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KR100553575B1 - 가상 사설 네트워크의 대역폭 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

가상 사설 네트워크의 대역폭 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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KR100553575B1
KR100553575B1 KR1020030041500A KR20030041500A KR100553575B1 KR 100553575 B1 KR100553575 B1 KR 100553575B1 KR 1020030041500 A KR1020030041500 A KR 1020030041500A KR 20030041500 A KR20030041500 A KR 20030041500A KR 100553575 B1 KR100553575 B1 KR 100553575B1
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data traffic
flow
packet
private network
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세이친 갈그
마틴 카페스
마하링검 마니
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아바야 테크놀러지 엘엘씨
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Publication date
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Abstract

본 발명은 가상의 사설 네트워크를 통해서 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명의 방법은, 가상의 사설 네트워크의 데이터 트래픽을 여러 가지의 흐름으로 분류하는 단계와, 그들 흐름 중 적어도 하나의 흐름에 의한 현재의 대역폭 사용량을 감시하는 단계와, 현재의 대역폭 사용량을 그 흐름의 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계와, 현재의 대역폭 사용량이 그 흐름의 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우에 그 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
가상 사설 네트워크, 대역폭 제어.

Description

가상 사설 네트워크의 대역폭 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING BANDWIDTH MANAGEMENT FOR VPNS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라서 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 감시 및 제어하기 위한 방법의 처리 단계들을 도시하고 있는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 방법에 이용 가능한 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 대역폭 제어 동작의 일 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1 및 도 2의 시스템 및 방법에 이용 가능한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 일 예.
<도면에 사용된 부호의 설명>
10 : 클라이언트 장치
12 : 기지국
14, 40 : 통신 네트워크
20 : 게이트웨이(GW)
22 : 대역폭 감시 엔진
24 : 패킷 또는 대역폭 제어 엔진
30 : 게이트웨이 제어기
32 : 관리자
34 : 기억 유닛
50 : 서버
100 : 시스템
본 발명은 가상 사설 네트워크(VPN)의 트래픽이 바람직하게는 가상 사설 네트워크(VPN)를 통해서 통신되는 경우에 가상 사설 네트워크(VPN)의 서비스 품질(QoS)을 제공하도록 인터넷 프로토콜(IP) 가상 사설 네트워크(VPN)의 데이터 트래픽의 대역폭을 관리하는 기술에 관한 것이다.
인터넷 프로토콜(IP) 가상 사설 네트워크(VPN)[이하, 「가상 사설 네트워크(VPN)」라고 한다]는 사용자군(群)이 상호간에만 보안 방식으로 통신할 수 있게 하는 특수 구성 네트워크이다. 일반적으로, 무선의 성질을 갖는 비보안 공중 네트워크 및/또는 유선의 성질을 갖는 비보안 공중 네트워크[즉, IEEE 802.11 규격에 의한 무선 근거리 통신망(LAN), 셀룰러 디지털 패킷 데이터(CDPD) 네트워크 등]를 통해서 구현된다. 가상 사설 네트워크(VPN)의 경우, 패킷에 따라서는 데이터 패킷을 암호화하고 캡슐 처리하여, 보안성이 보다 높은 데이터 통신을 제공한다. 본 명세서에서는, 패킷 원본을 캡슐 처리한 패킷을 「캡슐 처리 완료 패킷(encapsulating packet)」이라고 부르고, 패킷 원본을 「캡슐 처리 대상 패킷(encapsulated packet)」이라고 부른다.
서비스 품질(QoS)은 패킷 전송을 위한 대역폭 요건, 대기 시간 요건, 최대 패킷 손실 등과 같은 소정의 네트워크 요건을 제어하는 기술 및 능력과 관련이 있다. 가상 사설 네트워크(VPN)를 이용하지 않는 기존의 TCP/IP 기반 네트워크에 서비스 품질(QoS)을 제공하는 것에는 여러 가지 상이한 방법이 있다. 예컨대, 새로운 프로토콜 및 애플리케이션 요건을 결정하는 개인 단체인 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)는 서비스 품질(QoS)을 비(非)가상 사설 네트워크(non-VPN)에 제공하기 위한 차등화 서비스(DiffServ, Differentiated Service), 즉 종합 서비스 프레임워크를 제안하였다. 또한, Packeteer사, Allot Communication사, 또는 Sitara Networks사는 기존의 TCP 속도 제어 메카니즘을 이용하여 비가상 사설 네트워크(VPN)에서 서비스 품질(QoS)을 제공하는 것을 제안하였다.
공지된 서비스 품질(QoS) 방법 중에서, 비가상 사설 네트워크(non-VPN)에서 서비스 품질(QoS)을 제공하는 한 가지 방법에는 인터넷 프로토콜(IP) 패킷에 서비스 유형(ToS, Type of Service)이라고 하는 특수 필드를 제공하는 것이 있다. 일반적으로, 인터넷 프로토콜(IP) 패킷은 헤더와 본체로 이루어진다. 본체에는 데이터가 수록되어 있고, 헤더에는 발신처의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스 및 착신처의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, 데이터에 이용되는 프로토콜 타입 등과 같은 정보가 수록되어 있다. 패킷의 헤더에 있는 서비스 유형(ToS) 필드의 길이는 3 비트이 다. 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 이 3 비트값은 인터넷 프로토콜(IP) 패킷이 네트워크에서 수신하여야 하는 우선 순위 등급을 지정한다. 3 비트의 서비스 유형(ToS)을 이용하면 총 8 개의 우선 순위 등급을 지정할 수 있다. 패킷에 우선 순위 등급이 [애플리케이션별(別)로, 또는 이 패킷의 경로에 따른 라우터/스위치/게이트웨이별로] 설정되면 이 패킷이 통과하는 모든 장치는 지정된 우선 순위에 따라서 이 패킷을 취급한다. 예컨대, 2 개의 패킷, 즉 우선 순위가 1인 패킷과 우선 순위가 6인 패킷을 수신한 라우터는 선순위 패킷을 전송한 후에 후순위 패킷을 전송한다. 그 결과, 우선 순위가 높은 패킷은 대역폭이 넓어지고 지연 특성, 손실 특성 및 지터 특성이 낮아지므로, 서비스 품질(QoS)을 보증하게 된다. IETF의 차등화 서비스(DiffServ)안(案)은 동일한 목적을 위해서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 헤더에 [차등화 서비스(DiffServ)라고 하는] 6 비트를 사용할 것을 지정하고 있다.
그러나, 비가상 사설 네트워크(non-VPN)에서의 기존의 이러한 서비스 품질(QoS) 방법은 가상 사설 네트워크(VPN)에 대해서는 작동하기가 쉽지 않다. 그 이유는, 가상 사설 네트워크(VPN)에서 통신하는 캡슐 처리 대상 패킷의 헤더 정보는 암호화되고, 비가상 사설 네트워크(non-VPN)에서의 기존의 서비스 품질(QoS) 방법은 이러한 헤더 정보가 암호화되지 않은 형식(클리어 텍스트)으로 있을 것을 필요로 하기 때문이다.
최근에는 래드가드(Radguard)사와 얼랏 커뮤니케이션(Allot Communication)사가 서비스 유형(ToS) 비트 또는 차등화 서비스(DiffServ) 비트를 이용하여 가상 사설 네트워크(VPN)에 대해서 서비스 품질(QoS)을 제공하는 안을 제안하였다. 가상 사설 네트워크(VPN)에서는 다른 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 안에서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 원본을 암호화하고 캡슐 처리하는 것이 공지되어 있다. 이것은 인터넷 프로토콜(IP) 헤더에 있는 서비스 유형(ToS) 비트 또는 차등화 서비스(DiffServ) 비트가, 입중계 패킷을 우선 순위에 기초하여 취급하도록 구성된 모든 라우터/스위치로부터 은폐된다는 것을 의미한다. 래드가드사와 얼랏 커뮤니케이션사의 제안은 인터넷 프로토콜(IP) 레이어(레이어 3)를 구성하는 인터넷 프로토콜(IP)을 다루고 있고, 이러한 단점을, 인터넷 프로토콜(IP) 헤더에 있는 ToS/DiffServ 비트를 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 헤더에 노출시킴으로써 쉽게 제거한다. 이와 같이 하여, 패킷을 수신하는 모든 장치가 우선 순위 정보를 이용할 수 있다.
가상 사설 네트워크(VPN)에 적용 가능한 서비스 품질(QoS) 방법의 다른 안은 IEEE 802.11e의 워킹 그룹에 의해서 제안되었다. 그러나, IEEE의 안은 무선 링크 전용의 서비스 품질(QoS)에 관한 것이며, MAC(Media Access Control) 프로토콜에 대한 서비스 품질(QoS)의 향상에 관한 것이다. 따라서, 복수 개의 장치를 통과하는 패킷의 경우, IEEE의 안은 무선측[즉, 클라이언트와 접속점(AP)간의 링크]에 대해서만 작동할 뿐이고 유선측[예컨대, 서버와 접속점(AP)간의 링크]에 대해서는 작동하지 않는다. IEEE의 안은 여전히 초안 단계에 머물러 있고, 이 시점에서, MAC 레이어(레이어 2)를 구성하는 상이한 프레임에서의 상이한 서비스 품질(QoS) 요구를 만족시키는 2 가지 방법으로 이루어져 있다.
IEEE의 안에 따라서 서비스 품질(QoS)을 제공하는 첫 번째 방법은 상이한 우 선 순위 등급의 프레임들을 이용하는 것이다. 인터넷 프로토콜(IP) 패킷과 마찬가지로, 이 경우에도 프레임 헤더의 우선 순위 필드를 이용할 수 있고, 이 우선 순위 필드의 값에 기초하여, 접속점(AP)만이 우선 취급을 수용할 프레임에 어느 프레임인지를 결정한다. IEEE의 안에 따라서 서비스 품질(QoS)을 제공하는 두번째 방법은 현재의 채널 접속 메카니즘의 변형을 이용하는 것이다. 이 변형에 의해서 기본적으로, 접속점(AP)은 각 클라이언트의 서비스 품질(QoS) 요건에 기초하여 미리 지정된 시각에 각 클라이언트로부터의 패킷 전송을 스케쥴링할 수 있다.
그러나, 기존의 서비스 품질(QoS) 기술에 관련된 문제가 몇 가지 있다. 첫 째로, 전술한 가상 사설 네트워크(VPN)에 관한 서비스 품질(QoS) 기술들은 유선측과 무선측 간의 대역폭 간격 문제를 효과적으로 다루고 있지 못하다. 일반적으로, 교환형 이더넷 유선 네트워크의 최대 대역폭은 통상 100 Mbps이지만, 802.11b 규격에 의한 무선 네트워크의 유효 대역폭은 약 7 Mbps에 불과하다. 그러나, 기존의 서비스 품질(QoS) 기술은 무선측의 경우에 이러한 촘촘한 대역폭 할당을 통해서 데이터 전송을 수행하는데 필요한 대역폭 관리를 효과적으로 제공하지 못한다. 둘째로, 유선측 서비스 품질(QoS) 기술과 무선측 서비스 품질(QoS) 기술은 상이한 레이어에서 동작하기 때문에, 유선측 서비스 품질(QoS) 기술과 무선측 서비스 품질(QoS) 기술을 결합하여 단대단(端大端) 솔루션을 제공할 수는 없다. 예컨대, IEEE의 안은 MAC 레이어(레이어 2)를 구성하는 프레임 상에서 동작하지만, Radguard의 안은 인터넷 프로토콜(IP) 레이어(레이어 3 및 4)를 구성하는 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 상에서 동작한다.
따라서, 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위해서 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 관리하여 관련 기술의 전술한 문제 및 제약을 극복하는 개량 기술이 필요하다.
본 발명은, 패킷 기반 가상 사설 네트워크(VPN)의 대역폭을 관리하고, 관련 기술의 문제와 단점을 극복하는 방법 및 시스템을 제공한다. 특히, 본 발명에서, 가상의 사설 네트워크에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위한 방법은, 가상의 사설 네트워크의 데이터 트래픽을 여러 가지의 흐름으로 분류하는 단계와, 그들 흐름 중 적어도 하나의 흐름에 의한 현재의 대역폭 사용량을 감시하는 단계와, 현재의 대역폭 사용량을 그 흐름의 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계와, 현재의 대역폭 사용량이 그 흐름의 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우에 그 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이점은 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명의 양호한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 특정의 예는, 본 발명의 정신과 범주 내에서의 다양한 수정 및 변형이 이 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이므로, 예시의 목적으로써만 제시되는 것임을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 관리하기 위한 시스템(100)을 도시하는 도면이다. 도 1에서 도시하는 바와 같이, 시스템(100)은 게이트웨이(GW)(20)를 통해서 하나 또는 그 이상 의 통신 네트워크(14, 40)를 거쳐 서버(50)와 통신하는 하나 또는 그 이상의 클라이언트 장치(10)를 포함한다. 각 통신 네트워크(14, 40)는 근거리 통신망(LAN), 원거리 통신망(WAN), 기술상 공지된 기타의 네트워크 타입, 또는 그들의 조합이어도 좋고, 유선형 또는 무선형으로 구성될 수도 있다. 각 클라이언트 장치(10)는 기지국(12)을 통한 공지의 무선 연결 기능을 구비한 컴퓨터이어도 좋으며, 공지의 유선 연결 기능을 구비한 컴퓨터이어도 좋다. 통신 네트워크(14, 40), 클라이언트 장치(10) 및 서버(50)는 전부, 기술상 공지되어 있다. 시스템(100) 상의 모든 구성 요소는 동작 가능하게 결합되어 있다.
게이트웨이(GW)(20)는 네트워크의 타입에 따라서 무선 게이트웨이(GW)일 수도 있고 유선 게이트웨이(GW)일 수도 있으며, 클라이언트 장치(10)에서 서버(50)로의 모든 트래픽과 서버(50)에서 클라이언트 장치(10)로의 모든 트래픽을 인터셉트한다. 게이트웨이(GW)(20)는 게이트웨이 제어기(30)에 제어 하에서 연결에 따라서 또는 흐름에 따라서 트래픽의 대역폭을 제어한다. 일 실시예에서는 게이트웨이 제어기(30)가 게이트웨이(GW)(20) 자체에 위치하여도 좋다.
게이트웨이(GW)(20)는 동작 가능하게 결합되어 있는 대역폭 감시 엔진(22)과 패킷 또는 대역폭 제어 엔진(24)을 포함한다. 대역폭 감시 엔진(22)은 클라이언트 장치(10)와 서버(50) 간의 네트워크 트래픽의 흐름을 감시하고, 각 클라이언트가 이용하는 대역폭에 관한 정보를, 흐름별로 영구 TCP 연결 또는 기타의 공지된 연결을 통해서, 게이트웨이 제어기(30)에 제공한다. 일 예에서는 2 초의 윈도우를 이용하여 이 대역폭 정보를 평가하지만 다른 기준을 이용하여도 좋다. 패킷 제어 엔진(24)은 클라이언트 장치(10) 또는 서버(50)에 전송되는 패킷을 선택적으로 수용 또는 거부하는 시기와 방법에 관한 제어 명령 또는 지시를 게이트웨이 제어기(30)로부터 수신하고, 이 대역폭 제어 명령을 적절하게 실행한다.
이 외에도, 게이트웨이(GW)(20)에는 대체로, 공지된 다양한 소프트웨어 모듈이 있고, 일부 소프트웨어 모듈은 게이트웨이(GW)(20) 안의 커널에 내장될 수도 있으며, 기타의 소프트웨어 모듈은 아는 바와 같이 사용자 공간에 구현될 수도 있다. 이 실시예의 경우, 게이트웨이(GW)(20)는 JAVA 컴퓨터 프로그래밍 언어가 플랫폼과 무관하기 때문에 JAVA 컴퓨터 프로그래밍 언어로 구현되어 있다. 그러나, 게이트웨이(GW)(20)는 기존의 다른 컴퓨터 프로그래밍 언어를 이용하여 구현되는 것도 가능하다.
게이트웨이 제어기(30)는 동작 가능하게 결합되어 있는 관리자(32)와 기억 유닛(34)을 포함한다. 기억 유닛(34)은 게이트웨이 제어기(30)의 일부로서 위치하고 있어도 좋고, 디스크, DVD, CD 등과 같은 별개의 기억 장치이어도 좋다. 관리자(32)는 대역폭 정보와 기타의 정보를 대역폭 감시 엔진(22)으로부터 수신하고, 클라이언트 장치(10) 및/또는 서버(50)의 각각에 대해서 각 흐름마다 패킷을 드롭, 즉 거부하는 시기 및 방법에 관한 적절한 대역폭 제어 명령을 생성하고 전송한다. 관리자(32)는 소정의 제어 기준에 기초하여 대역폭 제어 명령을 생성한다. 이러한 제어 명령에는, (1) 다양한 트래픽 흐름의 대역폭을 관리하는 미리 결정된 정책, 예컨대 지정된 사용자, 애플리케이션 또는 각 흐름에 대해서 미리 정한 대역폭 이용 임계값을 시행하는 정책, (2) 소정의 트래픽(예컨대, 계류 중인 VoIP 세션 이 있고 무선 링크가 70% 이상 사용되고 있는 경우에 있어서 HTTP 트래픽의 거부)을 거부하는 시기에 관한 인가 통제 정책, (3) 소정의 패킷을 어느 정도의 기간 동안 지연시키는 가에 관한 정책 등이 포함되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
제어 기준은 사용되는 연결의 타입 및/또는 트래픽의 방향에 기초하여도 좋다. 사용되는 연결의 타입과 관련하여, 예컨대 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 연결의 경우에는, 패킷의 수용 및 거부 시기는 지정된 원하는 대역폭에 기초하여 게이트웨이 제어기(30)에 의해서 평가된다. 전송 제어 프로토콜(TCP) 연결의 경우에는, 원하는 대역폭을 지정하는 대신에, 총괄 관리자 등이 수작업으로 원하는 대역폭을 입력할 수 있다. 트래픽 방향과 관련하여, 예컨대 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 연결의 경우에는, 이러한 제어 명령이 유선 장치에서 무선 장치로 전송될 수 있고, 반드시 무선 장치에서 유선 장치로 전송되어야 하는 것은 아니다. 그러나, 전송 제어 프로토콜(TCP) 연결의 경우에는, 트래픽 방향이 문제되지 않는다. 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)의 경우에는 게이트웨이로부터 트래픽의 착신처측으로 대역폭 제어가 행해지지만, 전송 제어 프로토콜(TCP)의 경우에는 대역폭 관리가 양방향으로 동시에 수행된다.
게이트웨이(GW)(20)로부터의 대역폭 정보와 같은 모든 데이터는 기록 유지 목적상 또는 필요한 경우에는 엔드 유저나 총괄 관리자에게 디스플레이하기 위하여 또는 이 두 가지 모두를 위하여 기억 유닛(34)에 기억된다. 시스템(100)에서 처리되고 있는 다른 정보와 데이터는 기억 유닛(34)에 기억된다. 예컨대, 게이트웨이(GW)(20)의 패킷 제어 엔진(24)이 수행하는 패킷 제어 행위는 기억 유닛(34)에 기억된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하는 방법의 처리 단계를 도시하는 흐름도이다. 이들 처리 단계는 도 1의 시스템(100) 또는 유사한 다른 시스템에서 구현될 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 단계 S10에서, 클라이언트 장치(10)와 서버(50) 간의 가상 사설 네트워크(VPN) 데이터 트래픽은 상이한 흐름들로 분류된다. 이 흐름 분류는 대역폭 감시 엔진(22) 또는 시스템(100)의 다른 적당한 구성 요소에 의해서 다음과 같이 구현될 수 있다. 비가상 사설 네트워크(non-VPN)의 흐름 분류 기술의 경우에는, 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 원본의 인터넷 프로토콜(IP) 헤더 또는 MAC 어드레스를 조사하여, 목적에 따라서, 예컨대 라우터 및 스위치에 대해서 데이터 트래픽을 여러 개의 흐름으로 분리한다. 비가상 사설 네트워크(non-VPN)에서는 인터넷 프로토콜(IP) 패킷이 암호화되지도 않고 캡슐 처리되지도 않으므로 이것이 가능하다. 그러나, 가상 사설 네트워크(VPN)에서는 패킷 원본이 암호화되어 다른 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 안에 캡슐화되므로, 기존의 비가상 사설 네트워크(non-VPN) 흐름 분류 기술을 적용할 수 없다. 그 대신에, 본 발명의 일 실시예에 따라서, (캡슐 처리 대상 패킷 원본이 아닌) 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 헤더 정보를 조사하여, 동일한 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스에 속하는 모든 트래픽을 단일의 흐름으로서 분류한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이어 2에서 제공되는 발신처 MAC 어드레스 및 착신처 MAC 어드레스를 조사한다. 이어서, 동일한 발신처 또는 착신처 MAC 어드레스에 속하는 모든 트래픽 을 단일의 흐름으로서 분류한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 헤더에 ToS 비트 또는 DiffServ 비트를 제공하고, 이들 비트를 조사한다. 통상, 이들 비트는 (캡슐 처리 대상인) 패킷 원본의 인터넷 프로토콜(IP) 헤더에 설정되어 있으므로, 흐름 경로 상의 라우터 또는 스위치는 필요한 자원을 할당하여 이들 패킷을 처리할 수 있고, 이것은 적절한 우선 순위 대기 행렬 및 우선 순위 스케쥴링을 포함한다. 전술한 바와 같은 관련 기술에서는, 흐름 경로 상의 네트워크 요소가 적절한 우선 순위를 배정할 수 있도록 캡슐 처리 대상 패킷의 ToS/DiffServ 비트가 캡슐 처리 완료 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 패킷에 이송되어 배치된다. 이어서, ToS/DiffServ 비트를 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 헤더 안에서 찾을 수 있으므로, 본 발명의 게이트웨이(GW)(20)는 입중계 중인 캡슐 처리 대상 패킷의 ToS/DiffServ 필드를 조사하여, 동일한 ToS/DiffServ 비트를 구비한 모든 패킷을 단일의 흐름으로서 분류한다. 일반적으로, ToS 비트는 3 비트를 사용하고 DiffServ 비트는 6 비트를 사용한다. 3 비트의 ToS 비트를 사용하는 경우에는 8 개의 상이한 흐름을 분류할 수 있고, 6 비트의 DiffServ 비트를 사용하는 경우에는 64 개의 상이한 흐름을 분류할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상 사설 네트워크(VPN)에 대해서 전술한 흐름 분류 프로세스들의 조합을 이용하여 보다 세분된 흐름 분류를 제공할 수 있다. 예컨대, 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 헤더에 동일한 발신처 및 착신처 MAC 어드레스와 동일한 ToS 또는 DiffServ 비트가 있는 모든 프레임을 단일의 흐름 으로서 분류할 수 있다. 이 프로세스에서는, 레이어 2 프레임의 발신처 MAC 어드레스 및 착신처 MAC 어드레스를 이용하여 흐름을 각 스테이션(머신) 단위로 분류할 수 있지만, 동일한 스테이션에서 발신하거나 동일한 스테이션으로 착신하는 다양한 애플리케이션 트래픽들 간을 반드시 구별할 수 있는 것은 아니다. 반면에, 캡슐 처리 완료 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 ToS/DiffServ 비트를 이용하면 상이한 엔드 스테이션의 ToS/DiffServ 비트가 동일한 한 그들 상이한 엔드 스테이션으로부터의 트래픽들 간을 반드시 구별할 수 있는 것은 아니다. 따라서, MAC 어드레스와 ToS/DiffServ 비트의 조합을 이용하여 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 보다 정교하게 세분된 흐름 분류 프로세스를 제공한다. 또한, 이러한 타입의 흐름 분류를 이용함으로써, 예컨대 클라이언트 A로부터의 VoIP 연결을 동일 클라이언트로부터의 웹 트래픽 및 클라이언트 B로부터의 ERP 트래픽과 구별할 수 있다.
트래픽을 상이한 흐름들로 분류하였으면, 단계 S20에서, 게이트웨이(GW)(20)의 대역폭 감시 엔진(22)이 정해진 각 흐름의 현재 대역폭을 감시한다. 이것은 여러 가지의 상이한 방법으로 달성될 수 있다. 하나의 구현예로서, 대역폭 감시 엔진(22)은, 고정된 시간 윈도우를 취하고, 이어서 그 시간 윈도우 안에 도달하는 특정의 흐름에 속하는 패킷수를 계수(計數)하도록 구성된다. 각 패킷의 크기, 흐름의 타입, 패킷수, 시간 윈도우 및 그 밖의 정보를 이용하여, 기술상 공지되어 있는 바와 같이 각 흐름에서의 대역폭 사용량을 평가한다. 게이트웨이(GW)(20)는 감시 프로세스에서 입수한 대역폭 정보를 주기적으로 또는 필요에 따라서 게이트웨이 제어기(30)에 전송한다.
단계 S30에서, 게이트웨이 제어기(30)는 각 흐름의 현재 대역폭이 원하는 대역폭 임계값을 초과하는지의 여부를 결정한다. 원하는 대역폭, 즉 각 흐름이 이용하여야 하는 원하는 대역폭은 서비스 품질(QoS) 요건에 기초하여 결정된다. 서비스 품질(QoS) 요건에 따라서, 상이한 타입의 흐름에 원하는 대역폭이 설정된다. 예컨대, VoIP 흐름은 지연 특성, 손실 특성 및 지터 특성을 수용할 수 있는 64 Kbps를 이용하도록 허용될 수 있지만, 우선 순위 또는 중요도가 낮은 흐름은 보다 좁은 대역폭을 이용하도록 허용될 수 있다. 각 흐름의 서비스 품질(QoS) 요건은 총괄 관리자 또는 다른 어떤 수단에 의해서 결정되고, 전술한 바와 같이 제어 정책으로서 게이트웨이 제어기(30)에 입력된다. 이어서, 게이트웨이 제어기(30)는 각 흐름마다 원하는 대역폭 임계값이 얼마이어야 하는지를 평가하고, 각 흐름의 현재 대역폭을 그 원하는 대역폭 임계값과 비교한다. 현재 대역폭의 사용량이 그 원하는 대역폭 임계값을 초과하지 않으면 별개의 대역폭 제어 동작은 수행되지 않고 프로세스는 종료한다.
그러나, 단계 S30에서, 각 흐름의 현재 대역폭이 상응하는 원하는 대역폭 임계값을 초과한다고 결정되면, 단계 S40에서, 본 발명에 따라서 적절한 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행한다. 이 대역폭 제어 동작은 게이트웨이 제어기(30)에 의해서 시작되며, 게이트웨이 제어기(30)는 패킷(캡슐 처리 완료 패킷)의 드롭, 즉 거부 시기와 방법에 관한 대역폭 제어 명령을 생성하여 이 명령을 게이트웨이(GW)(20)의 패킷 제어 엔진(24)에 전송한다. 이어서, 패킷 제어 엔진(24)은 제어 명령에 설정된 기준에 따라서 캡슐 처리 완료 (VPN) 패킷을 드롭, 즉 거부함으로써 대역폭 제어 명령을 실행한다.
일반적으로, 패킷의 암호화 및 캡슐화 때문에, 시스템은 캡슐 처리 완료 패킷 안에 어떤 타입의 데이터(예컨대, TCP 또는 UDP)가 들어 있는 지를 알 수 없다. 따라서, 양호한 실시예의 경우, 시스템은, TCP 트래픽이 포함되어 있다고 우선적으로 가정하여, 데이터 패킷일 수도 있고 확인 응답(ACK) 패킷일 수도 있는 모든 패킷을 드롭시킨다. 이 경우에는, TCP의 체증 제어를 시작한다고 하는 효과를 얻기 때문에, 그 드롭된 패킷이 데이터 패킷인지 또는 확인 응답(ACK) 패킷인지의 여부는 문제되지 않는다. 가상 사설 네트워크(VPN) 패킷 안에 들어 있는 데이터가 실제로 TCP 트래픽이라면, 패킷 발신처측 또는 패킷 착신처측에서, 패킷 드롭 동작, 즉 패킷 거부 동작을 트래픽 체증으로서 해석하여, TCP의 내장된 체증 제어 알고리즘을 시작한다. 즉, 서버가 확인 응답/데이터 패킷을 소정의 시각에 수신하지 않은 경우에는, TCP의 내장된 체증 제어 알고리즘에 의해서, 서버가 이 상황을 트래픽 체증이 있는 것으로서 해석하게 되어 데이터 패킷이 클라이언트에게 전송되는 속도가 감속되고, 그에 의해서 패킷 흐름의 대역폭이 제어된다. 이 처리는 흐름의 대역폭을 축소시킨다고 하는 효과가 있고, 중간이 없어 다른 선순위 흐름만큼 대역폭 사용량을 높일 수 있다.
가상 사설 네트워크(VPN) 패킷 안에 들어 있는 데이터가 UDP 트래픽이면, 패킷 드롭 동작은 TCP의 내장된 체증 제어 알고리즘을 시작시키지 않고, 상세하게 후술되는 UDP 트래픽에 대한 대역폭 제어 동작이 수행된다. 일반적으로, 당업자는 시스템(100)이 소정의 시각에 복수 개의 흐름에 대한 복수 개의 대역폭 제어 동작을 동시에 수행한다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 각 흐름마다 대역폭 제어를 달성했다면 프로세스를 종료한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대역폭 제어 동작의 일 예를 설명하는 도면을 도시하고 있고, 이것은 도 2의 단계 S40에서 수행된다. 가상 사설 네트워크(VPN)는 일반적으로, 캡슐 처리 대상 인터넷 프로토콜(IP) 패킷의 TCP 세그먼트 또는 UDP 세그먼트를 구성한다. 통상, 가상 사설 네트워크(VPN)에서는 총 트래픽의 90% 이상이 TCP 트래픽이다. 그러나, VoIP는 일반적으로 UDP 트래픽 이상이다. 도 3은 본 발명에 따라서 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 TCP 트래픽의 전송에 적용된다. 이 예에서, 게이트웨이(GW)(20)는 무선 게이트웨이(GW)이다.
도 3에 도시한 바와 같이, TCP 데이터 패킷은 서버[예컨대, 서버(50)]에서부터 통신 네트워크(14, 40)를 거쳐서 가상 사설 네트워크(VPN) 클라이언트[예컨대, 클라이언트 장치(10)]에 전송된다. 게이트웨이 제어기(30)는 전술한 바와 같이 트래픽을 상이한 흐름들로 분류하고, 서버로부터의 입중계 패킷의 수신을 확인 응답할 때 가상 사설 네트워크(VPN) 클라이언트에서부터 서버에 전송되는 확인 응답(ACK) 패킷일 수 있는 소정의 패킷을 드롭시키기 위한 대역폭 제어 명령을 생성하여 전송한다. 이어서, 게이트웨이(GW)(20)는 이들 대역폭 제어 명령을 실행하고, 그에 의해서 소정의 확인 응답(ACK) 패킷을 드롭시키며, 그 후에, 내장된 TCP 체증 제어 메카니즘을 시작하여 패킷 전송 속도를 감속시키므로, 본 발명에 따라서 각 흐름에 의한 대역폭 사용량을 제어한다.
도 3에서, 대역폭 제어를 제공하기 위한 확인 응답(ACK) 패킷의 드롭에 관하 여 설명하였지만, 도 2와 연계하여 설명한 바와 같이, 게이트웨이(GW)(20)가 드롭하는 패킷은 확인 응답(ACK) 패킷이 아니라 데이터 패킷이어도 좋다. 대역폭 소모의 관점에서 보면 이 두 가지 예의 흐름 행태는 확인 응답(ACK) 패킷이 데이터 패킷에 "실리는 방식으로(피기백 방식으로)" 되어 있는 경우가 많기 때문에 (특히 데이터 흐름이 양방향으로 발생하는 경우에) 거의 같다.
가상 사설 네트워크(VPN)에 대해서 TCP 트래픽의 대역폭 제어에 관하여 설명하였지만, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라서 가상 사설 네트워크(VPN)를 통한 UDP 트래픽의 대역폭 제어에 관하여 설명한다. 주지하는 바와 같이, UDP는 연결 없는 방식의 패킷 전송 프로토콜이고, 따라서 UDP 전송에는 확인 응답(ACK)이 포함되어 있지 않다. 따라서, 입중계 트래픽이 주로 UDP 트래픽으로 구성되어 있음이 확인된다면, 본 발명은 게이트웨이(GW)(20)에서, 미리 결정된 대역폭 임계값을 초과하는 입중계 데이터 패킷(캡슐 처리 완료 패킷)을 드롭시킨다. 이들 패킷은 확인 응답(ACK) 패킷이 아니다. 미리 결정된 대역폭 임계값은 총괄 관리자에 의해서 입력되어도 좋고 시스템에 의해서 자동으로 결정되어도 좋다. 일 실시예에서는, 원하는 대역폭을 만족시키기 위해서 입중계 패킷을 드롭시키는 대신에, 패킷에 대한 「수용」 시간과 「거부」 시간을 교대시키는 펄스 기능을 이용하여, 흐름 전반에 걸쳐서 보다 주기적으로 패킷의 드롭을 진행(on) 및 중단(off)시킨다. 이와 같이 하여, 흐름 전반에 걸쳐서 패킷을 드롭시키는 충격이 분산된다.
유선측에서 무선측으로의 UDP 트래픽인 경우, 일 실시예에 따른 수용 시간과 거부 시간은 그 연결에 있어서, 현재 사용 중인 대역폭 bcurr, 원하는 대역폭 bdesd, 및 패킷간 평균 도달 시간 tdeny를 고려하여 계산된다. 이러한 계산은 다음 수학식:
Figure 112003022766167-pat00001
을 달성하도록 거부 시간 tdeny 및 수용 시간 taccept를 선택함으로써 얻는다. 또한, 패킷간 평균 도달 시간 tavg는 다음과 같이 설정된다:
Figure 112003022766167-pat00002
즉, taccept와 tdeny 중 작은 값을 tavg로서 선택한다. 이와 같이 하여, 원하는 대역폭을 얻는 과정에서 연속하는 패킷 중 최소수만이 드롭되는 것을 보증한다. 실현 가능성을 위해서, 일 예에서는 패킷간 도달 시간이 50 ㎳ 이하로 될 수 없다. 실험에 의하면, 이러한 연결에서 관측된 대역폭은 이 방법에 의해서 정밀하게 제어될 수 있음을 보여 주었다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 1의 시스템에 이용 가능한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 일 예이다. 도시한 바와 같이, 게이트웨이(GW)(20) 및/또는 게이트웨이 제어기(30)는 GUI를 제공하여 사용자 또는 총괄 관리자가 시스템에 의해서 요구되는 입력을 눈으로 보거나 기입, 또는 눈으로 보고 기입할 수 있도 록 구성된다. 분명한 것은, 다양한 형식, 구성, 형상 등의 화면 디스플레이를 본 발명에서 이용할 수 있다는 것이다.
일 실시예에서는, 시스템은 가장 적절한 분류 프로세스 중 하나를 이용하여 흐름 분류를 발생하도록 구성된다. 즉, 시스템은 최적의 흐름 분류를 제공하는 가용한 분류 프로세스 중 하나를 자동으로 선택하도록 구성된다. 일 실시예에서는, 트래픽의 타입이 미확인된 경우(예컨대, 그 트래픽이 TCP 트래픽인지 UDP 트래픽인지의 여부)에, 시스템은, 전술한 바와 같이 TCP 대역폭 제어 동작을 우선적으로 수행하고, 이어서 TCP 대역폭 제어 동작이 결과를 산출해내지 못하는 경우에 UDP 대역폭 제어 동작을 수행하도록 구성된다. 이 처리는 UDP 트래픽보다 TCP 트래픽을 많이 이용한다는 가정에 기초한다. 그러나, 시스템에서 UDP 트래픽을 보다 많이 이용하는 경우에는 TCP 대역폭 제어 동작을 수행하기 이전에 UDP 대역폭 제어 동작을 우선적으로 수행하여도 좋다.
또 다른 실시예에서는, 대역폭 감시 엔진(22)이 제공하고 흐름의 대역폭 사용량을 감시하기 위한 대역폭 정보를 흐름 분류의 또 다른 수단으로서 이용할 수 있다. 예컨대, 2 개의 흐름 F1과 F2가 있다고 가정한다. F1은 스테이션 A에서 발신하는 흐름이고 VoIP 트래픽을 구성한다. F2는 스테이션 B에서 발신하는 흐름이지만 실시간이 아닌 트래픽을 구성한다. MAC 또는 IP 어드레스 기반의 흐름 분류 기술을 사용하는 것만을 가능하게 하도록 ToS/DiffServ 비트를 설정하지 않는다. 이 경우에, 게이트웨이(GW)(20)는 흐름 F1과 흐름 F2가 서로 다른 스테이션에서부터 발신하고 있음을 결정할 수 있을 뿐이다. 그러나, 게이트웨이(GW)(20)는 대역폭 사용량 을 감시하고 있기 때문에, 흐름 F1의 대역폭 흐름도는 (G.711 코덱과 합당한 네트워크 성능을 사용한다고 가정하면) 약 64 Kbps임을 결정할 것이고, 이것은 VoIP 트래픽임을 나타낸다.
또 다른 실시예에서는, 클라이언트가 얻을 수 있는 최대 대역폭이 고정되어 있는 경우, 예컨대 11 Mbps인 경우에는 클라이언트가 수신하는 실제 대역폭은 클라이언트가 연결되어 있는 기지국과의 무선 신호 강도에 심하게 의존한다. 클라이언트의 전송 속도는 신호 강도의 다양한 임계값에 따라서 불연속 간격(예컨대, 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps 및 11 Mbps)으로 변화한다. 이와 같은 것으로서, 게이트웨이 제어기(30)는, 주지하는 바와 같이 기지국에 대한 SNMP(Simple Network Management Protocol)로부터의 신호 강도 정보를 입수하고, 사용된 대역폭 관리 정책의 결정시에 이 정보를 이용하여 각 흐름의 대역폭 사용량을 적어도 부분적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 패킷 전송 속도를 감속하는 대신에, 대역폭 사용을 제어하기 위해서 본 발명을 이용하여 패킷 전송 속도를 가속할 수 있다(그 가속을 원하는 경우라면).
따라서, 본 발명은 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 서비스 품질(QoS)을 제공하도록 흐름 분류 기술 및 패킷 드롭, 즉 패킷 거부 기술을 이용하여 그 가상 사설 네트워크(VPN)에서의 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위한 효과적인 기술을 제공한다. 본 발명은 공지의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 공지의 컴퓨터 프로그래밍 언어를 이용하여 본 발명을 구현하는 것이 가능하 다.
이와 같이 설명한 본 발명은 동일한 것을 여러 가지 방법으로 변형시킬 수 있음이 명확하다. 이러한 변형은 본 발명의 정신 및 범주로부터의 일탈로서 간주되지 않아야 하며, 당업자에게 명확해지는 바와 같은 이러한 모든 수정은 특허 청구 범위 안에 포함되어야 한다.

Claims (34)

  1. 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법으로서,
    상기 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽을 상이한 흐름들로 분류하는 단계;
    상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재의 대역폭 사용량을 감시하는 단계;
    상기 현재의 대역폭 사용량을 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 단계의 결과에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행하는 단계를 포함하는 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 현재의 대역폭 사용량이 그 흐름에 대해 상기 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우에 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 수행되는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 전송 제어 프로토콜(TCP)용 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)용인 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위해서 내장형 체증 제어 메카니즘을 시작하는 단계를 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시작 단계에서, 상기 내장형 체증 제어 메카니즘은 상기 데이터 트래픽의 소정의 캡슐 처리 완료 패킷(encapsulating packet)을 선택적으로 드롭시킴으로써 시작되는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 상기 데이터 트래픽의 소정의 캡슐 처리 완료 패킷을 수용 또는 거부하기 위해서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷에 대한 수용 시간과 거부 시간을 교대하는 단계를 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수용 시간 및 상기 거부 시간은 다음 수학식:
    (수학식 1)
    Figure 112003022766167-pat00003
    을 달성하도록 선택되는데, 여기서, taccept는 수용 시간, tdeny는 거부 시간, bcurr 는 상기 흐름에 대한 현재 사용 대역폭, bdesd는 상기 미리 결정된 임계값을 나타내는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분류 단계는,
    상기 데이터 트래픽의 각 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, MAC(Media Access Control) 어드레스, 서비스 유형(ToS) 필드 및 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 조사하는 단계와,
    상기 조사 단계의 결과에 기초하여 상기 데이터 트래픽을 다수의 흐름으로 분할하는 단계를 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 분류 단계에서, 동일한 IP 어드레스, 동일한 MAC 어드레스, 동일한 서비스 유형(ToS) 필드 및 동일한 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 갖는 모든 패킷은 단일 흐름으로서 분류되는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 감시 단계는,
    상기 흐름에서 각 패킷에 대한 패킷 크기, 흐름 타입, 상기 흐름에서의 총 패킷수 및 상기 흐름에 대해서 설정된 미리 결정된 시간 윈도우 중의 하나 이상에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재 대역폭 사용량을 계산하는 단계를 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 비교 단계에서, 상기 미리 결정된 임계값은 미리 결정된 서비스 품질(QoS) 요건에 기초하여 결정되는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 방법.
  12. 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템으로서, 상기 시스템은,
    상기 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽을 상이한 흐름들로 분류 처리하고, 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재의 대역폭 사용량을 감시 처리하며, 상기 현재의 대역폭 사용량을 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해 미리 결정된 임계값과 비교 처리하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행 처리하는 게이트웨이를 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 게이트웨이의 상기 대역폭 제어 동작을 제어하도록 상기 미리 결정된 임계값과 대역폭 제어 정보를 상기 게이트웨이에 제공하는 게이트웨이 제어기를 추가로 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역 폭 제어 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 현재의 대역폭 사용량이 그 흐름의 상기 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우에 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 전송 제어 프로토콜(TCP)용 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)용인 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 상기 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위해서 게이트웨이의 내장형 체증 제어 메카니즘을 시작시키는 것을 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 내장형 체증 제어 메카니즘은 상기 게이트웨이가 상기 데이터 트래픽의 소정의 캡슐 처리 완료 패킷을 선택적으로 드롭시킬 때 시작되는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 상기 데이터 트래픽의 소정의 캡 슐 처리 완료 패킷을 수용 또는 거부하기 위해서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷에 대한 수용 시간과 거부 시간을 교대하는 것을 포함하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 수용 시간 및 상기 거부 시간은 다음 수학식:
    (수학식 1)
    Figure 112003022766167-pat00004
    를 달성하도록 선택되고, 여기서, taccept는 수용 시간, tdeny는 거부 시간, bcurr 는 상기 흐름에 대한 현재 사용 대역폭, bdesd는 미리 결정된 임계값을 나타내는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  20. 제12항에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 데이터 트래픽의 각 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, MAC(Media Access Control) 어드레스, 서비스 유형(ToS) 필드 및 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 조사함으로써, 상기 조사 결과에 기초하여 상기 데이터 트래픽을 다수의 흐름으로 분류하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 게이트웨이는 동일한 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, 동일한 MAC 어드레스, 동일한 서비스 유형(ToS) 필드 및 동일한 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 갖는 모든 패킷을 단일 흐름으로서 분류하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  22. 제12항에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 흐름에서 각 패킷에 대한 패킷 크기, 흐름 타입, 상기 흐름에서의 총 패킷수 및 상기 흐름에 대해서 설정된 미리 결정된 시간 윈도우 중의 하나 이상에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재 대역폭 사용량을 계산하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  23. 제13항에 있어서, 상기 게이트웨이 제어기는 서비스 품질(QoS) 요건에 기초하여 미리 결정된 임계값을 결정하는 것인 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어 시스템.
  24. 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽 대역폭 제어를 위한 컴퓨터 프로그램 제품이 내장된 컴퓨터 판독 매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램 제품은,
    상기 가상 사설 네트워크의 데이터 트래픽을 상이한 흐름들로 분류 처리하는 컴퓨터 실행 명령과,
    상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재의 대역폭 사용량을 감시 처리하는 컴퓨터 실행 명령과,
    상기 현재의 대역폭 사용량을 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해 미리 결정된 임계값과 비교 처리하는 컴퓨터 실행 명령과,
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 대역폭 제어 동작을 수행 처리하는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 상기 현재의 대역폭 사용량이 그 흐름에 대해 미리 결정된 임계값을 초과하는 경우에 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 대해서 수행되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  26. 제24항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작은 전송 제어 프로토콜(TCP)용 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)용인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  27. 제24항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작을 수행 처리하기 위한 상기 컴퓨터 실행 명령은 상기 데이터 트래픽의 대역폭을 제어하기 위해서 내장형 체증 제어 메카니즘을 시작시키는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 내장형 체증 제어 메카니즘은 상기 데이터 트래픽의 소정의 캡슐 처리 완료 패킷을 선택적으로 드롭시킴으로써 시작되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  29. 제25항에 있어서, 상기 대역폭 제어 동작을 수행 처리하기 위한 상기 컴퓨터 실행 명령은 상기 데이터 트래픽 중 소정의 캡슐 처리 완료 패킷을 수용 또는 거부하기 위해서 인터넷 프로토콜(IP) 패킷에 대한 수용 시간과 거부 시간을 교대 처리하는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  30. 제29항에 있어서, 상기 수용 시간 및 상기 거부 시간은 다음 수학식:
    (수학식 1)
    Figure 112005038972097-pat00005
    를 달성하도록 선택되고, 여기서, taccept는 수용 시간, tdeny는 거부 시간, bcurr는 상기 흐름에 대한 현재 사용 대역폭, bdesd는 미리 결정된 임계값을 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  31. 제24항에 있어서, 상기 분류 처리하는 컴퓨터 실행 명령은,
    상기 데이터 트래픽의 각 패킷의 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스, MAC(Media Access Control) 어드레스, 서비스 유형(ToS) 필드 및 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 조사 처리하고,
    상기 조사 결과에 기초하여 상기 데이터 트래픽을 다수의 흐름으로 분할 처리하는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  32. 제31항에 있어서, 동일한 IP 어드레스, 동일한 MAC 어드레스, 동일한 서비스 유형(ToS) 필드 및 동일한 차등화 서비스(DiffServ) 필드 중 하나 이상을 갖는 모든 패킷은 단일 흐름으로서 분류되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  33. 제24항에 있어서, 상기 감시 처리하는 컴퓨터 실행 명령은,
    상기 흐름에서 각 패킷에 대한 패킷 크기, 흐름 타입, 상기 흐름에서의 총 패킷수 및 상기 흐름에 대해서 설정된 미리 결정된 시간 윈도우 중의 하나 이상에 기초하여 상기 흐름들 중 하나 이상의 흐름에 의한 현재 대역폭 사용량을 계산 처리하는 컴퓨터 실행 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
  34. 제24항에 있어서, 상기 미리 결정된 임계값은 미리 결정된 서비스 품질(QoS) 요건에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 매체.
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