KR20020053955A - Method Of Differentiated Service Used Programmable Interface In Open Network - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A method for offering differentiated service through programmable interface on open network is provided to use an internet service conveniently and variously by classifying a property of packet into a plurality of grades. CONSTITUTION: A classifier(400) inspects a packet inputted from an input port(10) according to a PHB(Per Hop Behavior), and transports the packet to a corresponding queue(416) and a corresponding meter(411) according to a DSCP(Differentiated Service Code Point). A plurality of traffic control blocks perform a reclassification by service class on the basis of the DSCP bit. A scheduler(420) calls the packet selectively, performs a routing process with a weight corresponding to a service, and transports the packet to an output port(20).

Description

개방형 네트워크에서 프로그래머블 인터페이스를 사용한 차등 서비스 제공 방법{Method Of Differentiated Service Used Programmable Interface In Open Network}Method of Differentiated Service Used Programmable Interface In Open Network}

본 발명은 IP 라우터를 통한 인터넷 서비스 분야에 관한 것으로, 특히 개방형 네트워크에서 사용되는 라우터에 사용되어 차등 서비스 제공이 가능한 인터페이스 장치. 차등 서비스 제공 방법 및 개방형 네트워크상에서의 QoS 제공방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of Internet service through an IP router, and is particularly used in a router used in an open network interface device capable of providing a differential service. The present invention relates to a differential service providing method and a QoS providing method in an open network.

최근 인터넷 사용자가 폭발적으로 증가함에 따라 다양한 사용자들의 요구사항을 만족하기 위해서 세계적인 표준화 단체들의 연구활동이 활발히 진행되고 있다. 이는 기존 인터넷 망이 최선형 서비스만을 제공하기 때문에 점점 증가되고 있는 대용량 멀티미디어 데이터와 신속한 처리를 필요로 하는 다양한 요구를 수용할 수 없는 문제를 가지고 있는데, 인터넷 트래픽의 유형을 분석해보면 화상, 음성, 그래픽 등이 포함되어 대량의 정보를 전송하기 위하여 높은 대역폭을 필요로 하는 서비스들이 있는 반면, 전자메일 송수신, 뉴스 제공, 채팅, 텍스트 데이터 송수신, 주식 정보 등과 같은 서비스는 낮은 대역폭으로도 서비스가 가능하다.Recently, with the explosive increase in the number of Internet users, research activities of global standardization organizations have been actively conducted to satisfy the requirements of various users. Since the existing Internet network provides only the best services, it has a problem in that it cannot accommodate the increasing demand for the large amount of multimedia data and the rapid processing. There are services that require high bandwidth in order to transmit a large amount of information, while services such as e-mail transmission, news service, chat, text data transmission, and stock information, etc., can be serviced even with low bandwidth.

따라서 통신망을 효율적으로 이용하기 위하여 다양한 데이터를 여러 등급으로 나누어 처리할 수 있는 방법을 모색하였고, 이의 방법으로 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 차등 서비스와 RSVP(Resource Reservation Protocol)와 함께 연동되는 통합(Integrated) 서비스를 발표하였다. 그러나 통합 서비스의 경우 흐름(Flow)별로 상태 기록을 해야 하는 부담과 라우터에게 높은 기능요구사항을 갖게 하며, 보장형 서비스를 위해서는 통합 서비스를 지원하는 라우터가 망 전체에 존재해야 하므로 실제 구현에 있어서 상당한 연구를 필요로 한다. 이에 반해, 차등 서비스의 경우 IPv4 프로토콜 중 헤더 부분의 TOS(Type Of Service) 필드(8비트)나 IPv6프로토콜의 트래픽 클래스(8비트)를 사용하여 차등의 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 기존의 획일적인 인터넷 트랙픽이 라우터 안에서 다양한 대역폭을 가지고 처리되게 되므로, 사용자의 요구사항을 충족시킬 수 있고 통신망의 자원을 효율적으로 이용하여 보다 많은 사용자들에게 서비스를 제공할수 있다.Therefore, in order to efficiently use the communication network, various ways of processing various data were sought to be processed.In this way, the IETF (Internet Engineering Task Force) integrated with the differential service and the RSVP (Resource Reservation Protocol). Integrated) announced the service. However, in case of integrated service, the burden of status recording for each flow is high and routers have high functional requirements. For a guaranteed service, a router supporting integrated service must exist throughout the network. Need. On the other hand, in the case of a differential service, a differential service can be provided using a TOS (Type Of Service) field (8 bits) of a header part of the IPv4 protocol or a traffic class (8 bits) of an IPv6 protocol. Therefore, the existing uniform internet traffic is processed with various bandwidths in the router, so that it can meet user requirements and provide services to more users by efficiently using network resources.

그런데, 기존의 인터넷 서비스는 네트워크의 특성과 성격을 무시하고 오직 하나의 서비스만을 제공할 수 있는 구조를 가지고 있다. 이로 인하여 폭발적인 사용자의 증가에 대한 다양한 요구를 만족할 수 없게 되었고, 급기야 인터넷 망의 퇴보론까지 등장하게 되었다. 즉, 사용자가 신속한 처리를 원하는 데이터를 보낼 때나 손실되지 않아야 할 데이터를 보낼 때 혹은, 약간의 지연이 있어도 괜찮은 데이터를 보낼 때, 아니면 높은 대역폭을 요구하는 데이터를 보낼 때 또는 낮은 대역폭을 요구하는 데이터를 보낼 때 인터넷 망에서는 이와 같은 다양한 요구들을 처리할 수 있는 능력을 가지고 있지 못하고 있다.However, the existing Internet service has a structure that can provide only one service regardless of the characteristics and characteristics of the network. As a result, various demands for the explosive increase of users cannot be satisfied, and the degeneration theory of the Internet network has emerged. That is, when you send data that you want to process quickly, when you send data that should not be lost, when you send good data with a slight delay, when you send data that requires high bandwidth, or when data that requires low bandwidth. The Internet network does not have the capability to handle these various demands when sending messages.

이러한 기존의 인터넷 방식에서 다양한 서비스에 대한 요구를 만족시키기 위한 연구로서, 1998년 11월 대한전자공학회 19페이지-22페이지에 발표된 정진우, 천정훈의 "우선순위 서비스 제공을 위한 라우터 구현" 논문에서는, 다양한 서비스 제공을 위해 라우터 내의 서비스 분류 시스템에 관한 연구가 기재되어 있다.As a study to satisfy the demand for various services in the existing Internet method, Jin Jin-woo and Cheon Jung-hoon, published in November 1998, pages 19-22 of the Korean Institute of Electronics Engineers, published "Router Implementation for Priority Service." A study on a service classification system in a router for providing various services has been described.

그 내용을 살펴보면, 인터넷 상의 각 라우터들에게 우선순위 큐와 사용자 응용에서 우선순위 부여기를 제공하고, 이를 통해 패킷의 분류를 실시하여 인터넷 QoS 를 제공하고, 라우터로 입력된 패킷들은 시스템 커널에 존재하는 응용에 의해 정해진 등급을 부여받게 되어, 이러한 우선순위에 따라 사용자 별로 자신의 요구에 맞는 인터넷 서비스 제공이 가능하다고 기재되어 있다.Its contents are provided to each router on the Internet by providing a priority queue and priority in user application, classifying packets to provide Internet QoS, and packets entered into the router are present in the system kernel. It is given that the grade is determined by the application, and according to this priority, it is described that it is possible to provide Internet service for each user according to their needs.

그러나, 상기 논문에 제시된 기술은 종래 인터넷망에서 우선순위부여기를 통해 QoS를 제공하는 것으로, 단지 임의적인 서비스 등급 분류 부여를 통한 우선순위를 정해주는 것으로 여전히 통신망의 부하가 존재할 수 있다.However, the technique presented in the above paper is to provide QoS through prioritizer in the conventional internet network, and there may still be a load of communication network only by prioritizing by assigning an arbitrary service class classification.

이와 같이, 기존의 인터넷 서비스들는 각각의 서비스 처리를 위한 소요 시간이 동일해 지며 데이터 특성 및 대역폭에 상관없이 서비스를 처리하므로 통신망의 부하를 가중시킬 수 있다.In this way, the existing Internet services have the same time required for processing each service and can increase the load on the communication network because the Internet processes the service regardless of data characteristics and bandwidth.

본 발명은 상기 언급한 바와 같은 데이터 특성 및 대역폭에 상관없는 서비스 처리를 하는 종래 인터넷 서비스에서의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 인터넷 사용자가 증가함에 따라 요구되어지는 여러 형태의 서비스를 만족시키고, 동일 망 자원으로 더 많은 서비스 사용자들에게 보다 낳은 서비스 품질을 제공해 주기 위한 차등 인터넷 서비스를 제공하기 위해, IP 패킷 내의 특정 비트들을 사용하여 다양한 서비스 등급을 제공할 수 있고, 여러 형태의 네트워크 구조에 원활히 적용될 수 있는 개방형 인터페이스를 제공함으로써 다양한 네트워크 구조에 손쉽게 적용될 수 있는 차등 서비스 제공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the shortcomings of the conventional Internet service that performs the service processing irrespective of the data characteristics and bandwidth as mentioned above, and satisfies various types of services required as the number of Internet users increases, In order to provide differential Internet service to provide better service quality to more service users with same network resources, it is possible to provide various grades of service using specific bits in the IP packet, and to smoothly support various types of network structures. An object of the present invention is to provide a differential service providing method that can be easily applied to various network structures by providing an open interface that can be applied.

도 1은 다양한 망의 연동에 대해 차등서비스를 지원해 주는 개방형 망 구성도;1 is an open network configuration for supporting a differential service for the interworking of various networks;

도 2는 차등 서비스를 제공하기 위한 IPv4와 IPv6의 프로토콜 구조도;2 is a protocol structure diagram of IPv4 and IPv6 for providing a differential service;

도 3은 프로그래머블 인터페이스를 제공하기 위한 라우터 구조의 추상화;3 is an abstraction of a router structure for providing a programmable interface;

도 4는 라우터 안에서 차등 서비스를 제공하기 위한 기능 구성도; 및4 is a functional configuration diagram for providing a differential service in a router; And

도 5는 차등 서비스를 제공하기 위한 패킷 분류 및 처리에 관한 기능 흐름도 이다.5 is a functional flowchart of packet classification and processing for providing a differential service.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 차등 서비스 제공이 가능한 개방형 네트워크에서 사용되는 라우터의 입력포트와 출력포트간의 개방형 인터페이스 장치가 제공되는데, 상기 장치는, 입력포트에서 입력된 패킷을 정해진 PHB 에 따라 검사한 후 DSCP값에 따라 해당 큐 또는 해당 측정기로 전송하는 분류기; 상기 분류기로부터 전송받은 패킷의 DSCP 비트에 기초하여 정해진 서비스 종류별로 재분류하는 복수개의 트래픽 제어 블록; 및 상기 트래픽 제어 블록에서 처리된 패킷들을 선택적으로 불러내어 해당 서비스별로 서로 다른 가중치를 가지고 라우팅 처리를 하여 출력포트로 전달하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first embodiment of the present invention, there is provided an open interface device between an input port and an output port of a router used in an open network capable of providing a differential service, wherein the device receives a packet inputted from an input port according to a predetermined PHB. A classifier for checking and transmitting the result to the queue or the meter according to the DSCP value; A plurality of traffic control blocks for reclassifying each service type based on the DSCP bit of the packet received from the classifier; And a scheduler for selectively calling out packets processed in the traffic control block, routing the packets with different weights for respective services, and forwarding them to an output port.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 개방형 네트워크 상에서 라우터에게 요구되는 개방성을 제공하기 위한 객체지향적 추상화 컴포넌트를 제공하는 제1 단계;According to a second embodiment of the present invention, there is provided a method comprising: a first step of providing an object-oriented abstraction component for providing openness required for a router on an open network;

개방형 네트워크 상에서 서로 다른 특성의 네트워크를 연결 할 수 있는 프로그래머블 인터페이스를 제공하는 제2 단계; 및 인터넷 네트워크상에서 다양한 사용자 요구를 만족시킬 수 있도록 서비스 등급을 제공하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차등 서비스 제공 방법이 제공된다.Providing a programmable interface capable of connecting networks of different characteristics on an open network; And a third step of providing a service level so as to satisfy various user demands on the Internet network.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 라우터의 원활한 패킷처리와 다양한 프로파일을 제공하여 효과적인 라우터 운영과 최적화된 자원 이용을 제공하는 제1 단계; 인터넷 상에서 패킷의 최대한 이용 보장을 통해 망 사이의 트래픽을 최소화하는 방법을 제공하는 제2 단계; 및 입력포트와 출력포트에 대한 인터페이스를 제공하여 다양한 망 관리설정과 Non-DS 네트워크와 DS 네트워크 사이의 원활한 서비스를 제공하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개방형 네크워크의 QoS 제공 방법이 제공된다.On the other hand, according to a third embodiment of the present invention, a first step of providing a smooth packet processing and various profiles of the router to provide effective router operation and optimized resource use; A second step of providing a method of minimizing traffic between networks through ensuring maximum use of packets on the Internet; And a third step of providing an interface between the input port and the output port to provide various network management settings and smooth service between the non-DS network and the DS network. .

상기 언급한 본 발명의 장점 및 더 다른 특징 들은 이하 발명의 상세한 설명을 통해 보다 명확해 질 것이다.The above and other advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description.

지금부터 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 적절한 실시예를 단지 예의 방법으로 설명하도록 하겠다.Reference will now be made to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the present invention will be described by way of example only.

백본 망에서는 표준화된 PHB(Per Hop Behavior)를 사용하여 다양한 서비스 등급을 보장하고, 사설 망에서는 망 자체의 특성에 맞는 PHB를 정의하여 특정한 서비스에 대한 처리를 보장 받을 수 있다. 이는 망의 에지(Edge)라우터에서 각각의 패킷에 대한 분류를 실시 함으로써 얻어 질 수 있는데, 예를 들면 특정 망에서 사용되는 PHB는 에지 라우터에서 그 등급이 재 정의되어 망 안에서 사용되어 지고, 이 패킷이 망 밖으로 나갈 때에는 들어올 때와 동일한 방식으로 재 정의되어 서비스 되어진다.In the backbone network, various service classes are guaranteed using standardized PHB (Per Hop Behavior), while in the private network, the PHB can be guaranteed to meet specific characteristics of the network itself. This can be achieved by classifying each packet in the edge router of the network. For example, a PHB used in a particular network is redefined in its class at the edge router and used in the network. When you leave this network, it is redefined and serviced in the same way as when it came in.

따라서, 본 발명은 서비스의 특성 즉, 데이터 등급에 따라 각각을 분류하여 서로 다른 대역폭을 가지고 서비스를 제공함으로써 인터넷 사용자 측면에서 다양한 형태의 서비스를 사용할 수 있고, 망 사업자 측면에서도 기존 망에 어떤 장치의 추가 없이도 망 특성에 맞는 서비스를 제공할 수 있어, 효율적인 망 관리를 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 차등 서비스를 제공하기 위한 인터페이스의 경우 입력포트(Ingress Port)의 인터페이스와 출력포트(Egress Port)의 인터페이스로 나뉘어져 제공되므로, 각각의 라우터 설정에 따른 입력포토와 출력포트의 기능 구성을 변경할 수 있고, 특정 하드웨어의 설치 없이도 경계(Boundary)라우터와 내부(Interior)라우터에 대한 기능성을 동시에 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can use various types of services in terms of Internet users by providing a service having a different bandwidth by classifying each of them according to the characteristics of the service, that is, the data class. It is possible to provide a service suitable for network characteristics without addition, and there is an advantage of efficient network management. In addition, the interface for providing the differential service is divided into the interface of the input port (Ingress Port) and the interface of the output port (Egress Port), it is possible to change the function configuration of the input port and output port according to each router setting It can provide functionality for both boundary routers and interior routers without installing specific hardware.

도 1은 다양한 망의 연동에 대해 차등서비스를 지원해 주는 개방형 망 구성에 관한 예시도이다.1 is an exemplary diagram of an open network configuration supporting a differential service for interworking of various networks.

망에 설치되어진 라우터들은 기본적으로 패킷에 대한 분류, 프로파일 측정, 등급설정, 프로파일 변경 등의 작업을 모두 수행할 수 있으며 현재 입력되어진 패킷에 대해 설정된 PHB를 바탕으로 다양한 동작을 할 수 있다. 프로그래머블 인터페이스를 사용한 차등 서비스는 경계 라우터와 내부 라우터를 가지는 차등 서비스 영역으로 구성되며 경계 라우터와 내부 라우터는 분류기(Classifier), 측정기(Meter), 설정기(Marker), 쉐이퍼(Shaper), 제거기(Dropper) 등으로 구성되어지는데, Non DS(Differentiated Service) 영역에서 들어온 패킷은 분류기(Classifier)에서 패킷의 DS field를 근거로 해당 패킷이 어떠한 집합(aggregation)에 속하는 가를 확인하게 된다.Routers installed in the network can basically perform all sorts of packets, measure profiles, set ratings, change profiles, etc., and can perform various operations based on the PHB set for the currently input packets. The differential service using the programmable interface consists of a differential service area with a boundary router and an internal router. The boundary routers and internal routers are classified, meter, marker, shaper, and dropper. The packet coming from the Non DS (Differentiated Service) area checks which aggregation the packet belongs to based on the DS field of the packet in the classifier.

패킷의 등급이 분류되면 해당 패킷은 곧바로 큐(Queue)로 전달되어 라우팅 되거나, 측정기(Meter)로 전달 되어 흐름(Flow)속도와 처리크기(Burst Size)를 측정 받고, 패킷이 자원의 소비제한을 초과하는지 아닌지를 검사 받게 되는데, 이때 플로우(Flow)가 여분의 데이터(burst data)를 포함하고 있으면 라우터는 이를 처리하기 위해 여러 가지 방법을 택할 수 있다.Once a packet is classified, the packet is sent directly to a queue for routing, or to a meter to measure the flow rate and burst size, and the packet is used to limit resource consumption. If the flow contains extra data, the router may take several ways to handle it.

첫번째 방법은 그것이 미리 정의된 또는 협정된 한계를 초과하지 않는다면 보통의 데이터를 처리하듯이 처리하는 것이고, 두 번째 방법은 여분의 데이터(burst data)를 흡수 한 다음 그것의 처리 속도를 느리게 하는 것이다. 여분의 데이터(Burst data)의 처리 속도를 조절하는 방법은 플로우(flow)의 여분(burst)을 완화시키거나 제거 시킴으로써 얻을 수 있다.The first method is to process normal data as long as it does not exceed predefined or agreed limits, and the second method is to absorb the burst data and then slow it down. The method of controlling the processing speed of the burst data can be obtained by mitigating or eliminating the burst of the flow.

그리고, 세 번째 방법은 만약 여분의 데이터(burst data)가 일정한 한계를 넘으면 그것을 그냥 제거(drop)시키는 방법이다. 이 한계는 라우터가 한번에 가질 수 있는 패킷의 수 이거나 데이터를 가지고 있을 수 있는 시간의 양이다. 여기서여분 데이터(burst date)를 처리하거나 트래픽의 속도를 조절하는 것을 쉐이핑(Shaping) 이라고 한다. 쉐이핑 된 패킷은 다시 재설정(Remark)되어 큐(Queue)로 보내지고 제거(Drop)된 데이터는 제거기(Dropper)로 전달되어지는데, 제거기에서는 전달되어진 패킷을 바로 제거 시키거나 현재의 트래픽이 원활하기를 기다리며 패킷을 저장할 수 있다.And the third method is to simply drop it if the burst data exceeds a certain limit. This limit is either the number of packets that a router can have at one time or the amount of time it can have data. Here, processing the burst date or controlling the speed of traffic is called shaping. Shaped packets are remarked and sent back to the queue, and the dropped data is passed to the dropper, which removes the forwarded packets immediately or makes the current traffic smooth. You can wait and save the packet.

도 2는 차등 서비스를 제공하기 위한 IPv4와 IPv6의 프로토콜 구조에 대한 예시도이다.2 is an exemplary diagram of a protocol structure of IPv4 and IPv6 for providing a differential service.

IPv4에서는 TOS 8bit중 6비트를 DSCP(Differentiated Service Code Point)로 사용하고, IPv6에서는 트래픽 클래스 8비트를 사용하여 차등화 된 서비스를 제공하는데, 현재 IETF에서 6bit로 사용할 수 있는 PHB(Per Hop Behavior)에 대한 계속적인 표준화 작업이 진행 중이며, 지금까지는 디폴트 PHB, AF(Assured Forwarding) PHB, EF(Expedited Forwarding) PHB가 표준으로 제정된 상태이다.In IPv4, 6 bits of TOS 8 bit are used as Differentiated Service Code Point (DSCP), and IPv6 provides a differentiated service using 8 bits of traffic class. Ongoing standardization is underway, and so far the default PHB, Assured Forwarding (AF) PH, and Expedited Forwarding (EF) PHB are standard.

디폴트 PHB는 최선형으로 패킷을 포워딩 해주는 형태이며, AF PHB는 총 4개의 클래스와 3개의 제거 조건(Drop Precedence)을 가지고 혼잡(Congestion) 상황에서도 제거 수준(Drop Level)을 차별화해서 최소한의 비율(Minimum Rate)을 보장해 주는 형태이다.The default PHB is the best forwarding type of packet, and the AF PHB has a total of four classes and three Drop Precedences, and differentiates the Drop Level even under congestion. Rate).

AF PHB의 경우 각각의 클래스들은 고유의 Queue를 가지게 되며, 클래스에 할당된 자원의 양과 클래스에 존재하는 Active Load 수, 혼잡(Congestion)상황에 따라 제거 조건(Drop precedence) 수준을 결정한다.In the case of AF PHB, each class has its own queue and determines the drop precedence level according to the amount of resources allocated to the class, the number of active loads in the class, and the congestion situation.

EF PHB는 최우선 순위의 트래픽에 사용하기 위한 것으로 다른 PHB(Per Hop Behavior)그룹이나 트래픽을 가로채기 할 수 있고, 라우팅 정보 갱신과 같은 망 제어 트래픽의 전달에 필요한 우선 순위가 높은 전달 방식을 겨냥하여 사용된다.The EF PHB is intended for use with the highest priority traffic, which can intercept other PHB (Per Hop Behavior) groups or traffic, and aim for high priority delivery methods for the delivery of network control traffic such as routing information updates. Used.

도 3은 프로그래머블 인터페이스를 제공하기 위한 라우터 구조의 추상화를 나타낸 것이다.3 illustrates an abstraction of a router structure for providing a programmable interface.

개방적인 인터페이스를 제공하기 위해서는 각각의 하드웨어 장치에 대한 추상화가 선행되어져야 하는데, 라우터 안의 프로세서의 경우 CPU용적(Capacity), CPU 스케줄링(Scheduling), 테이블(Tables) 등으로 추상화 되어질 수 있고, 라인카드의 경우에는 버퍼, 대역폭, 버퍼 관리, 스케줄러 등으로 구성되어 진다. 여기서 추상화 되어지는 여러 자원들은 프로그래머블 한 인터페이스에 의해 사용되어 개방형 구조에서의 QoS를 보장하는데 사용된다.In order to provide an open interface, the abstraction of each hardware device must be preceded. In the case of a processor in a router, it can be abstracted into CPU capacity, CPU scheduling, tables, etc. In this case, it consists of buffer, bandwidth, buffer management, and scheduler. The various resources abstracted here are used by programmable interfaces to ensure QoS in an open architecture.

도 4는 라우터 안에서 차등 서비스를 제공하기 위한 기능 구성도 이다.4 is a functional configuration diagram for providing a differential service in a router.

차등 서비스를 위해서는 일반적인 라우터 구성 요소들인 입력 포트(10)와 출력 포트(20), 큐(30), 스케줄러(420) 등과 함께, 해당 패킷에 대한 실제 작업이 일어나는 분류기(Classifier)(400) 와 TCB(Traffic Control Block)(410)가 필요하고, TCB(410)는 측정기(Meter)(411), 설정기(Marker)(412), 쉐이퍼(Shaper)(413), 제거기(Dropper)(414), 해당 큐(416)로 구성되어 진다.For differential services, the classifier 400 and TCB, in which the actual work for the packet takes place, together with general router components, input port 10 and output port 20, queue 30, scheduler 420, etc. (Traffic Control Block) 410, TCB 410 is a meter (411), a marker (412), a shaper (413), a dropper (414), The queue 416 is configured.

도 5는 차등 서비스를 제공하기 위한 패킷 분류 및 처리에 관한 기능 흐름도이다.5 is a functional flow diagram of packet classification and processing for providing a differential service.

라우터에서 차등서비스에 대한 준비가 시작(101)되면, 해당 라우터에서는 라우터 안의 하드웨어 장치를 추상화 한 컴포넌트(Component)를 설정(102)하고, 하드웨어간 통신을 가능하게 해주는 인터페이스를 설정(103)한다. 그 후에 분류기(Classifier)에서 사용 될PHB(Per Hop Behavior)를 설정(104)하고, 각각의 측정기(Meter)에서 사용될 프로파일을 설정(105)한다. 이와 같은 작업들이 마무리되면 개방성과 QoS를 제공할 수 있는 초기환경이 완료되는 것이다.When the preparation for the differential service is started in the router 101, the router sets a component abstracting the hardware device in the router 102 and sets an interface 103 that enables communication between hardware. Thereafter, 104 sets a per hop behavior (PHB) to be used in the classifier, and sets a profile 105 to be used in each meter. When these tasks are completed, the initial environment for providing openness and QoS is complete.

최초 입력(Ingress) 포트로 패킷이 입력(106)되면 해당 패킷은 분류기(Classifier)로 전달(107)되고, 분류기에서는 해당 패킷을 이미 정해진 PHB에 따라 검사(107)하는데 BA(Behavior Aggregate) Classifier일 경우에는 DSCP(Differentiated Service Code Point)만을 가지고 패킷을 분류하게 되고, MF(Multi Field) Classifier 일 경우에는 목적지 주소, 원천지 주소, 목적지 포트, 원천지 포트, 프로토콜 등으로 패킷의 등급을 구분하게 된다.When a packet is input 106 to the first ingress port, the packet is forwarded to the classifier 107, and the classifier examines the packet according to a predetermined PHB (107). In this case, the packet is classified using only DSCP (Differentiated Service Code Point). In the case of MF (Multi Field) Classifier, the packet is classified by destination address, source address, destination port, source port, and protocol. .

검사가 끝난 패킷은 DSCP의 값을 확인(108)하여, PHB에 정보가 '000000'일 경우(108) 디폴트 큐로 패킷을 전송(109)하여, 해당 큐에 패킷을 입력(110)하고, 그렇지 않을 경우(108) 패킷은 그 DSCP에 따른 해당 측정기(Meter)를 검사(111)하고, 검사결과 얻은 측정기로 패킷을 전송(112)한다.The checked packet checks the value of the DSCP (108), and if the information is '000000' (108) in the PHB, transmits the packet to the default queue (109), enters the packet into the corresponding queue (110), otherwise it does not. In case 108, the packet checks 111 the corresponding meter according to the DSCP, and transmits 112 the packet to the meter obtained from the test result.

측정기로 전송되어진 패킷은 해당 프로파일을 검사(113)하고, 이렇게 검사를 한 패킷들은 정해진 프로파일을 만족 하는지를 확인(114)하여, 만족할 경우(114)해당하는 출력 큐로 전송(115)하여, 해당 큐에 패킷을 입력(116)하고, 프로파일을 만족하지 않은 경우(114)에는 해당 측정기(Meter)의 실패정보를 검사(117)한다.The packet transmitted to the measuring device checks the corresponding profile (113), and checks whether the checked packet satisfies the specified profile (114), if satisfied (114) and transmits it to the corresponding output queue (115), If the packet is input 116 and the profile is not satisfied 114, the failure information of the corresponding meter is checked 117.

검사결과(118), 패킷을 제거하기 위해 제거기로 출력해야 하는 경우(118), 해당 패킷을 폐기 처분(119)하고 패킷의 처리를 종료(120)한다. 아닐 경우에는(118) 출력이 쉐이퍼인지를 확인(121)하여, 쉐이퍼가 아닐 경우(121), 새로운 마킹(Marking)작업을 수행(122)하여 새로운 DSCP(Differentiated Service Code Point)를 할당(122)한 후, 해당 큐로 패킷을 전송(123)하여 큐에 입력(125)하고, 쉐이퍼가 맞을 경우(121)에는 패킷의 프로파일을 변경하는 쉐이핑 작업을 수행(124)한 후, 해당 큐로 패킷을 전송(123)하여 큐에 입력(125)한다.As a result of the check 118, if it is necessary to output to the eliminator to remove the packet (118), the packet is discarded (119) and the processing of the packet is terminated (120). If not (118) check whether the output is a shaper (121), if not the shaper (121), perform a new marking (122) to assign a new differentiated service code point (DSCP) (122) After that, the packet is transmitted to the corresponding queue (123), input to the queue (125), and if the shaper is correct (121), the shaping operation for changing the profile of the packet is performed (124), and then the packet is transmitted to the corresponding queue ( 123) and enter the queue 125.

각각의 큐로 전달 된 패킷들은 스케줄러에 의해서 불려(126)지는데 스케줄러에서는 각 TCB별로 서로 다른 큐 접근 방법을 제공하고, 이는 해당 서비스별로 서로 다른 접근 가중치를 사용하여 동작하게 된다.Packets delivered to each queue are called by the scheduler (126). The scheduler provides a different queue access method for each TCB, which operates using different access weights for each service.

스케줄러에 의해 불려진 패킷은(126), 라우팅(128) 과정을 거치게 되고 그렇지 못한 패킷은 스케줄러에서 호출(126)이 일어날 때 까지 큐에 대기(127)한다. 위의 모든 과정을 마친 패킷은 출력(Egress Port)로 전달(129)되어지고, 여기서 다시 DSCP를 검사(130)하는데, 이곳에서 검사에 사용되는 PHB는 DS영역(Differentiated Service Domain) 이외의 지역에 적용될 PHB가 사용된다.A packet called by the scheduler 126 goes through a routing 128 process and a packet that is not queued 127 until a call 126 occurs in the scheduler. After completing all of the above, the packet is forwarded to the Egress Port (129), where the DSCP is again checked (130), where the PHB used for the inspection is located outside the DS (Differentiated Service Domain). The PHB to be used is used.

검사가 끝난 패킷은 DSCP의 값을 확인(130)하여, PHB에 정보가 '000000'일 경우(131) 디폴트 큐로 패킷을 전송(132)하여, 해당 큐에 패킷을 입력(133)하고, 그렇지 않을 경우(131) 패킷은 그 DSCP에 따른 해당 측정기를 검사(134)하고, 검사결과 얻은 측정기로 패킷을 전송(135)한다.The checked packet checks the value of the DSCP (130), and if the information is '000000' in the PHB (131), transmits the packet to the default queue (132), inputs the packet to the queue (133), otherwise In case (131), the packet checks the corresponding meter according to the DSCP (134), and transmits (135) the packet to the meter obtained from the test result.

측정기로 전송되어진 패킷은 해당 프로파일을 검사(136) 받게 되고, 이렇게 검사를 맞춘 패킷들은 정해진 프로파일을 만족 하는지를 확인(137)하여, 만족 할 경우(137) 해당하는 출력 큐로 전송(138)하여, 큐 안으로 입력(139)하고, 프로파일을 만족하지 않은 경우(137)에는 해당 측정기의 실패정보를 검사(140)한다.The packet transmitted to the meter is inspected (136) for the profile, and the packets that have been checked are checked (137) to satisfy the specified profile, and if satisfied (137), transmitted (138) to the corresponding output queue. If the input is 139 and the profile is not satisfied (137), the failure information of the corresponding instrument is checked (140).

검사결과, 출력이 제거기인가를 확인(141)하고, 제거기가 맞으면(141) 해당 패킷을 폐기 처분(142)하고 패킷 처리를 종료(143)한다. 아닐 경우에는(141) 출력이 쉐이퍼인지를 확인(144)하여, 쉐이퍼가 아닐 경우(144), 새로운 마킹작업을 수행(145)하여 새로운 DSCP를 할당(145)한 후, 해당 큐로 전송(146)하여 큐에 입력(148)하고, 쉐이퍼가 맞을 경우(144)에는 패킷의 프로파일을 변경하는 쉐이핑 작업을 수행(147)한 후, 해당 큐로 패킷을 전송(146)하여 큐에 입력(148)한다.As a result of the check, it is checked whether the output is the eliminator (141). If the eliminator is corrected (141), the packet is discarded (142) and the packet processing is terminated (143). If not (141) check whether the output is a shaper (144), if it is not a shaper (144), perform a new marking operation (145) to allocate a new DSCP (145), and then send to the queue (146) In step 148, if the shaper fits (144), a shaping operation for changing the profile of the packet is performed (147), and then the packet is transmitted (146) to the queue to be input (148).

각각의 큐로 전달 된 패킷들은 스케줄러에 의해서 불려(149)지며, 요청된 패킷은 비로서 다른 라우터를 향해 출력(151)되고, 나머지 패킷들은 스케줄러에서 불려 질 때(149)까지 큐에서 대기(150)한다. 이와 같은 동작들이 완료되면 라우터 안에서의 QoS 에 대한 처리를 종료(152)한다.The packets delivered to each queue are called by the scheduler (149), the requested packets are output to the other router (151), and the remaining packets are queued (150) until they are called by the scheduler (149). do. When such operations are completed, the process for QoS in the router is terminated (152).

본 발명에 따른 프로그래머블 인터페이스로 제공되는 차등 서비스를 사용하면, 패킷의 특성에 따라 등급을 나누어 관리 할 수 있기 때문에, 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있을 뿐 아니라 모든 처리를 동일하게 하는 경우보다 망의 효율을 극대화 시킬 수 있으며, 다양한 망의 구성에서도 최소한의 노력으로 개방성을얻을 수가 있어, 보다 다양하고 편리한 인터넷 서비스를 이용할 수 있다.By using the differential service provided by the programmable interface according to the present invention, since the classes can be managed according to the characteristics of the packets, it is possible not only to satisfy various requirements of the user but also to make all processes the same. Efficiency can be maximized and openness can be obtained with a minimum of effort in various network configurations, and more diverse and convenient Internet services can be used.

지금까지 설명은 본 발명의 이해를 위해 적절한 실시예에 대한 것으로, 본 발명이 이것으로 제한되는 것은 아니며, 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 첨부한 특허청구범위의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변형이 가능함은 명백한 것이다.The description so far is directed to the preferred embodiments for the understanding of the invention, and the invention is not limited thereto, and is intended to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the appended claims. It is obvious that various modifications and variations are possible.

Claims (3)

차등 서비스 제공이 가능한 개방형 네트워크에서 사용되는 라우터의 입력포트와 출력포트간의 개방형 인터페이스 장치에 있어서,An open interface device between an input port and an output port of a router used in an open network capable of providing differential service, 입력포트에서 입력된 패킷을 정해진 PHB 에 따라 검사한 후 DSCP값에 따라 해당 큐 또는 해당 측정기로 전송하는 분류기;A classifier for inspecting a packet inputted from an input port according to a predetermined PHB and transmitting the packet to a corresponding queue or a corresponding meter according to a DSCP value; 상기 분류기로부터 전송받은 패킷의 DSCP 비트에 기초하여 정해진 서비스 종류별로 재분류하는 복수개의 트래픽 제어 블록; 및A plurality of traffic control blocks for reclassifying each service type based on the DSCP bit of the packet received from the classifier; And 상기 트래픽 제어 블록에서 처리된 패킷들을 선택적으로 불러내어 해당 서비스별로 서로 다른 가중치를 가지고 라우팅 처리를 하여 출력포트로 전달하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 개방형 인터페이스 장치.And a scheduler for selectively calling out packets processed in the traffic control block, routing the packets with different weights for respective services, and forwarding them to an output port. 개방형 네트워크 상에서 라우터에게 요구되는 개방성을 제공하기 위한 객체지향적 추상화 컴포넌트를 제공하는 제1 단계;Providing an object-oriented abstraction component for providing the required openness to the router on the open network; 개방형 네트워크 상에서 서로 다른 특성의 네트워크를 연결 할 수 있는 프로그래머블 인터페이스를 제공하는 제2 단계; 및Providing a programmable interface capable of connecting networks of different characteristics on an open network; And 인터넷 네트워크상에서 다양한 사용자 요구를 만족시킬 수 있도록 서비스 등급을 제공하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차등 서비스 제공 방법.And a third step of providing a service level so as to satisfy various user demands on the Internet network. 라우터의 원활한 패킷처리와 다양한 프로파일을 제공하여 효과적인 라우터운영과 최적화된 자원 이용을 제공하는 제1 단계;Providing a smooth packet processing and various profiles of a router to provide effective router operation and optimized resource use; 인터넷 상에서 패킷의 최대한 이용 보장을 통해 망 사이의 트래픽을 최소화하는 방법을 제공하는 제2 단계; 및A second step of providing a method of minimizing traffic between networks through ensuring maximum use of packets on the Internet; And 입력포트와 출력포트에 대한 인터페이스를 제공하여 다양한 망 관리설정과 Non-DS 네트워크와 DS 네트워크 사이의 원활한 서비스를 제공하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개방형 네크워크의 QoS 제공 방법.A method for providing QoS of an open network, comprising a third step of providing an interface for an input port and an output port to provide various network management settings and smooth service between a non-DS network and a DS network.