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KR101965794B1 - Ip 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조, 네트워크 노드의 통신 방법 및 그 네트워크 노드 - Google Patents

Ip 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조, 네트워크 노드의 통신 방법 및 그 네트워크 노드 Download PDF

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KR101965794B1
KR101965794B1 KR1020120134453A KR20120134453A KR101965794B1 KR 101965794 B1 KR101965794 B1 KR 101965794B1 KR 1020120134453 A KR1020120134453 A KR 1020120134453A KR 20120134453 A KR20120134453 A KR 20120134453A KR 101965794 B1 KR101965794 B1 KR 101965794B1
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KR
South Korea
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content
packet
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network node
rti
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이병준
장명욱
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삼성전자주식회사
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Abstract

컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성하여 전송하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 제공할 수 있다.

Description

IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조, 네트워크 노드의 통신 방법 및 그 네트워크 노드{PACKET FORMAT AND COMMUNICATION METHOD OF NETWORK NODE FOR COMPATIBILITY OF IP ROUTING, AND THE NETWORK NODE}
아래의 실시예들은 IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조, 네트워크 노드의 통신 방법 및 그 네트워크 노드에 관한 것이다.
호스트(Host) 중심의 목적지 주소를 기반으로 패킷을 전달하는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; 이하 IP)과 달리, 컨텐츠 중심의 네트워킹은 컨텐츠 이름을 기반으로 라우팅을 수행할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 중심 네트워크(Content-Centric Networking; CCN)의 경우, 컨텐츠(Content)에 계층적 이름을 주고, 계층적 이름의 프리픽스 매칭(prefix matching)을 통해 컨텐트 요청 메시지를 다른 노드로 전달할 수 있다. 이때, 이름을 기반으로 최종 목적지까지 메시지를 전달하는 도중에 해당 컨텐츠를 발견하면 네트워크 노드는 후방 경로(backward path)로 컨텐츠를 전달할 수 있다. 여기서, 계층적 이름을 예를 들어, ABC.com/sait/comm/yibae/pic.jpg와 같은 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법은 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및 상기 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스, 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 정보는 상기 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함할 수 있다.
상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보의 적어도 일부는 글로벌 라우팅 네임(globally routable name)을 포함할 수 있다.
상기 패킷은 CCN 패킷(Contents Centric Networking) 또는 ICN(Information Centric Networking) 패킷 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법은 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 수신하는 단계; 상기 패킷에서 상기 제2 정보를 추출하는 단계; 및 해당 네트워크 노드가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 여부에 기초하여 상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계는 상기 패킷에 결합된 IP 헤더의 프로토콜 필드를 이용하여 상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계는 상기 판단 결과 상기 패킷이 CCN 패킷인 경우, 컨텐츠 스토어(Contents Store)가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로 상기 컨텐츠를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계는 상기 컨텐츠 스토어가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하지 않는 경우, 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)에 상기 제2 정보에 대한 페이스 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로, 상기 펜딩 인터리스트 테이블에 상기 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에 상기 제2 정보에 대한 페이스 정보가 존재하지 않으면, 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)의 엔트리(entry) 중 상기 제1 정보에 매칭되는 엔트리의 페이스로 상기 패킷을 포워딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조에 있어서, 상기 패킷은 데이터 필드를 포함하는 IP 패킷이고, 상기 데이터 필드는 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보를 포함하는 목적 주소 필드; 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보를 포함하는 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조에 있어서, 상기 패킷은 데이터 필드를 포함하는 IP 패킷이고, 상기 데이터 필드는 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드는 컨텐츠를 식별하는 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Contents Store); 및 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)에 상기 제2 정보에 해당하는 엔트리가 존재하지 않는 경우, 상기 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 제1 정보에 매칭되는 엔트리의 페이스를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)를 포함할 수 있다.
상기 펜딩 인터리스트 테이블은 상기 컨텐츠 스토어가 상기 컨텐츠를 저장하지 않는 경우, 상기 제2 정보를 이용하여 상기 네트워크 노드가 상기 컨텐츠를 요청한 상태임을 나타낼 수 있다.
상기 펜딩 인터리스트 테이블은 상기 제2 정보를 기초로, 상기 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 업데이트할 수 있다.
상기 패킷은 상기 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스, 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 정보는 상기 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함할 수 있다.
도 1은 일반적인 컨텐츠 중심 네트워크에서 컨텐츠 요청 패킷을 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 컨텐츠 중심 네트워크와 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드를 포함하는 네트워크에서의 패킷의 전달 및 처리 방법을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 6은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 포워딩 엔진 모델(forwarding engine model)을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 프로토콜 스택 상의 위치를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일반적인 컨텐츠 중심 네트워크에서 컨텐츠 요청 패킷을 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.
컨텐츠 중심 네트워크에서 컨텐츠의 이름은 컨텐츠가 저장된 노드를 찾아가기 위한 나침판 역할과 해당 컨텐츠를 다른 컨텐츠와 구분해 주는 역할을 할 수 있다. 그러므로, 각 컨텐츠는 고유한 이름을 사용하며, 두 컨텐츠의 이름이 서로 다르면, 같은 내용의 컨텐츠도 다른 컨텐츠로 취급할 수 있다. 예를 들어, 같은 내용으로 이루어진 두 파일이 각각 /ABC.com/sait/video/intro.avi과 /ABC.com/sait/comm/video/intro.avi의 컨텐츠 이름으로 존재할 경우, 두 파일은 서로 다른 컨텐츠로 처리될 수 있다. 이러한 규칙은 이름이 비슷한 서로 다른 컨텐츠들을 구분함에 있어서 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 컨텐츠의 계층적 이름을 기반으로 해당 컨텐츠를 가져오는 과정을 설명하기 위해, 이름 기반 네트워크의 일 예인 컨텐츠 중심 네트워크(Content-Centric Networking; CCN)에서 컨텐츠 요청 패킷을 처리하는 과정을 보여준다.
컨텐츠 중심 네트워크에 포함된 노드가 페이스 0(101)로부터 예를 들어, '/ABC.com/철수/abc.avi/v3/s2'에 해당하는 컨텐츠 요청 패킷을 수신했다고 가정하자.
이때, 노드의 네트워킹 모듈은 컨텐츠 요청 패킷 내에 있는 컨텐츠의 계층적 이름(여기서는 '/ABC.com/철수/abc.avi/v3/s2')을 참조하여 해당 컨텐츠가 노드의 컨텐츠 스토어(Content Store)(110)에 있는지 확인한다. 이때, 컨텐츠 스토어(110)는 컨텐츠 캐시(Contents Cache)라고도 불릴 수 있다.
확인 결과, 컨텐츠 스토어(110) 내에 해당 컨텐츠가 저장되어 있으면, 노드는 해당 컨텐츠를 컨텐츠 요청 패킷이 수신된 페이스 0(101)로 반환한다. 이때, 페이스(face)는 인터페이스(interface)로도 표현할 수 있다.
반면에, 해당 컨텐츠가 컨텐츠 스토어(110)에 저장되어 있지 않으면, 노드는 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)(130) 내에 동일한 컨텐츠 이름(여기서는 '/ABC.com/철수/abc.avi/v3/s2')으로 저장된 엔트리(entry)가 있는지 여부를 확인할 수 있다.
노드는 동일한 컨텐츠 이름으로 저장된 엔트리가 있으면, 펜딩 인터리스트 테이블(130) 내의 해당 엔트리에 컨텐츠 요청 패킷이 들어온 페이스(여기서는 페이스 0(101))에 대한 정보를 추가할 수 있다.
펜딩 인터리스트 테이블(130) 내에 동일 컨텐츠 이름으로 등록된 엔트리가 없다면, 노드는 포워딩 정보 베이스(Forwarding Information Base; FIB)(150)에서 컨텐츠 이름에 기반한 검색(name lookup)을 수행하여 해당 엔트리(entry)를 찾을 수 있다. 이때, 노드는 최장 프리픽스 매칭(longest prefix matching)에 따라 검색을 수행할 수 있다.
그 후, 노드는 포워딩 정보 베이스(FIB)(150)에 등록되어 있는 정보에 기초하여 컨텐츠 요청 패킷을 전달할 페이스(예를 들어, 페이스 1(105))를 결정하고, 해당 페이스(페이스 1(105))로 컨텐츠 요청 패킷을 전송할 수 있다.
이 과정에서 노드는 컨텐츠 요청 패킷이 전달되어 온 페이스(페이스 0(101))에 대한 정보('0')를 인터리스트 테이블(PIT)(130)에 등록할 수 있다. 이는 향후 컨텐츠 요청 패킷에 대응되는, 컨텐츠를 포함한 데이터 패킷이 전달되었을 때, 해당 컨텐츠를 요청한 노드에게 데이터 패킷을 전달하기 위함이다. 여기서, 포워딩 정보 베이스 (150)에 기초하여 컨텐츠 요청 패킷을 전달할 페이스를 선택(결정)할 때, 컨텐츠 요청 패킷이 수신된 페이스(여기서는 페이스 0(101))는 선택 대상에서 제외될 수 있다.
도 2는 도 1의 컨텐츠 중심 네트워크와 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드를 포함하는 네트워크에서의 패킷의 전달 및 처리 방법을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 컨텐츠 중심 네트워크(210)는 IP(Internet Protocol) 네트워크에 포함된 기기들과 CCN 네트워크에 포함된 기기들 간의 연동을 위해 패킷 포맷을 변환하는 추가적인 게이트웨이(GateWay; GW)를 필요로 할 수 있다.
하지만, 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드를 포함하는 네트워크(230)에서는 IP 네트워크와 CCN 네트워크 간의 패킷 포맷을 변환하기 위한 게이트웨이를 필요로 하지 않는다.
즉, 네트워크(230)에 포함된 기기들 중 IP 패킷을 위한 처리 모듈만을 포함하는 IP 기기(IP)는 해당 패킷을 IP 패킷으로 인지하여 처리할 수 있다. 그리고, IP 패킷뿐만 아니라 CCN 패킷을 위한 처리 모듈을 포함하는 기기(IPCCN)는 해당 패킷에 포함된 CCN 정보, 즉, CCN 헤더 및 데이터를 처리할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드(230)는 IP를 위한 일반적인 패킷 포맷을 변환하지 않고 그대로 이용할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드(이하, 네트워크 노드)는 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성할 수 있다(310). 여기서, 컨텐츠의 위치는 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 위치로 이해될 수 있다.
이때, 네트워크 노드 패킷은 예를 들어, 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보(202.23.101.22) 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보('/ABC.COM/sait/comm/yibae/pic.jpg/v01/s00')가 조합된 컨텐츠 이름('202.23.101.22/(/ABC.COM/sait/comm/yibae/pic.jpg/v01/s00')를 포함하는 패킷을 생성할 수 있다.
이때, 제1 정보는 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스(IP address), 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 제2 정보는 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함할 수 있다.
제1 정보 또는 제2 정보의 적어도 일부는 글로벌 라우팅 네임(globally routable name)을 포함할 수 있다.
네트워크 노드는 310에서 생성된 패킷을 전송할 수 있다(320).
여기서, 패킷은 CCN 패킷(Contents Centric Networking) 또는 ICN(Information Centric Networking) 패킷 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 패킷은 예를 들어, IP 어드레스와 같이 글로벌 라우팅이 가능한(Globally routable)한 조직(Organization), 회사 또는 해당 단말 등이 위치하는 네트워크 노드의 지역 혹은 위치를 나타내는 정보(즉 제1 정보)를 CCN 주소와 같이 컨텐츠를 식별하는 정보(즉 제2 정보) 앞에 첨부하는 형태의 이름을 가질 수 있다. 다시 말해, 위치자(Locator) 부분과 식별자(Identifier) 부분의 조합으로 구성된 이름을 가질 수 있다.
이와 같이 제1 정보(예를 들어, IP 어드레스) 및 제2 정보(예를 들어, 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name))가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 이용함으로써 IP 기반의 패킷 포워딩을 수행함과 동시에 컨텐츠의 계층적 이름을 이용하여 해당 컨텐츠를 검색할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다. 이하에서, IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드는 도 2에서 IP 패킷뿐만 아니라 CCN 패킷을 위한 처리 모듈을 포함하는 기기(IPCCN)일 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크 노드는 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 수신할 수 있다(410).
네트워크 노드는 410에서 수신한 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단할 수 있다(420). 이때, 네트워크 노드는 예를 들어, 패킷에 결합된 IP 헤더의 넥스트 프로토콜 필드에 포함된 정보를 통해 IP 헤더의 상위 프로토콜로 어떤 프로토콜이 활용되는지를 확인함으로써 해당 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단할 수 있다.
420의 판단 결과, 수신한 패킷이 CCN 패킷이라고 판단되면, 네트워크 노드는 패킷에서 제2 정보, 즉 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)과 같이 컨텐츠를 식별하는 정보를 추출할 수 있다(430).
이후, 네트워크 노드는 컨텐츠 스토어를 검색(look-up)하여 자신(네트워크 노드)이 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 여부를 판단할 수 있다(440).
440의 판단 결과, 자신이 컨텐츠를 저장한다면, 네트워크 노드는 컨텐츠를 요청한 네트워크 노드에게 해당 컨텐츠를 전달할 수 있다(450).
만약, 자신이 컨텐츠를 저장하지 않는다면, 네트워크 노드는 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩할 수 있다(460).
도 5는 또 다른 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 정보 및 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷이 실제 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 포워딩 엔진에서 처리되는 과정을 살펴볼 수 있다.
일 실시예에 따른 네트워크 노드는 컨텐츠 요청 패킷, 즉 인터리스트(Interest)를 수신할 수 있다(510). 이때, 컨텐츠 요청 패킷은 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함할 수 있다.
이후, 네트워크 노드는 자신이 CCN 처리 기능을 구비하는지 여부를 판단할 수 있다(520). 즉, 520에서 네트워크 노드는 자신이 IP 패킷뿐만 아니라 CCN 패킷을 위한 처리 모듈을 포함하는 기기인지 여부를 판단할 수 있다. 네트워크 노드는 IP 패킷의 프로토콜 필드를 확인함으로써 자신이 CCN 처리 기능을 구비하는지를 파악할 수 있다.
520의 판단 결과, 자신이 CCN 처리 기능을 구비하지 않는다면, 네트워크 노드는 해당 패킷을 IP 패킷으로 인지하여 다른 네트워크 노드에게 포워딩할 수 있다(530). 이러한 경우, 네트워크 노드는 IP 동작(IP Operation)을 수행할 수 있다.
520의 판단 결과, 자신이 CCN 처리 기능을 구비하는 것으로 판단되면, 네트워크 노드는 자신의 컨텐츠 스토어(Contents Store)가 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 검색(look-up)을 수행할 수 있다(540). 이때, 네트워크 노드는 식별자, 즉 컨텐츠를 식별하는 제2 정보를 이용하여 컨텐츠 스토어(Contents Store)의 검색을 수행할 수 있다. 식별자는 '/ABC.com/sait/comm/yibae/pic.jpg'의 형태일 수 있다.
네트워크 노드는 컨텐츠 스토어에 해당 컨텐츠가 저장되어 있는지 여부를 판단할 수 있다(550).
550의 판단 결과, 컨텐츠 스토어가 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장한다면, 네트워크 노드는 후방 경로(backward path)를 통해 바로 해당 컨텐츠를 전달할 수 있다(555).
하지만, 550에서 컨텐츠 스토어가 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하지 않는다면, 네트워크 노드는 다음 단계인 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)의 검색을 수행할 수 있다(560).
여기서, 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)은 동일한 컨텐츠의 요청이 해당 노드를 거쳐간 경우 현재 노드에서 동일한 컨텐츠 응답을 기다리는 상태임을 알려주는 테이블이다. 이때, 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)은 동일한 컨텐츠의 요청이 수신된 페이스의 정보를 저장할 수 있다.
이에 따라 따라서, 네트워크 노드는 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에 제2 정보 즉, 컨텐츠 이름(samsung.com/sait/comm/yibae/pic.jpg)에 대한 페이스(face) 정보가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(570).
570의 판단 결과, 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에 컨텐츠 이름에 대한 페이스 정보가 존재한다면, 네트워크 노드는 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에 현재 컨텐츠 요청 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 추가, 즉 업데이트할 수 있다. 이때, 동일 컨텐츠에 대한 요청은 이미 해당 노드에 도달하였고, 포워딩 인포메이션 베이스(FIB)를 참조하여 다른 노드로 전달된 상태이므로, 네트워크 노드는 해당 컨텐츠 요청 패킷은 폐기(discard)할 수 있다(575).
상술한 540 내지 575의 과정은 모두 패킷에 포함된 제2 정보, 즉 컨텐츠의 계층적 이름을 이용하여 수행될 수 있다.
570에서 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에도 컨텐츠 이름에 대한 페이스 정보가 없다면, 네트워크 노드는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)의 엔트리(entry) 중 제1 정보, 즉 IP 어드레스인 202.23.101.22에 최장 프리픽스 매칭(longest prefix matching)되는 엔트리인 202.23.101.22의 매칭 페이스(matching face)로 해당 컨텐츠 요청 패킷을 포워딩하고, PIT 테이블을 업데이트할 수 있다(580).
일 실시예에서는 이와 같이 IP 어드레스를 이용하여 포워딩 인포메이션 베이스(FIB)의 엔트리를 관리함으로써 컨텐츠의 이름을 이용하는 경우보다 보다 적은 라우팅 엔트리의 개수를 유지하는 동시에 라우팅 확장성(routing scalability)을 확보할 수 있다.
상술한 540 내지 580 과정을 통해 CCN 동작(CCN Operation)을 수행한 이후, 네트워크 노드는 패킷을 포워딩할 수 있다(530).
도 6은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 포워딩 엔진 모델(forwarding engine model)을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크 노드의 포워딩 엔진 모델(forwarding engine model)은 컨텐츠 스토어(Contents Store; CS)(610), 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)(630), 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base; FIB)(650) 및 이들을 위한 인덱스(Index)를 포함할 수 있다.
이하에서, 네트워크 노드는 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 수신할 수 있다. 제1 정보는 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스, 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 정보는 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함할 수 있다.
컨텐츠 스토어(610)는 컨텐츠를 식별하는 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장할 수 있다.
펜딩 인터리스트 테이블(630)은 컨텐츠 스토어(610)가 컨텐츠를 저장하지 않는 경우, 제2 정보를 이용하여 네트워크 노드가 컨텐츠를 요청한 상태임을 나타낼 수 있다.
펜딩 인터리스트 테이블(630)은 제2 정보를 기초로, 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 업데이트할 수 있다.
포워딩 인포메이션 베이스(650)는 펜딩 인터리스트 테이블(630)에 제2 정보에 해당하는 엔트리가 존재하지 않는 경우, 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 제1 정보에 매칭되는 엔트리의 페이스를 저장할 수 있다.
상술한 바와 같이 컨텐츠 스토어(610) 및 펜딩 인터리스트 테이블(630)은 도 1과 유사한 방식으로 관리되는 것을 볼 수 있다.
하지만, 포워딩 인포메이션 베이스(650)에서는 도 1에서 엔트리(entry)가 /ABC.com/으로 유지되던 것과 달리 IP 어드레스인 202.23.101.22로 맵핑되어 있음을 확인할 수 있다.
일 실시예에서는 포워딩 인포메이션 베이스(650)의 엔트리를 IP 어드레스를 이용하여 관리함으로써 보다 적은 라우팅 엔트리의 개수를 유지하면서도 CCN의 기본 구조를 온전히 유지할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 프로토콜 스택 상의 위치를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷이 IP 프로토콜에 사용될 때 네트워크 프로토콜 스택 상의 위치를 살펴볼 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 IP 라우팅 호환을 위한 패킷이 IP 프로토콜 상에서 이용될 때의 패킷 구조(packet format)를 살펴볼 수 있다.
CCN 패킷의 특성 상 이름이 패킷의 첫 부분에 위치하기 때문에, IP 패킷의 데이터 필드(810) 중 목적 주소(Destination Address) 필드(813)에 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보를 포함할 수 있다. 그리고, IP 패킷의 데이터 필드(810) 중 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드(815)에 나머지 CCN 이름, 즉 컨텐츠를 식별하는 제2 정보(samsung.com/sait/comm/yibae/pic.jpg), 셀렉터(Selector) 정보, 난스(Nonce) 정보가 위치하는 형태로 구현할 수 있다.
실시예에 따라서는 IP 패킷의 데이터 필드(810) 중 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드(815)가 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름(/202.23.101.22/samsung.com/sait/comm/yibae/pic.jpg)을 포함하는 형태로 구현할 수도 있다.
이를 라우터가 하드웨어적인 프로세싱을 하느냐, 소프트웨어적인 프로세싱을 실현하느냐에 따라 달라질 수 있으며, 일 실시예에서는 두 경우 모두 지원할 수 있다.
이때, 상위 레이어는 IP 패킷의 헤더 포맷의 프로토콜 필드(Protocol Field)를 이용해서 해당 패킷이 CCN 패킷임을 확인할 수 있다. 이를 위해서는 인터넷 주소 관리 기구(Internet Assigned Numbers Authority; IANA)에 CCN 프로토콜이 미리 등록되어야 한다.
프로토콜 스택 상에서 일 실시예에 따른 제1 정보 및 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷이 라우팅이 되는 CCN 레이어는 트랜스포트 계층(Transport Layer)를 대체하는 형태로도 존재할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, CCN 레이어는 네트워크 계층(Network Layer)과 트랜스포트 계층(Transport Layer)의 사이에 존재하는 중간 계층(shim Layer)이 될 수도 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
101,105: 페이스(face)
110: 컨텐츠 스토어(Contents Store)
130: 펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)
150: 포워딩 정보 베이스(Forwarding Base; FIB)

Claims (22)

  1. 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및
    상기 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 정보는, 상기 패킷의 데이터 필드에 포함되는 목적 주소 필드(destination address field) 또는 상기 패킷의 상기 데이터 필드에 포함되는 옵션 및 패딩 필드(option and padding field)에 포함되는
    IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보는
    상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스, 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 정보는
    상기 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보의 적어도 일부는
    글로벌 라우팅 네임(globally routable name)을 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패킷은
    CCN 패킷(Contents Centric Networking) 또는 ICN(Information Centric Networking) 패킷 중 어느 하나의 형태를 갖는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  6. 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및
    상기 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 패킷은, 상기 제1 정보를 포함하는 목적 주소 필드(destination address field)와 상기 제2 정보를 포함하는 옵션 및 패딩 필드(option and padding field)를 포함하는 데이터 필드를 포함하는
    IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  7. 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 생성하는 단계; 및
    상기 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하고는,
    상기 패킷은, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 포함하는 옵션 및 패딩 필드(option and padding field)를 포함하는 데이터 필드를 포함하는
    IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  8. 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 패킷을 수신하는 단계;
    상기 패킷에서 상기 제2 정보를 추출하는 단계; 및
    해당 네트워크 노드가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 여부에 기초하여 상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계
    를 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계는
    상기 패킷에 결합된 IP 헤더의 프로토콜 필드를 이용하여 상기 패킷이 CCN 패킷인지 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계는
    상기 판단 결과 상기 패킷이 CCN 패킷인 경우, 컨텐츠 스토어(Contents Store)가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과를 기초로 상기 컨텐츠를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패킷을 다른 네트워크 노드에게 포워딩하는 단계는
    상기 컨텐츠 스토어가 상기 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하지 않는 경우,
    펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)에 상기 제2 정보에 대한 페이스 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과를 기초로, 상기 펜딩 인터리스트 테이블에 상기 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 펜딩 인터리스트 테이블(PIT)에 상기 제2 정보에 대한 페이스 정보가 존재하지 않으면,
    포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)의 엔트리(entry) 중 상기 제1 정보에 매칭되는 엔트리의 페이스로 상기 패킷을 포워딩하는 단계
    를 더 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 네트워크 노드의 통신 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  15. IP 라우팅 호환을 위해 송수신되는 패킷에 있어서,
    상기 패킷은 데이터 필드를 포함하는 IP 패킷이고,
    상기 데이터 필드는
    컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보를 포함하는 목적 주소 필드; 및
    상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보를 포함하는 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드
    를 포함하는 패킷.
  16. IP 라우팅 호환을 위해 송수신되는 패킷에 있어서,
    상기 패킷은 데이터 필드를 포함하는 IP 패킷이고,
    상기 데이터 필드는
    컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 옵션 및 패딩(Options and Padding) 필드
    를 포함하는 패킷.
  17. IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드에 있어서,
    컨텐츠를 식별하는 제2 정보에 해당하는 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠 스토어(Contents Store); 및
    펜딩 인터리스트 테이블(Pending Interest Table; PIT)에 상기 제2 정보에 해당하는 엔트리가 존재하지 않는 경우, 상기 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 제1 정보에 매칭되는 엔트리의 페이스를 저장하는 포워딩 인포메이션 베이스(Forwarding Information Base)
    를 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 펜딩 인터리스트 테이블은
    상기 컨텐츠 스토어가 상기 컨텐츠를 저장하지 않는 경우, 상기 제2 정보를 이용하여 상기 네트워크 노드가 상기 컨텐츠를 요청한 상태임을 나타내는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 펜딩 인터리스트 테이블은
    상기 제2 정보를 기초로, 상기 패킷의 인커밍 페이스(incoming face)에 대한 정보를 업데이트하는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 패킷은
    상기 컨텐츠의 위치를 나타내는 제1 정보 및 상기 컨텐츠를 식별하는 제2 정보가 조합된 컨텐츠 이름을 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제1 정보는
    상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드의 IP 어드레스, 상기 컨텐츠를 포함하는 네트워크 노드에 할당된 고유의 번호, 고유의 문자, 고유의 숫자열, 고유의 문자열 중 적어도 하나를 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제2 정보는
    상기 컨텐츠의 계층적 이름(Hierarchical name)을 포함하는 IP 라우팅 호환을 위한 패킷을 수신하는 네트워크 노드.
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