KR20030045299A - Router duplication structure in SOHO network - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A duplexing structure of a router in a SOHO(Small Office Home Office) network is provided to add a duplexing router, and to bypass all interfaces of an existing router in ISMs(Interface Switching Modules) so that the duplexing router includes information of the existing router. Also, the duplexing router is operated instead of the exiting router, if a fault is generated in the existing router. CONSTITUTION: A router-1(20) arranged in a SOHO network does not provide a duplexing function. ISMs(200) respectively bypass LAN(Local Area Network) interfaces and WAN(Wide Area Network) interfaces provided in the router-1(20). A duplexing router-2(100) monitors packets transceived through all interfaces of the router-1(20) from the ISMs(200) to upgrade a corresponding routing table, and forwards and processes packets transceived with the router-1(20) by being changed to an operation state from a standby state, if a fault is generated in the router-1(20). The duplexing router-2(100) monitors all interfaces of the router-1(20) and monitors packets transceived in the router-1(20), to check origination of an optional received packet and calculate a transmission failure rate per hour. If the transmission failure rate per hour exceeds a threshold, the duplexing router-2(100) decides a state of the router-1(20) as a fault state.

Description

소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조{Router duplication structure in SOHO network}Router duplication structure in SOHO network

본 발명은 소호(SOHO; small office home office) 네트워크에서의 라우터의 이중화에 관한 것으로, 이중화를 위한 특별한 프로토콜을 사용하지 않고 기존의 라우터에 제 2의 라우터를 추가로 구성함으로써 이중화된 라우터를 구성할 수 있도록 하는 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조에 관한 것이다.The present invention relates to the duplication of routers in a small office home office (SOHO) network, and to configure a duplicated router by additionally configuring a second router in an existing router without using a special protocol for duplication. The present invention relates to a router duplication structure of a SOHO network.

소호(SOHO)는 가정에서 인터넷 등과 같은 컴퓨터 통신망을 이용하여, 혼자의 힘으로 자신만의 사업을 영위해 가는 직업 형태로서 정보 통신 기술의 발달로 인한 네트워크 기기의 대중화로 적은 비용으로 가정에서 사무실과 동등한 네트워크 환경을 구축할 수 있게 되었고, 기업의 재구조 조정 붐에 의한 사무실 공간 축소, 대도시의 교통 혼잡에 따른 출퇴근 문제 등이 소호의 등장을 촉진시키는 기폭제 역할을 하였다.SOHO is a type of job that uses a computer communication network such as the Internet at home to run its own business on its own. It is popular at home and in the office due to the popularization of network devices due to the development of information and communication technology. Equivalent network environment was established, and office spaces reduced by corporate restructuring boom and commute due to traffic congestion in large cities served as a catalyst for promoting the emergence of SOHO.

상기와 같은 소호 네트워크는 개인이 적은 비용으로 인터넷망을 통해 네트워크를 생성하는 것으로, 라우터 역시 저가의 라우터를 사용하는 경우가 많다.The SOHO network as described above generates a network through an internet network at a low cost, and routers often use a low-cost router.

특히, 네트워크에서의 라우터는 복수의 구내 정보 통신망(LAN)을 상호 접속하여 데이터를 주고받을 수 있게 하는 장치의 하나로 기능은 기본적으로 브리지와 같지만 라우터는 OSI 기본 참조 모델의 네트워크층(제3계층)에서 경로 선택을 함으로써 논리 링크 제어(LLC) 프로토콜과 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜이 서로 다른 복수의 LAN을 상호 접속한다. 브리지는 단순히 데이터를 통과시킬 것인가의 여부만을 판단하지만, 라우터는 데이터에 포함되어 있는 프로토콜을 해석하고 최적의 경로를 선택하여 데이터를 송출한다. 그러나 라우터는 그 기종에 따라서 대응할 수 있는 프로토콜이 한정된다.In particular, a router in a network is a device that interconnects a plurality of local area networks (LANs) to send and receive data. The router function is basically a bridge, but the router is a network layer (third layer) of the OSI basic reference model. By selecting paths in the LAN, the logical link control (LLC) protocol and the media access control (MAC) protocol interconnect a plurality of different LANs. The bridge simply determines whether to pass the data, but the router interprets the protocol contained in the data and selects the optimal path to send the data. However, routers are limited in their protocols according to their models.

도 1은 종래의 소호 네트워크의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional SOHO network.

도 1을 참조하면, WAN(10)과 같은 외부 네트워크와 LAN(30)으로 구성된 내부네트워크간의 패킷을 송수신 시키기 위한 라우터(20)로 구성되는 네트워크에서 상기 라우터(20)는 수신되는 패킷을 어느 곳으로 보내야 할지를 판단하여 해당 출력포트로 전송하는 역할을 하게 된다.Referring to FIG. 1, in a network including a router 20 for transmitting and receiving a packet between an external network such as a WAN 10 and an internal network including a LAN 30, the router 20 may receive a received packet somewhere. It decides whether to send the data to the corresponding output port.

상기와 같은 라우터가 이상을 일으키게 되면, 네트워크를 통해 송수신 되는 데이터가 정확한 전달지를 찾지 못하여 손실되고, 망 장애를 일으킬 수 있는 문제가 되는 것이다.If such a router causes an abnormality, the data transmitted and received through the network is lost because it cannot find the correct destination, causing a problem that can cause a network failure.

이러한 라우터의 장애가 일어나도 네트워크가 계속하여 정상적으로 동작하도록 하기 위하여 라우터의 이중화방법을 생각할 수 있다.In order to keep the network operating normally even when such a router failure occurs, a router duplication method can be considered.

라우터의 이중화를 위해서는 별도의 프로토콜 또는 장치가 필요하게 된다.Router redundancy requires a separate protocol or device.

만약, 라우터의 이중화를 위해 단순히 두개의 라우터를 네트워크와 연결하는 것은 두개의 물리적으로 분리된 라우터의 인터페이스를 두 개의 다른 논리적 주소로 설정하게 되고, 네트워크에 있는 모든 호스트의 디펄트(default) 게이트웨이를 원하는 논리적 주소로 설정해야 하는 문제가 발생한다. 즉, 단순히 라우터를 두개 접속시킨다는 것은 망을 기존의 구성과는 달리 사용해야 함을 의미하는 것이다.If you simply connect two routers to the network for router redundancy, you will set the interfaces of the two physically separated routers to two different logical addresses, and the default gateways of all hosts in the network. There is a problem that needs to be set to the desired logical address. In other words, simply connecting two routers means that the network should be used differently from the existing configuration.

따라서, 라우터의 이중화를 위해서는 별도의 프로토콜 또는 장치가 필요하게 되는 것이다. 현재 라우터의 이중화를 위한 프로토콜은 HSRP(Hot Standby Response Protocol) 등이 있는데, 두개의 라우터 중 하나를 액티브(active)로 동작하도록 하고, 나머지 하나의 라우터를 스탠바이(stan-by)상태로 대기하도록 하여 액티브 라우터가 장애를 일으켰을 때 스탠바이 라우터가 액티브로 변경하여 동작하도록 운영하는 프로토콜이다.Therefore, in order to duplicate the router, a separate protocol or device is required. Current protocols for router redundancy include the Hot Standby Response Protocol (HSRP), which allows one of the two routers to be active and the other to standby. When the active router fails, the standby router changes to active and operates to operate.

그러나, 상기와 같은 프로토콜을 사용하는 이중화에도 각 라우터가 모두 HSRP 프로토콜을 지원하는 라우터야 한다는 문제가 있게된다.However, there is a problem that each router must be a router supporting the HSRP protocol even in the duplication using the above protocol.

그런데, 앞서 언급한 바와 같이, 소호 네트워크에서 사용하는 라우터는 저가형인 경우가 많으므로 이중화를 위한 프로토콜을 지원하지 않는 라우터가 대부분이므로 이중화를 위해 새로운 라우터를 구입해서 설치해야 한다는 문제가 생기는 것이다.However, as mentioned above, since routers used in SOHO networks are often low-cost, most routers do not support the protocol for redundancy, so a problem arises in that a new router needs to be purchased and installed for redundancy.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 기존의 이중화 기능을 지원하지 않는 저가형 라우터를 채용한 네트워크에 이중화 라우터를 추가로 구성하여 기존의 라우터가 갖는 모든 인터페이스를 ISM(interface switching module)에서 바이패스 하도록 하여, 이중화 라우터에서 기존 라우터의 정보를 가지고 있도록 하고, 기존 라우터의 장애가 감지되면, 이중화 라우터가 기존의 라우터대신 동작하도록 하여 네트워크의 동작을 유지할 수 있도록 하는 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention additionally configures a redundant router in a network employing a low-cost router that does not support the existing redundancy function so that all interfaces of the existing router can be obtained from the interface switching module (ISM). It provides a router redundancy structure of SOHO-class network that allows the redundant router to have the information of the existing router in the redundant router, and if the failure of the existing router is detected, the redundant router operates instead of the existing router to maintain the network operation. Has its purpose.

도 1은 종래의 소호 네트워크의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional SOHO network.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조의 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a router duplex structure of a subclass network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 이중화 네트워크의 라우터 상태별 연결상태를 나타낸 블록도.3 is a block diagram illustrating a connection state for each router state of the redundant network of FIG. 2.

<도면의 주요부분의 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawings>

10 : WAN20 : 라우터10: WAN20: Router

30 : LAN100 : 이중화 라우터30: LAN100: redundant router

200 : ISM200: ISM

본 발명에 따른 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조는,Router redundancy structure of SOHO network according to the present invention,

소호 네트워크에 구성되는 이중화 기능이 없는 라우터 1과;A router 1 having no redundancy function configured in the SOHO network;

상기 라우터 1에서 갖는 랜 인터페이스 및 웬 인터페이스 각각을 바이패스하도록 하는 인터페이스 스위칭 모듈과;An interface switching module configured to bypass each of the LAN interface and the network interface of the router 1;

상기 인터페이스 스위칭 모듈로부터 라우터 1의 모든 인터페이스를 통하여 송수신 되는 패킷을 모니터링 하여 해당 라우팅 테이블을 업그레이드하고 , 라우터 1의 장애 발생시 대기상태에서 동작상태로 전환되어 라우터 1로 송수신 되는 패킷을 포워딩하여 처리하는 이중화 라우터 2를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Monitors packets transmitted and received through all interfaces of router 1 from the interface switching module, upgrades the corresponding routing table, and transfers packets sent and received to router 1 by processing from router to operation when router 1 fails. It characterized in that it comprises a router 2.

바람직하게, 상기 이중화 라우터 2는Preferably, the redundant router 2 is

상기 라우터 1의 모든 인터페이스를 모니터링 하여, 상기 라우터 1에서 송수신하는 패킷을 모니터링 하여 수신된 임의의 패킷의 발신을 검사하여 시간당 전송 실패율을 계산하고, 상기 시간당 전송 실패율이 임계값을 넘을 경우, 라우터 1의 상태를 장애상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.All interfaces of the router 1 are monitored, and packets transmitted and received by the router 1 are monitored to check the transmission of any received packets to calculate the transmission failure rate per hour, and when the transmission failure rate per hour exceeds a threshold, router 1 It is characterized by determining the state of the failure state.

바람직하게, 상기 이중화 라우터 2는 상기 라우터 1의 장애발생을 감지하고, 상기 라우터 1의 복구를 위한 재기동을 명령할 수 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the redundant router 2 may detect a failure of the router 1 and instruct a restart for the recovery of the router 1.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a router duplex structure of a subclass network according to the present invention configured as described above is as follows.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a router duplication structure of a subclass network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면,WAN(10)과 LAN(30)을 연결하는 이중화 기능이 없는 기존의 라우터(20)와, 상기 라우터(20)에서 송수신 되는 모든 패킷을 바이패스 하는 ISM(인터페이스 스위칭 모듈)(200)과, 상기 ISM(200)에서 바이패스 하는 라우터(20)의송수신 패킷을 모니터링 하여 라우터(20)의 장애를 감지하면 스탠바이 상태에서 액티브 상태로 전환하여 동작하는 이중화 라우터 내부블록(100)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, an existing router 20 having no redundancy function connecting the WAN 10 and the LAN 30 and an ISM (interface switching module) bypassing all packets transmitted and received by the router 20. In operation 200, the ISM 200 monitors the transmission / reception packets of the router 20 bypassing and detects a failure of the router 20. The redundant router internal block 100 operates by switching from the standby state to the active state. It is configured to include.

라우터(20)는 정상적인 상태에서는 'Good' 상태가 되어 패킷을 송수신 하게 된다. 이때, 상기 이중화 라우터 내부블록(100)은 스탠바이 상태에서 ISM(200)에서 바이패스 하는 라우터(20)의 송수신 패킷을 모니터링 하여 수신된 패킷이 발신되었는가를 확인하고, 패킷 전송 실패율을 계산하여 임계값과 비교하여 임계값이상으로 송신 실패율이 커지면 라우터(20)의 장애로 판단하여 라우터(20)의 상태는 'Good'에서 'Bad'로 바뀌고, 이중화 라우터 내부블록(100)은 액티브 상태가 되어 라우터(20)로 송수신 되는 패킷을 이중화 라우터 내부블록(100)에서 포워딩하여 대신 라우터 동작을 수행하게 되는 것이다.The router 20 is in a 'good' state in a normal state to transmit and receive a packet. In this case, the redundant router internal block 100 monitors the transmission / reception packet of the router 20 bypassed from the ISM 200 in the standby state, checks whether the received packet is transmitted, calculates a packet transmission failure rate, and then calculates a threshold value. If the transmission failure rate is larger than the threshold value, the failure of the router 20 is determined as a failure of the router 20. The state of the router 20 changes from 'good' to 'bad', and the redundant router internal block 100 becomes active and the router The packet transmitted and received at 20 is forwarded by the redundant router internal block 100 to perform the router operation instead.

도 3은 도 2의 이중화 네트워크의 라우터 상태별 연결상태를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a connection state for each router state of the redundant network of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 이중화 라우터의 상태를 좀더 자세히 설명하면, 우선 (a)상태는 라우터(20)가 'Good'상태로 정상적인 동작을 하는 상태를 나타낸다.Referring to FIG. 3, the state of the redundant router will be described in more detail. First, (a) state indicates a state in which the router 20 performs normal operation in a 'good' state.

(a)에 나타난 바와 같이, WAN(10)과 같은 외부 인터페이스에서 송수신 되는 패킷은 ISM(200)에서 바이패스 시키고, 라우터(20)를 통해 송수신 되는 패킷이 목적지로 다시 송수신 된다.As shown in (a), packets transmitted and received on an external interface such as WAN 10 are bypassed by the ISM 200, and packets transmitted and received through the router 20 are transmitted and received again to the destination.

또한, 이중화 라우터 내부블록(100)은 라우터(20)로 송수신 되는 패킷을 모니터링하고, 수신되는 패킷이 목적지로 발신되는 것을 체크하여 전송 실패율을 계산하여 미리 설정된 임계치와 비교하여 라우터(20)의 상태를 감지하는 것이다.In addition, the redundant router internal block 100 monitors the packets transmitted and received by the router 20, checks that the received packets are sent to the destination, calculates a transmission failure rate, and compares the state of the router 20 with a preset threshold. To detect.

상기 라우터(20)의 상태가 'Bad'로 바뀌었을 경우, 이중화 라우터 내부블록(100)이 액티브로 전환하여 동작하는 모습을 보인 것이 (b)이다.When the state of the router 20 changes to 'Bad', (b) shows that the redundant router internal block 100 operates by switching to active.

(b)에 나타난 바와 같이 라우터(20)가 'Bad'상태이면, 이중화 라우터 내부블록(100)은 라우터(20)로 송수신 되는 패킷을 자신으로 포워딩하여 라우팅작업을 수행하는 것이다.As shown in (b), if the router 20 is in the 'Bad' state, the redundant router internal block 100 forwards the packets transmitted and received to the router 20 to perform routing.

또한, 상기 이중화 라우터 내부블록(100)은 액티브 동작 중에 라우터(20)를 정상화시키는 작업을 수행할 수도 있는데, 라우터를 재시동 시키는 방법도 그중 하나로써 미리 설정된 콘솔 명령을 통해 수행할 수 있다.In addition, the redundant router internal block 100 may perform a task of normalizing the router 20 during an active operation, and a method of restarting the router may be performed through one of the preset console commands.

상기와 같이 이중화 기능을 가지고 있지 않은 라우터를 사용하는 소호 네트워크에 간단히 이중화 라우터만을 추가로 구성하여 라우터의 이중화를 실현하고, 어느 한쪽 라우터의 장애가 발생해도 네트워크가 정상적으로 동작될 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.By simply configuring a redundant router simply by adding a redundant router to a SOHO network that does not have a redundant function as described above, router redundancy is realized, and the network can operate normally even if one of the routers fails. .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조는 저가의 라우터로 구성된 소호 네트워크에 있어서, 라우터가 이중화 기능을 지원하지 않을 때, 이중화 라우터를 추가로 구성함으로써 간단히 라우터의 이중화를 실현하여 네트워크가 라우터의 장애가 발생하여도 계속 유지되도록 하고, 이중화 라우터에서 장애가 발생한 라우터를 간단히 복구시킬 수 있는 기능을 추가로하여 소호 네트워크 환경을 좀더 안정적으로 구축할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the router redundancy structure of the SOHO-class network according to the present invention realizes router redundancy by additionally configuring a redundant router when the router does not support the redundancy function in the SOHO network composed of low-cost routers. Therefore, the network can be maintained even if a router fails, and the SOHO network environment can be more stably established by adding a function of simply recovering a failed router from a redundant router.

Claims (3)

소호 네트워크에 구성되는 이중화 기능이 없는 라우터 1과;A router 1 having no redundancy function configured in the SOHO network; 상기 라우터 1에서 갖는 랜 인터페이스 및 웬 인터페이스 각각을 바이패스 하도록 하는 인터페이스 스위칭 모듈과;An interface switching module configured to bypass each of the LAN interface and the network interface of the router 1; 상기 인터페이스 스위칭 모듈로부터 라우터 1의 모든 인터페이스를 통하여 송수신 되는 패킷을 모니터링 하여 해당 라우팅 테이블을 업그레이드하고 , 라우터 1의 장애 발생시 대기상태에서 동작상태로 전환되어 라우터 1로 송수신 되는 패킷을 포워딩하여 처리하는 이중화 라우터 2를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조 및 방법.Monitors packets transmitted and received through all interfaces of router 1 from the interface switching module, upgrades the corresponding routing table, and transfers packets sent and received to router 1 by processing from router to operation when router 1 fails. Router redundancy structure and method of SOHO-class network, comprising router 2. 제 1항에 있어서, 상기 이중화 라우터 2는The method of claim 1, wherein the redundant router 2 상기 라우터 1의 모든 인터페이스를 모니터링 하여, 상기 라우터 1에서 송수신하는 패킷을 모니터링 하여 수신된 임의의 패킷의 발신을 검사하여 시간당 전송 실패율을 계산하고, 상기 시간당 전송 실패율이 임계값을 넘을 경우, 라우터 1의 상태를 장애상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조 및 방법.All interfaces of the router 1 are monitored, and packets transmitted and received by the router 1 are monitored to check the transmission of any received packets to calculate the transmission failure rate per hour, and when the transmission failure rate per hour exceeds a threshold, router 1 Router redundancy structure and method for SOHO-class networks, characterized in that the state of the failure state. 제 1항에 있어서, 상기 이중화 라우터 2는 상기 라우터 1의 장애발생을 감지하고, 상기 라우터 1의 복구를 위한 재기동을 명령할 수 있는 것을 특징으로 하는 소호급 네트워크의 라우터 이중화 구조 및 방법.The router duplex structure and method of claim 1, wherein the redundant router 2 detects a failure of the router 1 and instructs a restart for the recovery of the router 1.
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