KR20030033709A - LST determining method for multicasting in MPLS network - Google Patents
LST determining method for multicasting in MPLS network Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030033709A KR20030033709A KR1020010065798A KR20010065798A KR20030033709A KR 20030033709 A KR20030033709 A KR 20030033709A KR 1020010065798 A KR1020010065798 A KR 1020010065798A KR 20010065798 A KR20010065798 A KR 20010065798A KR 20030033709 A KR20030033709 A KR 20030033709A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- network
- traffic
- path
- tree
- link
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
- H04W40/14—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality based on stability
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/08—Load balancing or load distribution
- H04W28/09—Management thereof
- H04W28/0958—Management thereof based on metrics or performance parameters
Abstract
Description
본 발명은 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티-프로토콜 라벨 스위칭(Multi-Protocol Label Switching : MPLS) 네트워크의 멀티캐스트(multicast) 트래픽 전송을 위한 대체 경로(Backup path)를 갖는 경로를 효과적으로 결정하는 방법이며, 본 발명에서 멀티캐스트를 위한 트래픽 경로란 점-대-다중점(point-to-multipoint)을 연결하는 트리(tree)로서 이후에는 트리경로란 용어로 이를 대신하도록 하고, 마찬가지로 이하에서 언급되는 대체 경로(또는 대체 트리경로라 칭함)는 트리 경로에 장애가 발생하는 경우 그 트리 경로를 대신하여 트래픽을 전송하기 위해 결정되는 경로를 의미한다. 즉, MPLS 네트워크에서 트리 경로는 단일 인그레스(ingress) 라우터로부터 복수개의 이그레스(egress) 라우터까지의 연결경로를 의미하는 것으로 라벨 스위치 트리(label switched tree : LST)라는 새로운 용어를 정의하여 사용하기로 한다.The present invention relates to a traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network, and more particularly to multicast traffic transmission in a multi-protocol label switching (MPLS) network. In the present invention, a traffic path for multicast is a tree connecting point-to-multipoint as a tree for connecting a point-to-multipoint. In the following description, the term tree path is used instead, and the alternative path (or alternative tree path) referred to below means a path determined to transmit traffic on behalf of the tree path when a tree path fails. do. In other words, in MPLS networks, tree paths represent the connection paths from a single ingress router to multiple egress routers, and define and use the new term label switched tree (LST). Shall be.
MPLS는 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크에서 전송되는 트래픽에 대한 서비스 품질(Quality of Service : QoS)을 보장하고 망 자원을 효율적으로 활용하기 위한 트래픽 엔지니어링(Traffic Engineering) 방법으로 최근 각광 받고 있는 기술이다.MPLS is a popular technology for traffic engineering to guarantee the quality of service (QoS) for traffic transmitted from an Internet protocol (IP) network and to efficiently use network resources.
MPLS 트래픽 엔지니어링은 사용자들의 IP 패킷에 대한 다양한 QoS 요구를 보다 적절히 수용하기 위해 다양한 방법으로 라벨 스위치 경로(label switched path : LSP)를 결정하게 된다. 이러한 LSP는 단일 인그레스로부터 단일 이그레스(egress)를 연결하는 점-대-점(point-to-point) 경로이다.MPLS traffic engineering determines label switched paths (LSPs) in a variety of ways to better accommodate the varying QoS requirements of users' IP packets. This LSP is a point-to-point path connecting a single egress from a single ingress.
한편, IP기반망의 급속한 성장과 더불어 VoIP, VOD, AOD, 인터넷 영화 및 화상회의 등 다양한 멀티미디어 서비스에 대한 요구가 증가되고 있는 상황이다. 이러한 멀티미디어 서비스 중에서 많은 경우는 점-대-다중점 형태의 서비스가 요구되는데, 점-대-점을 연결하는 LSP를 사용하여 점-대-다중점 형태의 멀티미디어 서비스를 제공하는 것은 네트워크 자원에 대한 활용 및/또는 서비스 품질의 관리 측면에서 좋지 않다. 그 이유는, LSP를 이용하여 멀티캐스팅 서비스를 제공하는 것은 유니캐스트(unicast)에 의한 멀티캐스팅이기 때문이다.Meanwhile, with the rapid growth of IP-based networks, there is an increasing demand for various multimedia services such as VoIP, VOD, AOD, Internet movies, and video conferencing. In many of these multimedia services, a point-to-multipoint type of service is required. Providing a point-to-multipoint type of multimedia service using an LSP connecting point-to-point is a method for network resources. Poor in terms of utilization and / or quality of service management. This is because it is unicast multicasting to provide a multicasting service using the LSP.
현재, 인터넷 엔지니어링 테스크 포스(Internet Engineering Task Force : IETF)에는 기존의 멀티캐스트용 IP 프로토콜인 PIM-SM, PIM-DM 을 이용한 MPLS 라벨 분배에 대한 인터넷상의 제안(internet draft) 들이 존재하고 있으며, MPLS 멀티캐스트를 위한 표준화 작업이 진행중이다.Currently, the Internet Engineering Task Force (IETF) has internet drafts for MPLS label distribution using the existing multicast IP protocols PIM-SM and PIM-DM. Standardization work is in progress for multicast.
그러나, 기존의 멀티캐스팅 프로토콜에서 사용되고 있는 트리 경로 결정은 수신지 기반(receiver-based)의 방법이기 때문에 서비스 제공자 또는 사용자의 의지를 적절히 반영하기는 쉽지 않다.However, since tree path determination used in the existing multicasting protocol is a destination-based method, it is not easy to properly reflect the intention of the service provider or the user.
그리고 망 장애에 대비하도록 멀티캐스트 트리경로를 결정하는 방법에 대한 기존 연구는 아주 미흡한 상황이다. 멀티캐스트 트래픽의 특성상 전송되는 트래픽에 대한 고품질의 서비스가 요구될 것이다. 따라서 망 장애에 대비하는 멀티캐스트트리경로 결정은 매우 중요한 관건이 된다.In addition, existing studies on how to determine the multicast tree path to prepare for network failures are insufficient. Due to the nature of multicast traffic, high quality service for the transmitted traffic will be required. Therefore, deciding multicast tree path to prepare for network failure is very important.
또한, 기존의 방법인 수신지 기반 방법에 의하면 네트워크 자원을 효율적으로 사용하지 못한다. 이러한 자원의 비효율적 사용은 결국 서비스 품질 저하라는 결과를 낳게 된다. 또한 기존의 트리 경로 결정 방법에서는 현재의 네트워크 상태만을 고려한 트리 경로 결정이기 때문에, 현재 전송이 요구되는 트래픽에 대한 흐름량은 고려하지 못하며, 이로 인해 네트워크 전체에 트래픽 부하를 균형있게 분배하지 못하는 문제가 있다.In addition, the destination-based method, which is an existing method, does not efficiently use network resources. Inefficient use of these resources results in poor service quality. In addition, in the conventional tree path determination method, since it is a tree path decision considering only the current network state, it does not consider the flow rate for the traffic that is currently required to be transmitted, which causes a problem that the traffic load is not distributed evenly over the network. .
본 발명은 상기와 같은 기술적 배경에서 기존의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 단일의 점-대-다중점 연결을 위해 하나의 트리경로와 그 트리 경로에 대한 대체 트리경로를 결정토록 하되, 수신지 기반의 트리경로가 아닌 근원지 기반의 트리경로로 결정할 수 있도록 하고, 멀티캐스트가 요구되는 트래픽이 인그레스에 도착하였을때 MPLS 트리경로를 결정하는 온-라인(on-line) 방식에 적용할 수 있도록 하며, 현재의 네트워크 상태뿐만이 아니라 전송이 요구되는 트래픽 수요량에 대해서도 고려하여 네트워크 전체에 트래픽 부하를 균형있게 분배토록 해 주는, 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention was created to solve the existing problems in the technical background as described above, and its object is to determine one tree path and an alternative tree path for the tree path for a single point-to-multipoint connection. However, it is possible to determine the source-based tree path instead of the destination-based tree path, and to use the on-line method of determining the MPLS tree path when the multicast-required traffic arrives ingress. Traffic path determination for multicasting in multi-protocol-labeled switching networks, which can be applied and balances traffic load across the network, taking into account the current network conditions as well as the traffic demands required for transmission. To provide a way.
도 1은 MPLS 방식이 적용된 데이터 통신망의 일예를 도시한 도면이고,1 is a diagram illustrating an example of a data communication network to which the MPLS scheme is applied;
도 2는 본 발명에서 제안하는 대체 트리경로를 갖는 멀티캐스트 MPLS 트리경로 결정 방법에 대한 개념도이고,2 is a conceptual diagram for a multicast MPLS tree path determination method having an alternative tree path proposed in the present invention;
도 3은 본 발명의 방법이 적용되는 장치의 블록 구성도이고,3 is a block diagram of an apparatus to which the method of the present invention is applied;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network according to an embodiment of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
100 : 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 방식이 적용된 데이터 통신망100: Data communication network with multi-protocol label switching
110 :인그레스 라벨 에지 라우터110: Ingress Label Edge Router
120 : 이그레스 라벨 에지 라우터120: egress label edge router
130,131,132,133 : 라벨 스위치 라우터130,131,132,133: Label Switch Router
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법은, 멀티-프로토콜 라벨 스위칭(MPLS) 방식이 적용된 데이터 통신망에 있어, 입구(Ingress)로서의 라벨 에지 라우터(LER)로부터 하나 이상의 중간 노드로서의 라벨 스위치 라우터(LSR)를 통하여 복수개의 출구(Egress)로서의 라벨 에지 라우터(LER)까지의 점-대-다중점(point-to-multipoint) 트리경로(LST)를 결정하는 방법에 있어서, 상기 통신망의 노드와 노드 간의 전체 링크 중에서, 현재 트래픽 전송가능한 여유용량이 현재 전송해야할 트래픽 수요량의 미만인 링크들이 제거된 제 1 네트워크를 생성하는 제 1 단계; 해당 링크에서 현재 사용중인 트래픽 흐름량과 상기 트래픽 수요량에 대한 정보를 근거로, 상기 제 1 네트워크의 각 링크에 대한 거리정보값을 산출하는 제 2 단계; 상기 산출된 거리정보값에 근거하여 제 1 점-대-다중점 트래픽 경로를 구하고 이를 주 트리경로로 결정하는 제 3 단계; 상기 제 1 네트워크에서 상기 주 트리경로의 모든 링크들이 제거된 제 2 네트워크를 생성하는 제 4 단계; 및 상기 생성된 제 2 네트워크에서, 그 제 2 네트워크의 해당 링크에 대해 상기 산출된 거리정보값을 근거로 제 2 점-대-다중점 트래픽 경로를 구하고 이를 대체 트리경로로 결정하는 제 5 단계를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network according to the present invention is an ingress in a data communication network to which a multi-protocol label switching (MPLS) scheme is applied. Point-to-multipoint tree from a Label Edge Router (LER) as a Label Edge Router (LER) as a plurality of egress through a Label Switch Router (LSR) as one or more intermediate nodes. CLAIMS 1. A method for determining a path (LST), comprising: a first step of creating a first network from among nodes of the communication network and all links between nodes, the links of which are free of current traffic transmission capacity less than the traffic demand to be transmitted; Calculating a distance information value for each link of the first network based on the traffic flow amount currently used on the link and the information on the traffic demand amount; A third step of obtaining a first point-to-multipoint traffic path based on the calculated distance information value and determining it as a main tree path; Creating a second network in which all links of the primary treepath are removed from the first network; And a fifth step of obtaining, from the generated second network, a second point-to-multipoint traffic path based on the calculated distance information value for the corresponding link of the second network and determining it as an alternative tree path. It is configured to include.
상기 제 4 단계에서의 상기 제 2 네트워크의 생성 시, 상기 제 1 네트워크에서 상기 주 트리경로의 모든 링크와 함께 모든 노드들도 제거하여 생성토록 함으로써, 링크 및 노드에 대하여 상기 제 1 네트워크와 제 2 네트워크가 중복되지 않도록 한다.Upon creation of the second network in the fourth step, all nodes along with all links of the primary tree path are removed from the first network to generate all nodes, thereby linking the first network and the second to the node. Do not duplicate the network.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다Hereinafter, a traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서 멀티캐스트를 위한 경로란 점-대-다중점(point-to-multipoint)을 연결하는 트리(tree)로서 이후에는 트리경로란 용어로 이를 대신하도록 하고, 마찬가지로 이하에서 언급되는 대체경로(또는 대체 트리경로라 함)는 트리경로(또는 주 트리경로라 함)에 장애가 발생하는 경우 그 트리경로를 대신하여 트래픽을 전송하기 위해 결정되는 경로를 의미한다. 즉, MPLS 네트워크에서 트리경로란 단일 인그레스(ingress) 라우터로부터 복수개의 이그레스(egress) 라우터까지의 연결경로를 의미하는 것으로 라벨 스위치 트리(label switched tree : LST)라는 새로운 용어를 정의하여 사용하기로 한다.In the present invention, a path for multicast is a tree connecting point-to-multipoint, which will be replaced by the term treepath, and likewise referred to below. Or alternative tree path) means a path determined to transmit traffic on behalf of the tree path when the tree path (or the main tree path) fails. In other words, in the MPLS network, the tree path refers to the connection path from a single ingress router to a plurality of egress routers, and defines and uses the new term label switched tree (LST). Shall be.
도 1은 MPLS 방식이 적용된 데이터 통신망의 일예를 도시한 도면으로서, 해당 망(100)은 복수개의 라우터로 구성되되, 상기 복수개의 라우터들 중 임의의 데이터 트래픽에 대해 망(100)의 입구 역할을 하는 라우터를 인그레스(Ingress) 라벨 에지 라우터(Label Edge Router : LER)(110)라 하고, 출구 역할을 하는 라우터를 이그레스(Egress) 라벨 에지 라우터(Label Edge Router)(120)라 하며, 상기 인그레스 LER(110)과 상기 이그레스 LER(120) 사이에 중간 경로의 노드 역할을 하는 하나 이상의 라우터들을 라벨 스위칭 라우터(Label Switching Router : LSR)(130)라 하며, 상기 인그레스 LER(110)로부터 상기 LSR(130)을 거쳐 상기 이그레스 LER(120)까지 결정된 트래픽 경로를 라벨 스위치 패스(Label Switch Path : LSP)(LSP1,LSP2)라 하는 바, 이와 같은 LSP는 근원지로서의 인그레스 LER(110)에 들어오는 트래픽에 대하여 결정되며, 동 도면에서, 예컨대 LSP1은 110→132→133→120으로 결정된 경로를 말하고, LSP2는 110→131→120으로 결정된 경로를 말한다.1 is a diagram illustrating an example of a data communication network to which the MPLS scheme is applied. The network 100 includes a plurality of routers, and serves as an inlet of the network 100 to any data traffic among the plurality of routers. The router is called an Ingress Label Edge Router (LER) 110, and the router serving as an exit is called an Egress Label Edge Router 120. One or more routers serving as nodes of an intermediate path between the ingress LER 110 and the egress LER 120 are referred to as a label switching router (LSR) 130 and the ingress LER 110 The traffic path determined from the LSR 130 to the egress LER 120 is referred to as a label switch path (LSP1, LSP2). The LSP is an ingress LER 110 as a source. For incoming traffic W is determined, in the figure, for example LSP1 is 110 → 132 → 133 → 120 telling the path determined by, LSP2 refers to a path determined by 110 → 131 → 120.
도 2는 본 발명에서 제안하는 대체 트리경로를 갖는 멀티캐스트 MPLS 트리경로 결정 방법에 대한 개념도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 하나의 인그레스(ingress)로부터 이그레스1(Egress1), 이그레스2(Egress2) 및 이그레스3(Egress)으로 멀티캐스트가 요구되는 멀티캐스트 트래픽이 상기 인그레스에 도착한 경우, 그 인그레스에서 상기 도착된 멀티캐스트 트래픽의 전송을 위해 결정된 주 트리경로로서의 라벨 스위치 트리경로(Label Switched Tree : LST)와 대체 트리경로(Backup Tree : BT)를 나타낸다. 즉, 굵은 실선으로 나타낸 '인그레스→LSR2→LSR5→이그레스1,2,3'의 경로는 주 트리경로(LST)를 나타낸 것이며, 굵은 점선으로 나타낸 '인그레스→LSR3→LSR5,6→LSR4→이그레스1,2,3의 경로는 대체 트리경로(BT)를 나타낸다. 이와 같은 두 개의 트리경로(LST 및 BT)는 근원지 기반의 트리경로로서 멀티캐스트 트래픽에 대한 요구가 있을 때 상기 인그레스에 의해 결정된다.FIG. 2 is a conceptual diagram of a multicast MPLS tree path determination method having an alternative tree path proposed in the present invention. As shown in the figure, Egress1 and Egress from one ingress are illustrated in FIG. When multicast traffic requiring multicast to 2 (Egress2) and Egress3 arrives at the ingress, the label switch tree as the main treepath determined for transmission of the arrived multicast traffic at that ingress. Represents a path (Label Switched Tree: LST) and a replacement tree path (Backup Tree: BT). That is, the path of 'ingress → LSR2 → LSR5 → egress 1,2,3' in bold solid line represents the main tree path (LST), and the ingress → LSR3 → LSR5,6 → LSR4 in bold dotted line. → The paths of egress 1, 2 and 3 represent alternative tree paths (BT). These two tree paths (LST and BT) are source-based tree paths that are determined by the ingress when there is a need for multicast traffic.
예를 들어, 인그레스(ingress)→이그레스1(egress1)→이그레스2(egress2)→이그레스3(egress3)의 경로로 10 만큼의 멀티캐스트 트래픽 전송이 요구되었다고 하자. 그러면 주 트리경로인 LST와 대체 트리경로인 BT는 모두 10의 대역폭을 갖도록 결정하여야 한다. 본 발명에서는 멀티캐스트 트래픽 전송을 위해 가능한 최적의 LST와 BT를 결정하는 방법을 제안하는 것이다. 도 2 에서 LST와 BT는 링크 비중복(disjoint) 성질이 보장되도록 결정된 방법이나, 노드까지도 비중복(disjoint)된 성질이 보장되도록 두개의 트리경로를 결정할 수 있도록 한다.For example, it is assumed that as many as 10 multicast traffic transmissions are required in a path of ingress → egress1 → egress2 → egress3. Then, the main tree path LST and the alternative tree path BT should both be determined to have a bandwidth of 10. The present invention proposes a method for determining the optimal LST and BT possible for multicast traffic transmission. In FIG. 2, the LST and the BT may determine a link non-redundant property, but may determine two tree paths so that even nodes are non-redundant.
도 3은 도 1의 상기 LER(110,120) 및/또는 도 2의 상기 인그레스에서 LSP 및/또는 LST를 결정하는 개략적인 블록 구성도로서, 외부와의 데이터 통신 인터페이스 역할을 하는 입/출력 인터페이스(21), 물리적인 스위칭 구조(22), 라우팅 테이블을 저장하는 메모리(23), 상기 메모리(23)에 저장된 라우팅 테이블을 작성하고 그 작성저장된 라우팅 테이블에 따라 상기 스위칭 구조(22)를 제어하여 상기 입/출력 인터페이스(21)를 매개로한 트래픽의 입/출력을 제어하는 제어부(24)로 구성되어, 상기 제어부(24)의 제어에 따라 상기 메모리(23)에 저장되는 상기 라우팅 테이블의 작성 시 상기와 같은 LSP 및/또는 LST도 결정된다. 따라서, 이하 설명되는 본 발명은 상기 제어부(24)에 적용되어 구현가능하되, 특히 근원지 기반의 트리경로 결정을 위하여 도 2와 같이 인그레스 LER에 적용되어 구현한다.FIG. 3 is a schematic block diagram of determining LSP and / or LST at the LER 110 and 120 of FIG. 1 and / or the ingress of FIG. 2, and is an input / output interface serving as a data communication interface with an external device. 21), a physical switching structure 22, a memory 23 for storing a routing table, a routing table stored in the memory 23 is created, and the switching structure 22 is controlled according to the created and stored routing table. Control unit 24 for controlling the input / output of the traffic via the input / output interface 21, when the routing table stored in the memory 23 under the control of the control unit 24 is created Such LSP and / or LST are also determined. Therefore, the present invention described below can be applied to the control unit 24 and can be implemented. In particular, the source-based tree path is determined and applied to the ingress LER as shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법을 설명하는 흐름도로서, 다음과 같은 정보들이 MPLS망의 인그레스 LER에 이미 알려져 있다고 전제한다. 네트워크에 대한 물리적 토플로지(Topology), 비용함수(예를 들어, 지연함수), 네트워크 링크의 초기용량 및 여유용량, 현재 멀티캐스팅을 요구하는 트래픽에 대한 트래픽 수요(즉, 전송해야할 트래픽 수요량). MPLS 네트워크 상의 라우터들(LSRs)도 상기 인그레스LER에서 알고 있는 상기 정보들을 알고 있으며 라벨(label)과 트래픽에 대한 복사(copy) 기능이 있다고 전제한다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network according to an embodiment of the present invention. It is assumed that the following information is already known to an ingress LER of an MPLS network. . Physical topology, cost function (e.g., delay) for the network, initial and spare capacity of the network link, and traffic demand for traffic that currently requires multicasting (i.e. traffic demand to be transmitted). Routers on an MPLS network (LSRs) also assume that they know the information known to the ingress LER and have a copy function for label and traffic.
또한, 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 기호 및 정의를 나타내면 다음과 같다.In addition, the symbols and definitions used to describe the present invention are as follows.
새로운 트래픽을 위해 LSP 또는 LST를 결정하고자 하는 순간의 네트워크를 G라 하고 G=(m,n), m은 링크 수, n은 노드 수, yi는 네트워크 G에서 기존의 트래픽 전송을 위해 링크 i에 할당되어 있는 흐름량(i=1,...,m), (S,MG)는 멀티캐스트 트래픽 수요에 대한 점-대-다중점으로 S는 근원지 MG는 멀티캐스트 그룹인 복수개의 목적지를 나타냄. d는 S와 MG 간의 멀티캐스트 트래픽 수요량, fi(xi)는 링크 i의 흐름량이 xi 일때의 발생비용(i=1,...,m), fi'(xi)는 링크 i의 흐름량이 xi 일때의 단위 흐름당 증가비용으로서 fi(xi)의 미분함수(i=1,...,m), dist(i)는 링크 i 의 거리(i=1,,...,m), G1(z) 은 네트워크 G에서 링크의 여유용량이 z 미만인 링크들을 제거한 네트워크, G2(z) 은 네트워크 G1(z)에서 링크의 여유용량이 z 미만인 링크 및 LST가 지나는 링크를 제거한 네트워크를 나타낸다.Let G be the network at which you want to determine LSP or LST for new traffic, and G = (m, n), m is the number of links, n is the number of nodes, and yi is the link i for network traffic. Allocated flows (i = 1, ..., m), (S, MG) are point-to-multipoints for multicast traffic demand, where S is the source MG is a multicast group. d is the demand for multicast traffic between S and MG, fi (xi) is the cost incurred when link i flow is xi (i = 1, ..., m), and fi '(xi) is xi flow Is the incremental cost per unit flow, where the differential function of fi (xi) (i = 1, ..., m), dist (i) is the distance of link i (i = 1, ..., m), G1 (z) denotes a network in which the link free capacity of the link is less than z in the network G, and G2 (z) denotes a network in which the link free capacity of the link is less than z and a link through which the LST passes in the network G1 (z).
도 4에서, 먼저 MPLS 방식이 적용된 네트워크 G를 구성하는 노드와 노드 간의 전체 링크 중에서, 현재 트래픽 전송가능한 링크의 여유용량(이하 Ci 로 표기함)이 현재 전송해야할 트래픽 수요량 d 의 미만인 링크들을 모두 제거하여 구성된, 새로운 네트워크 G1(d)를 생성한다(S401).In FIG. 4, first, all of the nodes constituting the network G to which the MPLS scheme is applied and all the links between the nodes, remove all the links whose surplus capacity of the currently transportable link (hereinafter referred to as Ci) is less than the traffic demand d to be transmitted at present. In step S401, a new network G1 (d) is configured.
이어, 상기 G1(d)를 만족하는 네트워크의 각 링크 i 에 대해 현재 사용중인 트래픽 흐름량 yi 와 상기 트래픽 수요량 d 에 대한 정보를 근거로 거리정보값dist(i)를 구하도록 하되, 상기 yi 및 d 정보를 각 링크에 대한 비용함수로서의 일예로 지연함수 fi(xi)의 변수로 사용할 경우, 상기 거리정보값 dist(i)는 하기 수학식 1에 의거하여 지연함수 fi(yi+d)를 미분한 함수 fi'(yi+/d)의 결과값으로 정의되므로, 하기 수학식 1 및 yi 및 d 값 정보를 이용하여 해당 거리정보값을 구하도록 한다(S402).Subsequently, distance information value dist (i) is obtained based on the traffic flow amount yi currently used and the information on the traffic demand d for each link i of the network satisfying G1 (d), wherein yi and d For example, when information is used as a variable of the delay function fi (xi) as a cost function for each link, the distance information value dist (i) is obtained by differentiating the delay function fi (yi + d) based on Equation 1 below. Since it is defined as a result value of the function fi '(yi + / d), the corresponding distance information value is obtained using Equation 1 and yi and d value information (S402).
상기 수학식 1에서, i 는 해당 링크를 나타내고(i=1,....,m)(m= 총 링크수), dist(i)는 링크 i 의 거리정보값, tci 는 링크 i 의 초기 용량, yi 는 링크 i 에서 현재 사용중인 트래픽 흐름량, ci 는 링크 i 의 현재 여유용량으로서 "ci=tci-yi"의 관계가 성립된다. 또한, 각 링크 i 에서의 지연을 나타내는 지연함수를 fi(xi)라 하면 "fi(xi)=xi/(tci-xi)"의 수식이 성립되고 여기서 xi 는 링크 i 를 지나는 트래픽 양이다. 그리고, 그 지연함수 fi(xi)의 미분함수를 fi'(xi)라 하면 "fi'(xi)=ci/(tci-xi)2"의 수식이 성립된다. 따라서, 상기 수학식 1은 지연함수 fi(xi)를 미분한 함수 fi'(xi)에서 변수 xi 대신에 yi+d 를 넣어 정리한 결과식을 나타내는 것이다.In Equation 1, i denotes a corresponding link (i = 1, ..., m) (m = total number of links), dist (i) is a distance information value of the link i, tci is the initial of the link i The capacity, yi is the amount of traffic flow in use on link i, and ci is the current spare capacity of link i, and a relationship of "ci = tci-yi" is established. In addition, if the delay function representing the delay on each link i is fi (xi), a formula of “fi (xi) = xi / (tci-xi)” is established, where xi is the amount of traffic passing through link i. If the derivative function of the delay function fi (xi) is fi '(xi), the expression " fi' (xi) = ci / (tci-xi) 2 " is established. Therefore, Equation 1 shows a result of arranging the delay function fi (xi) by putting yi + d instead of the variable xi in the derivative function fi '(xi).
즉, fi(xi) 는 링크 i 의 흐름량이 xi 일 때의 발생 비용 함수로서 본 실시예에서는 상기와 같이 비용함수의 일예로 지연함수를 사용하였으며, fi'(xi) 는 링크 i 의 흐름량이 xi 일 때 단위 흐름당 증가 비용 함수로 여기서는 상기 지연함수의 미분함수를 나타낸다.That is, fi (xi) is a function of occurrence cost when the flow rate of link i is xi. In this embodiment, a delay function is used as an example of the cost function as described above, and fi '(xi) is the flow rate of link i. Is the increase cost function per unit flow, where is the derivative of the delay function.
참고로, 상기 비용함수는 본 발명의 실시예에서 일예로 지연함수를 사용하였으나 이에 한정되지 않고, yi 및 d에 대한 정보에 근거하여 링크에 대한 거리정보를 구할수 있는 함수이면 된다.For reference, the cost function is an example of using a delay function in an embodiment of the present invention. However, the cost function is not limited thereto and may be a function for obtaining distance information on a link based on information on yi and d.
다음, 상기와 같이 각 링크 i 에 대하여 산출된 상기 거리정보값에 근거하여 첫번째 점-대-다중점 트리경로 즉, (S,MG)에 대한 트리경로를 구하여 LST의 경로로 사용하도록 하는 데, 만일 LST 가 복수개로 찾아질 경우, 상기 산출된 거리정보값이 상대적으로 작은 링크를 트리경로로 결정하는 원칙에 의거하여 1개의 LST 만을 결정하도록 하되, 본 발명에서는 특히 트리경로에 의한 거리의 합이 기 설정된 범위내에서 적당히 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 최적의 트리경로를 찾으려하면 할수록 그만큼 계산량이 많아지기 때문이다. 따라서 상기 거리의 합에 대한 상기 설정 범위는 계산량을 고려한 범위에서 적정 트리경로로 찾아지는 범위로 설정한다(S403).Next, the tree path for the first point-to-multipoint tree path, that is, (S, MG) is obtained based on the distance information value calculated for each link i as described above, and used as the path of the LST. If a plurality of LSTs are found, only one LST may be determined based on a principle of determining a tree path of a link having a relatively small calculated distance information value. It is desirable to make the minimum to be within a predetermined range as appropriate. The reason for this is that the more you find the optimal tree path, the greater the computational amount. Therefore, the setting range for the sum of the distances is set to a range found by the proper tree path in the range in consideration of the calculation amount (S403).
다음, 상기 단계 S403에서 LST 가 결정된 경우, 상기 네트워크 G1(d)에서 상기 결정된 LST 트리경로가 지나는 링크들을 모두 제거한 네크워크 G2(d)를 만드는데, 이는 링크에 대해서만 비중복(disjoint)되도록 하는 원칙만 고려한 것이고, 만일 노드에 대해서도 비중복되도록 하려면 상기 네트워크 G1(d)에서 상기 결정된 LST 트리경로가 지나는 링크 및 노드들을 모두 제거한 네크워크 G2(d)를 생성하도록 한다(S404).Next, when the LST is determined in step S403, the network G1 (d) creates a network G2 (d) from which all of the links passing through the determined LST tree path are removed, which is a principle that only the links are disjointed. In order to non-duplicate the node, the network G1 (d) generates a network G2 (d) removing all links and nodes through which the determined LST tree path passes (S404).
이어, 상기 G2(d)를 만족하는 네트워크의 각 링크 i 에 대해 현재 사용중인 트래픽 흐름량 yi 와 상기 트래픽 수요량 d 에 대한 정보를 근거로 거리정보값dist(i)를 구하도록 하되, 상기 네트워크 G2(d)는 상기 네트워크 G1(d)에 포함되므로, 상기 단계 S402에서 구한 각 링크 i의 거리정보값을 사용하도록 한다. 그리고 상기 네트워크 G2(d)에서 두 번째 점-대-다중점 트리경로 즉, (S,MG)에 대한 트리경로를 구하여 이를 대체 트리경로(Backup Tree)로 사용하도록 한다. 여기서 상기 대체 트리경로를 구하는 방법은 상기 단계 S403과 동일하며, 그 대체 트리경로는 상기 첫 번째로 구해진 주 트리경로로서의 LST 경로에 이상이 발생할 경우에 대비한 예비경로이다(S405).Subsequently, the distance information value dist (i) is obtained based on the traffic flow amount yi currently used for each link i of the network satisfying the G2 (d) and the information on the traffic demand amount d, and the network G2 ( d) is included in the network G1 (d), so that the distance information value of each link i obtained in the step S402 is used. In addition, a tree path for the second point-to-multipoint tree path, that is, (S, MG) is obtained from the network G2 (d) and used as a backup tree. Here, the method for obtaining the replacement tree path is the same as the step S403, and the replacement tree path is a preliminary path in case an abnormality occurs in the LST path as the first obtained main tree path (S405).
즉, 상기 단계들을 거쳐 첫 번째 얻어지는 주 트리경로서의 LST는 정상적인 MPLS 네트워크 상태에서 멀티캐스트 트래픽을 전송하기 위해 사용되며, 두 번째 얻어지는 대체 트리경로(Backup Tree)는 망 장애 시 상기 LST가 복구될 때까지 멀티캐스트 트래픽을 전송하기 위해 이용된다. 본 발명의 방법에 의해 두 트리경로간에는 비중복(disjoint)되는 성질이 보장되며 또한 망 자원을 효과적으로 사용하도록 결정된 트리경로이다. 이와 같은 사실은 다양한 실험을 통하여 입증되었다.That is, the LST as the primary tree path obtained through the above steps is used to transmit multicast traffic in a normal MPLS network state, and the second obtained alternate tree path (Backup Tree) when the LST is recovered in case of network failure. Used to transmit multicast traffic. By the method of the present invention, a non-redundant property is ensured between two tree paths, and it is a tree path determined to effectively use network resources. This has been proved by various experiments.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 멀티-프로토콜 라벨 스위칭 망에서의 멀티캐스팅을 위한 트래픽 경로 결정 방법은, 수신지 기반의 트리경로가 아닌 근원지 기반의 트리경로 결정 방법이고, 또한 멀티캐스트가 요구되는 트래픽이 인그레스(ingress)에 도착할 때 MPLS 트리경로를 결정하는 온-라인(on-line) 방식에 적용가능한 것으로, 예컨대 본 발명에서 제안하는 방법은 MPLS 네트워크의LER(label switching edge router)에 적용되어 사용될 수 있으며, 본 발명은 멀티캐스트 트래픽의 전송을 위해 기본적인 주 트리경로와 대체 트리경로를 결정하도록 하여, 망 자원을 효과적으로 활용하도록 하며, 이때 발생되는 전송비용을 최소화 하도록 하고, 현재의 네트워크 상태뿐만이 아니라 전송이 요구되는 트래픽 수요량에 대해서도 고려하여 네트워크 전체에 트래픽 부하를 균형있게 분배토록 해 준다.As described in detail above, the traffic path determination method for multicasting in a multi-protocol label switching network according to the present invention is not a destination-based tree path but a source-based tree path determination method, and multicast is required. Applicable to the on-line method of determining the MPLS tree path when traffic arrives ingress. For example, the method proposed in the present invention is applied to a label switching edge router (LER) of an MPLS network. The present invention is to determine the basic primary tree path and alternate tree path for the transmission of multicast traffic, to effectively utilize the network resources, to minimize the transmission costs incurred at this time, the current network state In addition, considering the amount of traffic demanded for transmission, It makes it ever so balancing distributes the traffic load.
따라서 본 발명에 의하면, 먼저 서비스 제공자 입장에서는 대체 트리경로를 결정하되 네트워크 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. 즉, 트래픽 전송을 위해 발생되는 전송비용을 줄이면서 전송하고자 하는 트래픽을 네트워크 전체에 균형있게 분배함으로써 네트워크 자원을 효율적으로 사용한다. 또한 사용자 입장에서는 망 장애가 발생하여도 서비스가 지속되는 안정된 서비스를 제공 받을 수 있는 효과가 창출된다.Therefore, according to the present invention, an alternative tree path may be determined from a service provider's point of view, and network resources may be efficiently used. In other words, by efficiently distributing the traffic to be transmitted throughout the network while reducing the transmission cost incurred for the traffic transmission, the network resource is efficiently used. In addition, from the user's point of view, it is possible to receive a stable service that can be provided even if a network failure occurs.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0065798A KR100405805B1 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | LST determining method for multicasting in MPLS network |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0065798A KR100405805B1 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | LST determining method for multicasting in MPLS network |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030033709A true KR20030033709A (en) | 2003-05-01 |
| KR100405805B1 KR100405805B1 (en) | 2003-11-14 |
Family
ID=29566231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0065798A KR100405805B1 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | LST determining method for multicasting in MPLS network |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100405805B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100916288B1 (en) * | 2003-06-12 | 2009-09-24 | 아바야 테크놀러지 엘엘씨 | Method and apparatus for determination of network topology |
| US8406219B2 (en) | 2004-08-11 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Networking device and content transmitting method using the same |
| KR101538419B1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-07-22 | 고려대학교 산학협력단 | Apparatus and method for distance metric design between nodes |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100542127C (en) * | 2004-06-30 | 2009-09-16 | 华为技术有限公司 | A kind of method of realizing group broadcasting based on multiservice transport platform |
-
2001
- 2001-10-24 KR KR10-2001-0065798A patent/KR100405805B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100916288B1 (en) * | 2003-06-12 | 2009-09-24 | 아바야 테크놀러지 엘엘씨 | Method and apparatus for determination of network topology |
| US7602728B2 (en) | 2003-06-12 | 2009-10-13 | Avaya Inc. | Method and apparatus for determination of network topology |
| US8406219B2 (en) | 2004-08-11 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Networking device and content transmitting method using the same |
| KR101538419B1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-07-22 | 고려대학교 산학협력단 | Apparatus and method for distance metric design between nodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100405805B1 (en) | 2003-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1271844B1 (en) | Route determining method in a multi protocol label switching network | |
| US7602702B1 (en) | Fast reroute of traffic associated with a point to multi-point network tunnel | |
| EP1696618B1 (en) | Forwarding state sharing between multiple traffic paths in a communication network | |
| KR100411134B1 (en) | MPLS based Multicast Routing Protocol Method | |
| US7792111B2 (en) | Point-to-multipoint for multicast and unicast forwarding | |
| Boudani et al. | A new approach to construct multicast trees in MPLS networks | |
| KR100405805B1 (en) | LST determining method for multicasting in MPLS network | |
| Semeria | RSVP signaling extensions for MPLS traffic engineering | |
| KR100392646B1 (en) | Method for determining traffic paths for Protection Switching in MPLS based data telecommunication network | |
| KR100405806B1 (en) | LST determining method for multicasting in MPLS network | |
| KR100405807B1 (en) | LSTs determining method for multicasting in MPLS network | |
| Boudani et al. | Multicast routing simulator over MPLS networks | |
| Petersson | MPLS based recovery mechanisms | |
| Bongale et al. | Analysis of link utilization in MPLS enabled network using OPNET IT Guru | |
| Hodzic et al. | Traffic engineering with constraint based routing in MPLS networks | |
| KR100392649B1 (en) | Method for determining paths of traffic for Protection Switching and/or Fast Reroute in MPLS based data telecommunication network | |
| Wen et al. | Centralized Control and Management Architecture Design for PIM-SM Based IP/MPLS Multicast Networks | |
| Agarwal et al. | Supporting Quality of Service in IP multicast networks | |
| Stepanova et al. | Possibilities of the resource reservation protocol for increasing the capacity and reliability of traffic transmission between switching systems | |
| KR100392648B1 (en) | Method for determining LSP to adapt MPLS Traffic Engineering in data telecommunication network | |
| Chaitou | A new fast backup method for bidirectional multicast traffic in MPLS networks: Control plane procedures and evaluation by simulations | |
| KR100392647B1 (en) | Method for determining traffic paths for Protection Switching in MPLS based data telecommunication network | |
| KR100377202B1 (en) | Method of optimal routing for traffic engineering in telecommunication system | |
| Merling | Resilient and Scalable Forwarding for Software-Defined Networks with P4-Programmable Switches | |
| Chaitou et al. | Multi-point to multi-point traffic engineering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121002 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131024 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141022 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151022 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161031 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171026 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181031 Year of fee payment: 16 |