KR20120134466A - 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법 - Google Patents

메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120134466A
KR20120134466A KR1020110053378A KR20110053378A KR20120134466A KR 20120134466 A KR20120134466 A KR 20120134466A KR 1020110053378 A KR1020110053378 A KR 1020110053378A KR 20110053378 A KR20110053378 A KR 20110053378A KR 20120134466 A KR20120134466 A KR 20120134466A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
path
network
network interface
mesh
data
Prior art date
Application number
KR1020110053378A
Other languages
English (en)
Inventor
한윤섭
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성테크윈 주식회사 filed Critical 삼성테크윈 주식회사
Priority to KR1020110053378A priority Critical patent/KR20120134466A/ko
Priority to PCT/KR2011/008106 priority patent/WO2012165726A1/ko
Publication of KR20120134466A publication Critical patent/KR20120134466A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/06—Transport layer protocols, e.g. TCP [Transport Control Protocol] over wireless
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0811—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking connectivity
    • 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
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/326—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the transport layer [OSI layer 4]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 메쉬 네트워크 시스템의 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법을 개시한다.
본 발명의 메쉬 네트워크 노드의 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용한 데이터 전송 방법은, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 송신 노드가 수신 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 단계와, 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로, 상기 데이터 링크 계층의 상위 계층에서 상기 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계와, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법{Mesh network node and data transferring method thereof}
본 발명은 무선 메쉬 네트워크 시스템의 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
무선 LAN의 한계를 극복하기 위한 새롭게 등장한 무선 네트워크 기술이 무선 메쉬 네트워크 기술이다. 이러한 무선 메쉬 네트워크 기술은 U-항만, U-City (유비쿼터스 도시), 공항에서의 무선 CCTV (IP 카메라) 등을 위한 차세대 소출력 무선 기술로서 중요한 역할이 예상된다. 특히 유선망 설치가 어려운 지역이나 도심지, 홈네트워킹, 센서네트워킹 등 다양한 분야에 적용하며 차세대(4G) 이동통신망으로 활용될 것으로 예상된다.
무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network)는 고정된 무선 라우터(Wireless Router)들이 멀티 홉(multi hop)으로 연결되어, 하나의 무선 백홀 네트워크(Wireless Backhaul Network)를 구성하는 기술이다. 상기 무선 메쉬 네트워크에서는 하나 혹은 여러 개의 게이트웨이(Gateway)라는 특별한 형태의 무선 라우터가 존재하며, 상기 게이트웨이는 무선 메쉬 네트워크 상의 무선 라우터와 외부 인터넷 망을 연결하는 통로의 역할을 수행한다. 각 무선 라우터들은 하위 노드(Node)들에게 무선 통신 서비스를 제공하여, 무선 백홀 네트워크로의 기능을 수행하게 된다.
무선 메쉬 네트워크는 라우팅(routing) 측면에서, 고정된 무선 라우터들로 네트워크를 구성하기 때문에 네트워크 토폴로지(Topology)의 변화가 거의 없으며, 학교나 병원, 회사와 같이 고정된 공간상에서 유비쿼터스(Ubiquitous) 무선 인프라를 저렴하고 쉽게 구축하는 기술로 활용될 수 있다. 상기 네트워크 토폴로지는 네트워크의 배열 형상으로 다수의 기기가 통신 링크로 상호 연결된 방식을 나타낸다.
무선 메쉬 네트워크에서는 현재 경로를 구성하는 단말(또는 링크)의 일부가 통신 불가 상태가 된 경우에 전체적인 종단 간의 라우터 재설정을 통하여 새로이 전체 경로를 재설정해야만 하기 때문에 시간이 지연되고, 그에 따라 원활한 통신 서비스가 불가능한 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 무선 메쉬 네트워크에서 SCTP 프로토콜의 멀티호밍 기능을 이용하여 네트워크의 경로에 장애가 발생할 경우 빠르게 대응할 수 있는 시스템을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티 네트워크 인터페이스를 구비한 메쉬 네트워크 노드의 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용한 데이터 전송 방법은, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 송신 노드가 수신 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 단계; 및 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로, 상기 데이터 링크 계층의 상위 계층에서 상기 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 주경로를 새로 설정하는 단계는, 데이터 링크 계층에서 상기 주경로에서 상기 보조경로로의 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 단계; 상기 네트워크 계층에서 상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 전송 계층으로 전송하는 단계; 상기 전송 계층에서 상기 제1 네트워크 인터페이스 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계; 및 상기 전송 계층에서 상기 SCTP를 사용하여 상기 수신 노드로 주경로 변경을 통지하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 경로 상태 정보는, 대역폭, 데이터 전송률 및 데이터 전송량을 포함할 수 있다.
상기 송신 노드는 각 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 하트비트 메시지를 전송하여 상기 보조경로를 감시할 수 있다.
상기 경로 장애는 네트워크 인터페이스의 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다.
상기 각 계층은 크로스 레이어를 기반으로 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치는, 다수의 네트워크 인터페이스들; 데이터 링크 계층에서, 각 네트워크 인터페이스를 통해 경로 상태 정보를 수집하고, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 상대 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 경로 상태 감지부; 네트워크 계층에서, 상기 경로 상태 정보를 기초로 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 제2 네트워크 인터페이스를 선택하는 경로 선택부; 및 전송 계층에서, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 주경로로 설정하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 사용하여 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 상대 노드로 주경로 변경을 통지하는 경로 설정부;를 포함할 수 있다.
상기 데이터 송수신 장치는, 상기 경로 상태 정보를 저장하고, 크로스 레이어를 기반으로 각 계층 간의 데이터 송수신을 매개하는 계층 관리부;를 더 포함할 수 있다.
상기 메쉬 네트워크 노드는, 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 게이트웨이, 메쉬 라우터, 메쉬 클라이언트를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크 시스템은, 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크를 통해 유선 백본망과 주고 받는 메쉬 게이트웨이; 상기 메쉬 게이트웨이와 무선 메쉬 링크로 연결된 메쉬 라우터; 및 상기 메쉬 라우터와 사용자 링크로 연결되어 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 게이트웨이를 통해 외부 서버와 데이터를 송수신하는 메쉬 클라이언트;를 포함하고, 상기 메쉬 게이트웨이, 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 클라이언트는 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용하여 상기 멀티 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다.
본 발명은 메쉬 네트워크 환경에서 SCTP 전송 프로토콜을 사용함으로써 멀티호밍 기능을 이용하여 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송률을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 크로스 레이어 아키텍처를 기반으로 하여 메쉬 네트워크 노드 간에 끊김 없는 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드 간에 SCTP의 멀티 호밍 특성을 이용하여 데이터를 송수신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 레이어를 기반으로 하는 메쉬 네트워크 노드의 계층 간 데이터 전달 및 기능 수행 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드가 데이터 전송 경로를 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 종래의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
무선 메쉬 네트워크는 첫째 자동 망 구성 기능을 갖는다. 이 기능은 메쉬 네트워크 토폴로지를 무선 환경에서 항시 자동으로 구성한다는 것이다. 이에 따라 생존성이 낮은 기존 점대 다점의 무선통신 방식에 비해 다중 경로에 따른 통신의 신뢰성을 높일 수 있다. 이와 같은 특성은 소방 및 재난통신이나 군통신과 같이 기존 통신 인프라가 열악하거나 상황에 따라 즉시 자동 구성해 통신이 이뤄져야 하는 응용 분야에 유용하다.
무선 메쉬 네트워크는 둘째 자동 망 복구 기능을 갖는다. 무선 메쉬 네트워크는 단일경로를 통한 통신방식이 아니기 때문에 통신이 이뤄지던 단말(노드)에서 물리적 절체나 트래픽의 과부하 등으로 단말(노드)에 문제가 생기면, 현 통신망에서 최적의 새로운 라우팅 경로를 찾게 된다. 이러한 망 복구를 위해 모든 단말(노드)에서는 주기적으로 최적의 무선링크를 탐색하며 자신의 단말에서 처리되는 트래픽의 양 및 지연률 등을 계산하여, 최적의 통신망을 구성할 수 있도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 메쉬 네트워크는 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR), 메쉬 클라이언트(MC)를 포함한다.
메쉬 게이트웨이(MG)는 외부의 인터넷과 고속으로 연결되는 유선 인터페이스가 있는 특별한 메쉬 라우터로서, 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크(Backbone Link)를 통해 유선 백본망과 주고 받는 기능을 한다.
메쉬 라우터(MR)는 메쉬 게이트웨이(MG)와 무선 메쉬 링크(Mesh Link)로 연결되어 넓은 영역에 퍼져있는 사용자(User Node)들인 메쉬 클라이언트(MC)에게 서비스를 제공한다. 메쉬 라우터(MR)는 AP(Access Ponit) 기능을 수행할 수 있다.
메쉬 클라이언트(MC)는 휴대폰, PDA, 노트북, 컴퓨터 등의 단말기이다.
메쉬 네트워크는 메쉬 클라이언트(MC)와 메쉬 라우터(MR)를 연결하는 사용자 링크(User Link)와, 메쉬 라우터(MR)들 사이 또는 메쉬 라우터(MR)와 메쉬 게이트웨이(MG)를 연결하는 메쉬 링크가 어떤 종류의 통신 기술을 사용하는가에 따라 이종 메쉬 망 또는 동종 메쉬 망으로 구분할 수 있다.
메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR), 및 메쉬 클라이언트(MC)는 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)를 전송 계층 프로토콜로 사용한다. 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC) 각각은 하나 이상의 통신 인터페이스를 구비하여 다수의 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 멀티 호밍 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC) 각각은 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다.
도시되지 않았으나 메쉬 게이트웨이(MG)와 통신하는 서버 또한 SCTP를 전송 계층 프로토콜로 사용하고, 하나 이상의 통신 인터페이스를 구비하여 다수의 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 멀티 호밍 기능을 갖고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다.
SCTP는 PSTN 망에서 사용되는 시그널링 메시지(Signaling Messages)를 인터넷 망의 IP 네트워크 상에서 전송하기 위해 IETF SIGTRAN 워킹 그룹에서 2000년 10월 표준으로 제안(RFC 2960)한 전송 프로토콜이다. 또한 SCTP는 IP 레이어 위에서 동작하는 TCP와 같은 연결 지향적인 프로토콜로 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하며, 연결(Association) 조절시 발생할 수 있는 DOS 공격(Denial of Service Attacks)이나 매스커레이딩(Masquerading) 공격에 안전하도록 설계되어 있다. 또한 SCTP에는 멀티 스트리밍(Multi-Streaming) 기능이 있어 TCP의 헤드 오브 라인 블록킹(Head Of Line Blocking)으로 인한 성능 저하 문제를 해결하고 있으며, 특히 SCTP 연결 노드들이 여러 개의 IP를 가질 수 있는 멀티 홈드(Multi-Homed)일 경우 복수 개의 통신 경로를 조절하여 주 경로(Primary Path)에 경로 장애가 발생하더라도 다른 통신 경로로 데이터를 전송하는 멀티 호밍(Multi-Homing) 기능을 할 수 있어 데이터 전송의 신뢰성을 높일 수 있다.
SCTP의 멀티 호밍 특성을 통해, 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)는 2개 이상의 IP를 한 세션에서 사용할 수 있고, 이를 통해 경로 장애에 대한 복구(Fail-over) 기능 및 빠른 손실 복구 기능 등을 제공할 수 있다. SCTP는 2개의 연결(Associations)을 맺어 한쪽 연결이 장애가 발생할 경우 다른쪽 연결로 데이터를 재전송하여 TCP, UDP, RTP에 비해 신뢰성이 뛰어난 구조를 갖는다. 따라서, SCTP를 사용하는 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)는 하나의 인터페이스나 그 인터페이스가 속한 망이 동작을 하지 않더라도, 다른 인터페이스 연결을 이용하여 빠른 시간 내에 통신 장애를 극복할 수 있으며, 수신 측과 끊김 없이 통신을 지속할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드 간에 SCTP의 멀티 호밍 특성을 이용하여 데이터를 송수신하는 예를 보여주는 도면이다.
여기서 메쉬 네트워크 노드는 메쉬 게이트웨이(MG), 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)를 포함한다.
각 메쉬 네트워크 노드는 네트워크 인터페이스를 지원하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)(이하, '네트워크 인터페이스'라고 함)를 적어도 하나 이상 내부에 탑재하고 있다. 상기 네트워크 인터페이스는 휴대인터넷(Wibro)을 지원하는 휴대인터넷 인터페이스, 무선 LAN을 지원하는 무선 LAN 인터페이스, CDMA 통신을 지원하는 CDMA 인터페이스 등을 포함한다. 네트워크 인터페이스(NIC)는 후술하는 물리 계층의 일부 기능을 담당하며 그 기능을 수행한다.
SCTP 연결되는 인접하는 두 메쉬 네트워크 노드는 각각 하나 이상의 네트워크 인터페이스(멀티 네트워크 인터페이스)를 구비하여, 두 메쉬 네트워크 노드 간에는 데이터를 송수신하는 2개 이상의 물리적인 경로가 존재한다. 하나의 네트워크 인터페이스는 하나의 경로에 대응하며, 따라서 경로 변경은 네트워크 인터페이스 변경을 나타낸다. 데이터가 전송되는 경로를 주경로(1차 경로, Primary Path)라 하고, 그 외 미사용 경로를 보조경로(2차 경로, Secondary Path)라 한다.
SCTP 연결되는 두 개의 메쉬 네트워크 노드(송신 노드와 수신 노드)는 멀티 네트워크 인터페이스의 각각에 IP가 할당된 멀티 홈드(Multi homed) 노드로서, 2개 이상의 사용 가능한 네트워크 인터페이스에 할당된 IP를 처음 SCTP 연결할 때 상호의 IP를 교환하여 각 IP에 해당하는 데이터 전송 경로를 확보하게 된다.
연결이 성립된 후 송신 노드는 여러 개의 경로 중 하나를 선택하여 데이터 전송을 위한 주경로로 사용하고, 다른 경로들은 보조경로로서 휴지(Idle) 상태로 있게 된다. 이때 송신 노드는 하트비트(HEARTBEAT) 메시지를 사용하여 보조경로의 사용 가능 여부를 확인할 수 있다.
송신 노드는 수신 노드와의 사이에 2개 이상의 물리적인 경로가 존재하는 경우, 모든 경로를 통해 하트비트 메시지를 주기적으로 수신 노드로 전송하고, 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신한다.
송신 노드는 주기적으로 하트비트 메시지(HEARTBEAT message)를 생성하여 수신 노드로 전달한다. 하트비트 메시지를 수신한 수신 노드는 정상적인 수신을 통지하기 위해 송신 노드로 하트비트 ACK(Acknowledgement)를 전달한다.
송신 노드는 ACK (하트비트 ACK, 데이터 ACK) 수신 여부로 경로 장애를 판단할 수 있다. 송신 노드는 ACK가 수신되지 않으면 경로에 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 송신 노드는 ACK를 분석하여 응답 시간(Round Trip Time, 이하, 'RTT'라 함)을 측정하고, RTT를 기초로 경로의 대역폭 및 전송 속도를 측정할 수 있다.
송신 노드는 하트비트 메시지를 사용하여 획득된 경로 상태 정보를 기초로, 데이터를 전송할 주경로를 선택할 수 있다. 하트비트 메시지를 사용하여 획득된 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth) 등을 포함한다.
송신 노드는 주경로로 하나의 네트워크 인터페이스가 설정되면, 설정된 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 수신 노드로 전송한다. 동시에 송신 노드는 보조경로를 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태를 수집한다.
송신 노드는 주경로의 네트워크 인터페이스에 장애가 발생하면, 경로 상태 정보를 기초로 하나의 보조경로의 네트워크 인터페이스를 선택한다. 송신 노드는 선택된 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 끊김 없이 전송할 수 있다.
도 2(a)를 참조하면, 송신 노드는 주경로로 하나의 네트워크 인터페이스가 설정되면, 설정된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다. 동시에 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들을 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태 정보를 수집한다.
송신 노드는 주경로에 장애(네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등)가 발생되면, 이를 검출하고 경로 변경 프로세스를 수행한다.
도 2(b)를 참조하면, 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 하나의 네트워크 인터페이스를 선택하고, 선택된 네트워크 인터페이스를 주경로로 변경한다. 이에 따라 장애가 발생한 네트워크 인터페이스는 보조경로로 변경된다.
송신 노드는 새로이 선택된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다. 동시에 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들을 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태를 수집한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 메쉬 네트워크 노드는 정보를 원하는 각 계층 간 컨트롤 및 데이터 이동이 용이하고 유연한 새로운 계층적 접근 방법인 크로스 레이어 아키텍처를 기반으로 내부 프로세스를 처리한다.
도 12와 같이 종래에는 각 계층별 프로토콜 구조를 사용하기 때문에 각 계층이 독립적이며 강하게 분리되어 있는 특징이 있다. 이러한 특징은 필요한 정보를 원하는 계층(Layer)에 데이터 및 컨트롤 정보의 유연한 전달이 힘들다.
반면, 크로스 레이어 아키텍처는 프로토콜 스택 계층 간 데이터 교환 시 기본적으로 OSI 프로토콜처럼 유기적이고 계층적인 데이터 교환이 가능하고, 크로스 레이어의 특징인 데이터 교환을 필요로 하는 어떠한 프로토콜 스택으로도 데이터 송수신이 가능하다.
물리 계층(Physical Layer)은 실질적으로 전송을 담당하는 계층으로, 연결된 두 노드 간의 데이터 전송을 위해 링크를 활성화하고 관리하기 위한 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성 등을 정의한다. 물리 계층은 상위 계층들을 통해 형성된 패킷을 전기적 신호로 변경하고, 물리 매체(예를 들어, 주파수)를 전송 매체로 하여 데이터를 송수신한다.
데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 물리적 링크를 통하여 데이터를 신뢰성있게 전송하는 계층이다. 데이터 링크 계층은 물리적 어드레싱, 네트워크 토폴로지, 물리적 링크 관리, 에러 통지, 논리적 단위의 프레임 구성, 흐름 제어 등을 담당한다.
네트워크 계층(Network Layer)은 상위 계층으로 연결하는데 필요한 데이터 전송과 경로 선택 기능을 갖는다. 네트워크 계층은 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적 경로를 선택할 수 있다. 네트워크 계층의 프로토콜로 IP(Internet Protocol)가 있다.
전송 계층(Transport Layer)은 SCTP를 프로토콜로 사용하여, 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 경로를 확보함으로써 SCTP 연결된 메쉬 네트워크 노드 간에 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. 전송 계층은 오류복구, 혼잡제어 등을 담당한다.
응용 계층(Application Layer)은 사용자로부터 데이터를 받아 하위 계층으로 전달하고, 하위 계층으로부터 받은 데이터를 사용자에게 전달한다. 응용 계층은 사용자 인터페이스(User Interface), 네트워크 데이터를 사용하는 응용 소프트웨어(Application Software) 기능을 한다.
본 발명은 크로스 레이어 최적화(Cross-Layer Optimization)에 의해 하위 계층 정보를 상위 계층에 전달 및 통지할 수 있으며, 상위 계층은 하위 계층에서 받은 정보를 이용해서 고속으로 정보를 처리할 수 있다. 또한 역으로 상위 계층 정보를 하위 계층에 전달할 수 있으며, 하위 계층은 상위 계층의 정보를 이용해서 정보 처리를 수행할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 레이어를 기반으로 하는 메쉬 네트워크 노드의 계층 간 데이터 전달 및 기능 수행 방법을 설명하는 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 각 계층이 기능을 수행한다.
도 4를 참조하면, 데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다. 여기서, 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 포함한다. 데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 기초로 경로 장애 및 사용 가능 여부를 판단할 수 있다.
데이터 링크 계층은 시시각각 변화하는 네트워크 환경을 감시하여 각 네트워크 인터페이스에서 사용 가능한 대역폭을 측정한다. 사용 가능 대역폭은 RTT 값으로 측정할 수 있다. 다른 예로서, 전송 경로의 대역폭은 서버에서 경로별로 미리 할당하여 설정할 수 있다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 네트워크 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다.
데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S501).
네트워크 계층은 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송할 최적의 경로를 선택할 수 있다(S503). 네트워크 계층은 선택된 경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하여, SCTP 전송 계층으로 전달할 수 있다.
SCTP 전송 계층은 네트워크 계층으로부터 수신한 IP 주소를 갖는 네트워크 인터페이스를 통해 데이터가 전송되도록 경로를 설정한다(S505).
응용 계층은 SCTP 전송 계층에서 설정된 경로에서의 사용 가능 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S507). 응용 계층은 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 경로의 사용 가능 대역폭을 확인할 수 있다.
본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 빠른 시간에 상위 계층에서 하위 계층의 정보를 이용함으로써 전송 지연 없이 데이터를 전송할 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 6을 참조하여 SCTP 전송 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다.
데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S601).
SCTP 전송 계층은 경로 상태 정보를 기초로 데이터 전송량을 억제하는 혼잡제어(Congestion Control)를 실시한다(S603). 망 내에 존재하는 패킷의 수가 과도하게 증가되는 현상을 혼잡(Congestion) 이라고 정의하며, 혼잡 현상을 방지하거나 제거하는 기능을 혼잡제어(Congestion Control)라고 한다. 예를 들어, SCTP 전송 계층은 혼잡 현상에 의해 하위 계층의 통신이 중단되었을 때, 패킷의 손실(Loss)이 발생했을 때, 네트워크(망) 사정이 나빠졌을 때 등 네트워크 상황에 따라 데이터 전송량을 조절할 수 있다. 네트워크 상황에 따라 사용 가능 대역폭이 줄어들 경우, 좁은 네트워크 대역폭에 많은 양의 데이터를 주입하려고 시도하게 되어 네트워크의 부하가 가중된다. SCTP 전송 계층은 데이터 링크 계층에서 감지된 대역폭 변화를 기초로 응용 계층으로 데이터 전송량 및 전송률 변경을 요청할 수 있다.
응용 계층은 SCTP 전송 계층의 혼잡 제어에 따라 데이터 전송량 및 전송률을 변경한다(S605).
데이터 링크 계층은 SCTP 전송 계층의 혼잡 제어 후 경로 상태 정보를 수집한다(S607). 혼잡 제어를 실시하게 되면 데이터 전송률이 급격히 떨어지게 된다. 데이터 링크 계층은 이러한 데이터 전송률의 변화 등을 감지할 수 있다.
데이터 링크 계층에서 경로 상의 데이터 전송률의 변화 등을 감지하면, 네트워크 계층은 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송할 최적의 경로를 선택할 수 있다(S609). 네트워크 계층은 선택된 경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하여, SCTP 전송 계층으로 IP 주소 변경을 전달한다.
SCTP 전송 계층은 IP 주소 변경 정보를 기초로 변경된 IP 주소를 갖는 네트워크 인터페이스를 통해 데이터가 전송되도록 경로를 설정한다(S611).
응용 계층은 SCTP 전송 계층에서 설정된 경로에서의 사용 가능 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S613). 응용 계층은 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 새롭게 설정된 경로의 사용 가능 대역폭을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식을 이용하여 혼잡 제어시 빠르게 네트워크 인터페이스를 변경함으로써 데이터 전송 지연(Delay) 및 데이터 패킷 손실(Packet Loss) 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 7을 참조하여 응용 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다.
데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S701).
응용 계층은 경로 상태 정보, 특히 대역폭을 기초로 특정 경로에서의 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S703). 응용 계층은 설정된 데이터 전송량 및 전송률에 따라 데이터를 SCTP 전송 계층으로 제공할 수 있다.
본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 상위 계층에서 빠른 시간에 하위 계층의 정보를 이용함으로써 전송 지연 없이 데이터를 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다.
이하에서는 편의상 다수의 네트워크 인터페이스에서 제1 네트워크 인터페이스(20) 및 제2 네트워크 인터페이스(30)를 예로 설명하겠다.
수신 노드(50)와 SCTP 연결된 송신 노드(10)는 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(20, 30)를 통해 하트비트 메시지(101, 103)를 주기적으로 수신 노드(50)로 전송하고, 수신 노드(50)로부터 하트비트 ACK(102, 104)를 수신한다. 송신 노드(10)는 하트비트 ACK(102, 104) 수신 여부 및 하트비트 ACK(102, 104)를 분석하여 경로 상태 정보를 수집한다.
송신 노드(10)는 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송하는 주경로를 위한 네트워크 인터페이스로 제1 네트워크 인터페이스(20)를 설정한다(105). 송신 노드(10)는 선택된 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 수신 노드(50)로 데이터(106)를 전송하고, ACK(107)를 수신 노드(50)로부터 수신한다. 그리고 송신 노드(10)는 데이터(106)를 전송하는 중에도 휴지 상태에 있는 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스(30)를 통해 주기적으로 하트비트 메시지(103)를 수신 노드(50)로 전송하여 보조경로가 사용 가능한지 주기적으로 모니터링 한다.
송신 노드(10)는 만약 주경로에서 경로 장애(Path Fail)를 검출한 경우(108), 수신 노드(50)와 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스(30)를 주경로를 위한 네트워크 인터페이스로 설정하고, 이전 경로에 대한 연결 정보를 새로운 경로에 대하여 자동적으로 적용하도록 한다. 여기서, 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다. 데이터 전송에 대한 ACK를 미수신한 경우 주경로 장애로 검출할 수 있다.
구체적으로, 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통한 데이터의 전송 경로를 주경로로 하여 데이터 전송 중 경로 장애가 발생한 경우(108), 데이터 링크 계층에서 경로 상태 감지 동작에 의해 주경로에서의 경로 장애 발생을 감지한다(PATH FAIL ALAM)(109).
데이터 링크 계층은 경로 변경 요청 정보를 네트워크 계층으로 전달함으로써, 제1 네트워크 인터페이스(20)로부터 제2 네트워크 인터페이스(30)로의 네트워크 인터페이스 변경(즉, 경로 변경)을 통지한다(110). 데이터 링크 계층 변경 정보는 데이터 링크 계층 연결 설정 및 해지, 링크 업 및 링크 다운 정보 등을 포함한다.
네트워크 계층은 경로 변경 요청 정보에 따라 경로 상태 정보를 기초로 제2 네트워크 인터페이스(30)의 IP 주소를 획득하고, IP 주소 변경을 포함하는 라우팅 정보를 SCTP 전송 계층으로 전송한다(111).
SCTP 전송 계층은 제2 네트워크 인터페이스(30)를 주경로의 네트워크 인터페이스로 설정한다(112).
SCTP 전송 계층은 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 통하여 주경로의 네트워크 인터페이스가 변경되었음을 알리는 SET-PRIMARY 메시지(113)를 생성하여, 수신 노드(50)로 전송한다. 한편, 제1 네트워크 인터페이스(20)는 보조경로의 네트워크 인터페이스가 된다.
송신 노드(10)는 제2 네트워크 인터페이스(30)를 통해 데이터(114)를 수신 노드(50)로 전송한다. 그리고, 송신 노드(10)는 데이터(114)를 전송하는 중에 휴지 상태에 있는 보조경로의 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 주기적으로 하트비트 메시지(115)를 수신 노드(50)로 전송하여 보조경로가 사용 가능한지 주기적으로 모니터링 한다. 제1 네트워크 인터페이스(20)를 이용하는 보조경로가 복구되면, 송신 노드(10)는 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 하트비트 ACK(116)를 수신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 메쉬 네트워크 노드는 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(NIC1, NIC2), 경로 상태 감지부(201, 202), 경로 선택부(210), 혼잡 제어부(221), 경로 설정부(222), 전송률 설정부(230), 및 계층 관리부(240)를 포함한다.
메쉬 네트워크 노드는 물리 계층에 다수의 네트워크 인터페이스들을 포함하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)를 주경로로 하고, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)를 보조경로로 하여 설명하겠다.
데이터 링크 계층의 경로 상태 감지부(201)는 데이터 링크 계층에서 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(NIC1, NIC2)를 통해 실시간 경로를 감시하고, 경로 상태 정보를 수집한다. 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 포함한다. 경로 상태 정보는 계층 관리부(240)로 전송되어 경로 상태 저장부(250)에 저장된다.
경로 상태 감지부(201)는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)를 통해 데이터를 전송하는 도중에 장애가 감지되면, 메쉬 네트워크 노드가 경로 변경 절차를 수행하도록 한다. 여기서, 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다.
경로 상태 감지부(201)는 경로 선택부(210)로 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)로부터 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)로의 변경을 통지한다. 경로 상태 감지부(201)는 데이터 링크 계층 연결 설정 및 해지, 링크 업 및 링크 다운 정보 등을 네트워크 계층으로 전송함으로써 네트워크 인터페이스 변경 및 경로 변경 요청을 통지할 수 있다.
네트워크 계층의 경로 선택부(210)는 경로 변경 요청에 따라 경로 상태 정보를 판독하여 분석한 후, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 획득한다. 경로 선택부(210)는 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 포함한 IP 주소 변경 정보를 경로 설정부(222)로 전송한다.
SCTP 전송 계층의 경로 설정부(222)는 주경로를 설정하고, 주경로의 네트워크 인터페이스 변경을 상대 노드로 통지한다. 경로 설정부(222)는 IP 주소 변경 정보를 기초로, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 주경로의 IP 주소로 설정한다. 경로 설정부(222)는 주경로의 네트워크 인터페이스가 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)로 변경되었음을 알리는 경로 변경 메시지(SET-PRIMARY)를 생성하고, 이를 상대 노드로 전송한다.
SCTP 전송 계층의 혼잡 제어부(221)는 경로 상태 정보를 기초로 혼잡 제어를 수행하여 경로의 데이터 전송량 및 전송률 변경을 유도한다.
응용 계층의 전송률 설정부(230)는 경로 상태 정보를 기초로 주경로의 네트워크 인터페이스를 통해 전송될 데이터의 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다.
계층 관리부(140)는 크로스 레이어 최적화를 수행하여 각 계층 간에 유기적인 데이터 교환이 가능하도록 각 계층으로부터 수신한 데이터를 타 계층으로 전달하여, 계층 간 데이터 전달을 매개한다. 계층 관리부(140)의 경로 상태 저장부(250)에는 경로 ID, 네트워크 인터페이스에 관한 정보(네트워크 인터페이스 IP 주소, 네트워크 인터페이스 상태 또는 네트워크 상태), 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 저장한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다.
메쉬 네트워크 노드인 송신 노드와 수신 노드는 SCTP 연결되며, 하나 이상의 네트워크 인터페이스, 즉 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 네트워크 인터페이스의 각각에 IP 주소가 할당된 멀티 홈드(Multi homed) 노드이다. 송신 노드의 네트워크 인터페이스와 수신 노드의 네트워크 인터페이스는 일대일로 대응하며 각각 경로를 형성한다.
도 10을 참조하면, 송신 노드는 데이터 링크 계층에서 수신 노드와의 사이에 존재하는 모든 경로의 경로 상태 정보를 수집한다(S801). 송신 노드는 각 경로의 네트워크 인터페이스를 통해 하트비트 메시지를 주기적으로 수신 노드로 전송하고, 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신한다. 송신 노드는 하트비트 ACK 수신 여부 및 하트비트 ACK를 분석하여 경로 상태 정보를 획득한다.
송신 노드는 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송하는 주경로의 네트워크 인터페이스를 선택하고, 선택된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다(S803). 그리고, 송신 노드는 ACK 수신 여부 및 ACK를 분석하여 경로 상태 정보를 획득한다.
송신 노드는 경로 상태 정보를 기초로 주경로의 경로 장애를 검출하면(S805), 휴지 상태인 보조경로의 네트워크 인터페이스를 주경로의 네트워크 인터페이스로 변경한다(S807). 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등을 포함한다.
송신 노드는 새로 설정된 주경로의 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다(S809). 송신 노드는 새로 설정된 주경로의 경로 상태 정보를 기초로 대역폭을 검출하고, 검출된 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 결정할 수 있다. 한편, 송신 노드는 경로 장애가 검출되었던 경로의 네트워크 인터페이스를 통해 주기적으로 하트비트 메시지를 수신 노드로 전송하고, 경로 장애가 복구되면 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드가 데이터 전송 경로를 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 송신 노드는 주경로의 경로 장애를 검출하면, 보조경로를 주경로로 변경하여 끊김 없이 데이터를 수신 노드로 전송한다.
데이터 링크 계층에서 주경로의 경로 장애를 검출하면(S901), 데이터 링크 계층은 주경로에서 보조경로로의 경로 변경을 위한 동작을 수행한다. 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등을 포함한다. 데이터 링크 계층에서 검출된 경로 상태 정보는 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 네트워크 계층, SCTP 전송 계층, 응용 계층으로 각각 전송할 수 있다.
데이터 링크 계층은 네트워크 인터페이스 변경을 네트워크 계층으로 통지하여 경로 변경을 요청한다(S903).
네트워크 계층은 경로 변경 요청에 따라 경로 상태 정보를 기초로, 변경된 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하고, SCTP 전송 계층으로 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 통지한다(S905).
SCTP 전송 계층은 주경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 변경하여 주경로를 새로 설정한다(S907).
SCTP 전송 계층은 수신 노드로 주경로의 네트워크 인터페이스 변경을 통지하는 메시지(SET-PRIMARY)를 전송하여, 주경로 변경을 요청한다(S909).
본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 멀티 네트워크 인터페이스를 구비한 메쉬 네트워크 노드의 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서,
    데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 송신 노드가 수신 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 단계; 및
    데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로, 상기 데이터 링크 계층의 상위 계층에서 상기 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주경로를 새로 설정하는 단계는,
    데이터 링크 계층에서 상기 주경로에서 상기 보조경로로의 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 단계;
    상기 네트워크 계층에서 상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 전송 계층으로 전송하는 단계; 및
    상기 전송 계층에서 상기 제1 네트워크 인터페이스 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 주경로를 새로 설정하는 단계는,
    상기 전송 계층에서 상기 SCTP를 사용하여 상기 수신 노드로 주경로 변경을 통지하는 단계;를 더 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경로 상태 정보는, 대역폭, 데이터 전송률 및 데이터 전송량을 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신 노드는 각 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 하트비트 메시지를 전송하여 상기 보조경로를 감시하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경로 장애는 네트워크 인터페이스의 고장, 네트워크 장애, 및 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각 계층은 크로스 레이어를 기반으로 상호 간에 데이터를 송수신하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법.
  9. 다수의 네트워크 인터페이스들;
    데이터 링크 계층에서, 각 네트워크 인터페이스를 통해 경로 상태 정보를 수집하고, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 상대 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 경로 상태 감지부;
    네트워크 계층에서, 상기 경로 상태 정보를 기초로 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 제2 네트워크 인터페이스를 선택하는 경로 선택부; 및
    전송 계층에서, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 주경로로 설정하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 사용하여 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 상대 노드로 주경로 변경을 통지하는 경로 설정부;를 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 경로 상태 정보를 저장하고, 크로스 레이어를 기반으로 각 계층 간의 데이터 송수신을 매개하는 계층 관리부;를 더 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 경로 상태 감지부는,
    상기 주경로 장애로 인한 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 경로 선택부는,
    상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 상기 전송 계층으로 전송하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 경로 설정부는,
    상기 제1 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 메쉬 네트워크 노드는, 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 게이트웨이, 메쉬 라우터, 메쉬 클라이언트를 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치.
  15. 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크를 통해 유선 백본망과 주고 받는 메쉬 게이트웨이;
    상기 메쉬 게이트웨이와 무선 메쉬 링크로 연결된 메쉬 라우터; 및
    상기 메쉬 라우터와 사용자 링크로 연결되어 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 게이트웨이를 통해 외부 서버와 데이터를 송수신하는 메쉬 클라이언트;를 포함하고,
    상기 메쉬 게이트웨이, 상기 메쉬 라우터, 및 상기 메쉬 클라이언트는 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용하여 상기 멀티 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신하는 무선 메쉬 네트워크 시스템.
KR1020110053378A 2011-06-02 2011-06-02 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법 KR20120134466A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110053378A KR20120134466A (ko) 2011-06-02 2011-06-02 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법
PCT/KR2011/008106 WO2012165726A1 (ko) 2011-06-02 2011-10-28 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110053378A KR20120134466A (ko) 2011-06-02 2011-06-02 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120134466A true KR20120134466A (ko) 2012-12-12

Family

ID=47259545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110053378A KR20120134466A (ko) 2011-06-02 2011-06-02 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20120134466A (ko)
WO (1) WO2012165726A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101475179B1 (ko) * 2014-05-29 2014-12-22 김해홍 아이시엠피를 기반으로 한 무선 네트워크 스위치 전환 시스템 및 방법
WO2018131735A1 (ko) * 2017-01-10 2018-07-19 (주)코콤 홈 영역 네트워크의 통화권 외 영역의 중계 장치 및 방법
KR102134895B1 (ko) * 2019-11-28 2020-07-17 주식회사 모비젠 멀티호밍 sctp노드 상에서 동작하는 sctp 유저 어플리케이션의 패킷 분석 시스템 및 그 방법
KR102549411B1 (ko) * 2022-11-09 2023-06-29 임재평 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101630519B1 (ko) * 2014-08-12 2016-06-24 삼성에스디에스 주식회사 데이터 트래픽의 전송을 제어하는 장치 및 방법
US9967194B2 (en) * 2014-10-30 2018-05-08 Nec Corporation Network control system, control device, network information management method, and storage
KR102583850B1 (ko) 2015-07-28 2023-10-04 삼성전자주식회사 커넥션 방식을 지원하는 메쉬 네트워크에서 신호 송/수신 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245856B1 (ko) * 2006-09-29 2013-03-20 삼성전자주식회사 이종 이상의 무선 통신 규격을 지원하는 멀티 무선 메쉬네트워크 시스템 및 그 제어방법
KR20090071820A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 모다정보통신 주식회사 윈도우 기반의 이동 단말에서 ＳＣＴＰＬＩＢ를 이용한ｍＳＣＴＰ 핸드오버 방법
KR20100026721A (ko) * 2008-09-01 2010-03-10 삼성전자주식회사 에스씨티피의 네트워크 인터페이스 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법
KR101064002B1 (ko) * 2008-11-24 2011-09-08 한국과학기술원 다중 인터페이스를 탑재한 이동 단말 및 멀티미디어 스트리밍 수신 방법, 다중 망을 이용한 멀티미디어 스트리밍 제공 서버 및 그 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101475179B1 (ko) * 2014-05-29 2014-12-22 김해홍 아이시엠피를 기반으로 한 무선 네트워크 스위치 전환 시스템 및 방법
WO2018131735A1 (ko) * 2017-01-10 2018-07-19 (주)코콤 홈 영역 네트워크의 통화권 외 영역의 중계 장치 및 방법
KR102134895B1 (ko) * 2019-11-28 2020-07-17 주식회사 모비젠 멀티호밍 sctp노드 상에서 동작하는 sctp 유저 어플리케이션의 패킷 분석 시스템 및 그 방법
KR102549411B1 (ko) * 2022-11-09 2023-06-29 임재평 멀티홉 메쉬 네트워크용 통신장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012165726A1 (ko) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7778220B2 (en) Method to loadbalance among mobile IPv6 home agents
Amir et al. Fast handoff for seamless wireless mesh networks
US7433317B2 (en) Network connection apparatus and network connection switching method
JP5194112B2 (ja) 多重インターフェースの同時使用のためのインテリジェントコネクティビティフレームワーク
US9059902B2 (en) Procedures, apparatuses, systems, and computer-readable media for operating primary and backup network elements
EP2671352B1 (en) System and method for aggregating and estimating the bandwidth of multiple network interfaces
CN107534605B (zh) 用于选择网络连接集中器的方法
US8509059B2 (en) Method for operating a virtual router redundancy protocol router and communication system therefor
KR20120134466A (ko) 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법
JP5801175B2 (ja) パケット通信装置および方法
KR102050910B1 (ko) 연결 실패 시에 홈 네트워크에 대한 재라우팅을 인에이블시키는 방법 및 시스템
EP1727309A1 (en) Methods and apparatus for monitoring link integrity for signaling traffic over a path traversing hybrid ATM/ethernet infrastructure in support of packet voice service provisioning
US20060149851A1 (en) Inter-router adjustment method, router priority calculation device, and router device
WO2008109043A2 (en) Base stations routing traffic over a packet backhaul network to multiple routing elements
JP2016513420A (ja) Ｉｄ／ロケータ分離に基づくネットワークのマルチホーミング環境におけるリンク障害検出および正常動作中のリンクへのセッション切り替えの方法
WO2010095028A2 (en) Maximum transmission unit (mtu) size discovery mechanism and method for data-link layers
WO2012062069A1 (zh) 双向转发检测报文的发送方法及设备
Dreibholz et al. A new scheme for IP-based Internet-mobility
Amir et al. The SMesh wireless mesh network
Wang et al. Concurrent multipath transfer protocol used in ad hoc networks
Dhraief et al. Autonomic management of the HIP-based M2M overlay network
Dhraief et al. An M2M gateway-centric architecture for autonomic healing and optimising of machine-to-machine overlay networks
Saito et al. AMS: An adaptive TCP bandwidth aggregation mechanism for multi-homed mobile hosts
Chang et al. An agile vertical handoff scheme for heterogeneous networks
EP2192743B1 (en) A method and a system for failure protection of layer 2 control connection

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid