[go: up one dir, main page]

KR20180018995A - Ring network having lpfr algorithm - Google Patents

Ring network having lpfr algorithm Download PDF

Info

Publication number
KR20180018995A
KR20180018995A KR1020170097336A KR20170097336A KR20180018995A KR 20180018995 A KR20180018995 A KR 20180018995A KR 1020170097336 A KR1020170097336 A KR 1020170097336A KR 20170097336 A KR20170097336 A KR 20170097336A KR 20180018995 A KR20180018995 A KR 20180018995A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
frame
port
network
source node
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
KR1020170097336A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종명
알라위 나자이프 사드
김세목
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
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 명지대학교 산학협력단 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Publication of KR20180018995A publication Critical patent/KR20180018995A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/437Ring fault isolation or reconfiguration
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/06Generation of reports
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22Alternate routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00Packet switching elements
    • H04L49/30Peripheral units, e.g. input or output ports
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0663Performing the actions predefined by failover planning, e.g. switching to standby network elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크에 관한 것으로서, 적어도 두 개의 포트를 구비하여 적어도 두 개의 포트 중 어느 하나를 통해 데이터 프레임을 목적 노드로 전송하는 소스 노드, 소스 노드와 직접 연결되거나 중계 노드를 통해 연결되어 소스 노드에서 전송한 데이터 프레임을 수신하는 목적 노드를 포함하되, 소스 노드는 적어도 두 개의 포트 중 어느 포트를 통해 목적 노드로 데이터 프레임을 송신할 지에 대한 포트 정보를 노드 주요 포트로서 지정하고, 목적 노드로 데이터 프레임을 전송하는 데 사용한 포트인 주요 포트가 고장난 것으로 판단되는 경우, 소스 노드의 주요 포트가 아닌 나머지 포트를 통해 데이터 프레임을 목적 노드로 전송하도록 소스 노드의 전송 경로를 스위칭하며, 전송 경로 스위칭에 따라 노드 주요 포트를 변경한다. 이로 인해, 소스 노드는 노드 간 링크 단절이 발생함을 인지하여 다른 방향으로 프레임을 전송하고, 양 방향에서 노드 간 링크 단절이 발생함을 인지함에 따라, 전송하려던 프레임을 송신하지 않음으로써, 네트워크의 로드 균형을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to a ring network having an LPFR algorithm, comprising: a source node having at least two ports and transmitting a data frame to a destination node via at least two ports; And a destination node for receiving a data frame transmitted from the source node, wherein the source node designates, as a node main port, port information on which of the at least two ports the data frame is to be transmitted to the destination node, If the main port, which is the port used to transmit the data frame to the destination node, is judged to have failed, the transmission path of the source node is switched so as to transmit the data frame to the destination node through the remaining port other than the main port of the source node, Change the node's major ports according to path switching . As a result, the source node recognizes that the inter-node link disconnection occurs, and transmits the frame in the other direction. By recognizing that the inter-node link disconnection occurs in both directions, the source node does not transmit the frame to be transmitted, There is an effect of improving the load balance.

Description

LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크{RING NETWORK HAVING LPFR ALGORITHM}A ring network having an LPFR algorithm {RING NETWORK HAVING LPFR ALGORITHM}

본 발명은 LPFR(Loop Prevention and Fast Recovery) 알고리즘을 갖는 링 네트워크에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는, 루프를 방지하고 부하를 분산시킬 수 있는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크에 관한 것이다.The present invention relates to a ring network having an LPFR (Loop Prevention and Fast Recovery) algorithm, and more particularly to a ring network having an LPFR algorithm capable of preventing loops and distributing the load.

복수 개의 노드를 포함하고 링 토폴로지를 갖는 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드로 데이터를 전송함에 있어서, 전송 경로 상에 포함되는 노드 간의 링크 단절에 의해 네트워크 내 루프가 발생할 수 있고, 루프는 네트워크의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.In transmitting data from a source node to a destination node in a network that includes a plurality of nodes and has a ring topology, an intra-network loop may occur due to a link disconnection between the nodes included in the transmission path, .

이에 따라, 링크의 단절에 의한 네트워크 성능 저하 문제점을 개선하기 위해서, 링 네트워크에서 노드 간 링크 단절이 발생했을 때 고장이 발생한 링크를 포함하지 않는 대안 경로로 전송 경로를 절체하여 네트워크의 신뢰성을 유지한다.Accordingly, when a link disconnection occurs between nodes in a ring network in order to solve the problem of deterioration in network performance due to a link disconnection, the reliability of the network is maintained by switching the transmission path to an alternative path that does not include a failed link .

그러나 이때, 대안 경로를 탐색하는 데 많은 시간이 소요되는 문제가 있어, 대한민국 등록특허 제1442567과 같이 대안 경로에 소요되는 시간을 적게 소요하는 RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) 알고리즘을 적용하여 네트워크를 구현하는 것이 제시되었다.However, there is a problem that it takes a long time to search for an alternative route. In this case, the RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) algorithm, which takes less time for alternative routes such as Korean Patent No. 1442567, .

하지만, RSTP 알고리즘을 이용하여 대안 경로를 제시하는 종래기술의 경우, 대안 경로로 제시된 노드가 스위칭될 때 프레임 손실이 발생하는 부분을 방지할 수 없어, 대안 경로로의 절체시간이 적게 소요되고 노드 스위칭 시 프레임 손실이 발생하지 않는 네트워크 구조가 필요한 실정이다.However, according to the prior art in which alternative routes are proposed using the RSTP algorithm, it is not possible to prevent a portion where a frame loss occurs when a node indicated by an alternative route is switched, so that switching time to an alternative route is small, A network structure in which no frame loss is required is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 네트워크를 구성하는 노드 간 고장이 발생했을 때 대안 경로로 빠르게 절체하여 네트워크의 신뢰성을 향상하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to improve the reliability of a network by quickly switching to an alternative path when a failure occurs between nodes constituting the network.

본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR() 알고리즘을 갖는 링 네트워크는 적어도 두 개의 포트를 구비하여 상기 적어도 두 개의 포트 중 어느 하나를 통해 데이터 프레임을 목적 노드로 전송하는 소스 노드, 상기 소스 노드와 직접 연결되거나 중계 노드를 통해 연결되어 상기 소스 노드에서 전송한 상기 데이터 프레임을 수신하는 목적 노드를 포함하되, 상기 소스 노드는 상기 적어도 두 개의 포트 중 어느 포트를 통해 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 송신할 지에 대한 포트 정보를 노드 주요 포트(NPP; node primary port)로서 지정하고, 상기 목적 노드로 데이터 프레임을 전송하는 데 사용한 포트인 주요 포트가 고장난 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드의 상기 주요 포트가 아닌 나머지 포트를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하도록 상기 소스 노드의 전송 경로를 스위칭하며, 전송 경로 스위칭에 따라 상기 노드 주요 포트를 변경하는 것을 특징으로 한다.A ring network with an LPFR () algorithm according to an embodiment of the present invention includes a source node having at least two ports to transmit a data frame to a destination node via any of the at least two ports, And a destination node connected to or connected to a relay node and receiving the data frame transmitted from the source node, wherein the source node transmits the data frame through the port of the at least two ports to the destination node (NPP), and when it is determined that a main port, which is a port used for transmitting a data frame to the destination node, is broken, the port of the source node is not the main port of the source node And to transmit the data frame to the destination node via the remaining port And switch the transmission path to the source node group, characterized in that for changing the node main port in accordance with the transmission path switching.

상기 소스 노드와 상기 목적 노드 사이에 위치하여 상기 소스 노드에서 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하는 것을 중계하는 적어도 하나의 중계 노드를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 소스 노드와 상기 중계 노드 사이의 링크 단절 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에서 상기 목적 노드에 이르는 포트에 고장이 발생한 경우, 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 목적 노드로 전송하려던 상기 데이터 프레임을 상기 소스 노드를 향해 되돌려 전송하며, 상기 적어도 하나의 중계 노드는 적어도 두 개의 포트를 구비하여 상기 중계 노드에 구비된 적어도 두 개의 포트 중 어느 포트를 통해 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 송신할 지에 대한 포트 정보를 노드 주요 포트(node primary port)로서 지정하고, 상기 포트 선택 프레임 및 상기 노드 주요 포트는 상기 소스 노드와 상기 중계 노드 사이의 링크 단절 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에서 상기 목적 노드에 이르는 포트에 고장이 발생한 경우 상기 포트 선택 프레임 및 상기 노드 주요 포트를 변경하는 것을 특징으로 한다.Further comprising at least one relay node located between the source node and the destination node and relaying transmission of the data frame from the source node to the destination node, When a link disconnection between the relay nodes or a failure occurs in the port from the at least one relay node to the destination node, the at least one relay node sends back the data frame to be transmitted to the destination node toward the source node Wherein the at least one relay node has at least two ports, and the port information about which of the at least two ports provided in the relay node to transmit the data frame to the destination node, node primary port), and the port selection Frame and the node main port change the port selection frame and the node main port when a failure occurs in a link between the source node and the relay node or a port from the at least one relay node to the destination node .

상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 포트 선택 프레임을 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드가 속한 네트워크에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 한다.And the source node or the at least one relay node broadcasts the port selection frame to the source node or the network to which the at least one relay node belongs.

상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 자신 노드가 속한 네트워크에서 자신 노드를 제외한 다른 노드에 대한 노드 주요 포트(NPP)를 각각 지정하는 테이블을 구비하고, 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생함에 따라 노드의 전송 경로를 스위칭함으로써 NPP 테이블을 변경하며, 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드의 포트에 고장이 발생했을 때 변경된 상기 NPP 테이블을 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 한다.Wherein the source node or the at least one relay node has a table for designating a node principal port (NPP) for each node other than its own node in the network to which the node belongs, and the source node or the at least one relay node The source node or the at least one relay node changes the NPP table when a failure occurs in the port of the source node or the relay node, And broadcast.

상기 적어도 하나의 중계 노드가 상기 소스 노드로 상기 데이터 프레임을 되돌려 전송한 경우, 상기 소스 노드는 변경된 상기 노드 주요 포트에 따라 다른 전송 경로를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하며, 상기 다른 전송 경로는 적어도 하나의 중계 노드를 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.If the at least one relay node has transmitted the data frame back to the source node, the source node transmits the data frame to the destination node over a different transmission path according to the changed node primary port, And the path may include at least one relay node.

상기 소스 노드가 상기 다른 전송 경로를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하였으나 상기 다른 전송 경로에서 노드의 포트 고장 또는 링크 단절이 발생하여 상기 다른 전송 경로에서도 상기 데이터 프레임을 상기 소스 노드로 되돌려 전송함에 따라 상기 소스 노드가 양 방향을 통해 상기 데이터 프레임을 되돌려 전송받는 경우, 상기 소스 노드는 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는 동작을 중지하는 것을 특징으로 한다.The source node transmits the data frame to the destination node through the another transmission path but a port failure or a link disconnection occurs in the other transmission path to return the data frame to the source node in the other transmission path The source node stops transmitting the data frame to the destination node when the source node receives the data frame back through both directions.

상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생함에 따라, 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 포트 다운(PD; port down) 프레임을 생성하고, 변경된 상기 NPP 테이블을 브로드캐스팅함으로써, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 다른 노드들이 상기 포트 다운 프레임을 통해 고장 상태를 확인하는 것을 특징으로 한다.The source node or the at least one relay node generates a port down (PD) frame and broadcasts the changed NPP table as a failure occurs in the source node or the at least one relay node, And the source node or other nodes belonging to the network to which the relay node belongs confirm the failure state through the port down frame.

상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생한 경우, 고장이 회복됨에 따라 포트 업(PU; port up) 프레임을 브로드캐스팅하고, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 다른 노드들이 상기 포트 업 프레임을 통해 노드 회복 상태를 확인하는 것을 특징으로 한다.When a failure occurs in the source node or the at least one relay node, broadcasts a port up (PU) frame as a failure is recovered, and the source node or other nodes belonging to the network to which the relay node belongs And the node recovery state is confirmed through the port up frame.

상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들 중 상기 소스 노드를 제외한 모든 노드들은 자신 노드의 네트워크 정상 상태 여부를 알리는 네트워크 모니터링 상태(NMS; network monitoring status) 프레임을 상기 소스 노드로 전송하고, 루트 노드는 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 전달받아 네트워크 고장 상태를 판단하여, 네트워크 고장 상태로 판단되는 경우, 네트워크 고장(NF; network failure) 프레임을 생성하여 네트워크에 포함되는 노드들로 브로드캐스팅함으로써 네트워크에 포함된 노드들을 재시작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.All of the nodes other than the source node among all the nodes belonging to the source node or the network to which the relay node belongs transmit a network monitoring status (NMS) frame notifying whether the node is in the network normal state to the source node The root node receives the network monitoring status frame to determine a network failure status. If the network failure status is determined, the network node generates a network failure (NF) frame and broadcasts the frame to the nodes included in the network And controls to restart the nodes included in the network.

상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들은 주기적으로 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 상기 소스 노드로 전송하고, 상기 소스 노드는 루트 노드로서, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들로부터 상기 주기 이내에 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 전달받지 못하는 경우 상기 네트워크 고장 프레임을 생성하는 것을 특징으로 한다.Wherein the source node or all nodes belonging to the network to which the relay node belongs periodically transmit the network monitoring status frame to the source node and the source node is a root node and the source node or the relay node belongs to the network to which the relay node belongs And generates the network failure frame if the network monitoring status frame is not received from all the nodes within the period.

이러한 특징에 따르면, 본원 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 소스 노드는 노드 간 링크 단절이 발생함을 인지하여 다른 방향으로 프레임을 전송하고, 양 방향에서 노드 간 링크 단절이 발생함을 인지하는 경우 소스 노드는 전송하려던 프레임을 송신하지 않음으로써, 네트워크의 로드 균형을 향상시키는 것과 포트 전환으로 인한 프레임 손실을 방지하는 효과가 있다.According to this aspect, the source node of the ring network having the LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention recognizes that the inter-node link disconnection occurs, and transmits the frame in the other direction, The source node does not transmit the frame to be transmitted, thereby improving the load balance of the network and preventing the frame loss due to port switching.

그리고, 본원 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크는 소스 노드의 프레임 송신 경로에서 발생한 링크 고장을 인지하여 반대 경로로 빠르게 노드를 스위칭하므로, 대안 경로를 빠르게 제안하여 네트워크 고장 회복 시간을 거의 0으로 만듦으로써 네트워크의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The ring network having the LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention recognizes the link failure occurring in the frame transmission path of the source node and quickly switches the node to the opposite path. Therefore, the network failure recovery time By making it almost zero, the reliability of the network can be improved.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크가 적용되는 링 네트워크를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 동작을 나타낸 순서도이다.
1 is a diagram schematically illustrating a ring network to which a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a diagram illustrating a frame structure of a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation of a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining the operation of a ring network having an LPFR algorithm according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR(Loop Prevention and Fast Recovery) 알고리즘을 갖는 링 네트워크에 대해 자세하게 설명한다.Hereinafter, a ring network having a Loop Prevention and Fast Recovery (LPFR) algorithm according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 기본 구조를 설명하도록 한다.First, a basic structure of a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 기본 구조는 도 1에 도시한 것처럼, 노드 A(1)와 노드 B(2)를 포함하고, 네트워크에 포함되는 모든 노드는 링 구조로 연결되는 구조를 갖는다.As shown in Fig. 1, the basic structure of the present invention includes a node A (1) and a node B (2), and all nodes included in the network are connected in a ring structure.

좀더 자세하게는, 노드 A(1)와 노드 B(2)는 각각 포트 1과 포트 2를 구비하는데, 노드 A(1)의 포트 1과 노드 B(2)의 포트 1이 링크로 연결되고, 노드 A(1)의 포트 2와 노드 B(2)의 포트 2가 링크로 연결되는 구조를 갖는다.More specifically, node A (1) and node B (2) have port 1 and port 2, respectively, where port 1 of node A (1) and port 1 of node B The port 2 of A (1) and the port 2 of the node B (2) are connected by a link.

도 1을 참고로 하는 예에서, 노드 A(1)는 소스 노드(source node)로서 데이터를 싣고 있는 프레임을 다른 노드로 전송할 수 있고, 노드 B(2)는 목적 노드(destination node)로서 소스 노드에서 전송한 프레임을 직접 또는 다른 노드를 통해 전달받는다.1, a node A 1 can transmit a frame carrying data as a source node to another node, and a node B 2 can transmit a frame carrying data as a source node to a source node And receives the frame transmitted directly or through another node.

한 예에서, 목적 노드는 도 1의 실시예와 같이 소스 노드인 노드 A(1)와 직접 연결되어 소스 노드에서 전송한 프레임을 직접 전달받을 수 있으나, 다른 예로써, 소스 노드인 노드 A(1)와 목적 노드인 노드 B(2) 사이에 중계 노드가 존재하는 경우, 목적 노드인 노드 B(2)는 소스 노드에서 전송한 프레임을 중계 노드를 통해 전달받는다.In one example, the destination node may be directly connected to the source node A (1) and receive the frame transmitted from the source node directly as in the embodiment of FIG. 1, but as another example, the source node A ) And the destination node B (2), the destination node B (2) receives the frame transmitted from the source node through the relay node.

이때, 목적 노드가 소스 노드에서 전송한 프레임을 중계 노드를 통해 전달받는 예에 있어서, 소스 노드와 목적 노드 사이에 위치하는 중계 노드의 개수는 단일 개 또는 복수 개일 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.Here, in an example in which the destination node receives a frame transmitted from the source node through the relay node, the number of relay nodes located between the source node and the destination node may be one or more, but is not limited thereto.

그러나 이때, 소스 노드와 목적 노드 사이에 복수 개의 중계 노드가 형성되는 경우, 복수 개의 중계 노드는 링 토폴로지를 갖는 네트워크의 구성요소이므로, 복수 개의 중계 노드는 각각 링 토폴로지 내에서 서로 연결되는 구조를 갖는다.However, when a plurality of relay nodes are formed between the source node and the destination node, since the plurality of relay nodes are components of the network having the ring topology, the plurality of relay nodes are connected to each other in the ring topology .

그리고, 소스 노드에서 전송한 프레임이 복수 개의 중계 노드를 거쳐 목적 노드까지 전달되기 위해서, 복수 개의 중계 노드는 소스 노드로부터 전송된 프레임에 포함된 목적 노드의 주소를 확인하여 목적 노드로 프레임을 전달하는데, 이때, 소스 노드에서 목적 노드로 전송되는 프레임은 도 2에 도시한 구조를 갖는다.In order for the frame transmitted from the source node to be transmitted to the destination node through the plurality of relay nodes, the plurality of relay nodes confirm the address of the destination node included in the frame transmitted from the source node and transmit the frame to the destination node At this time, the frame transmitted from the source node to the destination node has the structure shown in Fig.

도 2에 도시한 것처럼, 소스 노드에서 목적 노드로 전송되는 프레임(10)은 목적 노드의 맥 주소(11), 소스 노드의 맥 주소(12), 일련 번호(13), 고유 코드(14), 페이로드(15), 그리고 CRC(16)를 포함하여 형성된다.2, a frame 10 transmitted from a source node to a destination node includes a MAC address 11 of a destination node, a MAC address 12 of a source node, a serial number 13, a unique code 14, A payload 15, and a CRC 16.

이때, 도 1의 링 구조를 갖는 네트워크를 참고로 하여 도 2의 구조를 갖는 프레임(10)의 각 항목을 자세히 설명하면, 목적 노드의 맥 주소(11)는 노드 B(2)의 맥 주소를 포함하고, 소스 노드의 맥 주소(12)는 노드 A(1)의 맥 주소를 포함한다.2 will be described in more detail with reference to the network having the ring structure of FIG. 1, the MAC address 11 of the destination node is the MAC address of the node B (2) And the MAC address 12 of the source node includes the MAC address of the node A (1).

이때, 도 2의 프레임(10)은 소스 노드인 노드 A(1)에서 목적 노드인 노드 B(2)로 데이터를 전달하고자 함에 있어서, 데이터를 전달하고자 하는 소스 노드의 물리 주소인 맥 주소(12)와, 소스 노드에서 전달하고자 하는 데이터를 수신할 목적지인 목적 노드의 물리 주소인 맥 주소(11)를 포함하므로, 도 1에 도시되지는 않았지만 소스 노드와 목적 노드의 사이에 위치할 수 있는 중계 노드에서 도 2의 프레임(10)을 전달받았을 때, 해당 프레임(10)이 어떤 소스 노드로부터 전송되었고 어떤 목적 노드에 도착해야 하는 지에 대해 알 수 있다.In this case, when the frame 10 of FIG. 2 is to transmit data from the source node A (1) to the destination node B (2), the MAC address 12 And a MAC address 11, which is a physical address of a destination node, which is a destination to receive data to be transmitted from the source node. Thus, although not shown in FIG. 1, When the node 10 receives the frame 10 of Fig. 2, it can know from which source node the frame 10 is transmitted and to which destination node it should arrive.

그리고 이때, 소스 노드에서 목적 노드로 전달하고자 하는 데이터는 프레임(10)의 페이로드(payload)(15)에 해당한다.At this time, the data to be transmitted from the source node to the destination node corresponds to the payload 15 of the frame 10.

계속해서, 도 2를 참고로 하여 프레임(10)의 각 항목을 설명하면, 일련 번호(13)는 프레임의 순번정보를 포함한다.Continuing, with reference to Fig. 2, each item of the frame 10 will be described. The serial number 13 includes the order information of the frame.

그리고, 고유 코드(14)는 소스 노드에서 목적 노드로 프레임을 전달하는 동작에 포함되는 모든 노드들, 예로써, 프레임을 전송하는 소스 노드, 프레임을 전달받는 목적 노드, 그리고 소스 노드와 목적 노드 사이에 위치하여 프레임 전달을 중계하는 적어도 하나의 중계 노드의 상태 정보를 나타내는 코드를 포함한다.The inherent code 14 includes all the nodes included in the operation of transferring the frame from the source node to the destination node, for example, the source node that transmits the frame, the destination node that receives the frame, And a code indicating status information of at least one relay node relaying frame forwarding.

좀더 구체적으로, 고유 코드(14)는 네트워크를 구성하는 노드 간 형성된 링크, 즉, 프레임 전송 경로 상에 고장이 발생한 경우 전송 경로 회복을 위해 각 노드의 상태정보를 제공하는 데 사용된다.More specifically, the inherent code 14 is used to provide status information of each node for transmission path recovery in the event of a failure on a link formed between the nodes constituting the network, that is, on the frame transmission path.

이러한 고유 코드(14)는 소스 노드, 목적 노드, 그리고 중계 노드에 대해 각각 지정되고, 소스 노드로부터 목적 노드로 프레임(10)을 전송함에 있어서, 지정된 고유 코드(14)가 반영된 프레임(10)이 전송되게 된다.The inherent code 14 is assigned to each of the source node, the destination node, and the relay node. In transmitting the frame 10 from the source node to the destination node, the frame 10 in which the specified unique code 14 is reflected .

이때, 고유 코드(14)는 노드의 상태 정보를 다음의 다섯 개의 프레임 중 어느 하나의 형태로서 프레임(10)에 포함될 수 있다.At this time, the inherent code 14 can be included in the frame 10 as state information of the node in any one of the following five frames.

한 예에서, 고유 코드(14)의 다섯 가지 형태로서, 포트 선택(PS, port select) 프레임, 포트 다운(PD, port down) 프레임, 포트 업(PU, port up) 프레임, 네트워크 모니터링 상태(NMS, network monitoring status) 프레임, 그리고 네트워크 고장(NF, network failure) 프레임이 있다.In one example, five types of native code 14 are: a port select (PS) frame, a port down (PD) frame, a port up (PU) , a network monitoring status frame, and a network failure (NF) frame.

이처럼, 서로 다른 다섯 가지 프레임 형태를 갖는 고유 코드(14) 중 포트 선택 프레임은 어느 특정 노드에서 네트워크의 모든 노드로 브로드캐스트되고, 포트 선택 프레임을 수신한 네트워크의 모든 노드들은 특정 노드로 프레임을 전송하기 위한 주요 포트(PP, primary port)를 지정하며, 노드 자신에 형성된 복수 개의 포트 중 프레임을 빨리 수신한 포트를 프레임을 전송하기 위한 주요 포트로서 지정한다.In this way, among the unique codes 14 having five different frame types, the port selection frame is broadcasted from a specific node to all nodes of the network, and all nodes of the network receiving the port selection frame transmit frames to a specific node (PP), and specifies, as a main port for transmitting a frame, a port in which a frame is quickly received, out of a plurality of ports formed in the node itself.

도 3을 참고로 하는 예에서, 노드 A(1a)가 포트 1과 포트 2를 이용하여 링 네트워크에 형성된 다른 노드들로 포트 선택 프레임을 전달하는 경우, 포트 1 및 포트 2를 포함하는 노드 B(2a)는 포트 2를 통해 노드 A(1)에서 송신한 포트 선택 프레임을 가장 빨리 수신하고, 이에 따라, 노드 B(2a)는 NPP 테이블에 노드 A에 대한 주요 포트를 포트 2로 저장한다.In the example referring to FIG. 3, when the node A 1a transfers the port selection frame to other nodes formed in the ring network using the port 1 and the port 2, the node B (including the port 1 and the port 2) 2a receives the port selection frame transmitted from the node A (1) through the port 2 as soon as possible, and accordingly the node B (2a) stores the main port for the node A in the NPP table as the port 2.

자세한 예로서, 소스 노드인 노드 A(1a)가 노드 B(2a)로 프레임을 전송하는 경우, 노드 B(2a)는 노드 B(2a)의 포트 2를 통해 프레임을 수신하는 경로, 즉, 노드 A(1a)와 노드 B(2a) 사이에 형성된 하나의 링크를 경유하는 한 홉의 거리의 경로와, 노드 B(2a)의 포트 1을 통해 프레임을 수신하는 경로, 즉, 노드 F(6a), 노드 E(5a), 노드 D(4a), 노드 C(3a)를 거쳐 프레임을 수신하는 5 홉의 거리인 경로를 통해 소스 노드인 노드 A(1a)에서 송신한 프레임을 각각 수신하게 되므로, 노드 A(1a)에서 노드 B(2a)로 전송한 프레임은 노드 B(2a)의 포트 2를 이용하는 경로를 통해 먼저 수신되게 된다. 이에 따라, 노드 B(2a)는 노드 A(1a)에서 송신한 포트 선택 프레임을 수신하여 노드 A(1a)에서 송신한 프레임을 수신할 주요 포트를 NPP 테이블에 저장함에 있어서, 노드 B(2a)의 포트 2를 주요 포트 정보로서 저장한다.As a detailed example, when the node A 1a as the source node transmits a frame to the node B 2a, the node B 2a transmits the frame through the port 2 of the node B 2a, that is, A route of a distance of one hop via one link formed between the node A 2a and the node A 2a and a route of receiving a frame through the port 1 of the node B 2a, The frame transmitted from the node A 1a serving as the source node through the path that is the distance of 5 hops for receiving the frame via the node E 5a, the node D 4a and the node C 3a, The frame transmitted from the node A 1a to the node B 2a is received first through the path using the port 2 of the node B 2a. Accordingly, when the node B 2a receives the port selection frame transmitted from the node A 1a and stores the main port for receiving the frame transmitted from the node A 1a in the NPP table, the node B 2a transmits, As the main port information.

그리고 이때, 노드 A(1a)가 노드 B(2a), 노드 C(3a), 그리고 노드 D(4a)로 데이터 프레임을 전송할 포트를 선택함에 있어서, 노드 A(1a)는 노드 노드 B(2a), 노드 C(3a), 그리고 노드 D(4a)로부터 수신한 각 포트 선택 프레임들이 노드 A(1a)의 포트들 중 어느 포트를 통해 빨리 들어왔는지를 확인하여, 노드 B(2a)가 다른 노드로 프레임을 전송할 빠른 경로에 적합한 포트로서 선택한다.At this time, when the node A 1a selects a port to transmit a data frame to the node B 2a, the node C 3a, and the node D 4a, the node A 1a transmits the data frame to the node B 2a, The node C 3a and the port D 4a through the ports of the node A 1a through the ports A and B so that the node B 2a can access the other nodes And selects it as a port suitable for a fast path for transmitting the frame.

따라서, 노드들이 목적 노드들로 포트 선택(PS) 프레임을 각각 전송하여, 다른 노드들로부터 포트 선택 프레임을 수신한 노드 A(1a)가 각 노드로부터 가장 빠르게 프레임을 수신할 수 있는 포트 정보를 다음의 표 1과 같이 NPP(node primary port) 테이블로 형성한다. Accordingly, when the node A transmits the port selection (PS) frame to the destination nodes, and receives the port selection frame from the other nodes, (Node primary port) table as shown in Table 1 of FIG.

목적 노드의 맥 주소Destination node's MAC address 주요 포트(PP 번호)Major ports (PP number) 노드 BNode B 1One 노드 CNode C 1One 노드 DNode D 22 노드 ENode E 22 노드 FNode F 22

위의 표 1은 도 3을 참고로 하는 링 토폴로지의 네트워크에서 노드 A(1a)에 대해 설정된 포트 선택 프레임 정보인 NPP 테이블로서, 네트워크 구조에서 포트 선택 프레임을 수신함에 따라, 노드 B(2a), 노드 C(3a), 노드 D(4a), 노드 E(5a), 노드 F(6a)에 각각 이르는 주요 포트를 선정함으로써 적용된 것이다. The above table 1 is an NPP table which is port selection frame information set for the node A 1a in the network of the ring topology with reference to FIG. 3. As the port selection frame is received in the network structure, the node B 2a, Is applied by selecting the main ports reaching the node C 3a, the node D 4a, the node E 5a, and the node F 6a, respectively.

이처럼, 특정 노드에서 목적 노드인 다른 노드에 프레임을 전송할 때 사용되는 주요 포트 정보를 NPP 테이블과 같이 지정함에 따라, 해당 특정 노드에서 다른 노드로 프레임을 전송하거나 중계 노드를 통해 목적 노드로 프레임을 전송할 때 이와 같이 미리 설정된 NPP 테이블을 참조하여 지정된 포트 정보에 따라 프레임을 전송하게 된다.In this way, by specifying the main port information used when transmitting a frame from one node to another node, which is a destination node, as the NPP table, a frame is transmitted from the specific node to another node or a frame is transmitted to the destination node through the relay node , The frame is transmitted according to the designated port information with reference to the NPP table set in advance.

그리고 이때, NPP 테이블은 포트 고장 또는 네트워크 구조 변경 등에 의해 변경되거나 갱신될 수 있다.At this time, the NPP table can be changed or updated by port failure or network structure change.

다음으로, 고유 코드(14)의 다섯 가지 형태의 프레임 중 포트 다운(PD) 프레임을 설명하면, 해당 노드에 형성된 포트에서의 고장 발생 여부를 정보로서 포함하는 프레임이다.Next, a port down (PD) frame among the five types of frames of the inherent code 14 is a frame including information as to whether a failure has occurred in a port formed in the corresponding node.

포트 다운(PD) 프레임은 해당 노드에 형성된 적어도 두 개의 포트들 중 고장이 발생한 포트들 정보를 모두 포함하여 형성된다. 예로써, 노드 D(4a)의 포트 1에서만 고장이 발생한 경우, 해당 고장을 가장 먼저 인식한 노드가 노드 D(4a)의 포트 1의 고정여부를 정보로서 포함하는 포트 다운(PD) 프레임을 생성하여 전송하고, 노드 D(4a)의 포트 1 및 포트 2 모두 고장이 발생한 경우, 노드 D(4a)는 네트워크와 단절된 상태이기에, 해당 고장을 가장 먼저 인식한 노드가 노드 D(4a)의 포트 1 및 포트 2의 고장여부를 모두 정보로서 포함하는 포트 다운 프레임을 생성하여 전송한다.The port down (PD) frame is formed by including all of the ports in which at least one of the at least two ports formed in the corresponding node has occurred. For example, when a failure occurs only in the port 1 of the node D (4a), a port down (PD) frame in which the node first recognizing the failure includes whether or not the port 1 of the node D (4a) And the node D (4a) is disconnected from the network when a failure occurs in both the port 1 and the port 2 of the node D (4a), the node first recognizing the failure is disconnected from the network, And a port down frame including information on whether or not the port 2 is faulty as information.

그리고, 포트 업(PU) 프레임은 고장이 발생했던 노드의 해당 포트가 고장으로부터 수리되었음을 알리는 정보를 포함한다.The port up (PU) frame includes information indicating that the corresponding port of the failed node has been repaired from the failure.

이때, 포트 선택(PS) 프레임, 포트 다운(PD) 프레임 및 포트 업(PU) 프레임은 네트워크를 형성하는 각각의 노드에서 형성하여 각 노드에서 다른 노드로 전송하는 프레임(10)의 고유 코드(14)에 싣는 것을 기본으로 하나, 동시에, 각 노드는 프레임들(PS, PD, PU)이 형성되거나 갱신되었을 때 다른 노드들로 브로드캐스팅된다.At this time, the port selection (PS) frame, the port down (PD) frame, and the port up (PU) frame are formed in each node forming the network, , But at the same time, each node is broadcast to other nodes when frames (PS, PD, PU) are formed or updated.

또한, 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임 또한 네트워크를 구성하는 각 노드에서 형성되는 것으로, 해당 노드의 포트 결함, 즉, 링크 결함과 같은 물리적 결함 외의 비물리적 결함에 따른 노드 상태 정보를 포함하며, 노드의 비물리적 결함이 발생하지 않은 경우 정상상태임을 정보로서 형성하며, 정보가 형성되자마자 다른 노드들로 브로드캐스팅된다.Also, a network monitoring state (NMS) frame is formed at each node constituting the network, and includes node state information according to a non-physical defect other than a physical defect such as a port defect of the node, that is, a link defect, If no non-physical defect occurs, it is formed as information that the node is in a normal state and broadcasted to other nodes as soon as information is formed.

한 예에서, 각 노드들은 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임을 100ms 간격으로 발생할 수 있고, 특정 노드의 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임이 발생한 이후 90ms 이내에 새로운 네트워크 모니터링 상태 프레임이 새로 생성되지 않는 경우 해당 노드에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 이때, 노드로부터 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임을 수신하여 노드의 고장상태를 판단하는 주체는 루트 노드일 수 있다.In one example, each node may generate a network monitoring status (NMS) frame at intervals of 100 ms, and if a new network monitoring status frame is not generated within 90 ms after a network monitoring status (NMS) The node that receives the network monitoring status (NMS) frame from the node and determines the failure state of the node may be the root node.

한 예에서, 각 노드들이 고유 특성(14) 정보인 프레임(PS, PD, PU 또는 NMS)을 브로드캐스팅할 때, 각 노드는 해당 노드의 맥 주소와 브로드캐스팅 할 고유 코드(14)의 프레임 정보만을 다른 노드들로 브로드캐스팅함으로써, 도 2에 도시한 프레임(10)처럼 많은 정보를 브로드캐스팅함에 따른 부하 소모를 줄일 수 있다.In one example, when each node broadcasts a frame (PS, PD, PU or NMS) that is information of the unique characteristic 14, each node transmits a MAC address of the corresponding node and frame information of the unique code 14 to broadcast The load consumption due to broadcasting a lot of information as shown in the frame 10 shown in FIG. 2 can be reduced.

그리고, 네트워크 고장(NF) 프레임은 네트워크 자체의 결함 여부를 나타내는 정보를 포함하며, 네트워크를 형성하는 각 노드에서 형성되는 것이 아닌 루트 노드에서 형성된다.  The network failure (NF) frame includes information indicating whether the network itself is defective or not, and is formed at a root node not formed at each node forming the network.

루트 노드는 소스 노드일 수 있고, 다른 노드들에서 브로드캐스팅된 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임이 일정 시간 이상 수신되지 않는 경우 네트워크에 고장이 발생한 것으로 판단하여 모든 노드의 포트 선택(PS) 프레임을 재설정하도록 브로드캐스팅한다. 즉, 루트 노드가 네트워크 고장(NF) 프레임을 모든 노드들로 브로드캐스팅함에 따라, 모든 노드들은 자신의 NPP 테이블을 업데이트한다.The root node may be a source node, and if a network monitoring status (NMS) frame broadcast by other nodes is not received for a certain period of time, it is determined that a failure has occurred in the network and the port selection (PS) Lt; / RTI > That is, as the root node broadcasts a network failure (NF) frame to all nodes, all nodes update their NPP tables.

이처럼, 도 2의 프레임(10)에 포함되는 고유 코드(14)는 각 노드의 주요 포트, 포트 고장 여부, 포트 복구 여부, 네트워크 정상상태 여부를 정보로서 포함하며, 이때, 생성된 각 프레임들(PS, PD, PU, NMS)은 해당 프레임을 생성한 노드에서 자체적으로 브로드캐스팅하여 자신 노드의 상태를 다른 노드에게 알릴 수 있다.As described above, the inherent code 14 included in the frame 10 of FIG. 2 includes information as a main port, a port failure, a port recovery, and a network normal state of each node as information. At this time, PS, PD, PU, and NMS) can broadcast its own frame at the node that generated the frame, and inform the other nodes of its state.

또한, 도 2의 프레임(10)에 포함되는 고유 코드(14)는 루트 노드에서 생성된 네트워크 고장 상태를 나타내는 정보인 네트워크 고장(NF) 프레임을 포함하고, 이는 루트 노드에서 생성되었을 때 다른 노드들로 브로드캐스팅하여 네트워크의 다른 노드들의 고유 코드(14) 프레임들을 새로 생성하도록 할 수 있다.In addition, the unique code 14 included in the frame 10 of FIG. 2 includes a network failure (NF) frame, which is information indicating the network failure state generated at the root node, To generate new unique code 14 frames of other nodes in the network.

이러한 고유 코드(14)를 포함하는 프레임(10)을 도 2를 참고로 하여 계속해서 설명하면, 프레임(10)은 소스 노드가 목적 노드로 전송하고자 하는 실제 데이터를 페이로드(15)에 저장하고 있고, 해당 프레임(10)의 무결성 판단을 위한 오류검사 코드를 CRC(16) 코드로서 포함한다.2, the frame 10 stores the actual data that the source node wants to transmit to the destination node in the payload 15 (step < RTI ID = 0.0 > And includes an error check code for determining the integrity of the frame 10 as a CRC (16) code.

도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 본 발명의 각 노드가 고유 코드(14)를 포함하여 프레임(10)을 전송함에 따라, 소스 노드가 목적 노드로 데이터를 전송할 때 주요 포트(PP) 정보를 이용하여 목적 노드에 이르는 최적의 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있어, 네트워크의 효율성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.As described with reference to Figs. 1 to 3, as each node of the present invention transmits the frame 10 including the unique code 14, when the source node transmits data to the destination node, It is possible to transmit data through the optimal path to the destination node using the information, thereby increasing the efficiency of the network.

그리고, 이러한 구조를 갖는 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크를 구성하는 소스 노드가 도 2의 프레임(10)을 전송함에 따라, 소스 노드의 목적지인 목적 노드와 적어도 하나 존재할 수 있는 중계 노드는 소스 노드에서 송신한 프레임(10)을 수신하여 프레임(10) 상의 목적 노드의 맥 주소(11)가 자신 노드인지를 확인하고, 수신한 프레임(10)을 자신 노드에서 수신완료 하거나 다른 노드인 중계 노드 또는 목적 노드로 전달하는 동작을 수행하며, 이는 각 노드에서 생성한 NPP 테이블을 참고로 하여 프레임(10) 전달 동작을 수행한다.As the source node constituting the ring network having the LPFR algorithm according to the present invention having this structure transmits the frame 10 of FIG. 2, it is possible to have at least one destination node that is the destination of the source node The relay node receives the frame 10 transmitted from the source node and confirms whether the MAC address 11 of the destination node on the frame 10 is its own node and completes receiving the received frame 10 at its node And transfers the frame 10 to the relay node or the destination node, which is another node, and performs the operation of delivering the frame 10 with reference to the NPP table generated by each node.

예로써, 소스 노드에서 송신한 프레임(10)을 수신하는 노드가 목적 노드가 아닌 중계 노드인 경우(이때, 도 3을 참고로 하는 예에서 소스 노드는 노드 A(1a)이고 목적 노드는 노드 D(4a)이며 중계 노드는 노드 B(2a)임), 중계 노드인 노드 B(2a)는 소스 노드(1a)에서 송신한 프레임(10)의 목적 노드의 맥 주소(11) 부분을 확인하여 목적 노드의 맥 주소(11)가 자신 노드의 맥 주소와 일치하지 않으므로, 수신한 프레임(10)을 목적 노드의 맥 주소(11) 방향으로 전달한다.For example, in the case where the node receiving the frame 10 transmitted from the source node is a relay node other than the destination node (in this example, the source node is the node A 1a and the destination node is the node D The relay node is a relay node and the relay node is a relay node and the node B 2a identifies a part of the MAC address 11 of the destination node of the frame 10 transmitted from the source node 1a, Since the MAC address 11 of the node does not coincide with the MAC address of the own node, the received frame 10 is transmitted in the direction of the MAC address 11 of the destination node.

이때, 중계 노드인 노드 B(2a)가 수신한 프레임(10)을 목적 노드로 전달함에 있어서, 노드 B(2a)가 노드 D(4a)로부터 수신한 PS 프레임에 따라 생성된 표 1의 NPP 테이블을 참고로 하여 목적 노드로 프레임(10)을 전송하기 위한 최적의 포트를 선정하고, 해당 포트를 통해 프레임(10)을 전송한다.In transmitting the frame 10 received by the node B 2a as a relay node to the destination node, the NPP table 1 of Table 1 generated according to the PS frame received by the node B 2a from the node D (4a) Selects an optimal port for transmitting the frame 10 to the destination node, and transmits the frame 10 through the corresponding port.

그리고, 목적 노드인 노드 D(4a)가 소스 노드인 노드 A(1a)에서 송신한 프레임(10)을 전달받은 경우, 노드 D(4a)가 프레임(10)의 목적 노드의 맥 주소(11) 부분을 확인함에 있어서, 목적 노드의 맥 주소가 자신 노드의 맥 주소와 일치하므로, 수신한 프레임(10)의 최종 목적지가 자신 노드인 것으로 확인하여 페이로드(15)에 실린 데이터를 최종 수신하게 되며, 소스 노드의 맥 주소(12)를 통해 해당 프레임(10)을 송신한 소스 노드 정보도 확인하게 된다.When the node D 4a receives the frame 10 transmitted from the source node A 1a of the frame 10 and the node D 4a receives the MAC address 11 of the destination node of the frame 10, The MAC address of the destination node coincides with the MAC address of the node of the node 10, so that it is confirmed that the final destination of the received frame 10 is its own node, and finally the data loaded in the payload 15 is received , And also confirms the source node information that transmitted the frame 10 through the MAC address 12 of the source node.

또한, 중계 노드인 노드 B(2a)가 프레임(10)을 수신하여 자신이 프레임(10)의 최종 목적지가 아님을 인지하고 해당 프레임(10)을 이웃 노드를 통해 목적 노드로 전달하는 동작을 수행할 때, 중계 노드가 NPP 테이블을 기반으로 프레임(10)을 목적 노드 방향으로 전달하더라도, 해당 중계 노드와 이웃 노드 간의 링크 고장 또는 이웃 노드의 고장 등의 이유에 의해 프레임(10)을 전달할 수 없을 수 있다.In addition, the node B 2a as the relay node receives the frame 10, recognizes that it is not the final destination of the frame 10, and performs an operation of transferring the frame 10 to the destination node through the neighboring node , Even if the relay node transmits the frame 10 toward the destination node based on the NPP table, the frame 10 can not be delivered due to a link failure between the relay node and the neighboring node or a failure of the neighboring node .

이때, 중계 노드가 프레임(10)을 전달한 이웃 노드와 중계 노드 간의 링크 단절 등이 발생하는, 즉, 링크 고장이 발생한 경우, 중계 노드는 이웃 노드로 프레임(10)을 전달할 수 없다. 따라서, 중계 노드는 이웃 노드로 전달하려던 프레임(10)을 중계 노드 이전의 노드로 되돌려 전송한다.At this time, when a link disconnection occurs between the neighbor node and the relay node, to which the relay node has transmitted the frame 10, that is, when a link failure occurs, the relay node can not transmit the frame 10 to the neighboring node. Thus, the relay node returns the frame 10 to be forwarded to the neighboring node back to the relay node.

자세하게는, 소스 노드인 노드 A(1a)에서 중계 노드인 노드 B(2a) 및 노드C(3a)를 통해 목적 노드인 노드 D(4a)로 프레임(10)을 전달하는 도 3의 네트워크에서, 중계 노드인 노드 C(3a)와 목적 노드인 노드 D(4a) 간의 링크에 고장이 발생한 경우, 중계 노드인 노드 C(3a)는 노드 C(3a)와 노드 B(2a)로부터 전달받은 프레임(10)을 노드 B(2a)로 되돌려 전송한다.Specifically, in the network of Fig. 3, which transfers the frame 10 from the source node node A 1a to the destination node D 4a via the relay node node B 2a and the node C 3a, A node C 3a as a relay node receives a frame received from the node C 3a and the node B 2a as a relay node when a failure occurs in a link between the node C 3a as a relay node and the node D 4a as a destination node. 10 to the node B 2a and transmits it.

그리고 이때, 링크 고장을 감지한 노드 C(3a)는 되돌려 전달되는 프레임(10)의 고유 코드(14) 부분은 포트 다운(PD) 프레임을 포함함으로써, 해당 프레임(10)을 전달받는 노드 C(3a)는 노드 C(3a)와 노드 D(4a) 사이의 링크 단절 또는 노드 C(3a)에서 노드 D(4a)를 잇는 포트에 고장이 발생되었음을 인지할 수 있다.At this time, the node C (3a) which has detected the link failure returns the inherent code (14) portion of the frame 10 to be transmitted back to the node C (10) 3a can recognize that a failure has occurred in the link between the node C 3a and the node D 4a or the port connecting the node C 3a to the node D 4a.

또한, 노드 C(3a)에서 노드 D(4a)를 잇는 포트가 불능됨에 따라, 노드 C(3a)는 포트 선택(PS) 프레임을 갱신하고 노드 C(3a)의 다른 노드들에 대한 NPP 테이블을 갱신하여, 갱신된 정보를 브로드캐스팅 한다.Further, as the port connecting the node C 3a to the node D 4a is disabled, the node C 3a updates the port selection (PS) frame and the NPP table for the other nodes of the node C 3a And broadcasts the updated information.

따라서, 노드 B(2a)는 노드 C(3a)로 이미 전달한 프레임(10)을 노드 C(3a)로부터 되돌려 전달받고, 되돌려 전달받은 프레임(10)의 고유 코드를 통해 노드 C(3a)와 노드 D(4a) 사이의 링크 고장을 인지하여, 목적 노드로 송신할 프레임(10)을 최초 프레임(10) 전송 방향과 반대 방향을 통해 노드 A(1a)로 전달한다.Therefore, the node B 2a receives the frame 10 already transmitted to the node C 3a from the node C 3a and transmits the frame 10 back to the node C 3a via the inherent code of the received frame 10, D 4a and transmits the frame 10 to be transmitted to the destination node to the node A 1a through the direction opposite to the transmission direction of the first frame 10.

그리고 이때, 노드 B(2a)는 노드 C(3a)로부터 되돌려 전달받은 프레임(10)의 고유 코드(14)에서 포트 다운(PD) 프레임을 인식하지 않더라도, 노드 A(1a) 로부터 전달받아 노드 C(3a)로 이미 전송한 프레임(10)이 해당 노드, 즉, 노드 B(2a)를 두 번 지나치는 동작을 수행함에 따라, 해당 프레임(10)이 최초 전달 방향을 통해 전달되던 중 고장이 발생하여 되돌려 수신되었음을 인지할 수 있다. At this time, even if the node B 2a does not recognize the port down (PD) frame in the inherent code 14 of the frame 10 received back from the node C 3a, When the frame 10 which has already been transmitted to the node B 3a through the node B 2a performs an operation of passing through the corresponding node, that is, the node B 2a twice, So that it can be recognized that it has been received back.

이와 같은 예에서, 중계 노드가 프레임(10)을 전달하는 이웃 노드는 소스 노드와 목적 노드 사이에 위치하는 다른 중계 노드이거나 목적 노드일 수 있고, 중계 노드가 프레임(10)을 되돌려 전달할 때 이를 전달받는 이웃 노드는 소스 노드와 중계 노드 사이에 위치하는 다른 중계 노드이거나 소스 노드일 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.In such an example, the neighbor node to which the relay node delivers the frame 10 may be another relay node located between the source node and the destination node, or may be the destination node, and when the relay node delivers the frame 10 back, The receiving neighbor node may be another relay node located between the source node and the relay node, or may be a source node, but is not limited thereto.

도 3을 참고로 하여 위와 같이 설명한 것처럼, 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크에서, 각 노드는 소스 노드로부터 목적 노드로 프레임(10)을 전송하되, 전송 경로 상의 고장이 발생한 경우, 고장이 발생한 노드의 반대 방향으로 프레임(10)을 되돌려 전송하여 목적 노드에 이르는 전송 경로를 변경하고, 고장이 발생한 해당 노드에서 포트 다운(PD)을 생성하고 포트 선택(PS) 프레임을 갱신하여 이를 브로드캐스팅하고 NPP 테이블을 갱신함으로부터 링크 고장을 네트워크에 알려 고장이 발생한 해당 노드의 사용을 방지함으로써, 네트워크의 신뢰성을 향상할 수 있다. As described above with reference to FIG. 3, in a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention, each node transmits a frame 10 from a source node to a destination node, (10) is sent back in the direction opposite to the node where the failure occurred, the transmission path to the destination node is changed, a port down (PD) is generated at the node where the failure occurs, and a port selection And broadcasts it, updates the NPP table, informs the network of the link failure, and prevents the use of the corresponding node. Thus, the reliability of the network can be improved.

이때, 전송 경로 상의 문제가 발생한 경우 프레임(10)을 반대 방향으로 바로 재전송하는 동작을 수행함에 따라, 네트워크에 고장이 발생하더라도 노드를 바로 스위칭하여 네트워크의 데이터 전송 신뢰성 향상의 효과 및 고장 발생으로 인한 포트 전환에 따른 데이터 손실을 줄이는 효과가 있다. 이렇게 데이터 손실을 줄이는 것은, 만일 손실된 데이터를 재 전송하기 위해 필요한 데이터 전송시간 단축의 효과가 있다.At this time, when a problem on the transmission path occurs, the frame 10 is directly retransmitted in the opposite direction, so that even if a failure occurs in the network, the node is immediately switched to improve the data transmission reliability of the network, Thereby reducing data loss due to port switching. Reducing the data loss in this manner has the effect of reducing the data transmission time required to retransmit the lost data.

또한, 이러한 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크에 있어서, 소스 노드에서 한 방향을 통해 목적 노드로 전송한 프레임(10)이 소스 노드로 되돌아와 반대 방향을 통해 프레임(10)을 전송하였으나 해당 방향에서도 프레임(10)을 되돌아오는 경우, 소스 노드는 고장이 발생한 링크 또는 노드가 회복될 때까지 해당 노드 또는 링크를 통해 어떠한 프레임(10)을 전송하지 않도록 하며, 목적 노드로 전송하고자 했던 해당 프레임(10)의 복사본을 삭제하는 동작도 수행한다.In the ring network having the LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention, a frame 10 transmitted from the source node to the destination node through one direction returns to the source node and transmits the frame 10 in the opposite direction. The source node does not transmit any frame 10 through the corresponding node or link until the failed link or node is recovered and transmits the frame 10 to the destination node And also deletes a copy of the frame 10 to be deleted.

이로 인해, 링크 또는 노드 결함에 의해 링 네트워크 상에 발생할 수 있는 루프를 방지할 수 있어 네트워크의 성능이 향상된다.This can prevent a loop that may occur on the ring network due to a link or a node defect, thereby improving the performance of the network.

이러한 구조 및 특성을 가짐에 따라 효과를 갖는 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크의 동작 흐름을 도 4 및 도 5를 참고로 하여 설명하도록 한다.The operation flow of the ring network having the LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention having such a structure and characteristics will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크인 도 4의 구조에서, 노드 C(3b)가 소스 노드이고 노드 F(6b)가 목적 노드이며, 노드 A(1b)와 노드 F(6b) 사이 및 노드 E(5b)와 노드 F(6b) 사이의 링크에 각각 고장이 발생했다고 가정한다.In the structure of Fig. 4, which is a ring network with an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention, node C 3b is the source node and node F 6b is the destination node and node A 1b and node F 6b ) And between the node E (5b) and the node F (6b), respectively.

이러한 도 4를 참고로 도 5의 순서도를 설명하면, 먼저, 소스 노드가 목적 노드로 프레임을 전송하는 단계(S110)에 따라, 노드 C(3b)가 노드 F(6b)로 프레임을 전송한다.5, the node C 3b transmits a frame to the node F 6b according to a step S110 of the source node transmitting the frame to the destination node.

이때, 노드 C(3b)는 이미 NPP 테이블을 설정하여 구비하고 있고, 노드 F(6b)로 전달하는 프레임의 고유 코드 부분에도 구비된 포트 선택(PS) 프레임에 따라, 노드 C(3b)에서 노드 F(6b)로 향하는 최적의 포트를 선택하여 프레임을 전달하며, 본 실시예에서는 노드 C(3b)의 NPP 테이블에서 노드 F(6b)에 대한 최적의 포트로서 포트 2를 지정하고 있으므로, 포트 2를 통해 반시계 방향을 따라 노드 F(6b)로 프레임을 전송하게 된다.At this time, the node C (3b) has already set up the NPP table, and the node C (3b) has already set up the NPP table, and according to the port selection (PS) frame included also in the unique code part of the frame to be transmitted to the node F F 6b and transfers the frame. In this embodiment, since the port 2 is specified as the optimal port for the node F (6b) in the NPP table of the node C (3b), the port 2 To the node F (6b) along the counterclockwise direction.

다음으로, 소스 노드로부터 목적 노드에 이르는 제1 방향을(반시계 방향) 통해 프레임이 이동하여, 소스 노드에 인접한 제1 이웃 노드에 프레임을 전송하는 단계(S120)에 따라, 노드 C(3b)에서 노드 F(6b)로 전송할 프레임은 노드 C(3b)에 인접하는 노드 B(2b)로 전송된다.Next, according to the step S120 of moving the frame through the first direction (counterclockwise direction) from the source node to the destination node and transmitting the frame to the first neighboring node adjacent to the source node, the node C (3b) The frame to be transmitted to the node F (6b) is transmitted to the node B (2b) adjacent to the node C (3b).

도 4의 네트워크 구조에서는, 노드 C(3b)와 노드 F(6b) 사이에 중계 노드가 존재하므로 제1 이웃 노드가 존재하지만, 다른 실시예에서, 노드 C(3b)와 노드 F(6b) 사이에 중계 노드가 존재하지 않는 경우 노드 C(3b)는 노드 F(6b)로 프레임을 바로 전송할 수 있으며, 두 번째 단계(S120)를 수행하지 않고 다음 단계(Q100)를 수행하게 된다.4, there is a first neighbor node because there is a relay node between the node C 3b and the node F 6b, but in another embodiment, between the node C 3b and the node F 6b The node C 3b can directly transmit the frame to the node F 6b and perform the next step Q100 without performing the second step S120.

그러나, 도 4의 네트워크 구조를 갖는 실시예를 참고로 하여 설명하는 설명에 있어서, 소스 노드인 노드 C(3b)와 목적 노드인 노드 F(6b) 사이에 위치하는 중계 노드인 노드 B(2b) 및 노드 A(1b)가 제1 이웃 노드에 해당된다.4, a node B (2b), which is a relay node located between the node C (3b) as the source node and the node F (6b) as the destination node, And node A (1b) correspond to the first neighbor node.

위 단계들(S110, S120)에 따라, 소스 노드인 노드 C(3b)에서 목적 노드인 노드 F(6b)로 전송되는 프레임은 제1 이웃 노드인 노드 B(2b) 및 노드 A(1b)를 통해 전달되게 된다.According to the above steps S110 and S120, the frame transmitted from the source node C 3b to the destination node F 6b includes the first neighboring node B 2b and the node A 1b .

그러나 이때, 노드 C(3b)가 제1 방향을 따라 노드 F(6b)로 프레임을 전송하는 데 있어서, 노드 C(3b)와 노드 F(6b) 사이에 위치하는 중계 노드들 및 노드 F(6b)에 노드 고장 또는 그들을 잇는 링크 고장이 발생할 수 있으며, 각 노드는 이를 감지(Q100)한다.At this time, however, when the node C 3b transmits the frame to the node F 6b along the first direction, the relay nodes located between the node C 3b and the node F 6b and the node F 6b ), A node failure or a link failure connecting them may occur, and each node senses this (Q100).

제1 방향을 통한 프레임 전송 중 노드 또는 링크 고장을 감지하는 단계(Q100)에서, 노드 A(1b)와 노드 F(6b) 사이의 링크 단절과 같이 고장이 감지되는 경우(도 5의 화살표 YES 방향), 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향을 통해 소 노드가 목적 노드로 전송했던 프레임이 소스 노드 방향으로 되돌아 전송된다.If a failure is detected such as a link disconnection between the node A 1b and the node F 6b in the step Q100 of detecting a node or link failure during frame transmission in the first direction ), The frame that the small node has transmitted to the destination node through the second direction opposite to the first direction is returned to the direction of the source node.

좀더 자세하게는, 노드 C(3b)에서 송신한 프레임이 노드 B(2b), 노드 A(1b)를 통해 노드 F(6b)로 전달되던 중, 노드 A(1b)와 노드 F(6b) 사이를 연결하는 링크 간 단절 또는 노드 A(1b)의 포트 2의 고장을 노드 A(1b)에서 감지하고, 노드 A(1b)는 노드 F(6b)로 전송 중이던 프레임을 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향, 즉, 시계 방향을 따라 노드 C(3b)로 되돌려 전송(S210)한다.More specifically, the frame transmitted from the node C 3b is transmitted between the node A 1b and the node F 6b while being transmitted to the node F 6b through the node B 2b and the node A 1b The node A 1b senses the failure of the connecting link or the failure of the port 2 of the node A 1b and the node A 1b detects the frame which is being transmitted to the node F 6b as the opposite direction of the first direction Back to the node C 3b along two directions, that is, clockwise direction (S210).

그런 다음, 고장을 감지한 노드 A(1b)는 포트 다운(PD) 프레임을 생성하여 네트워크에 브로드캐스팅하여 노드 A(1b)의 포트 2의 고장상태 또는 노드 A(1b)와 노드 F(6b) 간의 링크 단절 상태를 알리며(S220), 고장이 발생한 노드 A(1b)의 NPP 테이블을 갱신한다(S230).Then, the node A (1b) that has detected the failure generates a port down (PD) frame and broadcasts it to the network, thereby detecting a failure state of the port 2 of the node A 1b or a failure state of the node A (1b) (S220), and updates the NPP table of the failed node A (1b) (S230).

즉, 도 4의 네트워크에서는 노드 A(1b)의 NPP 테이블에서 노드 F(6b)에 대한 주요 포트를 포트 2로 지정하고 있고, 이에 따라 노드 C(3b)에서 노드 F(6b)로 송신한 프레임이 노드 A(1b)의 포트 2를 통해 노드 F(6b)로 전달되는 과정을 수행하고자 하지만, 노드 A(1b)의 포트 2에 고장이 발생함에 따라, 노드 A(1b)의 NPP 테이블에서 노드 F(6b)에 대한 주요 포트를 포트 1로 변경하는 NPP 테이블 갱신을 수행하게 된다.4, the main port for the node F 6b is designated as the port 2 in the NPP table of the node A 1b, and accordingly the frame transmitted from the node C 3b to the node F 6b The node A 1b attempts to perform a process of being transmitted to the node F 6b through the port 2 of the node A 1b. However, as a failure occurs in the port 2 of the node A 1b, F (6b) is changed to port 1 by performing the NPP table update.

위 단계(210)로부터 프레임을 되돌려받은 소스 노드인 노드 C(3b)는 목적 노드로 최초 프레임을 전송했던 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향을 따라 목적 노드로 프레임을 전송하는데, 이때, 소스 노드인 노드 C(3b)와 목적 노드인 노드 F(6b) 사이에 중계 노드인 제2 이웃 노드가 위치하는 경우, 제2 이웃 노드를 통해 목적 노드로 프레임을 전송한다(S240).The node C (3b), which is the source node receiving the frame back from the step 210, transmits the frame to the destination node along the second direction opposite to the first direction in which the first frame was transmitted to the destination node, If a second neighboring node is located between the node C 3b serving as a node and the node F 6b serving as the destination node, the frame is transmitted to the destination node through the second neighboring node S240.

이에 따라, 노드 C(3b)는 제2 방향, 즉, 시계 방향을 따라 제2 이웃 노드인 노드 D(4b) 및 노드 E(5b)를 통해 노드 F(6b)로 프레임을 전송하게 된다.Accordingly, the node C 3b transmits the frame to the node F 6b through the second neighboring node D 4b and the node E 5b along the second direction, that is, the clockwise direction.

그러나 이때, 제2 방향을 통한 프레임 전송 과정에서 노드 또는 링크 고장을 감지하는 단계(Q200)가 수행되고, 노드 E(5b)와 노드 F(6b) 간의 링크 고장 또는 노드 E (5b)의 포트 1에 고장이 발생함을 감지함(도 5의 화살표 YES 방향)에 따라, 제2 방향을 통해 노드 C(3b)에서 노드 F(6b)로 전송된 프레임은 다시 제2 방향의 반대 방향인 제1 방향을 통해 노드 C(3b)로 되돌아오게 된다(S410).At this time, a step Q200 of detecting a node or link failure in the frame transmission process in the second direction is performed, and a link failure between the node E 5b and the node F 6b or a link failure between the node E 5b and the port F , The frame transmitted from the node C (3b) to the node F (6b) in the second direction is detected again as the first direction which is the opposite direction of the second direction Direction to the node C 3b (S410).

그런 다음, 노드 E(5b)와 노드 F(6b) 간의 링크 고장 또는 노드 E(5b)의 포트 1 고장을 감지한 노드 E(5b)는 포트 다운(PD) 프레임을 생성하여 네트워크에 브로드캐스팅함으로써 고장상태를 알리는 단계(S420)를 수행하고, 고장이 발생한 노드 E(5b)의 NPP 테이블을 갱신한다(S430).Then, the node E (5b) which has detected a link failure between the node E (5b) and the node F (6b) or a port 1 failure of the node E (5b) generates a port down (PD) frame and broadcasts it to the network A step S420 of notifying the failure state is performed, and the NPP table of the node E 5b in which the failure occurs is updated (S430).

즉, 도 4의 네트워크에서는 노드 E(5b)의 NPP 테이블에서 노드 F(6b)에 대한 주요 포트를 포트 1로 지정하고 있고, 이에 따라 노드 C(3b)에서 노드 F(6b)로 송신한 프레임이 노드 E(5b)의 포트 1을 통해 노드 F(6b)로 전달되는 과정을 수행하고자 하지만, 노드E(5b)의 포트 1에 고장이 발생함에 따라, 노드 E(5b)의 NPP 테이블에서 노드 F(6b)에 대한 주요 포트를 포트 2로 변경하는 NPP 테이블 갱신을 수행하게 된다.That is, in the network shown in Fig. 4, the main port for the node F (6b) is designated as the port 1 in the NPP table of the node E (5b), and accordingly, the frame transmitted from the node C (3b) The node E 5b attempts to perform the process of transferring to the node F 6b through the port 1 of the node E 5b. However, as a failure occurs in the port 1 of the node E 5b, F (6b) is changed to the port 2 in the NPP table update.

그리고, 소스 노드인 노드 C(3b)는 제1 이웃 노드를 통해 목적 노드로 송신하려던 프레임을 되돌려받고(S210), 제2 이웃 노드를 통해 목적 노드로 송신하려던 프레임도 되돌려받으므로(S410), 소스 노드인 노드 C(3b)는 제1 방향으로든 제2 방향으로든 목적 노드인 노드 F(6b)로 프레임을 전송할 수 없는 것으로 판단하여 프레임 전송을 중지한다(S440).Since the source node C 3b receives the frame to be transmitted to the destination node through the first neighbor node in step S210 and receives the frame to be transmitted to the destination node through the second neighbor node in step S410, The node C 3b as the source node judges that the frame can not be transmitted to the node F 6b which is the destination node in the first direction or the second direction and stops the frame transmission at step S440.

노드 C(3b), 노드 B(2b) 및 노드 D(4b)는 노드 A(1b) 및 노드 E(5b)에서 각각 브로드캐스팅한 포트 다운(PD) 프레임 및 갱신된 NPP 테이블에 따라 고장이 발생한 노드를 통한 프레임 전송이 이루어지지 않도록 전송 경로를 형성하지만, 고장이 발생했던 노드가 고장으로부터 회복되어 발생한 포트 업(PU) 프레임에 따라 고장이 발생했던 노드의 회복을 감지하여 전송 경로 형성에 반영할 수 있다.The node C 3b, the node B 2b and the node D 4b receive a port down (PD) frame broadcast by the node A 1b and a node E 5b, respectively, However, it is necessary to detect the recovery of a node that has failed according to a port-up (PU) frame generated due to the recovery of the failed node from the failure, and to reflect the failure in the transmission path formation .

또한, 네트워크를 구성하는 노드들은 네트워크 모니터링 상태(NMS) 프레임을 각각 발생하여 브로드캐스팅함으로써 각각의 상태를 네트워크에 알려, 루트 노드에서 네트워크를 구성하는 각 노드의 고장 상태를 모니터링할 수 있으며, 루트 노드에서 네트워크 고장(NF) 프레임을 생성하여 브로드캐스팅함으로써 네트워크를 효율적으로 운영할 수 있다.In addition, the nodes constituting the network may respectively generate and broadcast a network monitoring state (NMS) frame to notify each state to the network, and monitor the failure state of each node constituting the network at the root node. A network failure (NF) frame is generated and broadcasted in an efficient manner.

그러나 도 5의 순서도에서, 소스 노드에서 최초로 제1 방향을 통해 목적 노드로 프레임을 전송하는 과정에서 노드 또는 링크 고장이 감지되지 않는 경우(도 5의 Q100에서 화살표 NO 방향), 제1 이웃 노드인 노드 B(2b) 및 노드 A(1b)를 통해 프레임은 목적 노드인 노드 F(6b)로 전송 완료되어, 노드 F(6b)는 프레임의 페이로드(15) 부분에 담긴 데이터를 취하게 된다.However, in the flowchart of FIG. 5, when a node or link failure is not detected in the course of transmitting a frame to the destination node first in the first direction at the source node (arrow NO direction in Q100 of FIG. 5) The frame is transmitted to the destination node F 6b through the node B 2b and the node A 1b so that the node F 6b takes the data contained in the payload 15 portion of the frame.

또한, 소스 노드에서 제1 방향으로 송신한 프레임을 노드 또는 링크 고장에 의해 되돌려 받음에 따라, 제2 방향을 통해 목적 노드로 프레임을 전송함에 있어서, 노드 또는 링크 고장이 감지되지 않는 경우(도 5의 Q200에서 화살표 NO 방향) 제2 이웃 노드인 노드 D(4b) 및 노드 E(5b)를 통해 프레임은 목적 노드인 노드 F(6b)로 전송 완료되어, 노드 F(6b)는 프레임의 페이로드(15) 부분에 담긴 데이터를 취하게 된다.In addition, when a frame transmitted in the first direction at the source node is returned by the node or the link failure and the frame is transmitted to the destination node through the second direction, when no node or link failure is detected , The frame is transmitted to the destination node F (6b) through the node D (4b) and the node E (5b) which are the second neighbor nodes, and the node F (6b) And the data contained in the portion 15 is taken.

이러한 순서로 수행되는 일련의 동작으로부터, 본 발명의 한 실시예에 따른 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크에서, 소스 노드에서 목적 노드로 송신한 프레임은 설정된 NPP 테이블에 따라 최적의 포트를 통해 프레임을 송신하게 되고, 노드 또는 링크에 고장이 발생함을 감지하여 노드를 스위칭하여 전송경로를 변경함으로써 네트워크에 고장이 발생했을 때 빠르게 대체 경로를 통해 프레임을 전송할 수 있어 네트워크의 성능이 향상되는 효과가 있다.From the sequence of operations performed in this order, in a ring network having an LPFR algorithm according to an embodiment of the present invention, a frame transmitted from a source node to a destination node transmits a frame through an optimal port according to a set NPP table And detecting a failure in the node or the link and switching the node to switch the transmission path, so that when a failure occurs in the network, the frame can be quickly transmitted through the alternative path, thereby improving the performance of the network.

그리고, 고장이 발생한 해당 노드의 포트 다운(PD) 프레임을 발생하고 NPP 테이블을 갱신하여 브로드캐스팅함으로써 네트워크에서 최적의 전송 경로를 통해 프레임을 전송하도록 하여 네트워크의 성능이 향상되는 효과가 있다.In addition, a port down (PD) frame of a node in which a failure occurs is generated, and the NPP table is updated and broadcast, thereby transmitting frames through an optimal transmission path in the network, thereby improving the performance of the network.

또한, 소스 노드가 목적 노드로 전송한 프레임을 양 방향으로부터 되돌려 받는 경우, 양 방향을 통한 목적 노드로의 프레임 전송이 불가능하다는 것으로 판단하여 프레임 전송을 중지함으로써, 전송 경로가 확보되지 않은 목적 노드로의 프레임 전송에 따른 루프를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the source node receives a frame transmitted to the destination node from both directions, it determines that the frame transmission to the destination node through both directions is impossible and stops the frame transmission, It is possible to prevent a loop due to the frame transmission of the frame.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

1 : 소스 노드 2 : 목적 노드
10 : 프레임 11 : 목적 노드의 맥 주소
12 : 소스 노드의 맥 주소 13 : 일련 번호
14 : 고유 코드 15 : 페이로드
16 : CRC
1: source node 2: destination node
10: Frame 11: MAC address of destination node
12: Mac address of the source node 13: Serial number
14: Unique code 15: payload
16: CRC

Claims (10)

적어도 두 개의 포트를 구비하여 상기 적어도 두 개의 포트 중 어느 하나를 통해 데이터 프레임을 목적 노드로 전송하는 소스 노드,
상기 소스 노드와 직접 연결되거나 중계 노드를 통해 연결되어 상기 소스 노드에서 전송한 상기 데이터 프레임을 수신하는 목적 노드
를 포함하되,
상기 소스 노드는 상기 적어도 두 개의 포트 중 어느 포트를 통해 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 송신할 지에 대한 포트 정보를 노드 주요 포트(NPP; node primary port)로서 지정하고,
상기 목적 노드로 데이터 프레임을 전송하는 데 사용한 포트인 주요 포트가 고장난 것으로 판단되는 경우, 상기 소스 노드의 상기 주요 포트가 아닌 나머지 포트를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하도록 상기 소스 노드의 전송 경로를 스위칭하며, 전송 경로 스위칭에 따라 상기 노드 주요 포트를 변경하는 것을 특징으로 하는 LPFR(Loop Prevention and Fast Recovery) 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
A source node having at least two ports to transmit a data frame to a destination node via any one of the at least two ports,
A destination node connected directly to the source node or connected through a relay node to receive the data frame transmitted from the source node,
, ≪ / RTI &
Wherein the source node specifies port information on which of the at least two ports to transmit the data frame to the destination node as a node primary port (NPP)
Wherein if a primary port, which is a port used to transmit a data frame to the destination node, is determined to have failed, transmitting the data frame to the destination node through a port other than the primary port of the source node, And the node main port is changed in accordance with the transmission path switching. 2. The ring network as claimed in claim 1,
제1항에 있어서,
상기 소스 노드와 상기 목적 노드 사이에 위치하여 상기 소스 노드에서 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하는 것을 중계하는 적어도 하나의 중계 노드를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 소스 노드와 상기 중계 노드 사이의 링크 단절 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에서 상기 목적 노드에 이르는 포트에 고장이 발생한 경우, 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 목적 노드로 전송하려던 상기 데이터 프레임을 상기 소스 노드를 향해 되돌려 전송하며,
상기 적어도 하나의 중계 노드는 적어도 두 개의 포트를 구비하여 상기 중계 노드에 구비된 적어도 두 개의 포트 중 어느 포트를 통해 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 송신할 지에 대한 포트 정보를 노드 주요 포트(node primary port)로서 지정하고, 상기 포트 선택 프레임 및 상기 노드 주요 포트는 상기 소스 노드와 상기 중계 노드 사이의 링크 단절 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에서 상기 목적 노드에 이르는 포트에 고장이 발생한 경우 상기 포트 선택 프레임 및 상기 노드 주요 포트를 변경하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
The method according to claim 1,
Further comprising at least one relay node located between the source node and the destination node and relaying transmission of the data frame from the source node to the destination node,
Wherein the at least one relay node transmits a failure to the destination node when a failure occurs in a link between the source node and the relay node or a port from the at least one relay node to the destination node, To send back said data frame to said source node,
Wherein the at least one relay node has at least two ports and transmits port information on which port of at least two ports of the relay node to transmit the data frame to the destination node, wherein the port selection frame and the node main port are designated as port disconnection between the source node and the relay node or when a failure occurs in the port from the at least one relay node to the destination node, And changing the node main port.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 포트 선택 프레임을 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드가 속한 네트워크에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the source node or the at least one relay node broadcasts the port selection frame to the source node or the network to which the at least one relay node belongs.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 자신 노드가 속한 네트워크에서 자신 노드를 제외한 다른 노드에 대한 노드 주요 포트(NPP)를 각각 지정하는 테이블을 구비하고,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생함에 따라 노드의 전송 경로를 스위칭함으로써 NPP 테이블을 변경하며,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드의 포트에 고장이 발생했을 때 변경된 상기 NPP 테이블을 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the source node or the at least one relay node has a table for specifying a node main port (NPP) for each node except for the node itself in a network to which the node belongs,
The NPP table is changed by switching the transmission path of the node as a failure occurs in the source node or the at least one relay node,
Wherein the source node or the at least one relay node broadcasts the changed NPP table when a failure occurs in the port of the source node or the relay node.
제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 중계 노드가 상기 소스 노드로 상기 데이터 프레임을 되돌려 전송한 경우, 상기 소스 노드는 변경된 상기 노드 주요 포트에 따라 다른 전송 경로를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하며,
상기 다른 전송 경로는 적어도 하나의 중계 노드를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
3. The method of claim 2,
If the at least one relay node has transmitted the data frame back to the source node, the source node transmits the data frame to the destination node via another transmission path according to the changed node main port,
RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > wherein the different transmission path may comprise at least one relay node.
제5항에 있어서,
상기 소스 노드가 상기 다른 전송 경로를 통해 상기 데이터 프레임을 상기 목적 노드로 전송하였으나 상기 다른 전송 경로에서 노드의 포트 고장 또는 링크 단절이 발생하여 상기 다른 전송 경로에서도 상기 데이터 프레임을 상기 소스 노드로 되돌려 전송함에 따라 상기 소스 노드가 양 방향을 통해 상기 데이터 프레임을 되돌려 전송받는 경우, 상기 소스 노드는 상기 목적 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
6. The method of claim 5,
The source node transmits the data frame to the destination node through the another transmission path but a port failure or a link disconnection occurs in the other transmission path to return the data frame to the source node in the other transmission path Wherein the source node stops transmitting the data frame to the destination node when the source node receives the data frame back through both directions.
제4항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생함에 따라, 상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드는 포트 다운(PD; port down) 프레임을 생성하고, 변경된 상기 NPP 테이블을 브로드캐스팅함으로써, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 다른 노드들이 상기 포트 다운 프레임을 통해 고장 상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
5. The method of claim 4,
The source node or the at least one relay node generates a port down (PD) frame and broadcasts the changed NPP table as a failure occurs in the source node or the at least one relay node, Wherein the source node or other nodes belonging to the network to which the relay node belongs confirm the failure status through the port down frame.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 적어도 하나의 중계 노드에 고장이 발생한 경우, 고장이 회복됨에 따라 포트 업(PU; port up) 프레임을 브로드캐스팅하고, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 다른 노드들이 상기 포트 업 프레임을 통해 노드 회복 상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
3. The method according to claim 1 or 2,
When a failure occurs in the source node or the at least one relay node, broadcasts a port up (PU) frame as a failure is recovered, and the source node or other nodes belonging to the network to which the relay node belongs And the node recovery state is confirmed through the port up frame.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들 중 상기 소스 노드를 제외한 모든 노드들은 자신 노드의 네트워크 정상 상태 여부를 알리는 네트워크 모니터링 상태(NMS; network monitoring status) 프레임을 상기 소스 노드로 전송하고, 루트 노드는 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 전달받아 네트워크 고장 상태를 판단하여, 네트워크 고장 상태로 판단되는 경우, 네트워크 고장(NF; network failure) 프레임을 생성하여 네트워크에 포함되는 노드들로 브로드캐스팅함으로써 네트워크에 포함된 노드들을 재시작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
3. The method according to claim 1 or 2,
All of the nodes other than the source node among all the nodes belonging to the source node or the network to which the relay node belongs transmit a network monitoring status (NMS) frame notifying whether the node is in the network normal state to the source node The root node receives the network monitoring status frame to determine a network failure status. If the network failure status is determined, the network node generates a network failure (NF) frame and broadcasts the frame to the nodes included in the network And controlling the nodes included in the network to be restarted.
제9항에 있어서,
상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들은 주기적으로 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 상기 소스 노드로 전송하고,
상기 소스 노드는 루트 노드로서, 상기 소스 노드 또는 상기 중계 노드가 속한 네트워크에 속하는 모든 노드들로부터 상기 주기 이내에 상기 네트워크 모니터링 상태 프레임을 전달받지 못하는 경우 상기 네트워크 고장 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 LPFR 알고리즘을 갖는 링 네트워크.
10. The method of claim 9,
Wherein the source node or all nodes belonging to the network to which the relay node belongs periodically transmit the network monitoring status frame to the source node,
Wherein the source node is a root node and generates the network failure frame if it fails to receive the network monitoring status frame within the period from the source node or all nodes belonging to the network to which the relay node belongs. Lt; / RTI >
KR1020170097336A 2016-08-11 2017-07-31 Ring network having lpfr algorithm Ceased KR20180018995A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160102345 2016-08-11
KR20160102345 2016-08-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180018995A true KR20180018995A (en) 2018-02-22

Family

ID=61387058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170097336A Ceased KR20180018995A (en) 2016-08-11 2017-07-31 Ring network having lpfr algorithm

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180018995A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102830530B1 (en) * 2024-12-30 2025-07-07 (주)서전기전 In the configuration of a facility monitoring and control system having a multi-drop function of a one-to-many communication structure, a method for configuring a system communication network having a ring-shaped redundant structure while using a single optical cable

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100256696B1 (en) * 1997-08-06 2000-05-15 이계철 Automatic Recovery and Transfer Method in Synchronous Digital Staging Ring Structure
KR100664416B1 (en) * 2005-08-18 2007-01-04 (주) 기산텔레콤 Path Restoration in Ring Topology Network
US7385918B2 (en) * 2002-02-13 2008-06-10 Nec Corporation Packet protection method and transmission device in ring network, and program therefor
KR20080089285A (en) * 2007-03-30 2008-10-06 한국전자통신연구원 How to Transfer Protection in an Ethernet Ring Network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100256696B1 (en) * 1997-08-06 2000-05-15 이계철 Automatic Recovery and Transfer Method in Synchronous Digital Staging Ring Structure
US7385918B2 (en) * 2002-02-13 2008-06-10 Nec Corporation Packet protection method and transmission device in ring network, and program therefor
KR100664416B1 (en) * 2005-08-18 2007-01-04 (주) 기산텔레콤 Path Restoration in Ring Topology Network
KR20080089285A (en) * 2007-03-30 2008-10-06 한국전자통신연구원 How to Transfer Protection in an Ethernet Ring Network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102830530B1 (en) * 2024-12-30 2025-07-07 (주)서전기전 In the configuration of a facility monitoring and control system having a multi-drop function of a one-to-many communication structure, a method for configuring a system communication network having a ring-shaped redundant structure while using a single optical cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7961626B2 (en) Resilient network
US7171476B2 (en) Protocol and structure for self-organizing network
US5265092A (en) Synchronization mechanism for link state packet routing
EP1994688B1 (en) Tree-guided distributed link state routing method
RU2586855C2 (en) Method of controlling network node
US20060256767A1 (en) Router and network connecting method
JP4743201B2 (en) Packet ring network system, connection method between packet rings, and connection node between rings
US8154992B2 (en) System and method for graceful restart
US20130051218A1 (en) System and method for assuring the operation of network devices in bridged networks
US20080225699A1 (en) Router and method of supporting nonstop packet forwarding on system redundant network
US20100302933A1 (en) Robust Routing of Data in Wireless Networks
US9357471B2 (en) Node apparatus and alternative path search method
US20150023213A1 (en) Node apparatus and communication method
JP5618946B2 (en) Communication apparatus and communication system
US20130016617A1 (en) Network relay device and control method thereof
EP2482589B1 (en) Method and system for flooding and multicast routing in an AD-HOC network
KR102294197B1 (en) Auto-Configuration Method of IoT Control Network and System Thereof
KR20180018995A (en) Ring network having lpfr algorithm
US8107358B2 (en) Method, computer program product, and network node element for more quickly detecting faults on transmission paths and/or in nodes
US20140078947A1 (en) Apparatus and method for improving energy efficiency of sensor network system
US8514876B2 (en) Method and apparatus for sequencing operations for an incoming interface check in data center ethernet
JP2012175425A (en) Relay device and relay method
WO2013145253A1 (en) Communication method, node device, and communication program
JP5778357B2 (en) Network system and control method thereof
GB2440287A (en) Disjoint pair formation in a network using shortest path determination

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20170731

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180910

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20190110

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20190514

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20190110

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20180910

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I