KR101220177B1 - Method and System for Providing Source Specific Multicast Service in Ethernet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 가입자를 관리하는 라우터; IGMP 패킷을 상기 라우터로 전송하고, 상기 라우터의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 사용하는 채널 수신 정보를 전송하는 사용자 단말; 및 상기 사용자 단말로부터 상기 채널 수신 정보를 수신하고, 상기 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 상기 채널 수신 정보가 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는지 여부를 판단한 후, 상기 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는 경우 상기 입력된 포트로 상기 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임을 출력하는 이더넷 스위치를 포함한다.The present invention relates to a method and system for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network, comprising: a router managing a subscriber; A user terminal transmitting an IGMP packet to the router and transmitting channel reception information using the router's MAC address as a destination MAC address; And receiving the channel reception information from the user terminal, determining whether a channel subscriber exists in a port to which the channel reception information is input, based on the contents of the channel reception information, and then presenting a channel subscriber to the input port. And an Ethernet switch outputting a frame having a channel MAC address identical to the channel reception information as a destination address to the input port.

이더넷, IGMP, 라우터, 멀티캐스트, SSM Ethernet, IGMP, Router, Multicast, SSM

Description

이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템{Method and System for Providing Source Specific Multicast Service in Ethernet}Method and System for Providing Source-Specific Multicast Service in Ethernet Network

본 발명은 이더넷 망에서 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for providing a multicast service in an Ethernet network, and more particularly, to a method and system for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network.

본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2006-S-064-03, 과제명: BcN 네트워크 엔지니어링 기술연구]The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy. [Task management number: 2006-S-064-03, Project name: BcN network engineering technology research]

인터넷 표준에서의 멀티캐스트 방식은 IP 망에서의 멀티캐스트 트리 구성을 담당하는 프로토콜과 가입자를 관리하는 프로토콜의 결합으로 이루어진다. 라우터 계층에서 트리 구성을 위하여 여러 프로토콜이 개발되어 있으나 현재는 그 중 PIM-SM(Protocol Independent Multicast - Sparse Mode)이 가장 많이 거론되고 있다.In the Internet standard, the multicast method is a combination of a protocol for managing a multicast tree in an IP network and a protocol for managing subscribers. Several protocols have been developed for the tree structure at the router layer, but PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode) is the most talked about.

한편, 각 라우터가 수신자 그룹을 파악하는 프로토콜로 IPv4를 위한 IGMP (Internet Group Management Protocol)와 IPv6를 위한 MLD(Multicast Listener Discovery)가 개발되어 있다. IGMP는 현재 version3가 개발되어 있으며, 이는 MLD 의 version 2에 대응된다. IGMP와 MLD의 동작 개념은 유사하므로 이하에서의 설명은 IGMP로 한정하기로 한다.Meanwhile, IGMP (Internet Group Management Protocol) for IPv4 and MLD (Multicast Listener Discovery) for IPv6 have been developed as protocols for each router to identify a receiver group. IGMP is currently in version 3, which corresponds to version 2 of the MLD. Since the operation concept of IGMP and MLD is similar, the following description will be limited to IGMP.

Version 2 이전의 IGMP는 소스(S)가 멀티캐스트 그룹(G)을 대상으로 송신하고 이 멀티캐스트 그룹에 수신자(R)가 가입함으로써 이루어지는 서비스 모델을 가지고 있다. 이러한 서비스 모델을 ASM(Any Source Model)이라고 부르기도 한다. 이 모델에서 수신자는 멀티캐스트 그룹에 가입하면서 특정한 소스로부터의 수신 여부를 결정할 수 없으며, 임의의 송신자는 정책적으로 제한되는 경우가 아니라면 임의의 멀티캐스트 그룹에 발송할 수 있다.Prior to Version 2, IGMP had a service model in which the source S sent to the multicast group G and the receiver R joined the multicast group. This service model is also called Any Source Model (ASM). In this model, a receiver can join a multicast group and cannot decide whether to receive from a particular source, and any sender can send to any multicast group unless it is restricted by policy.

PIM-SM은 랑데뷰 포인트(Rendezvous Point: 이하, 'RP'라 칭함)라 불리는 라우터를 두어 모든 수신자가 RP를 통하여 멀티캐스트 그룹 가입을 요청하고 임의의 송신자가 RP에 등록하는 방법을 사용하여 ASM 모델을 지원하고 있다.PIM-SM has a router called Rendezvous Point (hereafter referred to as 'RP'), which allows all receivers to request multicast group joining via RP and any sender to register with RP. Is supported.

그러나, IPTV나 인터넷을 통한 소프트웨어 분배와 같은 많은 멀티캐스트 응용들에 있어서 TV를 켜거나 하는 등의 애플리케이션 등록 과정에서 소스의 주소를 파악할 수 있기 때문에, 굳이 ASM을 사용하지 않아도 된다. 또한, 그룹 응용에 있어서도 특정한 소스들로부터 송신 받거나 특정한 그룹을 제외하는 응용이 필요하다.However, in many multicast applications, such as IPTV or software distribution over the Internet, you do not need to use ASM because the source address is known during application registration, such as turning on the TV. In addition, in group applications, there is a need for an application that receives transmissions from specific sources or excludes a specific group.

국제 인터넷 표준화 기구(Internet Engineering Task Force: IETF)는 이를 위하여 IGMP version3에서는 특정 소스를 선택하거나 제외하는 것이 가능하도록 하였다. 또한, 소스 지정 멀티캐스트(Source Specific Multicast: 이하, 'SSM'이라 칭함)도 개발되어 기존의 PIM-SM을 수정하지 않고 사용하면서도 RP를 거치지 않고 직접 소스로 멀티캐스트 트리 구성 요청을 보냄으로써, RP로 인한 부트스트랩(Bootstrap) 문제, 최단경로 문제, MSDP(Multicast Source Discovery Protocol)의 확장성 문제 및 보안 취약점 문제 등을 해결하고자 하였다.The Internet Engineering Task Force (IETF) has made it possible for the IGMP version 3 to select or exclude specific sources. In addition, Source Specific Multicast (hereinafter referred to as 'SSM') has also been developed to send a multicast tree configuration request directly to the source without going through the RP without modifying the existing PIM-SM. We tried to solve the problems such as bootstrap problem, shortest path problem, scalability problem of MSDP (Multicast Source Discovery Protocol), and security vulnerability.

한편, 이더넷 망에서 SSM을 지원하기 위하여 크게 두 가지가 필요하다. 첫째, 이더넷 스위치는 해당 채널의 수신자가 있는 포트를 파악하여야 한다. 둘째, 이더넷 스위치는 소스로부터 오는 멀티캐스트 프레임의 채널 즉 (S, G)쌍의 정보를 파악하여 해당 채널의 수신자가 있는 포트로 전달하여야 한다. 여기서, S는 소스의 IP 주소, G는 멀티캐스트 그룹의 IP 주소를 나타낸다. Meanwhile, two things are needed to support SSM in Ethernet network. First, the Ethernet switch must know which port the receiver of the channel is on. Second, the Ethernet switch should grasp the information of the channel (S, G) pair of the multicast frame coming from the source and deliver it to the port where the receiver of the channel is located. Where S is the source IP address and G is the IP address of the multicast group.

첫째 문제에 대한 해결책으로, IP 계층의 프로토콜인 IGMP를 읽어볼 수 있는 IGMP 프록시(Proxy)/스누핑(Snooping) 기능을 이더넷 스위치에서 구현하여 사용하는 것을 들 수 있다. 그러나, 둘째 문제는 이더넷 스위치가 이더넷 프레임의 목적지 MAC 주소를 기반으로 스위칭 동작을 수행하기 때문에, 이더넷 스위치의 IGMP 프록시/스누핑 기능에서 IGMP version3을 인식하여 이를 이더넷 스위치에 알려준다 하더라도 해결되기 어렵다.The solution to the first problem is to implement and use the IGMP Proxy / Snooping feature on the Ethernet switch that can read the IP layer protocol IGMP. However, since the Ethernet switch performs the switching operation based on the destination MAC address of the Ethernet frame, it is difficult to solve even if the IGMP proxy / snooping function of the Ethernet switch recognizes the IGMP version 3 and informs the Ethernet switch.

즉, 도 1에서 보는 바와 같이 멀티캐스트 이더넷 프레임(110)은 멀티캐스트 IP 패킷(120)의 목적지 주소인 멀티캐스트 그룹 주소(122)를 이더넷 프레임(110)의 목적지 MAC 주소(112)로 매핑하여 구성되기 때문에, (S,G) 정보가 이더넷 프레임(110)에 드러나지 않으므로 이더넷 계층에서는 채널 즉 (S,G) 정보를 기반으로 포워딩을 수행할 수 없다.That is, as shown in FIG. 1, the multicast Ethernet frame 110 maps the multicast group address 122, which is the destination address of the multicast IP packet 120, to the destination MAC address 112 of the Ethernet frame 110. Because it is configured, since the (S, G) information is not exposed to the Ethernet frame 110, forwarding may not be performed based on the channel, that is, the (S, G) information.

이를 피하기 위한 방법으로, (S,G) 쌍에 따른 VLAN 즉 SS-VLAN(Source Specific VLAN)을 구성하는 방법이 있다. 이 방법은 소스를 바꿀 때마다 새로운 VLAN을 구성하는 데 시간이 걸릴 수 있으며, (S,G) 쌍마다 다른 VLAN을 사용하게 되므로 이더넷 망이 커질 경우 확장성의 문제가 발생할 수 있다.To avoid this, there is a method of configuring a VLAN according to the (S, G) pair, that is, SS-VLAN (Source Specific VLAN). This method may take a long time to configure a new VLAN each time the source is changed, and since different VLANs are used for each (S, G) pair, scalability may occur when the Ethernet network grows.

또 다른 방법으로는 채널, 즉 소스 IP와 멀티캐스트 IP 쌍을 하나의 이더넷 MAC 주소에 매핑하여 사용하는 방법이 제시되어 있다.Another method is to map a channel, ie, source IP and multicast IP pairs, to one Ethernet MAC address.

하지만, 이더넷 스위치에서 IGMP 스누핑을 통하여 채널 가입자를 파악하고 이더넷 스위치에서 채널 (S,G)와 MAC 주소를 매핑하는 것은 확장성에 문제를 가져온다. 만약 기존의 멀티캐스트 MAC에서와 같은 방법으로 소스 IP와 멀티캐스트 IP의 일부를 사용하거나 혹은 해쉬 함수를 사용하여 매핑한다면, 이로 인하여 MAC 주소의 중복이 발생할 수 있으며 멀티캐스트 서비스가 많아질수록 문제가 발생할 가능성은 더 높아진다.However, identifying channel subscribers through IGMP snooping on Ethernet switches and mapping channel (S, G) and MAC addresses on Ethernet switches presents scalability problems. If you use part of source IP and multicast IP or map using hash function in the same way as with existing multicast MAC, this may cause MAC address duplication. It is more likely to occur.

만약 이와 다른 방법으로, 사용할 수 있는 MAC 주소의 리스트와 채널을 1:1로 대응시키는 방법을 사용하는 경우에는 주소의 중복은 원천적으로 방지할 수 있으나 모든 이더넷 스위치에서 사용 가능한 MAC 주소의 리스트 및 채널과의 대응관계를 알고 있어야 한다.Alternatively, if you use a method of mapping a list of available MAC addresses to a 1: 1 channel, duplicate addresses can be avoided at the source, but the list and channels of MAC addresses available on all Ethernet switches can be avoided. You should know the correspondence with

따라서, 빠른 연결을 원하는 서비스에 대응하기 위해서는 예상되는 리스트를 확보하고 있어야 하며, 이것은 멀티캐스트 서비스가 많아지는 경우 감당할 수 없는 부담이 될 수 있다. 만약, 서비스 요청이 있을 때마다 리스트를 업데이트한다면 서비스 제공 속도가 늦어질 수 있고, 동적으로 변화하는 환경에서 많은 이더넷 스위치에 있는 리스트를 영구적으로(Consistent) 유지하는 것도 어렵다.Therefore, in order to correspond to a service that wants fast connection, it is necessary to secure an expected list, which can be an unbearable burden when the number of multicast services increases. If the list is updated every time a service request is made, the service delivery speed may be slow, and it is difficult to consistently maintain the list on many Ethernet switches in a dynamically changing environment.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 멀티캐스트의 일반화에 대응하는 확장성과, 적절한 채널 전환 속도를 지원할 수 있는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method and system for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network that can support scalability corresponding to generalization of multicast and an appropriate channel switching speed. The purpose is.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가입자를 관리하는 라우터; IGMP 패킷을 상기 라우터로 전송하고, 상기 라우터의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 사용하는 채널 수신 정보를 전송하는 사용자 단말; 및 상기 사용자 단말로부터 상기 채널 수신 정보를 수신하고, 상기 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 상기 채널 수신 정보가 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는지 여부를 판단한 후, 상기 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는 경우 상기 입력된 포트로 상기 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임을 출력하는 이더넷 스위치를 포함하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the router for managing the subscriber; A user terminal transmitting an IGMP packet to the router and transmitting channel reception information using the router's MAC address as a destination MAC address; And receiving the channel reception information from the user terminal, determining whether a channel subscriber exists in a port to which the channel reception information is input, based on the contents of the channel reception information, and then presenting a channel subscriber to the input port. In the case of providing a source-specific multicast service providing system in an Ethernet network including an Ethernet switch for outputting a frame having the same channel MAC address as the destination address to the input port to the input port.

본 발명은, 입력되는 프레임 중 채널 수신 정보를 필터링하는 단계; 상기 채널 수신 정보의 메시지를 바탕으로 상기 메시지가 입력된 포트에 연결된 가입자 상태를 확인하는 단계; 현재의 채널 가입자 상태를 바탕으로 포트에 할당된 채널 MAC 주소를 나타내는 주소 테이블을 갱신하는 단계; 및 상기 현재의 채널 가입자 상태 와 상기 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 채널 수신 정보를 작성하여 라우터로 전송하는 단계를 포함하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of filtering channel reception information of an input frame; Confirming a subscriber state connected to a port to which the message is input, based on the message of the channel reception information; Updating an address table indicating a channel MAC address assigned to the port based on the current channel subscriber state; And creating a channel reception information based on the current channel subscriber status and the contents of the channel reception information and transmitting the channel reception information to a router.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이더넷 망에서 IGMP 쿼리어의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 사용하는 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법 및 시스템을 제공함으로써, 기존의 멀티캐스트 경로를 확인하는 과정을 생략할 수 있어 채널 확장이 용이하고 빠른 서비스 제공 환경을 제공하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by providing a method and system for providing a source-specific multicast service that uses the MAC address of the IGMP query in the Ethernet network as the destination MAC address, the process of checking the existing multicast path is omitted. It is possible to expand the channel and provide a quick service providing environment.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명에서 사용자가 네트워크를 통하여 소스 지정 멀티캐스트(Source Specific Multicast: 이하, 'SSM'이라 칭함) 서비스를 받기를 원한다면 사용자는 각 서비스에 해당하는 (S,G)와 이 서비스를 이더넷에서 사용하기 위한 협의된 MAC 주소를 필요로 한다.In the present invention, if a user wants to receive a source specific multicast (hereinafter, referred to as 'SSM') service through a network, the user may use (S, G) corresponding to each service and use this service in Ethernet. Requires a negotiated MAC address.

예를 들면, IPTV 서비스에서 서비스 제공자는 IPTV 서비스를 하나의 멀티캐스트 IP 주소 G로, 그리고 각 채널을 서로 다른 소스 IP 주소 S로 구별할 수 있다. 따라서, IPTV 서비스는 각 채널을 나타내는 (S,G) 순서쌍과 이 순서쌍에 대응하는 MAC 주소를 필요로 한다.For example, in an IPTV service, a service provider can distinguish between an IPTV service by one multicast IP address G and each channel by a different source IP address S. Therefore, the IPTV service needs a (S, G) ordered pair representing each channel and a MAC address corresponding to the ordered pair.

사용자가 서비스 제공자의 응용서버를 통하여 서비스 사용을 신청하면, 서비스 제공자의 응용서버는 네트워크 제공자의 서버와 협의하여 사용되는 (S,G)쌍에 대한 정보를 교환한다. 만약, 개인이 PC로 서비스를 제공하는 경우라면 서비스 제공자의 응용서버는 PC의 응용 프로그램에 대응된다. 이 정보의 교환은 직접적으로 일어날 수도 있으며, IMS(IP Multimedia Subsystem)와 같은 서비스 제공 플랫폼을 통하여 일어날 수도 있다.When the user applies for service use through the service provider's application server, the service provider's application server exchanges information about the (S, G) pair used in consultation with the network provider's server. If the individual provides a service to the PC, the application server of the service provider corresponds to the application program of the PC. This exchange of information may occur directly or through a service providing platform such as IP Multimedia Subsystem (IMS).

MAC 주소는 서비스 제공자가 글로벌(Global)하게 확보하여 제공하거나 네트워크 제공자가 일정분량을 확보한 후 필요한 만큼 할당해서 쓰는 것도 가능하다. 혹은 (S,G) 정보를 MAC 주소 형식에 특정한 룰(Rule)을 사용하여 매핑하는 것도 가능하다. 정보 교환이 끝나면 네트워크 제공자는 사용자에게 서비스에 사용되는 {((S,G), cMAC)} 집합을 알려준다. ((S,G),cMAC)은 각 (S,G)에 대응하는 채널 MAC 주소(cMAC: channel MAC)로 이루어진 순서쌍이며, 이 정보의 전달은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.The MAC address may be obtained and provided globally by the service provider, or may be allocated and used as needed after the network provider has secured a certain amount. Alternatively, (S, G) information may be mapped using a rule specific to the MAC address format. After the exchange of information, the network provider informs the user of the set of {((S, G), cMAC)} used for the service. ((S, G), cMAC) is an ordered pair consisting of a channel MAC address (cMAC: channel MAC) corresponding to each (S, G), and the transfer of this information may be performed in various ways.

본 발명은 SSM뿐만 아니라 ASM(Any Source Multicast) 모델, 즉 IGMPv1, IGMPv2 및 MLDv1을 사용하는 시스템에도 적용이 가능하다. ASM의 경우에는 하나의 MAC을 하나의 채널에 대응시키는 SSM과 달리, 멀티캐스트 주소 하나를 하나의 MAC에 대응시키고 해당되는 프로토콜의 모드와 MAC 주소를 채널 수신 정보의 메시지에 표시함으로써 가능하다.The present invention is applicable to systems using Any Source Multicast (ASM) models, that is, IGMPv1, IGMPv2, and MLDv1, as well as SSM. In the case of the ASM, unlike SSMs in which one MAC corresponds to one channel, it is possible by mapping one multicast address to one MAC and indicating the mode and MAC address of a corresponding protocol in a message of channel reception information.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서 비스 제공 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a system for providing a source designation multicast service in an Ethernet network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템은 사용자 단말(210), IGMP 쿼리어(Querier)(220) 및 이더넷 스위치(230) 등을 포함한다. 여기서, IGMP 쿼리어(220)는 일반적으로 가입자를 관리하는 라우터를 나타낸다.Referring to FIG. 2, a system for providing a source designation multicast service in an Ethernet network according to the present invention includes a user terminal 210, an IGMP query 220, an Ethernet switch 230, and the like. Here, the IGMP query 220 refers to a router that generally manages subscribers.

사용자 단말(210)은 IGMP 패킷(212)을 IGMP 쿼리어(220)로 전송할 때, IGMP 패킷(212)을 소스 주소와 목적지 주소 사이에 주고 받는 메시지 형식으로 IGMP 쿼리어(220)로 전송하고, 이에 대응되는 내용을 메시지에 기록한 채널 수신 정보(214)를 이더넷 스위치(230)로 전송한다. 따라서, IGMP 패킷(212)은 이더넷 스위치(230)를 투명하게(Transparent) 통과하여 IGMP 쿼리어(220)에 도달하고, IGMP 쿼리어(220)에서 IGMP 패킷(212)을 처리하게 된다. When the user terminal 210 transmits the IGMP packet 212 to the IGMP query 220, the user terminal 210 transmits the IGMP packet 212 to the IGMP query 220 in a message format between the source address and the destination address. The channel reception information 214 having the corresponding contents recorded in the message is transmitted to the Ethernet switch 230. Accordingly, the IGMP packet 212 passes through the Ethernet switch 230 transparently to reach the IGMP query 220, and the IGMP query 220 processes the IGMP packet 212.

이더넷 스위치(230)는 채널 수신 정보(214)에 포함된 논리 링크 제어(LLC: Logical Link Control) 헤더 값을 이용하여 입력되는 프레임 중에 채널 수신 정보(214)를 필터링하고, 채널 수신 정보(214)가 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는지 여부를 판단하며, 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는 경우 입력된 포트로 채널 수신 정보(214)와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임이 출력되도록 주소 테이블을 갱신한다.The Ethernet switch 230 filters the channel reception information 214 during the input frame by using a Logical Link Control (LLC) header value included in the channel reception information 214, and the channel reception information 214. Determines whether there is a channel subscriber in the input port, and if there is a channel subscriber in the input port, an address is outputted so that a frame having the same channel MAC address as the channel reception information 214 as the destination address is output to the input port. Update the table.

또한, 이더넷 스위치(230)는 채널 수신 정보(214)를 그대로 또는 요약하여(232) IGMP 쿼리어(220)로 전송한다. 자세하게는, 이더넷 스위치(230)에서 작성된 정보는 IGMP 쿼리어(220)의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 하고 있으므로 최종 적으로는 IGMP 쿼리어(220)에게 전달된다. 본 발명의 일실시예에서는 이더넷 스위치(230)가 IGMP의 문법을 알고 있는 것으로 가정하였으며, 따라서 IGMP 쿼리어(220)는 IGMP 쿼리를 별도의 프레임으로 만들지 않는다.In addition, the Ethernet switch 230 transmits the channel reception information 214 as it is or summarized (232) to the IGMP query 220. In detail, since the information written in the Ethernet switch 230 is set to the MAC address of the IGMP query 220 as the destination MAC address, it is finally delivered to the IGMP query 220. In an embodiment of the present invention, it is assumed that the Ethernet switch 230 knows the syntax of IGMP, and therefore, the IGMP query 220 does not make an IGMP query as a separate frame.

SSM 서비스에서 사용자 단말(210)이 송신하는 IGMP 패킷(212)의 내용은 수시로 발생하는 변경을 보고하는 상태변경보고(State Change Report)로 채널 혹은 채널 집합의 허용 요청(ALLOW), 중단 요청(BLOCK), 변경 요청(TO_IN)이 가능하며, IGMP 쿼리어(220)가 발송하는 쿼리에 대한 응답인 현재상태보고(Current State Report)로 현재 IN 모드에 있는 채널 혹은 채널 집합을 알려주는 IS_IN이 가능하다. 따라서, 채널 수신 정보(214)의 메시지는 이 모드(ALLOW, BLOCK, TO_IN, IS_IN)와 모드에 있는 채널 MAC 주소들을 알려줄 수 있어야 한다. 이를 표시하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 채널 수신 정보(214)의 메시지는 GMRP 프레임의 메시지의 포맷을 그대로 사용하여 속성 이벤트(Attribute event)로 모드를 나타내고, 속성 값(Attribute value)으로 해당 모드에 속하는 채널 MAC 주소들을 표시할 수 있다.The contents of the IGMP packet 212 transmitted by the user terminal 210 in the SSM service is a state change report that reports changes that occur from time to time (ALLOW), stop request (BLOCK). ), Change request (TO_IN) is available, and IS_IN is available to inform the channel or set of channels that are currently in IN mode as Current State Report, which is a response to the query sent by IGMP query 220. . Accordingly, the message of channel reception information 214 should be able to inform this mode (ALLOW, BLOCK, TO_IN, IS_IN) and the channel MAC addresses in the mode. In order to indicate this, as shown in FIG. 5, the message of the channel reception information 214 indicates a mode as an attribute event using the format of the message of the GMRP frame as it is, and corresponds to the attribute value. Channel MAC addresses belonging to the mode may be indicated.

본 발명의 다른 실시예로 도 3과 같이 별도의 완전한 이더넷 계층 멀티캐스트 프로토콜을 사용하여 이더넷 계층의 멀티캐스트 트리를 구성할 수도 있다. 이 경우에는 이더넷 스위치(230)가 IGMP를 꼭 사용하지 않아도 된다. 이 실시예에서 사용자 단말(210)은 IGMP 프로토콜(310)을 사용하여 IGMP 쿼리어(220)와 통신하여 채널 설정(Subscribe) 및 해제(Unsubscribe)를 수행하며 동시에 독자적인 이더넷 계층의 프로토콜(320, 330)을 사용하여 SSM 트리를 구성한다.In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a separate full Ethernet layer multicast protocol may be used to configure a multicast tree of the Ethernet layer. In this case, the Ethernet switch 230 does not necessarily use IGMP. In this embodiment, the user terminal 210 communicates with the IGMP queryer 220 using the IGMP protocol 310 to perform channel registration and unsubscribe, and at the same time, a protocol 320 and 330 of an independent Ethernet layer. ) To configure the SSM tree.

본 발명의 또 다른 실시예로 도 4와 같이 이더넷 계층의 멀티캐스트 프로토콜만을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 사용자 단말(210)은 이더넷 계층의 멀티캐스트 프로토콜만을 사용하여 채널 설정 및 해제를 요청하며, IGMP 쿼리어(220)는 이더넷 계층의 채널 설정 결과를 IP 계층의 채널 정보(S,G)로 변환하여 IP 계층의 채널 가입자 정보를 확보한다.In another embodiment of the present invention, it is also possible to use only the multicast protocol of the Ethernet layer as shown in FIG. In this case, the user terminal 210 requests the channel setting and release using only the multicast protocol of the Ethernet layer, and the IGMP queryer 220 displays the channel information of the IP layer as channel information (S, G). To obtain channel subscriber information of the IP layer.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 수신 정보의 구조를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of channel reception information according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 채널 수신 정보(214)는 GARP 메시지와 같은 형태이나 GARP가 특정한 멀티캐스트 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 사용하는 것과 달리, IGMP 쿼리어(220)의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소(DA: Destination Address)(510)로 사용한다. 만약 이더넷 망 내에 채널 혹은 멀티캐스트 소스가 있을 경우에는 이 소스의 MAC 주소가 될 수도 있다. 소스 MAC 주소(SA: Source Address)(520)는 전송자의 MAC 주소를 사용한다. 길이(Len: Length)(530)는 통상적인 이더넷의 길이와 같다. 논리 링크 제어(LLC: Logical Link Control)(540)의 DSAP(Destination Service Access Point)와 SSAP(Source Service Access Point) 값은 GARP에서와 같이 각각 0x42의 값을 지정할 수 있다. 이를 통하여 이더넷 스위치(230)는 해당 프레임이 일반적인 데이터 프레임이 아니라 특정한 동작을 수행하는 것과 관련된 프레임이라는 것을 인식할 수 있다. 이 경우 프로토콜 ID(Protocol ID)(550)는 기존의 GMRP 혹은 GVRP와 다른 값을 지정하여 다른 프로토콜임을 알려준다. 메시지(Message)(560)의 내용은 별도로 정할 수 있다. 엔드 마커(End Mar: End Marker)(570)와 프레임 체크 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)(580)의 기능은 일반적인 GARP에서와 동일하다. 즉, 엔드 마커(570)는 메시지의 끝을 나타내고, 프레임 체크 시퀀스(580)는 일반적인 체크 필드를 나타낸다.Referring to FIG. 5, the channel reception information 214 according to the present invention is in the same form as a GARP message, but unlike GARP using a specific multicast MAC address as a destination MAC address, the MAC address of the IGMP query word 220 is used. It is used as a destination MAC address (510). If there is a channel or multicast source in the Ethernet network, this may be the MAC address of the source. The source MAC address (SA) 520 uses the sender's MAC address. Length (530) is equal to the length of conventional Ethernet. The Destination Service Access Point (DSAP) and Source Service Access Point (SSAP) values of the Logical Link Control (LLC) 540 may each specify a value of 0x42 as in GARP. Through this, the Ethernet switch 230 may recognize that the frame is not a general data frame but a frame related to performing a specific operation. In this case, the Protocol ID 550 indicates a different protocol by specifying a different value from the existing GMRP or GVRP. The content of the message 560 may be separately determined. End Marker (570) and Frame Check Sequence (FCS) 580 are the same as in normal GARP. That is, end marker 570 indicates the end of the message, and frame check sequence 580 indicates a general check field.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 이더넷 스위치(230)는 입력되는 프레임 중 채널 수신 정보(214)를 필터링한다(S610). 즉, 이더넷 스위치(230)는 도 5와 같은 채널 수신 정보(214)를 사용하는 경우, 채널 수신 정보(214)의 논리 링크 제어(540)와 프로토콜 ID(550)를 사용하여 프레임을 구별할 수 있다.6, the Ethernet switch 230 according to the present invention filters the channel reception information 214 of the input frame (S610). That is, when the Ethernet switch 230 uses the channel reception information 214 as shown in FIG. 5, the Ethernet switch 230 may distinguish a frame using the logical link control 540 and the protocol ID 550 of the channel reception information 214. have.

이더넷 스위치(230)는 채널 수신 정보(214)의 메시지를 읽어보고 각 채널의 상태를 확인한다(S620). 여기서, 채널 수신 정보(214)의 메시지(560)는 채널 또는 채널 집합의 허용 요청(ALLOW), 중단 요청(BLOCK), 변경 요청(TO_IN) 및 현재 상태(IS_IN)의 네 가지 모드를 표시하고 각 모드에 해당하는 채널 집합에 대응되는 채널 MAC 주소의 목록을 포함한다.The Ethernet switch 230 reads the message of the channel reception information 214 and checks the state of each channel (S620). Here, the message 560 of the channel reception information 214 indicates four modes of a request for grant of a channel or a set of channels (ALLOW), an abort request (BLOCK), a change request (TO_IN), and a current state (IS_IN). It includes a list of channel MAC addresses corresponding to the channel set corresponding to the mode.

이더넷 스위치(230)는 채널 수신 정보(214)의 메시지(560) 내용을 바탕으로 현재 가입자가 존재하는 채널을 파악한다(S630).The Ethernet switch 230 determines the channel in which the current subscriber exists based on the content of the message 560 of the channel reception information 214 (S630).

이더넷 스위치(230)는 현재의 채널 가입자 상태를 바탕으로 포트에 할당된 채널 MAC 주소를 나타내는 주소 테이블을 갱신한다(S640). 자세하게는, 이더넷 스위치(230)는 새로운 가입(Subscribe) 요청을 받은 채널이 있으면, 새로운 가입 요청을 포함한 채널 수신 정보가 입력된 포트에 새로운 가입 요청을 포함한 채널 수 신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임이 출력되도록 주소 테이블을 갱신하고, 채널 해제(Unsubscribe) 요청을 받은 채널이 있으면, 채널 해제(Unsubscribe) 요청을 포함한 채널 수신 정보가 입력된 포트에 다른 채널 가입자가 없는 경우, 채널 해제 요청을 포함한 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 프레임이 입력된 포트로 출력되지 않도록 주소 테이블에서 엔트리(Entry)를 삭제한다.The Ethernet switch 230 updates the address table indicating the channel MAC address assigned to the port based on the current channel subscriber state (S640). In detail, when there is a channel that has received a new subscription request, the Ethernet switch 230 destinations the same channel MAC address as the channel reception information including the new subscription request on the port where the channel reception information including the new subscription request is input. Updates the address table so that frames with addresses are output, and if there is a channel that has received a channel unsubscribe request, if there is no other channel subscriber at the port where the channel reception information including the channel unsubscribe request is input, the channel is released. The entry is deleted from the address table so that a frame having the same channel MAC address as the channel reception information including the request is not output to the input port.

끝으로, 이더넷 스위치(230)는 현재의 채널 가입자 상태와 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 필요한 채널 수신 정보를 작성하여 IGMP 쿼리어(220)로 전송한다(S650). 이때, 이더넷 스위치(230)는 채널 수신 정보를 확인한 후, 이를 복사하여 다음 목적지로 계속 보내는 것도 가능하다.Finally, the Ethernet switch 230 prepares the necessary channel reception information based on the current channel subscriber status and the contents of the channel reception information and transmits the necessary channel reception information to the IGMP query word 220 (S650). In this case, the Ethernet switch 230 may check the channel reception information, copy it, and continue to send to the next destination.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 멀티캐스트 환경에서 이더넷 패킷과 IP 패킷의 매핑 관계를 나타낸 도면,1 is a diagram illustrating a mapping relationship between Ethernet packets and IP packets in a conventional multicast environment;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템을 나타낸 도면,2 is a diagram illustrating a system for providing a source designation multicast service in an Ethernet network according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템을 나타낸 도면,3 is a diagram illustrating a system for providing a source designation multicast service in an Ethernet network according to another embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템을 나타낸 도면,4 is a diagram illustrating a system for providing a source designation multicast service in an Ethernet network according to another embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 수신 정보의 구조를 나타낸 도면,5 is a diagram showing the structure of channel reception information according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

210: 사용자 단말 220: IGMP 쿼리어210: user terminal 220: IGMP query

230: 이더넷 스위치 510: 목적지 MAC 주소230: Ethernet switch 510: destination MAC address

520: 소스 MAC 주소 530: 길이520: source MAC address 530: length

540: 논리 링크 제어 550: 프로토콜 ID540: logical link control 550: protocol ID

560: 메시지 570: 엔드 마커560: Msg 570: End Marker

580: 프레임 체크 시퀀스580: frame check sequence

Claims (9)

가입자를 관리하는 라우터;A router for managing subscribers; IGMP 패킷을 상기 라우터로 전송하고, 상기 라우터의 MAC 주소를 목적지 MAC 주소로 사용하는 채널 수신 정보를 전송하는 사용자 단말; 및A user terminal transmitting an IGMP packet to the router and transmitting channel reception information using the router's MAC address as a destination MAC address; And 상기 사용자 단말로부터 상기 채널 수신 정보를 수신하고, 상기 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 상기 채널 수신 정보가 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는지 여부를 판단한 후, 상기 입력된 포트에 채널 가입자가 존재하는 경우 상기 입력된 포트로 상기 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임을 출력하는 이더넷 스위치;After receiving the channel reception information from the user terminal, and based on the contents of the channel reception information, it is determined whether a channel subscriber exists in a port to which the channel reception information is input, and then a channel subscriber exists in the input port. An Ethernet switch outputting a frame having the same channel MAC address as the destination address as the destination address to the input port; 를 포함하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템.Source specifying multicast service providing system in an Ethernet network including a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 채널 수신 정보의 메시지는 채널 또는 채널 집합의 허용 요청(ALLOW), 중단 요청(BLOCK), 변경 요청(TO_IN) 및 현재 상태(IS_IN) 중 적어도 하나의 모드를 표시하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템.In the Ethernet network, the message of the channel reception information indicates at least one mode among a permission request (ALLOW), a stop request (BLOCK), a change request (TO_IN), and a current state (IS_IN) of a channel or channel set. Sourced multicast service delivery system. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 채널 수신 정보의 메시지는 속성 이벤트(Attribute event)로 상기 모드 를 나타내고, 속성 값(Attribute value)으로 상기 모드에 속하는 채널 MAC 주소를 표시하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템.The message of the channel reception information indicates the mode as an attribute event, and indicates the channel MAC address belonging to the mode as an attribute value. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 채널 수신 정보는 목적지 MAC 주소, 소스 MAC 주소, 길이, 논리 링크 제어(Logical Link Control), 프로토콜 ID, 메시지, 엔드 마커(End Marker) 및 프레임 체크 시퀀스(Frame Check Sequence) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템.The channel reception information includes at least one of a destination MAC address, a source MAC address, a length, a logical link control, a protocol ID, a message, an end marker, and a frame check sequence. System for providing a source designation multicast service in the Ethernet network, characterized in that. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 이더넷 스위치는 입력되는 프레임 중 상기 채널 수신 정보의 상기 논리 링크 제어 및 프로토콜 ID를 이용하여 상기 채널 수신 정보를 필터링하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 시스템.And the Ethernet switch filters the channel reception information by using the logical link control and the protocol ID of the channel reception information among the input frames. 입력되는 프레임 중 채널 수신 정보를 필터링하는 단계;Filtering channel reception information among input frames; 상기 채널 수신 정보의 메시지를 바탕으로 상기 메시지가 입력된 포트에 연결된 가입자 상태를 확인하는 단계;Confirming a subscriber state connected to a port to which the message is input, based on the message of the channel reception information; 현재의 채널 가입자 상태를 바탕으로 포트에 할당된 채널 MAC 주소를 나타내는 주소 테이블을 갱신하는 단계; 및Updating an address table indicating a channel MAC address assigned to the port based on the current channel subscriber state; And 상기 현재의 채널 가입자 상태와 상기 채널 수신 정보의 내용을 바탕으로 채널 수신 정보를 작성하여 라우터로 전송하는 단계;Creating channel reception information based on the current channel subscriber status and contents of the channel reception information and transmitting the channel reception information to a router; 를 포함하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법.A method for providing a source designation multicast service in an Ethernet network including a. 제6항에 있어서, 상기 채널 수신 정보를 필터링하는 단계에서,The method of claim 6, wherein the filtering of the channel reception information comprises: 상기 채널 수신 정보의 논리 링크 제어(Logical Link Control)와 프로토콜 ID를 이용하여 프레임을 구별하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법.The method for providing a source-specific multicast service in an Ethernet network, characterized in that frames are distinguished using a logical link control of the channel reception information and a protocol ID. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 채널 수신 정보의 메시지는 채널 또는 채널 집합의 허용 요청(ALLOW), 중단 요청(BLOCK), 변경 요청(TO_IN) 및 현재 상태(IS_IN)의 네 가지 모드를 표시하고, 각 모드의 채널 집합에 대응되는 채널 MAC 주소의 목록을 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법.The message of the channel reception information indicates four modes of an allow request (ALLOW), a stop request (BLOCK), a change request (TO_IN), and a current state (IS_IN) of a channel or channel set, and correspond to the channel set of each mode. The method of providing a source-specific multicast service in the Ethernet network, characterized in that it comprises a list of the channel MAC address. 제6항에 있어서, 상기 주소 테이블을 갱신하는 단계에서,The method of claim 6, wherein in the updating of the address table, 새로운 가입(Subscribe) 요청을 받은 채널이 있으면, 새로운 가입 요청을 포함한 채널 수신 정보가 입력된 포트에 상기 새로운 가입 요청을 포함한 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가진 프레임이 출력되도록 주소 테이블을 갱신하고, 채널 해제(Unsubscribe) 요청을 받은 채널이 있으면, 채널 해 제(Unsubscribe) 요청을 포함한 채널 수신 정보가 입력된 포트에 다른 채널 가입자가 없는 경우, 상기 채널 해제 요청을 포함한 채널 수신 정보와 동일한 채널 MAC 주소를 목적지 주소로 가지는 프레임이 입력된 포트로 출력되지 않도록 상기 주소 테이블에서 엔트리(Entry)를 삭제하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서 소스 지정 멀티캐스트 서비스 제공 방법.If there is a channel that receives a new subscription request, the address table outputs a frame having the same channel MAC address as the channel reception information including the new subscription request as a destination address on a port where channel reception information including a new subscription request is input. If there is a channel that has received a channel unsubscribe request, and there is no other channel subscriber at the port to which channel reception information including a channel unsubscribe request is input, the channel reception information including the channel release request and And deleting an entry from the address table so that a frame having the same channel MAC address as a destination address is not output to the input port.
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