent the packet belongs

Checksum : OSPF 헤더로부터의 인증부를 제외한 checksumChecksum: checksum without authentication part from OSPF header

AuType : Authentication Type을 의미하며, 0인 경우 사용되지 않음을 1인 경우 Simple Password를 의미AuType: means Authentication Type, 0 means not used, 1 means Simple Password

Authentication : 인증을 위한 정보, password 정보 등Authentication: Information for authentication, password information, etc.

<LSA 헤더><LSA header>

LS age : 링크 상태 패킷(Link state packet)이 작성된 이후의 경과시간으로 통상 초 수(second)로 나타낸다. 일반적으로 OSPF는 최대 30분내에는 반드시 LSA Update를 보내도록 해야 하는데, 그 중간에 어떤 이벤트(예를 들어 어떤 목적지가 소멸한 이벤트)가 발생하면 LSA Update를 전달한다. 이때 LS age는 0 초로 설정된다.LS age: Elapsed time since the link state packet was created, usually expressed in seconds. In general, OSPF must send an LSA Update within a maximum of 30 minutes. In the meantime, when an event occurs (for example, when a destination dies), it delivers an LSA Update. At this time, LS age is set to 0 seconds.

LS Type : Link State의 타입을 의미하며 LS Type=1 : Router LSA, LS Type=2 : Network LSA, LS Type=3 : Summary LSA(IP Network), LS Type=4 : Summary LSA(ASBR), LS Type=5 : AS-External LSALS Type: It means the type of Link State. LS Type = 1: Router LSA, LS Type = 2: Network LSA, LS Type = 3: Summary LSA (IP Network), LS Type = 4: Summary LSA (ASBR), LS Type = 5: AS-External LSA

Link State ID : LSA 타입을 나타내는 ID이다. 예를 들면 LS Type이 1인 Router LSA이면 라우터 정보를 의미하므로 라우터의 ID를 나타내고 LS Type이 2이면 Network LSA이므로 해당 Network에 붙어있는 인터페이스 IP 주소이다. 여기서의 값은 항상 IP address 형태이다.Link State ID: ID indicating LSA type. For example, if the Router Type LSA with LS Type 1 means router information, it indicates the router ID. If the LS Type is 2, it is Network LSA, so it is the interface IP address attached to the network. The value here is always in the form of an IP address.

Advertising Router : Link State packet을 작성한 라우터의 ID 번호Advertising Router: ID number of router that created Link State packet

LS sequence number : Link State의 순서LS sequence number: Sequence of Link State

LS Checksum : Link State Advertisement 헤더의 체크섬LS Checksum: Checksum of Link State Advertisement Header

Length : Link-state Advertisement 메시지 크기Length: Link-state Advertisement message size

트래픽 엔지니어링을 위해 추가된 LSA는 보통 Opaque LSA 또는 TE-LSA라고 불리어 지며, 다른 LSA와 마찬가지로 링크 상태 데이터베이스를 구축하는데 사용된다. Opaque LSA는 링크 상태 헤더의 타입(LSA Header)에 따라 LSA를 전송하는 라우터가 flooding되는 범주가 결정되는데 그 종류에 따른 범주는 다음과 같다.LSAs added for traffic engineering are commonly called Opaque LSAs or TE-LSAs and, like other LSAs, are used to build link state databases. The Opaque LSA determines the category to which the router that transmits the LSA is flooded according to the type of the link state header (LSA Header). The categories according to the types are as follows.

LSA Header(Type = 9) : link-local(local(sub)네트워크를 넘어 flooding되지 못함)LSA Header (Type = 9): link-local (Failed to flood beyond local (sub) network)

LSA Header(Type = 10) : area-local(그들과 관련된 area 경계를 넘어 flooding 되지 못함)LSA Header (Type = 10): area-local (no flooding beyond the area boundaries associated with them)

LSA Header(Type = 11) : 하나의 AS(Autonomous System)를 통해 전달되어짐(기존의 LSA 메시지 type-5 AS-external과 flooding되는 범위가 같음)LSA Header (Type = 11): Passed through one AS (Autonomous System) (the same flooding range as the existing LSA message type-5 AS-external)

한편, Opaque LSA 메시지의 구체적인 정보에 해당하는 Opaque LSA Information 필드의 Type에 따라 Router Address(Type 1)와 Link TLV(Type 2)로 나뉘게 된다. Link TLV의 경우 Value 필드 안에 실제 링크에 대한 정보로서, 하나 혹은 그 이상의 sub-TLV를 포함하게 되며, 그 세부적인 내용은 다음과 같다.On the other hand, it is divided into Router Address (Type 1) and Link TLV (Type 2) according to the type of the Opaque LSA Information field corresponding to the specific information of the Opaque LSA message. In the case of Link TLV, information on the actual link in the Value field includes one or more sub-TLVs, and the details are as follows.

<Type에 따른 sub-TLV><Sub-TLV according to type>

1 : Link Type1: Link Type

2 : Link ID2: Link ID

3 : Local Interface IP address3: Local Interface IP address

4 : Remote Interface IP address 4: Remote Interface IP address

5 : Traffic Engineering Metric 5: Traffic Engineering Metric

6 : Maximum Bandwidth 6: Maximum Bandwidth

7 : Maximum Reservable Bandwidth 7: Maximum Reservable Bandwidth

8 : Unreserved Bandwidth 8: Unreserved Bandwidth

9 : Resource Class/Color 9: Resource Class / Color

11 : Link Local/Remote Identifiers(8 octets)11: Link Local / Remote Identifiers (8 octets)

14 : Link Protection Type(4 octets)14: Link Protection Type (4 octets)

15 : Interface Switching Capability Descriptor (variable)15: Interface Switching Capability Descriptor (variable)

16 : Shared Risk Link Group (variable)16: Shared Risk Link Group (variable)

도 5는 기존의 OSPF-TE를 이용하여 구성된 TED의 일례를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a TED configured using a conventional OSPF-TE.

TED는 망의 각 노드의 자원상태를 포함하고 있어서 CSPF에 의해 원하는 대역폭이 보장될 수 있는 경로의 설정이 가능하도록 한다. 본 발명에서는 OSPF-TE의Opaque-LSA를 확장하여 트래픽 구분정보(도 6 참조), QoS 보장 관련 정보(도 7, 9, 10 참조)를 전달할 수 있도록 하였다. 즉, Opaque-LSA에 Type 25(601) : 트래픽 구분정보(classification)를, Type 27(701) : QoS 정책정보(Policy)를, Type 28(901) : 버퍼관리 정보를, Type 29(1001) : 큐 스케줄링 정보를 지정/확장하여 전달한다.The TED includes the resource state of each node of the network so that the CSPF enables the establishment of a path that can guarantee the desired bandwidth. In the present invention, OPF-LSA of OSPF-TE is extended to transmit traffic classification information (see FIG. 6) and QoS guarantee related information (see FIGS. 7, 9 and 10). That is, type 25 (601): traffic classification information, type 27 (701): QoS policy information, type 28 (901): buffer management information, type 29 (1001) in Opaque-LSA. : Specify and extend queue scheduling information.

도 6은 본 발명에 의해 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 트래픽 구분정보(classification)를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting traffic classification information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE according to the present invention.

트래픽 구분정보를 나타내기 위해 Opaque-LSA에 Type 25(601)가 지정된 부 TLV가 사용된다. 이 부 TLV에서 길이(Length, 602)는 확장된 TLV Value의 길이를 나타낸다. 이 TLV의 Value는 구분정보 ID(classification ID, 603)를 가진다. 본 부 TLV의 상세정보(604 ~ 611)는 각 구분정보를 지정한다.In order to indicate traffic classification information, a sub-TLV in which Type 25 (601) is specified in Opaque-LSA is used. In this sub TLV, the length (Length, 602) represents the length of the extended TLV Value. The value of this TLV has a classification ID (603). Detailed information 604 to 611 of this part TLV designates each division information.

예를 들어 구분정보 ID(603)가 1이면 소스 IP(송신 주소)를 의미하며, 구분정보 ID(606)가 5이면 전송되는 데이터(트래픽)의 형태를 정의하는 프로토콜 타입(p-type)을, 구분정보 ID(609)가 6이면 구분된 트래픽에 어떤 QoS 정책(Policy)을 적용할 것인지를 의미한다. 이와 같이 구성정보 ID(603, 606, 609)로 트래픽 구분정보를 구성한다. 한편 Pol-map(609)에 지정된 QoS 정책에 대한 정책 ID(Policy ID)가 지정된다(611). 도 6에 제시된 부 TLV의 포맷에 의해 결국 전송되는 트래픽이 어떤 종류의 트래픽인지 그 트래픽의 처리에 관한 정책 정보가 어떤 것인지를 알 수 있다.For example, if the identification information ID 603 is 1, it means a source IP (sending address). If the identification information ID 606 is 5, a protocol type (p-type) defining the type of data (traffic) to be transmitted is defined. If the identification information ID 609 is 6, this means which QoS policy to apply to the divided traffic. In this way, the traffic classification information is constituted by the configuration information IDs 603, 606, and 609. Meanwhile, a policy ID for a QoS policy specified in Pol-map 609 is specified (611). According to the format of the sub-TLV shown in FIG. 6, it is possible to know what kind of traffic is eventually transmitted and what policy information regarding the processing of the traffic is.

도 7은 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 QoS 정책 정보를 다음 노드에 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for extending Opaque-LSA of OSPF-TE and delivering QoS policy information to a next node according to the present invention.

QoS 정책 정보를 나타내기 위해 Opaque-LSA에 Type 27(701)이 지정된 부 TLV가 사용된다. 이 부 TLV에서 길이(Length, 702)는 이 TLV Value의 길이를 나타낸다.To indicate QoS policy information, a secondary TLV with Type 27 (701) assigned to the Opaque-LSA is used. In this sub TLV, the length (Length, 702) represents the length of this TLV Value.

BPS Rate(703)은 QoS를 보장받기 위한 전송속도를 의미한다. Length(704)는 전달 메시지의 의미 있는 길이를 지정한다. CIR(705)은 입력되는 트래픽의 평균속도(Committed Information Rate)를 의미하는데 이는 최소한 보장되어야 하는 트래픽 전송속도이다. PIR(706)은 트래픽의 최대 전송속도(Peak Information Rate)를 나타낸다. 예를 들어, CIR이 80Mbps이고 PIR이 100Mbps이면 데이터의 전송속도를 최소 80Mbps를 보장하고 최대 100Mbps 이상은 안된다는 의미이며, QoS를 보장한다 는 것은 최소 CIR을 보장하고 최대 PIR보다 작아야한다는 의미이다.The BPS Rate 703 means a transmission rate for guaranteeing QoS. Length 704 specifies the meaningful length of the delivery message. The CIR 705 means a committed information rate of incoming traffic, which is a traffic transmission rate that should be guaranteed at least. PIR 706 represents the peak information rate of traffic. For example, if the CIR is 80 Mbps and the PIR is 100 Mbps, the data transmission rate is guaranteed to be at least 80 Mbps and the maximum is not more than 100 Mbps. Guaranteeing QoS means guaranteeing the minimum CIR and being smaller than the maximum PIR.

타입 2(707)는 트래픽의 버퍼링 처리를 위한 버퍼의 크기를 지정한다. CBS(708)은 평균 버퍼크기(Committed Buffer Size)이고 PBS(709)은 최대 버퍼 사이즈(Peak Buffer Size)를 지정한다. 타입 3(710)은 미터링(mitering) 방식을 지정한다. 미터 타입(Miter Type, 711)은 기본적으로 trTCM/srTCM을 지원한다. trTCM(Two rate TCM)은 두 레이트(PIR, CIR)와 두 버퍼 크기(PBS, CBS)를 근거로 마킹(marking)하는 방법이다. srTCM(Single rate TCM)은 CIR을 기준으로 마킹하는 방법이다. 여기서 미터링(mitering)은 트래픽이 QoS 정책 정보를 위배하는지 여부를 표시함을 의미이며, 미터 타입(Miter Type, 611)은 전송 트래픽에 대한 액션(Action, 714)을 수행하는 근거가 된다. 이때 액션은 Drop, Pass, Remark를 의미한다.Type 2 707 specifies the size of a buffer for buffering traffic. The CBS 708 is a Committed Buffer Size and the PBS 709 specifies a Peak Buffer Size. Type 3 710 specifies a metering scheme. Meter type (Miter Type, 711) basically supports trTCM / srTCM. Two rate TCM (trTCM) is a method of marking based on two rates (PIR, CIR) and two buffer sizes (PBS, CBS). Single rate TCM (srTCM) is a method of marking based on CIR. Here, the metering means whether the traffic violates the QoS policy information, and the meter type 611 is the basis for performing the action 714 on the transmission traffic. In this case, the action means Drop, Pass, or Remark.

Class-map(715)은 도 6의 611과 같은 값을 가지도록 한다. 이는 인입 노드(202)에서 설정한 여러 정책 정보 중에 도 6의 611과 동일한 정책 정보만을 다음 노드에 전송하라는 의미이다.The class-map 715 has the same value as 611 of FIG. 6. This means that only the same policy information as in 611 of FIG. 6 is transmitted to the next node among the various policy information set in the incoming node 202.

도 7에 제시된 부 TLV에 의한 동작을 요약하면 송신 주소에서 목적지 주소로 전달되는 트래픽의 전송 속도를 어느 속도(CIR) 이상 보장하는데 최대 속도(PIR)를 넘을 수 없고, 송신을 위한 버퍼가 어느 정도(CBR) 이상이면 트래픽(데이터 패킷)에 표시(미터링)해서 정의된 액션으로 처리하라는 의미이다.Summarizing the operation by the sub-TLV shown in FIG. 7, the maximum rate PIR cannot be exceeded to guarantee the transmission rate of the traffic from the source address to the destination address more than a certain rate, and the buffer for the transmission is to some extent. (CBR) or higher means to mark (meter) traffic (data packets) and process them as defined actions.

도 8은 버퍼 관리의 방안으로 대표적으로 사용되는 RED(Random Early Detection)의 개념을 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph illustrating the concept of random early detection (RED) which is typically used as a method of buffer management.

RED는 가로축이 버퍼의 크기(Buffer size), 세로축이 패킷을 폐기하는 확률(Drop probability)을 나타낸다. x라는 버퍼 사이즈만큼 패킷이 있으면 그 패킷은 y% 의 확률로 폐기된다는 의미이며, 버퍼 사이즈가 Min-threshold(최소 임계치)에서는 버퍼의 여유가 있으므로 아무 패킷도 버리지 않고(왜냐하면 폐기 확률이 0%) Max-threshold(최대 임계치)에서는 버퍼의 여유가 없으므로 패킷을 폐기하라는(왜냐하면 폐기 확률이 100%) 의미이다.RED represents the buffer size on the horizontal axis and Drop probability on the vertical axis. If there is a packet of size x, the packet is discarded with a probability of y%. If the buffer size is Min-threshold, the buffer is free and no packets are discarded (because the discard probability is 0%). At max-threshold, there is no room for buffers, which means that packets are dropped (because the drop probability is 100%).

도 9는 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 버퍼관리 정보를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting buffer management information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE in the present invention.

버퍼관리 정보를 나타내기 위해 Opaque-LSA에 Type 28(901)이 지정된 부 TLV가 사용된다. 이 부 TLV에서 길이(Length, 902)는 확장된 TLV Value의 길이를 나타낸다.In order to indicate buffer management information, a sub-TLV with type 28 (901) specified in the Opaque-LSA is used. In this sub TLV, the length (Length, 902) represents the length of the extended TLV Value.

버퍼관리 방식(905)은 RED/WRED(Weighted RED)등이 가능하며, 버퍼 크기의 최소 임계치(Min Threshold, 907)와 최대 임계치(Max Threshold, 908)가 지정된다. 904와 906은 버퍼관리 방법 즉, RED에 의한 관리인지 WRED에 의한 관리인지를 지정하는데, 904와 906 중 하나만 지정되어 있으면 족하다.The buffer management method 905 may be RED / WRED (Weighted RED) or the like, and a minimum threshold value 907 and a maximum threshold value 908 of the buffer size are designated. 904 and 906 designate a buffer management method, that is, management by RED or WRED. If only one of 904 and 906 is specified, it is sufficient.

도 10은 본 발명에서 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 확장하여 큐 스케줄링 정보를 전달하기 위한 부 TLV의 포맷을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a format of a secondary TLV for transmitting queue scheduling information by extending Opaque-LSA of OSPF-TE in the present invention.

큐 스케줄링 정보를 나타내기 위해 Opaque-LSA에 Type 29(1001)가 지정된 부 TLV가 사용된다. 이 부 TLV에서 길이(Length, 1002)는 확장된 TLV Value의 길이를 나타낸다.In order to indicate queue scheduling information, a sub-TLV in which Type 29 (1001) is specified in Opaque-LSA is used. In this sub TLV, the length (Length, 1002) represents the length of the extended TLV Value.

스케줄링 타입(1004)은 Priority Queuing, Weighted Fair Queuing, Weighted Round Robin 방법(1005)이 대표적이다.Scheduling type 1004 is representative of Priority Queuing, Weighted Fair Queuing, and Weighted Round Robin method 1005.

본 방법발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The present invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD_ROM, 자기테이프, 플로피디스크 및 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD_ROM, magnetic tape, floppy disks, and optical data storage, and may also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). . The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention.

그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명에 의하면, 트래픽이 입력되는 인입노드에서 망 단위의 QoS 보장(단대단 QoS 보장)을 위한 QoS 정책을 설정하여 이를 확장된 OSPF-TE의 Opaque-LSA를 이용하여 일괄 전송하여 QoS 제어를 수행하므로 통일적인 서비스가 가능하며, 이로 인해 QoS 보장을 위한 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.According to the present invention, QoS control for QoS guarantee (end-to-end QoS guarantee) for each network is performed at an incoming node to which traffic is input, and the QoS control is performed by collectively transmitting the OPAque-LSA of the OSPF-TE to perform QoS control. As a result, unified service is possible, which can drastically reduce the cost of guaranteeing QoS.

Claims (6)

(a)IP망의 인입노드에서 목적지 노드로 전송할 트래픽에 설정된 QoS 정보를, OSPF-TE Opaque LSA에 소정의 부 TLV(sub Type Length Value)를 추가하여 상기 목적지 노드까지의 전송 경로상의 중간 노드에 전달하는 단계;(a) The QoS information set for the traffic to be transmitted from the incoming node of the IP network to the destination node is added to the intermediate node on the transmission path to the destination node by adding a predetermined sub type length value (TLV) to the OSPF-TE Opaque LSA. Delivering; (b)상기 중간 노드가 상기 부 TLV를 참조하여 자신에게 기 설정되었던 TED(Traffic Engineering Database)를 신규 TED로 갱신하는 단계;(b) the intermediate node updating a TED (Traffic Engineering Database) previously set to itself with reference to the secondary TLV to a new TED; (c)상기 중간 노드가 상기 신규 TED에 근거하여, 상기 설정된 QoS 정보가 보장될 수 있는 상기 전송 경로상의 다음 중간 노드를 CSPF 알고리즘을 통해 추출하는 단계; 및(c) the intermediate node extracting, based on the new TED, a next intermediate node on the transmission path through which the set QoS information can be guaranteed through a CSPF algorithm; And (d)상기 중간 노드가 상기 추출된 다음 중간 노드에 OSPF-TE 확장 LSA Update(Link State Advertisement Update) 메시지와 상기 QoS 정보를 전송하고 상기 다음 중간 노드의 데이터 평면에 로딩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP망에서의 단대단 QoS 보장 방법.(d) transmitting, by the intermediate node, an OSPF-TE Extended LSA Update (Link State Advertisement Update) message and the QoS information to the extracted intermediate node and loading the data into the data plane of the next intermediate node. End-to-end QoS guarantee method in IP network. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 IP망의 인입 노드가 상기 부 TLV로서 트래픽 구분정보와 QoS 보장 관련 정보를 지정하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법.An end-to-end QoS guarantee method in an IP network, wherein an incoming node of the IP network designates traffic classification information and QoS guarantee related information as the secondary TLV. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 QoS 보장 관련 정보는 QoS 정책 정보, 버퍼관리 정보, 큐 스케줄링 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법.The QoS guarantee related information includes QoS policy information, buffer management information, and queue scheduling information. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 QoS 정책 정보는 상기 설정된 QoS 정보의 동작을 보장하기 위한 상기 트래픽의 전송 속도 정보, 상기 트래픽의 버퍼링 처리를 위한 버퍼의 크기 정보, 상기 트래픽에 대한 미터링 방식 정보 및 상기 미터링 방식 정보에 근거한 상기 트래픽에 대한 조치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법.The QoS policy information is information based on transmission rate information of the traffic for guaranteeing operation of the set QoS information, buffer size information for buffering the traffic, metering method information for the traffic, and the metering method information. End-to-end QoS guarantee method in the IP network, characterized in that it comprises the action information for. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 버퍼관리 정보는 버퍼관리 방식 정보, 최소 버퍼크기 정보 및 최대 버퍼크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 단대단 QoS 보장 방법.And the buffer management information includes buffer management method information, minimum buffer size information, and maximum buffer size information. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of claim 1 on a computer.

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