KR101508124B1 - 액세스 노드에서 전송 테이블의 자가 구성 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액세스 노드(2a, 2b)에 관한 것으로, 상기 액세스 노드(2a, 2b)는,: - 목적지 하드웨어 어드레스들 및 각각의 출구 인터페이스들 사이의 일-대-일 연관들을 포함하는 전송 테이블(32)에 따라 데이터 트래픽을 전송하도록 적응되는 전송 수단(31), - 전송 엔트리들을 전송 테이블 내에 구성하도록 적응되는 전송 구성 수단(33), - 네트워크 어드레스를 할당하기 위해서 자동-구성 서버(4) 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 자동-구성 메시지들을 캡처하도록 적응되는 캡처링 수단(34)을 포함한다. 본 발명에 따른 액세스 노드는 전송 구성 수단이 캡처링 수단에 연결되고, 특정 가입자 디바이스(1)의 특정 하드웨어 어드레스(MAC@1)와 관련되는 특정 전송 엔트리의 구성을 특정 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스(IP@1)의 리스와 동기화하도록 또한 적응된다. 본 발명은 또한 액세스 노드(2a, 2b)에서 전송 테이블(32)을 자가-구성하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

액세스 노드에서 전송 테이블의 자가 구성{SELF-CONFIGURATION OF A FORWARDING TABLE IN AN ACCESS NODE}
로컬 에어리어 네트워크들(Local Area Networks: LAN)는 원래 공유되어 있는 송신 매체를 통해 서로 접속되는 스테이션(station)들(또는 호스트(host)들)로 구성되었다. 데이터는 프레임(frame)들로 캡슐화(encapsulated)되고, 다음 프레임들은 송신 매체를 통한 전송(가능한 다수의 물리적 경로들을 통한)을 위해 물리적 신호들로 인코딩된다. 하나의 스테이션은 기껏해야 주어진 시간에 다른 스테이션들이 청취하고 있는 동안 송신할 수 있다. 각각의 스테이션에는 매체 액세스 제어(Medium Access Control: MAC)가 제공되고, 특히 신호 충돌 검출, 프레임 경계(frame delineation), 유니캐스트 또는 멀티캐스트 어드레싱(addressing), 및 신호 손상에 대비한 보호가 제공된다.
중계기(repeater)(또는 허브(hub))는 송신 매체의 세그먼트(segment)를 상호 접속시킴으로써, LAN의 범위를 확장시키는데 이용되는 디바이스로서, 이때 만일 확장이 되지 않을 경우 LAN의 물리적 사양들은 초과되었을 것이다.
브리지(bridge)(또는 스위치)는 둘 이상의 LAN들을 상호 접속시키는데 이용되는 디바이스이다. 브리지된 LAN은 다음을 제공할 수 있다:
- 상이한 MAC 유형들의 LAN들에 접속되는 스테이션들 사이의 통신,
- LAN의 총 처리량의 증가,
- LAN으로의 허용 가능한 접속들의 물리적 범위, 또는 수의 증가,
- 공학적 또는 관리의 이유들로, 예를 들어 가상 LAN(virtual LAN)(VLAN) 태그(tag)들에 의한 물리적 LAN의 분할.
상이한 MAC 유형들 및 네트워크 토폴로지(topology)를 구비하는 브리지된 LAN의 예는 2002년 3월 8일에 Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)에 의해 발간된, "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Network: Overview and Architecture"라는 명칭의 문서의 §6.3.2.6에 제공된다.
Internet Engineering Task Force(IETF)에 의해 1982년 11월에 간행된, "An Ethernet Address Resolution Protocol"라는 명칭의 명령에 대한 요청(Request For Comment: RFC), ref.826에서는, LAN 또는 브리지된 LAN을 통해 데이터를 교환하는 스테이션들이 IP 어드레스와 같은 자신의 네트워크(또는 논리) 어드레스에 기초하여 MAC 어드레스와 같은 서로의 하드웨어(또는 물리적) 어드레스를 습득하도록 하는 방법을 개시한다. 하드웨어 어드레스는 LAN 또는 브리지된 LAN을 통해 특정 목적지 또는 특정 소스를 고유하게 식별한다. 데이터를 특정 네트워크 어드레스가 할당된 특정 타깃(target) 스테이션으로 송신하고자 하는 송신 스테이션은 상기 특정 네트워크 어드레스를 하드웨어 어드레스로 변경하는 요청을 브로드캐스트한다. 특정 네트워크 어드레스가 할당된 스테이션은 상기 요청을 자신의 하드웨어 어드레스로 응답한다. 상기 요청은 송신 스테이션의 네트워크 및 하드웨어 어드레스들을 더 포함함으로써, 청취 스테이션들이 이 연관(association)을 습득하도록 한다. 일단 서로의 하드웨어 어드레스들이 인지되면, 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신이 가능하다.
본 발명은 주로, 대도시 에어리어 네트워크(Metropolitan Area Network(MAN)들에 관한 것이고, 부가적으로 지리적 에어리어에 걸치고, 이용자들에게 네트워크 서비스 공급자들로의 액세스, 부가적으로 파일 전송, 전자 메일, 웹 브라우징, 음성 및 비디오 통신, 멀티미디어 애플리케이션들, 데이터 액세스, 트랜잭션 프로세싱(transaction processing), 원격 프로세스 제어 등과 같은 광범위한 최종 애플리케이션들(또는 서비스들)을 위해 애플리케이션 서비스 제공자들로의 액세스를 제공하는 액세스(또는 병합(aggregation)) 네트워크들에 관한 것이다.
본 발명은 더 구체적으로 가입자들을 병합 네트워크에 연결하는 병합 네트워크의 에지(edge)에 있는 네트워크 유닛인, 액세스 노드(access node)에 관한 것이고, 부가적으로 코어 네트워크에 관한 것이다. 액세스 노드의 예는 디지털 가입자 라인 액세스 멀티플렉서(Digital Subscriber Line Access Multiplexer: DSLAM), 광학 네트워크 유닛(Optical Network Unit: ONU), 무선 기지국 등이다.
이더넷 MAN(Ethernet MAN: EMAN)과 같은 계층 2(L2) 병합 네트워크에서, 액세스 노드는 브리지를 수용하거나 에뮬레이팅(emulating)한다. 브리지는 자가-습득(self-learning) 전송 패러다임을 이용하여 트래픽을 적절한 목적지로 전송한다: 전송 테이블(forwarding table)은 인입하는 프레임들의 소스 MAC 어드레스들을 디코딩함으로써, 그리고 이 MAC 어드레스들을 인입하는 프레임들이 수신되었던 각각의 포트(port)들(또는 물리적 또는 논리적 특성을 갖는 인터페이스들)과 결합되는(또는 연관되는) 것으로 구성함으로써 즉시 채워진다(populating). 연관은 일부 에이징 타이머(ageing timer)가 만료된 이후에 삭제된다.
인입하는 프레임의 수신 시에, 브리지는 상기 프레임의 목적지 MAC 어드레스에 대한 테이블 룩업에 의해 출구 포트(egress port)를 결정한다. 매칭(matching)되는 것이 발견되지 않으면, 즉, 목적지 MAC 어드레스가 아직 특정 포트에 결합되는 것으로 아직 습득되지 않은 경우, 프레임은 구성된 정책에 따라, 폐기되거나 모든 출구 포트들로 쇄도하게 된다.
보안 문제들의 경우, 미지의 하드웨어 어드레스에 결합된 다운스트림 프레임들은 전형적으로 액세스 노드에서 폐기되는데, 이는 가입자의 하드웨어 어드레스가 업스트림 프레임으로부터 먼저 습득되지 않았거나, 또는 가입자의 하드웨어 어드레스가 시간에 따라 만료되어 업스트림 트래픽이 그 후부터 수신되지 않는 경우 네트워크로부터 세션 셋업(setup)이 가능하지 않다는 것을 의미한다.
큰 에이징 타이머들은 상기 문제를 부분적으로 해결한다. 다른 선택사항은 에지 라우터(router)에 작은 ARP 에이징 타이머를 구성함으로써 그것이 주기적으로 ARP들을 가입자 디바이스들에게 응답하는 것이다: ARP 응답은 MAC 어드레스 습득을 트리거(trigger)할 것이다. 그러나, 구성 가능한 ARP 타이머들은 일반적으로 이용 가능하지 않고, 짧은 타이머들은 큰 병합 네트워크들 내의 너무 많은 브로드캐스트 트래픽의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 자가-습득 전송 패러다임이 있는 그대로 구성되는데 용이하도록 유지되면서도 인입하는 접속들이 네트워크 측으로부터 설정되도록 할 뿐만 아니라, 보안 표준들을 강화하도록 하는 것이다.
본 발명의 목적들 및 종래 기술의 상술한 단점들은:
- 목적지 하드웨어 어드레스들 및 각각의 출구 인터페이스들 사이의 일-대-일 연관들을 포함하는 전송 테이블에 따라 데이터 트래픽을 전송하도록 적응되는 전송 수단,
- 전송 엔트리들을 상기 전송 테이블 내에 구성하도록 적응되는 전송 구성 수단,
- 네트워크 어드레스를 할당하기 위해서 자동-구성 서버 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 자동-구성 메시지들을 캡처(capture)하도록 적응되는 캡처링 수단을 포함하는 액세스 노드에 의해 달성되고 극복되고,
여기서 상기 전송 구성 수단은 상기 캡처링 수단에 연결되고, 특정 가입자 디바이스의 특정 하드웨어 어드레스와 관련되는 특정 전송 엔트리의 구성을 상기 특정 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스의 리스(lease)와 동기화하도록 또한 적응된다.
자동-구성 메시지들의 예들은 동적 호스트 구성 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol: DHCP) 메시지들이고, 자동-구성 서버의 예는 DHCP 서버이다.
특정 가입자 포트의 특정 가입자 포트로의 결합을 상기 특정 하드웨어 어드레스를 지니고 상기 특정 포트에 연결되는 대응하는 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스의 리스와 동기화함으로써, 그리고 그와 같은 결합이 리스의 과정 전체에 걸쳐 확실히 유효하도록 함으로써, 대응하는 가입자가 여전히 논리적으로 네트워크에 접속되어 있는 동안 하드웨어 어드레스들이 시간의 경과에 따라 만료되는 것을 방지함으로써, 네트워크로부터 인입하는 접속들이 예를 들어 가입자 디바이스의 원격 관리를 위해 어떠한 시간에서도 설정될 수 있도록 한다.
본 발명은 부가적으로 하드웨어 어드레스 스푸핑(spoofing)이 훨씬 더 어려워지게 하는 점에 있어서 유용하다.
본 발명에 따른 액세스 노드의 부가적인 실시예는, 상기 전송 구성 수단이 상기 특정 네트워크 어드레스의 상기 특정 가입자 디바이스로의 할당, 해제 시에 각각 상기 특정 전송 엔트리와 관련되는 특정 에이징 타이머를 각각 중지, 재개하도록 더 적응되는 것을 특징으로 한다.
이 실시예는 자신이 특히 자가-습득 전송 패러다임을 처리하게 될 때 특히 유용하다. 자동-구성 서버 및 가입자 디바이스 사이에서 교환되는 바로 그 제 1 메시지로 인해 새로운 전송 엔트리가 전송 테이블에 추가되고, 대응하는 에이징 타이머가 시작하게 된다. 네트워크 어드레스를 상기 가입자 디바이스에 할당할 때, 에이징 타이머는 고정된다. 리스 타이머가 만료되거나, 또는 가입자 디바이스 또는 자동-구성 서버 중 하나로부터 명확하게 해제되는, 상기 네트워크 어드레스의 해제 시에, 에이징 타이머가 재개된다. 전송 엔트리는 에이징 타이머가 만료될 때 전송 테이블로부터 제거된다.
본 발명에 따른 액세스 노드의 대안의 실시예는 상기 전송 구성 수단이 상기 특정 네트워크 어드레스의 상기 특정 가입자 디바이스로의 할당, 해제 시에 각각, 상기 특정 전송 엔트리를 각각 추가, 삭제하도록 더 적응되는 것을 특징으로 한다.
일단 네트워크 어드레스가 가입자에게 유효하게 할당되면, 전송 엔트리는 대응하는 하드웨어 어드레스에 대해 추가되고, 상기 가입자로부터의/로의 트래픽은 브리지를 통해 흐르기 시작한다. 일단 네트워크 어드레스가 해제되면, 대응하는 전송 엔트리가 제거되므로, 이는 DHCP 트래픽을 제외한 임의의 트래픽이 폐기되도록 한다(DHCP 트래픽은 전형적으로 DHPC 문맥 정보(contextual information)에 의해 전송된다). 이 실시예에서, 자가-습득 패러다임은 네트워크 어드레스들의 할당 및 해제와 각각 동기화하여 준-정적(quasi static) 전송 엔트리들(또는 반-영구 전송 엔트리들, 즉, 리스 시간 동안 시간이 지남에 따라 만료되지 않는)의 추가 및 제거에 의해 대체된다.
본 발명은 또한 액세스 노드의 전송 테이블을 구성하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은:
- 목적지 하드웨어 어드레스들 및 각각의 출구 인터페이스들 사이의 일-대-일 연관들을 포함하는 전송 테이블에 전송 엔트리들을 구성하는 단계,
- 네트워크 어드레스를 할당하기 위해 자동-구성 서버 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 자동-구성 메시지들을 캡처하는 단계를 포함하고,
상기 방법은 특정 가입자 디바이스의 특정 하드웨어 어드레스와 관련되는 특정 전송 엔트리의 구성을 상기 특정 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스의 리스와 동기화하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 실시예들은 본 발명에 따른 액세스 노드의 실시예들과 부합된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의해 자가-습득 전송 패러다임을 용이하게 구성하면서도 인입하는 접속들이 네트워크 측으로부터 설정될 뿐만 아니라, 보안 표준들이 강화될 수 있다.
도 1은 병합 네트워크를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 액세스 노드의 제 1 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 액세스 노드의 제 2 실시예를 도시한 도면.
본 발명의 상기 및 다른 목적들은 첨부 도면들과 관련하여 취해지는 다음의 실시예를 참조함으로써 더욱 분명해지고 본 발명 자체가 가장 양호하게 이해될 것이다.
또한 청구항들에서 이용되는 용어 '포함하는'은 이후에 기재되는 수단들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 되는 것이 주목되어야 한다. 그러므로, 표현 '수단 A 및 B를 포함하는 디바이스'의 범위는 디바이스들이 단지 구성요소들 A 및 B로 구성되는 것으로 제한되어서는 안 된다. 이는 본 발명에 관해서, 디바이스의 관련 구성요소가 A 및 B인 것을 의미한다.
최종적으로, 또한 청구항들에서 이용되는 용어 '연결된'은 단지 직접 접속들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 주목되어야 한다. 그러므로, 표현 '디바이스 B에 연결된 디바이스 A'의 범위는 디바이스 A의 출력이 디바이스 B의 입력으로, 및/또는 이의 역으로 직접 연결되는 디바이스들 또는 시스템들로 제한되어서는 안 된다. 이는 A의 출력 및 B의 입력 사이, 및/또는 이의 역의 경로가 존재하고, 상기 경로는 다른 디바이스들 또는 수단들을 포함할 수 있는 경로일 수 있음을 의미한다.
도 1에서는 가입자 디바이스(1)(CPE), 액세스 노드(2), 이더넷-기반 병합 네트워크(3)(Ethernet-based aggregation network : EMAN), DHCP 서버(4), 에지 라우터(5) 및 인터넷(43)을 포함하는 데이터 통신 시스템이 도시된다.
가입자 디바이스(1)는 액세스 노드(2)에 연결된다. 액세스 노드(2), DHCP 서버(4), 에지 라우터(5)는 병합 네트워크(3)에 연결된다. 에지 라우터(5)는 또한 인터넷(6)에 연결된다.
가입자 서버(4)는 네트워크 어드레스들을 할당하고 구성 파라미터들을 동적으로 구성된 클라이언트 호스트들로 전달하도록 구성된다. DHCP 서버(4)는 제한된 시간 기간 동안(또는 클라이언트가 명확하게 어드레스를 포기할 때까지) 고객에게 IP 어드레스를 할당한다. 동적 할당은 어드레스가 할당되었던 고객에게 더 이상 필요하지 않은 어드레스를 자동으로 재사용하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 동적 할당은 네트워크에 단지 임시로 접속될 클라이언트에게 어드레스를 할당하는데, 또는 영구적 IP 어드레스들을 필요로 하지 않는 클라이언트들의 그룹 중에서 IP 어드레스들의 제한된 풀(pool)을 공유하는데 특히 유용하다.
도 2에 다음의 기능 블록들을 포함하는 본 발명에 따른 액세스 노드(2a)가 도시된다:
- 모뎀들, 게이트웨이들, 라우터들, 개인용 컴퓨터들, 셋탑 박스들, 모바일 또는 무선 단말기들 등과 같은 가입자 디바이스들에 유선 또는 무선 송신을 통해 연결되는 가입자 I/O 포트들(11 내지 17),
- 병합 네트워크에 연결되는 네트워크 I/O 포트들(21 및 22),
- 전송 테이블(32)을 포함하는 이더넷 스위치(31),
- 전송 구성 유닛(33),
- DHCP(또는 BOOTP) 릴레이 에이전트(relay agent).
이더넷 스위치(31)는 가입자 포트들(11 내지 17)에, 네트워크 포트들(21, 22)에, 전송 구성 유닛(33)에, 그리고 DHCP 릴레이 에이전트(34)에 연결된다. 전송 구성 유닛(33)은 DHCP 릴레이 에이전트(34)에 더 연결된다.
이더넷 스위치(31)는 임의의 인입하는 이더넷 프레임을 임의의 입구 포트(ingress port)로부터 임의의 출구 포트로 전환하도록 적응된다. 새로운 인입하는 프레임의 수신 시에, 이더넷 스위치(31)는 상기 프레임의 목적지 MAC 어드레스에 대한 테이블 룩업에 의해 출구 포트를 결정한다. 매칭되는 것이 발견되지 않으면, 프레임은 폐기(다운스트림)되거나 쇄도하게 된다(업스트림).
이더넷 스위치(31)는 새로운 인입하는 이더넷 프레임이 입구 포트(즉, 프레임이 수신되었던 포트)와 아직 연관되지 않은 소스 MAC 어드레스를 가질 때마다 전송 구성 유닛(33)을 트리거하도록(new_incoming_frame(S,port_id) 메시지를 참조하라) 더 적응된다. 트리거는 소스 MAC 어드레스들(S) 및 입구 포트의 논리적 식별자(port_id) 이 둘 모두를 포함한다.
이더넷 스위치(31)는 예를 들어 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface: API)를 통해 더 처리하기 위해 DHCP 트래픽을 DHCP 릴레이 에이전트(34)로 재지향하도록 더 적응된다. 일단 캡처된 DHCP 트래픽이 본 발명에 따라 프로세싱되면, 이는 가능하면 특정한 출구 포트를 통해 부가적으로 전송하기 위해 이더넷 스위치(31)로 리턴(return)된다.
전송 테이블(32)은 습득된 소스 MAC 어드레스들 및 각각의 포트 식별자들 사이의 일-대-일 관계들을 유지한다.
전송 구성 유닛(33)은 이더넷 스위치(31) 및 DHCP 릴레이 에이전트(34) 이 둘로부터 수신되는 트리거들에 기초하여 전송 테이블(32)을 구성하도록 적응된다.
더 구체적으로, 전송 구성 유닛(33)은 특정 소스 MAC 어드레스(S)를 특정 포트 식별자(port_id)와 연관시키는 새로운 전송 엔트리를 기록하거나(전송 구성 유닛(33) 및 이더넷 스위치(31) 사이에 있는 add_entry(S, port_id) 메시지를 참조하라), 또는 기존 전송 엔트리를 삭제하거나(delete_entry(S, port_id) 메시지를 참조하라), 또는 습득된 MAC 어드레스를 다른 포트 식별자로 다시 연관시킴으로써 기존 전송 엔트리를 갱신한다(update_entry(S,port_id) 메시지를 참조하라).
전송 구성 유닛(33)은 새로운 엔트리가 추가되거나 기존 엔트리가 갱신될 때마다 에이징 타이머를 시작하고, 일단 이 타이머가 만료되면 대응하는 연관을 제거하도록 더 구성된다.
전송 구성 유닛(33)은 특정 하드웨어 어드레스를 특정 포트 식별자와 연관시키는 특정 전송 엔트리에 대응하는 에이징 타이머를, 특정 하드웨어 어드레스를 보유하고 상기 특정 포트에 연결되는 특정 가입자 디바이스로의 네트워크 어드레스의 할당, 해제와 각각 동기화하여 각각 중지, 재개하도록 더 적응된다. 동기화 트리거들은 DHCP 릴레이 에이전트(34)에 의해 발행된다.
DHCP 릴레이 에이전트(34)는 임의의 DHCP 메시지를 클라이언트 디바이스로부터 DHCP 서버(4)로, 및 역으로 릴레이하도록 적응된다(도 2에서 DHCP_traffic을 참조하라). DHCP 릴레이 에이전트(34)는 IETF에 의해 1985년 9월에 간행된 "BOOTSTRAP PROTOCOL(BOOTP)"라는 명칭의 RFC 951에 기술되는 바와 같은 BOOTP 릴레이 에이전트를 구현한다.
DHCP 릴레이 에이전트(34)는 특정 가입자 디바이스에 IP 어드레스가 유효하게 할당되는 DHCPACK 메시지(IP@_assignment(S) 메시지를 참조하고, 여기서 S는 DHCPACK 메시지 내의 chaddr 필드로부터 판독되는 바와 대응하는 가입자 디바이스의 MAC 어드레스를 나타낸다)의 캡처 시에 전송 구성 유닛(33)을 트리거하도록 더 적응된다.
DHCP 릴레이 에이전트(34)는 타이머를 시작하도록 더 적응되고, 타이머의 값은 DHCPACK 메시지의 DHCP 선택 필드에서 인코딩되는 바와 같은 IP 리스 시간과 매칭한다. 타이머 만료 시에, DHCP 릴레이 에이전트(34)는 대응하는 IP 어드레스의 해제에 대해 전송 구성 유닛(33)에 고지한다(IP@_release(S) 메시지를 참조하라). 가입자 디바이스가 자신의 이전에 할당된 IP 어드레스를 해제하는 DHCPRELEASE 메시지의 캡처 시에, 또는 DHCP 서버(4)가 가입자 디바이스로 하여금 자신의 이전에 할당된 IP 어드레스를 해제하도록 하는 DHCPFORCERENEW 메시지의 캡처 시에, DHCP 릴레이 에이전트(34)도 그렇게 행한다.
이 실시예의 동작은 액세스 노드(2a)의 가입자 포트(11)에 연결되도록 취해지는 가입자 디바이스(1)를 참조하여 따른다.
초기에, 가입자 디바이스(1)(더 구체적으로, 가입자 디바이스(1)에 의해 수용된 DHCP 클라이언트)는 DHCP 세션을 개시하여 DHCP 서버로부터 네트워크 구성 파라미터들을 획득한다. 네트워크 구성 파라미터들은 IP 어드레스, 1차 및 2차 도메인 명칭 서버(Domain Name Server: DNS)의 IP 어드레스들, 게이트웨이의 IP 어드레스, 서브네트 마스크(subnet mask) 등을 포함한다.
DHCP 세션은 소스 MAC 어드레스로서 가입자 디바이스(1)의 MAC 어드레스, 즉 현재 MAC@1을 가지며, 목적지 MAC 어드레스로서 브로드캐스트 MAC 어드레스 FF:FF:FF:FF:FF:FF를 갖는 DHCPDISCOVER 메시지, 즉 현재 DHCPDISCOVER1를 브로드캐스팅함으로써 개시된다.
이더넷 스위치(31)는 DHCPDISCOVER1 메시지를 DHCP 메시지로서 식별하고(예를 들어 UDP 클라이언트/서버 포트 번호의 조사에 의해), 따라서 DHCPDISCOVER1 메시지를 DHCP 릴레이 에이전트(34)로 전달한다.
DHCP 릴레이 에이전트는 자신의 하나의 IP 어드레스를 DHCPDISCOVER1 메시지의 giaddr 필드 내에 기록하고, 이더넷 스위치(31)에 DHCPDISCOVER1 메시지를 지정된 네트워크 포트를 통해 DHCP 서버(4)로 요청한다.
동시에, 이더넷 스위치(31)는 DHCPDISCOVER1 메시지의 소스 MAC 어드레스, 즉 현재 MAC 어드레스 MAC@1는 아직 DHCPDISCOVER1 메시지가 수신되었던 포트, 즉 현재 가입자 포트(11)와 연관되지 않을 때 전송 구성 유닛(33)을 트리거한다.
전송 구성 유닛(33)은 MAC 어드레스 MAC@1가 포트(11)에 결합되는 전송 테이블(32) 내에 새로운 전송 엔트리를 기록하고(현재 S = MAC@1 및 port_id = 11를 갖는 add_entry(S, port_id)를 참조하라), 새로운 에이징 타이머(T1)를 시작한다.
DHCP 세션은 부가적인 DHCP 메시지들(DHCPOFFER, DHCPREQUEST; 도시되지 않음)을 교환함으로써 시작되고, DHCP 서버(4)가 DHCPACK 메시지, 즉 현재 DHCPACK1를 DHCP 클라이언트로 리턴하면서 종료된다. DHCPACK1 메시지는 가입자 디바이스(1)에 할당된 IP 어드레스 IP@1 뿐만 아니라 IP 리스 시간을 포함하고, 네트워크 포트를 통해 액세스 노드(2a)에 의해 수신된다.
이더넷 스위치(31)는 DHCPACK1 메시지를 DHCP 릴레이 에이전트(34)에 전달한다. DHCP 릴레이 에이전트(34)는 DHCPACK1 메시지의 ciaddr 및 chaddr 필드들로부터 IP@1 및 MAC@1을 각각 판독하고, 전송 구성 유닛(33)에 네트워크 어드레스 할당에 대해 고지한다(현재 S = MAC@1를 갖는 IP@_assignment(S)를 참조하라).
동시에, DHCP 릴레이 에이전트(34)는 리스 타이머(T2)를 시작하고, 이 리스 타이머(T2)의 값은 DHCPACK1 메시지의 DHCP 선택 필드(리스 시간)로부터 판독되는 바의 값과 매칭된다.
그러므로, 전송 구성 유닛(33)은 에이징 타이머(T1)를 MAC@1과 관련된 전송 엔트리에 해당하여 실행되고 있는 것으로 식별하고, 이 타이머를 중단한다.
결국, DHCP 릴레이 에이전트(34)는 목적지 MAC 어드레스를 가입자 디바이스(1)의 MAC 어드레스로 대체하고, 이더넷 스위치(31)에 DHCPACK1 메시지를 가입자 디바이스(1)로 전송하도록 요청한다.
타이머(T2)의 만료 시에, 또는 DHCP 서버(4) 또는 가입자 디바이스(1)로부터 각각 DHCPFORCERENEW 또는 DHCPRELEASE 메시지의 수신 시에, 각각, DHCP 릴레이 에이전트(34)는 전송 구성 유닛(33)에 IP 어드레스 해제에 대해 고지한다(현재 S = MAC@1를 갖는 IP@_release(S) 메시지를 참조하라).
그러므로, 전송 구성 유닛(33)은 에이징 타이머(T1)를 MAC@1와 관련된 전송 엔트리에 대해 중단되어 있는 것으로 식별하고, 이 타이머를 재개한다. 타이머(T1)의 만료 시에, MAC@1와 관련되는 전송 엔트리는 시간에 따라 만료되고 전송 테이블(32)로부터 제거된다(현재 S = MAC@1 및 port_id = 11를 갖는 delete_entry(S, port_id)를 참조하라).
대안으로, 전송 구성 유닛(34)은 IP 어드레스 할당 시에 에이징 타이머(T1)를 중단시키고, IP 어드레스 해제 시에 새로운 에이징 타이머(T1')를 개시시킬 수 있다. 타이머(T1')의 만료 시에, MAC@1과 관련되는 전송 엔트리는 전송 테이블로부터 제거된다. 이 실시예는 타이머 컨텍스트가 유지될 필요가 없다는 점에서 어느 정도 유용하다.
계속해서 대안으로, DHCP 스누퍼(snooper) 기능은 DHCP 릴레이 에이전트(34)를 대체할 수 있다. DHCP 스누퍼는 단지 DHCP 서버(4) 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 DHCP 메시지들의 복제본을 획득한다. 복제본들은 부가적인 전송을 위해 이더넷 스위치(31')로 리턴되지 않는다.
도 3에는 본 발명에 따른 액세스 노드(2b)의 대안의 실시예가 도시되고 여기서 전송 구성 유닛(33)은 자가 전송 패러다임(적어도 가입자 포트들에 대한)을 구현하지 않고, 단지 준-정적 전송 엔트리들을 전송 테이블(32)에 추가하거나 삭제하기 위해 DHCP 릴레이 에이전트(34)로부터의 IP 어드레스 할당 및 해제 메시지들에 의존한다. 리스 타이머(T2)는 여전히 DHCPACK 메시지의 수신 시에 시작되고, 전송 엔트리는 이 타이머의 만료 시에, 또는 DHCP 서버 또는 DHCP 클라이언트에 의한 IP 어드레스의 해제 시에 제거된다.
최종 언급은 본 발명의 실시예들이 기능 블록들에 의해 설명되었다는 것이다. 상기에 제공된 이들 블록들의 기능 설명으로부터, 전자 디바이스들을 설계하는 당업자에게는 이 블록들의 실시예들이 널리 공지되어 있는 전자 컴포넌트들로 어떻게 제조될 수 있는지가 명확할 것이다. 그러므로 기능 블록들의 내용들에 대한 세부 아키텍처는 제공되지 않는다.
본 발명의 원리들이 특정 장치와 관련하여 설명되었을지라도, 이 설명은 단지 예로서 행해진 것으로 명확하게 이해되어야지 첨부된 청구항들에 규정되는 바와 같은 본 발명의 범위에 대한 제한으로 이해되어서는 안 된다.
1 : 가입자 디바이스 2 : 액세스 노드
3 : 이더넷 기반 병합 네트워크 4 : DHCP 서버

Claims (4)

  1. 액세스 노드(2a, 2b)로서,
    인입하는 프레임들을 그들의 목적지 하드웨어 어드레스에 기초하고, 목적지 하드웨어 어드레스들 및 각각의 출구 포트들 사이의 일-대-일 연관들을 포함하는 전송 테이블(32)에 기초한 출구 포트들로 전환하도록 적응된 전송 수단(31),
    상기 전송 테이블에서 전송 엔트리들을 구성하도록 적응된 전송 구성 수단(33), 및
    네트워크 어드레스들을 할당하기 위해서 자동-구성 서버(4) 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 자동-구성 메시지들을 캡처(capture)하도록 적응된 캡처링 수단(34)을 포함하는, 상기 액세스 노드에 있어서;
    상기 전송 구성 수단은 상기 캡처링 수단에 연결되고, 특정 가입자 디바이스(1)의 특정 하드웨어 어드레스(MAC@1)와 관련된 상기 전송 테이블의 특정 전송 엔트리의 구성을 상기 특정 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스(IP@1)의 리스(lease)와 동기화하도록 추가로 적응된 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2a, 2b).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 구성 수단은 상기 특정 전송 엔트리와 관련된 특정 에이징 타이머(ageing timer)를, 상기 특정 네트워크 어드레스의 상기 특정 가입자 디바이스로의 할당과 동기화하여 중단하도록 하고, 다음에 상기 특정 네트워크 어드레스의 해제와 동기화하여 상기 특정 에이징 타이머를 재개하도록 추가로 적응된 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2a, 2b).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 구성 수단은 상기 특정 전송 엔트리를, 상기 특정 네트워크 어드레스의 상기 특정 가입자 디바이스로의 할당과 동기화하여 추가하도록 하고, 다음에 상기 특정 네트워크 어드레스의 해제와 동기화하여 상기 특정 전송 엔트리를 삭제하도록 추가로 적응된 것을 특징으로 하는, 액세스 노드(2a, 2b).
  4. 액세스 노드(2a, 2b)에서 인입하는 프레임들을 그들의 목적지 하드웨어 어드레스에 기초하여 출구 포트들로 전환하기 위해 사용되고, 목적지 하드웨어 어드레스들 및 각각의 출구 포트들 사이의 일-대-일 연관들을 포함하는 전송 테이블(32)을 자가-구성하기 위한 방법으로서,
    상기 전송 테이블에 전송 엔트리들을 구성하는 단계, 및
    네트워크 어드레스들을 할당하기 위해 자동-구성 서버(4) 및 가입자 디바이스들 사이에서 교환되는 자동-구성 메시지들을 캡처하는 단계를 포함하는, 상기 전송 테이블을 자가-구성하기 위한 방법에 있어서:
    특정 가입자 디바이스(1)의 특정 하드웨어 어드레스(MAC@1)와 관련된 상기 전송 테이블의 특정 전송 엔트리의 구성을 상기 특정 가입자 디바이스에 대한 특정 네트워크 어드레스(IP@1)의 리스와 동기화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전송 테이블을 자가 구성하기 위한 방법.
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