KR102232821B1 - Control Method of Ethernet Network Packet Transmission Cycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an Ethernet network packet transmission period control method.
일반적으로, 유니캐스트(Uni-cast) 패킷은 네트워크상에서 송신 기기 1대가 수신 기기 1대에게 송신하기 위해 사용되는 패킷이다.In general, a uni-cast packet is a packet used by one transmitting device to transmit to one receiving device on a network.
멀티캐스트(Multi-cast) 패킷은 네트워크상에서 송신 기기 1대가 수신 기기 여러 대에게 송신하기 위해 사용되는 패킷이다.A multi-cast packet is a packet used by one transmitting device to transmit to several receiving devices on a network.
브로드캐스트(Broad-cast) 패킷은 네트워크상에서 송신 기기 1대가 동일한 로컬 네트워크상의 수신 기기 모두에게 송신하기 위해 사용되는 패킷이다.A broadcast packet is a packet used by one transmitting device on a network to transmit to all of the receiving devices on the same local network.
이더넷 네트워크에서, 네트워크 기기 간에는 유니캐스트 패킷, 멀티캐스트 패킷, 브로드캐스트 패킷 등 3종류의 패킷을 사용하여 데이터를 송수신하게 된다. In an Ethernet network, network devices transmit and receive data using three types of packets, such as a unicast packet, a multicast packet, and a broadcast packet.
대부분의 네트워크 기기들은 유니캐스트 패킷을 사용하여 데이터를 전송하게 되는데, 이들 패킷은 요즘의 100 Mbps 이상 속도를 지원하는 스위칭 허브에서는 자체적인 필터링에 의해 전체 네트워크 부하에 영향을 미치지 않는다. Most network devices use unicast packets to transmit data, and these packets do not affect the overall network load by self-filtering in today's switching hubs that support speeds above 100 Mbps.
하지만, 다중 노드에게 동시에 송수신할 수 있는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷은 수신할 상대 노드가 네트워크 전체로 패킷이 전송되며, 이는 네트워크 부하를 높이게 된다. 이러한 경우, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송수신 과부하에 의해 유니캐스트 패킷이 제때 전송이 되지 못하거나, 너무 많은 재전송을 발생시켜 결국에는 통신이 가능하지 않은 상태에 이르게 할 수 있다.However, multicast and broadcast packets that can be simultaneously transmitted and received to multiple nodes are transmitted to the entire network by a corresponding node to receive the packets, which increases the network load. In this case, due to an overload of transmission and reception of multicast and broadcast packets, unicast packets may not be transmitted in time, or too many retransmissions may be generated, resulting in a state in which communication is not possible.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 네트워크에 연결되어 있는 각 노드가 생성하는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷에 대하여, 패킷 송신 주기를 조절함으로써 전체 네트워크의 부하를 조절하는 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기 제어 방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved of the present invention is to provide an Ethernet network packet transmission period control method for controlling the load of the entire network by adjusting the packet transmission period for multicast and broadcast packets generated by each node connected to the network. will be.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 해결 수단은 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기를 제어하는 방법으로서, A solution for solving the above problems is a method of controlling an Ethernet network packet transmission period,
네트워크 기기의 부팅후 일반적인 환경에서 각 네트워크 기기가 생성하는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 기본값으로 설정하고, 상기 설정된 기본값에 의해 주기적으로 패킷을 송신하며, After booting of the network device, the transmission period of the multicast and broadcast packets generated by each network device in a general environment is set as a default value, and packets are periodically transmitted according to the set default value.
통신이 시작된 후의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 일정한 시간 동안 수신된 멀티캐스트 및 브로드캐스트의 분석을 통해 송신하고 있는 네트워크 기기의 개수에 따라 다음 수학식 1에 의해 동적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기 제어 방법이 제공될 수 있다.The transmission period of the multicast and broadcast packets after communication is started is dynamically changed by the following equation (1) according to the number of transmitting network devices through analysis of the multicast and broadcast received for a certain period of time. An Ethernet network packet transmission period control method may be provided.
[수학식 1][Equation 1]
네트워크 패킷 송신 주기 = 기본 송신 주기 × 수신된 네트워크 기기의 개수Network packet transmission period = basic transmission period × number of received network devices
이와 같이, 본 발명은 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷에 대하여 패킷 송신 주기를 조절함으로써 기본적인 전체 네트워크의 부하를 제어할 수 있다. As described above, the present invention can control the load of the basic entire network by adjusting the packet transmission period for multicast and broadcast packets.
통신이 시작된 후에도 동적으로 주기를 조절함으로써 일시적인 네트워크 과부하를 조절할 수 있어 네트워크의 안정성을 도모할 수 있다. Even after communication is started, temporary network overload can be controlled by dynamically adjusting the period, thereby improving the stability of the network.
도 1은 본 발명의 송신 주기 제어 방법을 설명하기 위한 설명도이다. 1 is an explanatory diagram for explaining a transmission period control method according to the present invention.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다. Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention will be described in detail based on the accompanying exemplary drawings.
패킷(packet) 전송은 두 지점 사이에 데이터를 연속적으로 전송하지 않고, 전송할 데이터를 적당한 크기로 나누어 패킷의 형태로 구성한 다음 패킷들을 하나씩 보내는 방법을 쓴다. 각각의 패킷은 일정한 크기의 데이터뿐만 아니라 데이터 수신처, 주소 또는 제어 부호 등의 제어 정보까지 담고 있다. In the packet transmission, data is not transmitted continuously between two points. Instead, the data to be transmitted is divided into appropriate sizes and formed into a packet, and then packets are transmitted one by one. Each packet contains not only data of a certain size, but also control information such as data destination, address, or control code.
도 1은 본 발명의 송신 주기 제어 장치를 설명하기 위한 설명도이다. 1 is an explanatory diagram for explaining a transmission period control apparatus according to the present invention.
도 1을 참조하면, 각 네트워크 기기가 생성하는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 기기 부팅후 최초 한번은 랜덤한 시간후에 송신할 수 있다. Referring to FIG. 1, the transmission period of the multicast and broadcast packets generated by each network device may be transmitted at a random time after the device is booted.
도 1에 있어서 R은 랜덤 시간, X,Y,Z는 각 네트워크 기기에서 설정 주기 시간이다. In Fig. 1, R is a random time, and X, Y, and Z are set cycle times in each network device.
도 1에서는 3개의 노드를 예를 들어 설명한다. 각각의 유니크(unique)한 IP 어드레스(Address)(도 1에서 좌측에 숫자로 표시된 부분)를 가지는 3 개의 노드가 동시에 전원이 인가된다고 가정하면, 동일한 종류의 네트워크 기기일 경우 동일한 시간에 패킷을 송신하게 되므로, 동일한 시간에 동일한 패킷을 전송하기 때문에 동일 시간대에 네트워크 부하가 높아질 수 있다. In FIG. 1, three nodes will be described as an example. Assuming that three nodes with each unique IP address (indicated by the number on the left in Fig. 1) are powered on at the same time, the same type of network device transmits packets at the same time. Therefore, since the same packet is transmitted at the same time, the network load may increase at the same time.
이러한 문제를 확률적으로 낮추기 위해, 각 노드는 랜덤한 시간 후에 패킷을 송신하기 시작할 수 있다. 일단 패킷을 송신하기 시작하면 각 노드에 설정된 각각의 송신 주기로 패킷을 송신할 수 있게 된다. To lower this problem probabilistically, each node can start transmitting packets after a random time. Once the packet starts to be transmitted, the packet can be transmitted at each transmission period set in each node.
도 1의 예에서는 각 노드별로 X, Y, Z 의 시간으로 설정되어 있다. 송신 중 일정한 시간 후에 각 노드들이 패킷을 송신하는 시간이 중첩될 수도 있겠지만, 랜덤한 시간 후에 송신을 하게 되면, 비록 X, Y, Z가 동일한 시간으로 설정되더라도 확률적으로 중첩되는 시간을 피할 수 있다. In the example of FIG. 1, the time of each node is set to X, Y, and Z. Although the time at which each node transmits a packet after a certain time during transmission may overlap, if the transmission is performed after a random time, even if X, Y, and Z are set to the same time, the overlapping time can be avoided. .
네트워크 기기의 부팅후 일반적인 환경에서 각 네트워크 기기가 생성하는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 기본값으로 설정할 수 있으며, 이 설정값에 의해 주기적으로 패킷을 송신할 수 있다. After booting of the network device, the transmission period of the multicast and broadcast packets generated by each network device in a general environment can be set as a default value, and packets can be periodically transmitted according to this setting value.
통신이 시작된 후의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 일정한 시간 동안 수신된 멀티캐스트 및 브로드캐스트의 분석을 통해 송신하고 있는 네트워크 기기의 개수에 따라 다음 수학식 1에 의해 동적으로 변경될 수 있다. The transmission period of the multicast and broadcast packets after communication is started may be dynamically changed according to the following Equation 1 according to the number of network devices transmitting through analysis of the multicast and broadcast received for a predetermined period of time.
이전의 과정에 추가적으로 일시적인 네트워크 과부하를 조절하기 위해서 기본 송신 주기를 변경하여 조절할 수 있다. In addition to the previous process, in order to adjust the temporary network overload, it can be adjusted by changing the basic transmission period.
일정한 시간 동안 수신된 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 분석을 통해 다음 수학식 2에 의해 기본 송신 주기를 일시적으로 변경하여 적용할 수 있다. Through the analysis of unicast, multicast, and broadcast packets received for a certain period of time, the basic transmission period may be temporarily changed and applied according to Equation 2 below.
통신 트래픽이 원하는 수준으로 낮아지면, 다시 기본 송신 주기를 적용할 수 있다. When the communication traffic is lowered to the desired level, the basic transmission period can be applied again.
수학식 2에서 P는 가중치이며, 이 가중치(P)를 조절함으로써 생성되는 패킷의 수를 조절할 수 있다. In Equation 2, P is a weight, and the number of generated packets can be adjusted by adjusting the weight P.
가중치(P)는 0이 아닌 실수이다. The weight (P) is a non-zero real number.
P : 가중치P: weight
Claims (4)
네트워크 기기의 부팅후 일반적인 환경에서 각 네트워크 기기가 생성하는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 기본값으로 설정하고, 상기 설정된 기본값에 의해 주기적으로 패킷을 송신하며,
통신이 시작된 후의 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 송신 주기는 일정한 시간 동안 수신된 멀티캐스트 및 브로드캐스트의 분석을 통해 알 수 있는 수신된 네트워크 기기의 개수에 따라 다음 수학식 1에 의해 동적으로 변경되고,
일정한 시간 동안 수신된 유니캐스트, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷의 분석을 통해 다음 수학식 2에 의해 기본 송신 주기를 일시적으로 변경하여 일시적인 네트워크 과부하를 조절하며,
하기 가중치(P)를 조절함으로써 생성되는 패킷의 수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기 제어 방법.
[수학식 1]
네트워크 패킷 송신 주기 = 기본 송신 주기 × 수신된 네트워크 기기의 개수
[수학식 2]
기본 송신 주기 = 기본 송신 주기 ＋ (수신된 총 패킷수/P)
상기 수학식 2에서 P는 가중치로서, 0보다 큰 실수이다.
As a method of controlling an Ethernet network packet transmission period,
After booting of the network device, the transmission period of the multicast and broadcast packets generated by each network device in a general environment is set as a default value, and packets are periodically transmitted according to the set default value.
The transmission period of the multicast and broadcast packets after communication is started is dynamically changed by the following equation (1) according to the number of received network devices that can be known through analysis of the multicast and broadcast received for a certain period of time,
Through analysis of unicast, multicast, and broadcast packets received for a certain period of time, the basic transmission period is temporarily changed according to the following Equation 2 to control temporary network overload,
Ethernet network packet transmission period control method, characterized in that it is possible to control the number of generated packets by adjusting the following weight (P).
[Equation 1]
Network packet transmission period = basic transmission period × number of received network devices
[Equation 2]
Basic transmission period = Basic transmission period + (Total number of packets received/P)
In Equation 2, P is a weight and is a real number greater than 0.
상기 네트워크 과부하 조절이 이루어져서 통신 트래픽이 원하는 수준으로 낮아지면, 다시 기본 송신 주기를 적용하는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크 패킷 송신 주기 제어 방법.The method of claim 1,
The Ethernet network packet transmission period control method, characterized in that when the network overload control is performed and the communication traffic is lowered to a desired level, a basic transmission period is applied again.
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