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KR100674086B1 - 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 - Google Patents

이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 Download PDF

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KR100674086B1
KR100674086B1 KR1020040107203A KR20040107203A KR100674086B1 KR 100674086 B1 KR100674086 B1 KR 100674086B1 KR 1020040107203 A KR1020040107203 A KR 1020040107203A KR 20040107203 A KR20040107203 A KR 20040107203A KR 100674086 B1 KR100674086 B1 KR 100674086B1
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South Korea
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bridge
network
host
edge
schema
Prior art date
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손명희
주범순
정해원
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 메시 구조의 이더넷 망에서 표준 MIB인 인터페이스 MIB와 브리지 MIB 정보를 활용하여 브리지 망 및 호스트 망에 대한 물리적 토폴로지를 발견함으로써, 별도의 제어 프로토콜을 개발하여 사용하지 않고서도 그물망(Mesh) 구조의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지를 효과적으로 발견하기 위한, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 있어서, 외부로부터의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지 발견 시작 요청 신호에 따라 인터페이스 관리 정보 베이스(MIB : Management Information Base)와 브리지 관리 정보 베이스를 획득하는 관리 정보 획득 단계; 상기 획득한 인터페이스 관리 정보 베이스와 브리지 관리 정보 베이스를 이용하여 물리적 토폴로지를 발견하기 위한 관련 정보를 스키마로 정의하여 저장하는 관리 정보 저장 단계; 상기 스키마를 이용하여 브리지 망과 호스트 망의 경계를 구분 짓는 에지 브리지들을 발견하는 에지 브리지 발견 단계; 상기 스키마를 이용하여 브리지 망에 대한 물리 토폴로지를 발견하는 브리지 망 발견 단계; 상기 브리지 망에 포함된 에지 브리지에 대하여 주소 학습 테이블을 사용하여 호스트 망에 대한 연결 관계를 발견하는 호스트 망 발견 단계; 및 상기 발견한 브리지 망 및 호스트 망의 연결 관계를 그래프로 표현하는 출력 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 망 관리 장치 등에 이용됨.
이더넷, 망 관리 장치, 물리적 토폴로지, 그물망(mesh), 스패닝 트리 프로토콜(STP)

Description

이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법{Topology discovery method in ethernet network}
도 1 은 본 발명이 적용되는 이더넷 망의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 중 브리지 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위한 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 4 는 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 중 에지 브리지와 호스트 망 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위한 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
101~105 : 이더넷 스위치 106~108 : 호스트
109 : 라우터
본 발명은, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메시 구조의 이더넷 망에서 표준 MIB인 인터페이스 MIB와 브리지 MIB 정보를 활용하여 브리지 망 및 호스트 망에 대한 물리적 토폴로지를 발견함으로써, 별도의 제어 프로토콜을 개발하여 사용하지 않고서도 그물망(Mesh) 구조의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지를 효과적으로 발견하기 위한, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 관한 것이다.
매트로 이더넷(Metro Ethernet)은 기존의 라우터나 광전송장비를 거치지 않고 이더넷 스위치(L2/L3)를 기가비트 이더넷 망에 직접 연결하여 매트로 이더넷 망을 구축할 수 있으므로 망 설계를 단순화할 수 있다.
한편, 토폴로지(topology)란 네트워크의 구성 형태를 말한다. 이는 물리적인 구조에 따라 물리적 토폴로지, 논리적인 구조에 따라 논리적 토폴로지로 나누어지며, 어떤 모양으로 구성되는냐에 따라 스타(star)형, 링(ring)형, 버스(bus)형, 그물(mesh)형 등으로 나눌 수 있다.
먼저, 스타 토폴로지(성형)는 중앙의 제어점으로부터 모든 기기가 점대점(Point-to-Point) 방식으로 연결되는 형태이며, 중앙제어노드가 통신상의 모든 제어에 대한 권한 및 책임을 지닌다. 중앙 제어 노드가 모든 노드를 관리하기 때문에 중앙 제어 노드가 고장을 일으키면 전체 네트워크가 동작하지 않는 반면, 중앙 제어 노드를 제외한 노드의 고장이 네트워크에 영향을 미치지 않는다.
링 토폴로지는 각 노드들이 링 형태로 접속하는 방식으로 환형 또는 고리형으로 부르기도 한다. 전송 중인 데이터는 목적지를 찾을 때까지 링을 통해서 전달되며, 목적지로 데이터가 이동한 후에는 링에서 데이터가 제거된다. 즉, 신호의 앞머리에 목적지 주소를 나타내는 정보가 포함되어 있어, 목적지 이외의 노드에 도착한 신호는 무시된다. 장거리 네트워크가 가능하다는 장점이 있으나, 네트워크 내의 어느 한 노드라도 이상이 생기면 네트워크 전체가 작동 불능이 된다.
버스 토폴로지는 가장 많이 사용되는 구조로서, 하나의 기간선을 설치하고 기간선에서 분기하여 컴퓨터를 연결해 가는 형태이다. 모든 노드들은 T자 형태로 버스에 연결되며, 버스의 끝에는 종단기(Terminator)를 둔다. 링 토폴로지와 마찬가지로 메시지에 목적지의 주소가 포함되기 때문에 해당 노드만 메시지를 받아서 처리할 수 있다. 링 토폴로지에서 각 노드가 데이터의 흐름이나 네트워크를 제어할 책임이 없지만, 버스 토폴로지에서는 각 노드가 메시지 확인 이외에 통신 기능에 대한 책임을 진다. 또한, 각 노드의 고장이 네트워크의 다른 부분에 전혀 영향을 미치지 않지만, 노드 증가시 속도 저하가 심해진다.
그물형(mesh) 토폴로지는 일부 노드가 점 대 점 회선 구성 방식으로 연결되어 있지만 모든 노드가 직접 연결되어 있지는 않은 구조이다. 각 노드들이 적어도 두 개의 다른 국들과 연결되어 있다면 고장이 났을 경우에도 다른 경로를 통하여 데이터 송수신이 가능하다. 또한, 비교적 적은 비용으로 신뢰성을 높일 수 있으므로 원거리 통신망에 주로 사용된다.
매트로 이더넷은 다른 미디어보다 가격이 상대적으로 낮기 때문에 그물형 (mesh) 토폴로지를 사용하여 적은 비용으로 신뢰성 높은 서비스를 제공한다.
한편, 토폴로지 발견(topology discovery)이란 네트워크에서 모든 링크의 토폴로지나 리소스 상태를 결정하는 절차이다. 현재까지는 주로 IP(Internet Protocol) 망에 대한 토폴로지 발견 방법 또는 매트로 이더넷 망에서 스패닝 트리 프로토콜에 의해 생성된 트리 구조의 토폴로지를 발견할 수 있는 방법 등이 연구되어 왔으나, 실질적으로 그물 구조의 매트로 이더넷 망에 대한 효과적이고 정확한 토폴로지 발견 기술은 없는 실정이다.
일반적으로 매트로 이더넷 망은 그물(mesh)형 구조로 구축하여 경제성은 물론 노드들 간에 다중 경로를 제공하여 망의 안정성을 증대시킨다. 그러나, 이러한 그물형 토폴로지를 포워딩 관점에서 살펴보면 루프가 발생할 수 있는 문제점을 내포하고 있다. IP 망의 경우에는 IP 헤더의 TTL(Time-to-Live) 값으로 루프 해제를 할 수 있지만, 이더넷(Ethernet) 헤더 안에는 이에 대한 정보가 없기 때문에 루프가 없는 스패닝 트리 프로토콜에 의해 생성된 트리 구조의 논리 토폴로지를 사용한다.
따라서, 스패닝 트리 프로토콜에 의해 생성된 트리 구조가 아닌 그물(mesh)형 구조의 이더넷 망에 대하여서도 정확한 물리 토폴로지를 발견할 수 있는 효과적인 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 메시 구조의 이더넷 망에서 표준 MIB인 인터페이스 MIB와 브리지 MIB 정보를 활용하여 브리지 망 및 호스트 망에 대한 물리적 토폴로지를 발견함으로써, 별도의 제어 프로토콜을 개발하여 사용하지 않고서도 그물망(Mesh) 구조의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지를 효과적으로 발견하기 위한, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 있어서, 외부로부터의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지 발견 시작 요청 신호에 따라 인터페이스 관리 정보 베이스(MIB : Management Information Base)와 브리지 관리 정보 베이스를 획득하는 관리 정보 획득 단계; 상기 획득한 인터페이스 관리 정보 베이스와 브리지 관리 정보 베이스를 이용하여 물리적 토폴로지를 발견하기 위한 관련 정보를 스키마로 정의하여 저장하는 관리 정보 저장 단계; 상기 스키마를 이용하여 브리지 망과 호스트 망의 경계를 구분 짓는 에지 브리지들을 발견하는 에지 브리지 발견 단계; 상기 스키마를 이용하여 브리지 망에 대한 물리 토폴로지를 발견하는 브리지 망 발견 단계; 상기 브리지 망에 포함된 에지 브리지에 대 하여 주소 학습 테이블을 사용하여 호스트 망에 대한 연결 관계를 발견하는 호스트 망 발견 단계; 및 상기 발견한 브리지 망 및 호스트 망의 연결 관계를 그래프로 표현하는 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 이더넷 망의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 이더넷 망은 5개의 이더넷 스위치(101, 102, 103, 104, 105)와 3개의 호스트(106, 107, 108), 1개의 라우터(109)를 포함한다.
일반적으로 이더넷 망에서 라우터는 호스트와 동일한 장치로 인식된다. 본 발명에서는 브리지 망 내부의 스패닝 트리에서 제거된, 루프를 형성하는 경로(110, 111, 112, 113)를 발견함으로써 물리적 이더넷 토폴로지를 발견할 수 있고, 호스트망에 대해서는 호스트가 에지 이더넷 스위치(101, 104, 105)에 직접 연결된 구조(106, 109)와 허브를 통하여 여러 개가 연결된 스타 구조(107, 108)를 발견할 수 있다.
본 발명의 전체적인 동작 과정에 대하여서는 도 2를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 망 관리 장치가 운용자 터미널(GUI: Graphic User Interface)로부터 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지 발견 시작 요청 신호를 전달받으면(201), 망 관리 장치는 표준 MIB인 인터페이스 MIB(Management Information Base)와 브리지 MIB를 각 에이전트에 질의하여 그 값을 획득한다(202). 이 때, 관리 정보 베이스(MIB)는 망 기기를 감시하고 제어하기 위하여 체계화된 관리 정보 항목들이다. 관리 정보 베이스(MIB)에는 망 기기에 대한 관리 정보가 정적 또는 동적으로 유지되며, 망 관리 장치가 그 내용을 얻고 변경한다.
한편, 상기 망 관리 장치는 상기 획득한 인터페이스 MIB 및 브리지 MIB를 이용하여 물리적 토폴로지 발견을 하기 위한 관련 정보를 에이전트 별로 "PTD-MIB(Physical Topology Discovery-MIB)"라는 스키마로 정의하여 자신의 시스템 데이터베이스에 저장한다(203). 그리고, 이더넷 망의 네트워크 연결, 즉 브리지 망의 연결 관계를 발견하기 위한 관련 정보를 "PeerBridgeDB" 라는 스키마로 정의하고, 브리지 망 내부의 토폴로지에 대한 정보를 저장한다(204). 여기서 "PTD-MIB" 스키마와 "PeerBridgeDB" 스키마의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
PTD-MIB = {agent_ip, ifEntry.ifOperStatus, dot1dBaseInfo.dot1dBaseBridgeAddress,
dot1dStp.dot1dStpRootPort, dot1dStpPortEntry.dot1dStpPortEnable,
dot1dStpPortEntry.dot1dStpPortDesignatedBridge,
dot1dStpPortEntry.dot1dStpPortDesignatedPort}
PeerBridgeDB = {agent_ip, dot1dBridgeAddress, dot1dStpPort,
dot1dStpPortDesignatedBridge}
이후, 상기 망 관리 장치는 상기 "PTD-MIB" 스키마와 "PeerBridgeDB" 스키마에 저장된 값을 이용하여 이더넷 망에 에지 브리지가 존재하는지를 확인한다(205). 에지 브리지는 본 발명에서 정의하는 개념으로 이더넷 망에 있는 장비 중 호스트와 인터페이스를 1개 이상 가지고 있는 브리지를 말한다. 즉, 인터페이스 MIB의 "ifEntry.ifOperStatus" 값을 1로 갖는 인터페이스 개수가 "dot1dStpPortEnable" 값을 1로 갖는 인터페이스 개수 보다 많으면 그 에이전트는 에지 브리지가 된다.
여기서 "ifEntry.ifOperStatus" 값이 1이라는 것은 그 인터페이스가 활성화 되어 있는 상태임을 나타내고, "dot1dStpPortEnable" 값이 1이라는 것은 그 인터페이스가 스패닝 트리 프로토콜(Spanning Tree Protocol : 이하, "STP"라 한다.)이 활성화 되어 있는 상태임을 나타낸다. 망 운용자는 장비의 포트 중 스위칭 망에 연결된 인터페이스에 대해서만 STP 프로토콜을 활성화하여야 한다. 왜냐하면 그렇지 않은 경우(호스트망에 인터페이스를 갖는 경우)에는 루프를 야기하지 않기 때문이다.
한편, 상기 확인 결과(205), 에지 브리지가 존재하면 각 에지 브리지들은 자신과 연결된 호스트망을 발견하기 위하여 "dot1dTpFdbEntry"와 "dot1dStaticEntry" 값을 망 관리 에이전트로부터 획득하여, "PeerHostDB" 스키마를 정의한다(206). 그리고, 상기 정의한 "PeerHostDB" 스키마에 상기 "202" 과정에서 획득한 인터페이스 MIB 및 브리지 MIB를 적용하여 자신의 시스템 데이터베이스에 저장한 후(207), 스패닝 트리를 표현하기 위한 그래프 알고리즘을 실행시킨다(310). 이 때, "PeerHostDB" 스키마의 구성은 다음과 같다.
PeerHostDB = {agent_ip, dot1dTpFdbAddress, dot1dTpFdbPort}
한편, 상기 확인 결과(205), 에지 브리지가 아닌 브리지는 트리 형성 여부를 판단한다(208). 이 때, 스패닝 트리의 경우에 루트 브리지가 발견되면 트리가 형성된 것으로 판단하고, 루트 브리지가 발견되지 않으면 트리가 형성되지 않은 것으로 판단한다. 즉, 좀 더 구체적으로 표현하면 "dot1dStpRootPort"가 0인 값을 갖는 에이전트가 유일하게 1개만 존재하면 그 에이전트가 루트 브리지가 되며, 현재 이더넷 망은 스패닝 트리가 형성된(계산된) 상태로 판단된다. 반대로, "dot1dStpRootPort"가 0인 값을 갖는 에이전트가 유일하게 1개만 존재하지 않으면 현재 스패닝 트리가 형성(계산) 중인 상태로 판단할 수 있다.
상기 판단 결과(208), 트리가 형성되었으면 논리적인 경로인 스패닝 트리를 표현하기 위한 스패닝 트리 발견 절차를 수행하고(209) 물리적인 경로인 그물형 구조를 표현하기 위한 그래프 알고리즘을 실행시킨다(210). 트리가 형성되지 않았으면 물리적인 경로를 표현하기 위한 그래프 알고리즘을 실행시킨다(210). 이 때, 스패닝 트리를 발견하기 위한 절차는 트리를 계산하고 포트 상태를 확인하여 포워딩 상태를 갖는 경로에 대해서만 에이전트들의 연결성을 나타내는 과정이다. 스패닝 트리를 발견하기 위한 기술에 관련해서는 이 출원 이전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이며 본원 발명의 범위에서 벗어난다 판단되므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 도 3을 참조하여 그물망(mesh) 구조를 갖는 이더넷 망에서 브리지 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위한 과정에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 중 브리지 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위한 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 상기 "204" 과정에서 정의한 "PeerBridgeDB" 스키마의 정보 중 브리지 망 내부의 토폴로지에 대한 정보를 저장하기 위한 "SwitchDB"는 다음과 같이 구성 된다.
SwitchDB = {dot1dBridgeAddress, dot1dStpPort,
dot1dStpPortDesignatedBridge}
여기서, "dot1dBridgeAddress"는 에이전트 자신의 브리지 주소이고 "dot1dStpPort"는 STP가 활성화된 포트를 나타내며, "dot1dStpPortDesignatedBridge"는 "dot1dStpPort"(즉, STP가 활성화된 포트)에 연결된 피어 브리지(Peer Bridge)를 가리키는 주소이다. 이 때, 해당 에이전트가 해당 포트로 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)를 수신한 경우에는 상기 BPDU를 송신한 브리지의 주소를 "dot1dStpPortDesignatedBridge"에 기록하고 그렇지 않은 경우는 에이전트 자신의 브리지 주소를 기록한다. STP의 경우 포트 상태와 관계없이 BPDU 수신이 가능하다는 성질을 가지고 있으므로 피어 브리지 발견에 이를 이용한다.
한편, 브리지 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위하여, "PeerBridgeDB"에 포함되어 있는 브리지 망 내부의 토폴로지에 대한 정보인 "SwitchDB"를 획득한 후(301), 자신 브리지와 피어 브리지의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E1)을 토폴로지 발견 이전의 초기상태로 설정한다(302).
그리고, 상기 획득한 "SwitchDB"에 따라 각 브리지의 각 포트를 탐색하여 "dot1dStpPortDesignatedBridge" 값(STP가 활성화된 포트에 연결된 피어 브리지(Peer Bridge)를 가리키는 주소)을 자신의 브리지 주소와 비교한다(303,304). 상기 비교 결과(303,304), "dot1dStpPortDesignatedBridge" 값이 같으면 피어 브리지가 아니므로 "303" 과정으로 진행하여 다음 포트(또는 다음 브리지)에 대한 탐색을 진행하고, "dot1dStpPortDesignatedBridge" 값이 다르면 이미 탐색한 적이 있는지를 중복 체크한다(305).
상기 중복 체크 결과(305), 중복되지 않으면 자신 브리지와 피어 브리지의 쌍으로 구성된 에지집합(E1)의 원소로 추가한 후(306), 모든 브리지의 모든 포트를 탐색하였는지를 확인하여(307), 모두 완료하지 않았으면 "303" 과정으로 진행하여 다음 포트(또는 다음 브리지)에 대한 탐색을 진행하고, 모두 완료하였으면 종료한다.
한편, 상기 중복 체크 결과(305), 중복되면 "303" 과정으로 진행하여 다음 포트(또는 다음 브리지)에 대한 탐색을 진행한다. 이와 같은 과정을 모든 브리지의 모든 포트에 대하여 적용하면 브리지 망에 대한 물리 토폴로지 발견이 완료된다.
이후, 도 4를 참조하여 에지 브리지와 호스트 망의 물리적인 연결 관계를 발견하기 위한 동작을 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법 중 에지 브리지와 호스트 망 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위한 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 상기 "306" 과정에서 정의한 "PeerHostDB" 스키마의 정보 중 에지 브리지와 호스트 망 간의 연결 정보를 저장하기 위한 "HostDB"는 다음과 같이 구성 된다.
HostDB = {dot1dBridgeAddress, dot1dTpFdbAddress(or dot1dStaticAddress), dot1dTpFdbPort(or dot1dStaticReceivePort)}
여기서 "dot1dTpFdbAddress"는 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소이고 "dot1dTpFdbPort"는 그 값이 수신된 브리지의 포트를 나타낸다. 괄호로 묶인 "dot1dStaticAddress" 및 "dot1dStaticReceivePort"는 운용자가 정적으로 입력한 값이다.
한편, 에지 브리지와 호스트 망 간의 물리적 연결 관계를 발견하기 위하여 "HostDB" 정보, 즉 에지 브리지와 호스트 망 간의 연결 정보를 획득한 후(401), 에지 브리지와 호스트의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E2)을 토폴로지 발견 이전의 상태로 초기화한다(402).
이후, 각 브리지의 각 포트를 탐색하여 "HostDB"에 설정된 "dot1dTpFdbAddress", 즉 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소가 존재하는지를 확인하여, 즉 피어 호스트가 존재하는지를 확인하여(403,404), 피어 호스트가 존재하지 않으면 "403" 과정으로 진행하여 다음 포트(또는 다음 브리지)에 대한 탐색을 진행하고, 피어 호스트가 존재하면 상기 존재하는 피어 호스트의 개수가 2개 이상인지를 확인한다(405).
상기 확인 결과(405), 서로 다른 "dot1dTpFdbAddress" 값이 2개 이상 존재하면 에지 브리지와 허브를 통하여 연결된 피어 호스트를 발견한 것으로 판단하고, 발견된 에지 브리지와 호스트 쌍을 에지 브리지와 호스트의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E2)의 원소로 추가한다(406).
한편, 상기 확인 결과(405), "dot1dTpFdbAddress" 값이 1개만 존재하면 에지 브리지와 호스트가 직접 연결된 구조로 판단하고, 발견된 에지 브리지와 호스트 쌍을 에지 브리지와 호스트의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E2)의 원소로 추가한다(407).
이후, 모든 브리지의 모든 포트를 탐색하였는지를 확인하여(408), 모두 완료하지 않았으면 "403" 과정으로 진행하여 다음 포트(또는 다음 브리지)에 대한 탐색을 진행하고, 모두 완료하였으면 종료한다.
이와 같은 과정을 모든 에지 브리지의 모든 포트에 대하여 적용하면 호스트 망에 대한 물리 토폴로지 발견이 완료된다. 여기서 모든 포트는 STP가 활성화되지 않고 "ifOperStatus"가 업(UP) 상태인 포트이다.
한편, 하기의 [수학식 1]은 브리지 망의 중간에 위치하는 브리지에서 주소 학습되는 AFT(Address Forwarding Table)의 사이즈를 계산한 값이다.
Figure 112004059450797-pat00001
본 발명에 따른 토폴로지 발견 방법은 브리지 MIB의 일부인 스패닝 트리 프로토콜(STP)에 의하여 얻어진 정보를 이용하여 그물망 구조의 브리지 망을 발견할 수 있고, 에지 브리지를 계산할 수 있다. 그리고, 계산한 에지 브리지 망에 대하여서만 호스트 망에 대한 연결 관계를 위한 주소 학습 테이블을 사용하므로, 상기 [수학식 1]과 같이 중간 코어에서 주소 학습되는데 발생하는 오버헤드를 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 표준 SNMP MIB을 활용하기 때문에 그물망(mesh) 구조의 이더넷 망을 구성하는 다양한 벤더로부터 제공된 장치와의 물리 토폴로지 발견이 가능하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같이 본 발명은, 이더넷 망에서 스패닝 트리 프로토콜(STP)에 의하여 획득한 정보를 활용하여 브리지 망 및 호스트 망에 대한 물리적 토폴로지를 발견함으로써, 별도의 제어 프로토콜을 개발하여 사용하지 않고서도 그물망(Mesh) 구조의 이더넷 망에 대한 토폴로지를 발견할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 이더넷 망에서 에지 브리지를 먼저 발견한 후, 상기 발견한 에지 브리지 망에 대하여서만 주소 학습 테이블을 사용하여 호스트 망에 대한 연결 관계를 발견함으로써, 종래에 중간 코어에서 주소 학습 테이블을 사용하여 호스트 망에 대한 연결 관계를 발견하는데 발생하는 오버 헤드를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법에 있어서,
    외부로부터의 이더넷 망에 대한 물리적 토폴로지 발견 시작 요청 신호에 따라 인터페이스 관리 정보 베이스(MIB : Management Information Base)와 브리지 관리 정보 베이스를 획득하는 관리 정보 획득 단계;
    상기 획득한 인터페이스 관리 정보 베이스와 브리지 관리 정보 베이스를 이용하여 물리적 토폴로지를 발견하기 위한 관련 정보를 스키마로 정의하여 저장하는 관리 정보 저장 단계;
    상기 스키마를 이용하여 브리지 망과 호스트 망의 경계를 구분 짓는 에지 브리지들을 발견하는 에지 브리지 발견 단계;
    상기 스키마를 이용하여 브리지 망에 대한 물리 토폴로지를 발견하는 브리지 망 발견 단계;
    상기 브리지 망에 포함된 에지 브리지에 대하여 주소 학습 테이블을 사용하여 호스트 망에 대한 연결 관계를 발견하는 호스트 망 발견 단계; 및
    상기 발견한 브리지 망 및 호스트 망의 연결 관계를 그래프로 표현하는 출력 단계
    를 포함하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리 정보 저장 단계에서 브리지 망 내부의 토폴로지에 대한 정보를 저장하기 위하여 정의한 브리지 스키마는,
    에이전트 자신의 브리지 주소, 스패닝 트리 프로토콜(STP)이 활성화된 포트, 및 상기 스패닝 트리 프로토콜(STP)이 활성화된 포트에 연결된 피어 브리지(Peer Bridge)를 가리키는 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 브리지망 발견 단계는,
    상기 브리지 망 내부의 토폴로지에 대한 정보를 저장하기 위하여 정의한 브리지 스키마를 획득하는 브리지 스키마 획득 단계;
    상기 획득한 브리지 스키마를 이용하여 자신 브리지와 피어 브리지의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E1)을 토폴로지 발견 이전의 초기상태로 설정하는 제 1 에지 집합 초기화 단계;
    상기 획득한 브리지 스키마에 따라 각 브리지의 각 포트를 탐색하여, STP가 활성화된 포트에 연결된 피어 브리지(Peer Bridge)를 가리키는 주소를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 피어 브리지 주소와 자신의 브리지 주소가 상이함에 따라 상기 획득한 피어 브리지와 자신의 브리지 쌍을 상기 에지집합(E1)의 원소로 추가하는 단계
    를 포함하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 호스트 망 발견 단계는,
    상기 이더넷 망에 존재하는 에지 브리지를 발견하는 에지 브리지 발견 단계;
    상기 발견한 각 에지 브리지와 호스트 망 간의 연결 정보를 망 관리 에이전트로부터 획득하여 호스트 스키마를 정의하는 호스트 스키마 정의 단계;
    상기 정의한 호스트 스키마를 이용하여 에지 브리지와 호스트의 쌍으로 구성된 에지들의 전체집합(E2)을 토폴로지 발견 이전의 상태로 초기화하는 제 2 에지 집합 초기화 단계; 및
    상기 정의한 호스트 스키마에 따라 각 브리지의 각 포트를 탐색하여 주소 학습 테이블을 사용하여 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소가 존재하는 피어 호스트와 에지 브리지의 쌍을 상기 전체집합(E2)의 원소로 추가하는 제 2 에지 집합 구성 단계
    를 포함하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 호스트 스키마는,
    동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소, 상기 MAC 주소를 수신한 브리지의 포트, 및 운용자가 설정한 정적 주소 및 정적 수신 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에지 브리지는,
    이더넷 망에 있는 장비 중 호스트와 인터페이스를 1개 이상 가지고 있는 브리지로서, 상기 인터페이스 관리 정보 베이스(MIB)의 "ifEntry.ifOperStatus" 값을 1로 갖는 인터페이스 개수가 "dot1dStpPortEnable" 값을 1로 갖는 인터페이스 개수 보다 많은 에이전트인 것을 특징으로 하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 에지 집합 구성 단계는,
    상기 정의한 호스트 스키마에 따라 각 브리지의 각 포트를 탐색하여 주소 학습 테이블을 사용하여 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소가 존재하는 피어 호스트를 검색하는 단계;
    상기 검색한 피어 호스트에 대하여 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소가 1개이면 에지 브리지와 호스트가 직접 연결된 구조로 판단하고, 상기 발견한 에지 브리지와 호스트 쌍을 상기 전체집합(E2)의 원소로 추가하는 단계; 및
    상기 검색한 피어 호스트에 대하여 동적으로 주소 학습된 호스트 또는 라우터에 대한 MAC 주소가 2개 이상이면 에지 브리지와 허브를 통하여 연결된 피어 호스트를 발견한 것으로 판단하고, 상기 발견한 에지 브리지와 호스트 쌍을 상기 전체집합(E2)의 원소로 추가하는 단계
    를 포함하는 이더넷 망에서의 토폴로지 발견 방법.
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