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KR100310302B1 - 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트레이블을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법 - Google Patents

멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트레이블을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
MPLS 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
MPLS 망에서 다자간 통신을 위한 멀티캐스트를 지원하기 위해 멀티캐스트 레이블 정보를 구성하여 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 방법을 제공.
3. 발명의 해결방법의 요지
레이블 에지 라우터에서 업스트림 노드로 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로가 포함된 참가메시지를 송신하고, 업스트림의 노드는 수신된 모든 참가 메시지를 병합하여, 새로 할당된 레이블과 명시적 역방향 경로를 포함하는 참가 메시지를 업스트림 노드로 전송하며, 멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 레이블 정보를 수신하면, 상기 레이블 정보의 트리루트 정보에서 자신의 식별자를 제거한 후, 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드로 송신한다.

Description

멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법{METHOD OF MULTICAST LABEL SWITCHED PATH ESTABLISHMENT USING MULTICAST LABEL IN MPLS NETWORK}
본 발명은 멀티프로토콜 레이블 스위칭(MPLS: Multiprotocol LabelSwitching) 망에서 멀티캐스트를 지원하기 위한 멀티캐스트 레이블 교환 경로 설정방법에 관한 것이다.
현재 멀티프로토콜 레이블 스위칭(MPLS)은 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 표준화 작업 중에 있으며, 네트워크 계층 라우팅과 결합한 레이블 교환 기반 포워딩 기술이다. 본 발명에서는 멀티캐스트 레이블 정보를 구성하여 이 정보로부터 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정한 후, 이 경로를 통해 멀티캐스트 레이블 정보를 전송함으로써 MPLS 망에서 멀티캐스트를 지원할 수 있는 교환경로 설정방법에 관한 것이다.
MPLS 망에서 멀티캐스트 레이블은 레이블 교환을 위한 값이며, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 형성한다. 따라서, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하기 위한 신호 프로토콜로서 제약 기반 레이블 분배 프로토콜(CR-LDP: Constraint Based Label Distribution Protocol)이 사용되며, IETF에서 표준화되고 있다. 제약 기반 레이블 분배 프로토콜(CR-LDP)은 레이블 분배 프로토콜(LDP)에 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 지원하는 기능이 추가된 것으로서, 망 계층의 라우팅 정보와 결합되어 할당된 멀티캐스트 레이블을 그룹에 참가한 MPLS 노드에 분배한다. 그런데, 종래의 제약 기반 레이블 분배 프로토콜(CR-LDP)은 멀티캐스트 레이블 정보를 구성하는 항목이나 멀티캐스트 레이블 교환 경로 설정 방법에 대해서는 아직 고려하지 않고 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, MPLS 망에서 다자간 통신을 위한 멀티캐스트를 지원하기 위해 멀티캐스트 레이블 정보를 구성하여 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명이 적용되는 소프트웨어 블록 및 정보의 구성도.
도2는 본 발명에 따른 멀티캐스트 레이블 정보의 전송 과정을 설명하기 위한 도면.
도3은 본 발명에 따른 멀티캐스트 경로 설정 방법 중 MPLS 망이 멀티캐스트 레이블 스위치 경로를 설정하기 위하여 요구되는 레이블 스위칭 라우터에서의 교환 경로 설정 과정에 대한 흐름도.
도4는 본 발명에 따른 멀티캐스트 경로 설정 방법 중 멀티캐스트 레이블 스위치 경로를 설정하기 위한 레이블 에지 라우터의 동작 과정에 대한 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 라우터들이 트리 구조로 연결된 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법에 있어서, 레이블 에지 라우터에서 자신의 업스트림 노드인 레이블 스위칭 라우터로 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로가 포함된 참가메시지를 송신하는 제1단계; 상기 업스트림의 레이블 스위칭 라우터는 수신된 모든 참가 메시지를 병합하여, 레이블을 할당한 다음에 포워딩 테이블의 포워딩 엔트리에 레이블을 할당하고, 상기 할당된 레이블과 명시적 역방향 경로를 포함하는 참가 메시지를 자신의 업스트림 노드로 전송하는 제2단계; 멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 레이블 정보를 수신하면, 상기 레이블 정보의 트리루트 정보에서 자신의 식별자를 제거한 후, 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드로 송신하는 제3단계; 및 상기 다운스트림의 라우터에서 상기 트리루트 정보를 통해 착신지가 자신임을 인식하면, 하나의 레이블을 할당하여, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 컴퓨터에서, 자신의 업스트림 노드인 레이블 스위칭 라우터로 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로가 포함된 참가메시지를 송신하는 단계; 상기 업스트림의 레이블 스위칭 라우터는 수신된 모든 참가 메시지를 병합하여, 레이블을 할당한 다음에 포워딩 테이블의 포워딩 엔트리에 레이블을 할당하고, 상기 할당된 레이블과 명시적 역방향 경로를 포함하는 참가 메시지를 자신의 업스트림 노드로 전송하는 단계; 멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 레이블 정보를 수신하면, 상기 레이블 정보의 트리루트 정보에서 자신의 식별자를 제거한 후, 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드로 송신하는 단계; 및 다운스트림의 노드에서 상기 트리루트 정보를 통해 착신지가 자신임을 인식하면, 하나의 레이블을 할당하여, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에서 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 통해 전송되는 멀티캐스트 레이블 구성 절차를 나타낸다.
멀티캐스트 레이블은 멀티캐스트 라우팅 블록(MRIEF), 멀티캐스트 포워딩 블록(MRCMF), 멀티캐스트 레이블 블록(MLDPCF)에서 각각 생성되는 멀티캐스트 라우팅 정보, 멀티캐스트 포워딩 정보, 멀티캐스트 레이블 정보로 구성된다.
멀티캐스트 라우팅 블록은 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이 수행되어 멀티캐스트 라우팅 정보를 구성하는 블록이다. 멀티캐스트 라우팅 정보는 그룹 주소(GroupAddr), 넷마스크(Netmask), 다음 노드의 리스트(NextHopList), 인터페이스의 리스트(InterfaceList), 서비스의 타입(TOS), 트리루트(TreeRoute)의 항목으로 구성된다. 여기서, 그룹 주소는 멀티캐스트가 수행되는 그룹의 주소이며, 넷마스크는 그룹 주소의 범위를 나타낸다. 다음 노드의 리스트는 현재의 MPLS 노드에서 멀티캐스트 라우팅 정보가 전송되는 다음 노드들의 집합이다. 유니캐스트의 경우 다음 노드가 하나이지만, 멀티캐스트의 경우 수신자가 다수이므로 다음 노드도 하나 이상이 되어, 다음 노드들을 집합으로 나타낸다. 인터페이스의 리스트는 현재의 MPLS 노드에 연결되어 있는 인터페이스들의 집합이다. 서비스의 타입은 서비스의 질을 구분한 항목이고, 트리루트는 명시적 라우팅 정보를 전달하는데 사용될 수 있는 트리 구조의 루트 정보이다.
멀티캐스트 포워딩 블록은 멀티캐스트 라우팅 블록으로부터 멀티캐스트 라우팅 정보를 수신하여 멀티캐스트 포워딩 정보를 구성하는 블록으로서, 멀티캐스트 라우팅 정보와 FEC, TTL로 구성된다. FEC는 각 멀티캐스트 레이블 교환 경로에 대응하는 IP 패킷을 인식하는 값으로서, 그룹 주소를 이용하여 구성되는 값이고, TTL은 Time To Live 값으로서, 각 멀티캐스트 레이블 교환 경로가 MPLS 망에서 거쳐가는 노드의 수를 나타낸다.
멀티캐스트 레이블 블록은 레이블 분배 프로토콜이 수행되어 멀티캐스트 레이블을 구성하는 블록으로서, 입력포트(Incoming Port), 입력레이블(Incoming Label), 출력포트 리스트(Outgoing Port List), 출력 레이블 리스트(OutgoingLabel List)로 구성된다. 입력포트와 입력 레이블은 노드 자신이 할당하는 값이며, 출력포트 리스트와 출력 레이블 리스트는 타 노드가 할당해 주는 값이다.
도2는 본 발명에 의한 멀티캐스트 레이블 정보 전송 과정을 나타낸다.
MPLS 망의 경계 노드인 레이블 에지 라우터 LER_d와 LER_e는 자신의 업스트림 노드인 레이블 스위칭 라우터 LSR_b와 LSR_c에게 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자(ID)(Mtid)와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로(ERP)가 포함된 참가메시지(Join(Mtid, Label, ERP))를 송신한다. 레이블 스위칭 라우터 LSR_c는 다시 업스트림 노드인 LSR_b로 참가메시지를 송신한다. LSR_b는 자신의 다운스트림 노드인 LSR_c, LSR_d로부터 참가 메시지를 수신한 후, 자신의 업스트림 노드인 LSR_a로 참가 메시지를 송신한다. LSR_a는 멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 'abced'라는 트리루트 정보를 수신하여, 자신을 나타내는 a를 제거한 후, 'bced'를 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드인 LSR_b에게 송신한다. b는 LSR_a로부터 수신한 트리루트 정보인 'bced'에서 자신을 나타내는 b를 제거하고 'ce'는 LSR_c에게, 'd'는 LER_d에게 각각 전송한다. LSR_c도 역시 자신을 나타내는 'c'를 제거한 트리루트 'e'를 LER_e에게 전송한다. LER_e는 트리루트가 자신을 나타내는 'e'만 남았으므로, 자신이 착신이라는 것을 알게 되어, LSR_a로부터 LER_e로 멀티캐스트 레이블 교환 경로가 설정된다. LER_d도 LSR_b로부터 'd'를 수신한 후 자신이 착신이라는 것을 알게 되어 LSR_a로부터 LER_d로 멀티캐스트 레이블 교환 경로가 설정된다.
도3은 본 발명에 따른 멀티캐스트 경로 설정 방법 중 MPLS 망이 멀티캐스트레이블 스위치 경로를 설정하기 위하여 요구되는 레이블 스위칭 라우터에서의 교환 경로 설정 과정에 대한 흐름도이다.
멀티캐스트 레이블 교환 경로를 지원하기 위해서 MPLS 망이 다운스트림-언솔리시티드(Downstream-Unsolicited) 방법 또는 다운스트림-온-디맨드(Downstream-On-Demand) 방법에 무관하게 하나의 노드에 대해서 경로를 구성할 수 있어야 한다. 본 발명에서는 다운스트림-언솔리시티드 방법을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환 경로 설정 절차에 대해서 설명한다. 다운스트림-언솔리시티드 방법에 의한 멀티캐스트 경로는 망관리 시스템(NMS: Network Management System)에 의해서 계산되고, 각 레이블 스위칭 라우터(LSR)에 방송(Broadcasting)된다. 도3에서 LSRd는 다운스트림 쪽의 레이블 스위칭 라우터(LSR)로서, 업스트림 쪽의 레이블 스위칭 라우터(LSR)로 CR-LDP 참가 메시지(CR-LDP Joing message)를 송신한다. CR-LDP 참가 메시지를 수신한 업스트림 쪽의 레이블 스위칭 라우터(LSR)는 다운 스트림 쪽의 라우터로부터 수신된 모든 CR-LDP 참가 메시지를 병합하고, 레이블을 할당한 후, 포워딩 테이블의 포워딩 엔트리에 p2mp 레이블을 할당한다. 그런 후에, 새로 할당된 레이블(MPLS label)과 명시적 역방향 경로를 가진 CR-LDP 참가 메시지를 자신의 업스트림 레이블 스위칭 라우터(LSR)에게 송신한다. 이후에 각 레이블 스위칭 라우터(LSR)에서의 멀티캐스트 레이블 스위치 경로 설정 과정은 도4와 같다.
도4는 본 발명에 따른 멀티캐스트 경로 설정 방법 중 멀티캐스트 레이블 스위치 경로를 설정하기 위한 레이블 에지 라우터(LER: Label Edge Router)의 동작 과정에 대한 흐름도이다.
LER은 멀티캐스트 경로를 설정하기 위해서 NMS 시스템에 의해서 결정된 역방향 경로 정보를 수신하면, 하나의 레이블을 할당하고, LDP 참가 메시지와 역방향 경로 정보를 업스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)로 전송한다.
다운스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)가 하나의 그룹에서 빠져나가기 위해서는 레이블 해제(Withdraw) 메시지를 업스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)로 전송하고, 해제 메시지를 수신한 업스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)에서는 포워딩 테이블의 항목을 변경한다. 그리고, 모든 다운스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)가 그룹을 떠났을 경우에 업스트림의 레이블 스위칭 라우터(LSR)에서는 상위 업스트림 LSR에 해제 메시지를 전송한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 패킷-오버-소넷(Packet-over-Sonet), 프레임 릴레이(Frame Relay), ATM, 이더넷(Ethernet), 토큰 링과 같이 다양한 링크 계층 상에 적용된 MPLS 망에서 멀티캐스트를 지원할 수 있다.

Claims (7)

  1. 다수의 라우터들이 트리 구조로 연결된 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블을 이용한 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법에 있어서,
    레이블 에지 라우터에서 자신의 업스트림 노드인 레이블 스위칭 라우터로 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로가 포함된 참가메시지를 송신하는 제1단계;
    상기 업스트림의 레이블 스위칭 라우터는 수신된 모든 참가 메시지를 병합하여, 레이블을 할당한 다음에 포워딩 테이블의 포워딩 엔트리에 레이블을 할당하고, 상기 할당된 레이블과 명시적 역방향 경로를 포함하는 참가 메시지를 자신의 업스트림 노드로 전송하는 제2단계;
    멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 레이블 정보를 수신하면, 상기 레이블 정보의 트리루트 정보에서 자신의 식별자를 제거한 후, 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드로 송신하는 제3단계; 및
    상기 다운스트림의 라우터에서 상기 트리루트 정보를 통해 착신지가 자신임을 인식하면, 하나의 레이블을 할당하여, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 제4단계
    를 포함하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이블 정보는,
    멀티캐스트 라우팅 정보와 멀티캐스트 포워딩 정보 및 멀티캐스트 레이블 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 라우팅 정보는,
    멀티캐스트가 수행되는 그룹의 주소, 그룹 주소의 범위를 나타내는 넷마스크, 현재의 노드에서 멀티캐스트 라우팅 정보가 전송되는 다음 노드들의 집합을 나타내는 다음 노드의 리스트, 현재의 노드에 연결되어 있는 인터페이스들의 집합을 나타내는 인터페이스 리스트, 서비스의 질을 구분하는 서비스 타입, 및 명시적 라우팅 정보를 전달하는데 사용될 수 있는 트리 구조의 루트 정보를 나타내는 트리루트를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 포워딩 정보는,
    상기 멀티캐스트 라우팅 정보, 각 멀티캐스트 레이블 교환 경로에 대응하는 IP 패킷을 인식하는 FEC 정보, 및 각 멀티캐스트 레이블 교환 경로가 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서 거쳐가는 노드의 수를 나타내는 TTL 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 FEC 정보는 그룹 주소를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 레이블 정보는,
    노드 자신이 할당한 값을 포함하는 입력포트 및 입력 레이블과, 타 노드에 의해 할당된 출력포트 리스트와 출력 레이블 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 멀티캐스트 레이블 교환경로 설정방법.
  7. 컴퓨터에서,
    자신의 업스트림 노드인 레이블 스위칭 라우터로 자신이 참가하고자 하는 멀티캐스트 그룹 식별자와 자신이 할당한 레이블, 명시적 역방향 경로가 포함된 참가메시지를 송신하는 단계;
    상기 업스트림의 레이블 스위칭 라우터는 수신된 모든 참가 메시지를 병합하여, 레이블을 할당한 다음에 포워딩 테이블의 포워딩 엔트리에 레이블을 할당하고, 상기 할당된 레이블과 명시적 역방향 경로를 포함하는 참가 메시지를 자신의 업스트림 노드로 전송하는 단계;
    멀티캐스트 그룹의 근원으로부터 레이블 정보를 수신하면, 상기 레이블 정보의 트리루트 정보에서 자신의 식별자를 제거한 후, 멀티캐스트 그룹에 참가하고자 하는 자신의 다운스트림 노드로 송신하는 단계; 및
    다운스트림의 노드에서 상기 트리루트 정보를 통해 착신지가 자신임을 인식하면, 하나의 레이블을 할당하여, 멀티캐스트 레이블 교환 경로를 설정하는 단계
    를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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