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KR100579139B1 - 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템 - Google Patents

비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템 Download PDF

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KR100579139B1
KR100579139B1 KR1019990061839A KR19990061839A KR100579139B1 KR 100579139 B1 KR100579139 B1 KR 100579139B1 KR 1019990061839 A KR1019990061839 A KR 1019990061839A KR 19990061839 A KR19990061839 A KR 19990061839A KR 100579139 B1 KR100579139 B1 KR 100579139B1
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ethernet
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전종암
김현철
강훈
이형호
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리함으로써, 트래픽 병목현상 감소 및 스위칭 성능 향상을 시킬 수 있는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단; ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단; 상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 IP 주소 검색 및 라우터 등에 이용됨.
포워딩, 라우팅장치, IP 패킷, ATM망, 이더넷, 프레임릴레이망.

Description

비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우팅 시스템{IP Packet Forwarding Method and Apparatus for ATM Switch-based IP Router, And Routing System using them}
도 1 은 본 발명이 적용되는 ATM 기반 계층 3 라우터를 이용한 ATM-LAN 백본망의 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 ATM 기반 라우팅 시스템의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷/프레임릴레이 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 ATM 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 적용되는 이더넷/ 프레임릴레이 입/출력포트 처리기능 프로토콜 스택 구조도.
도 6 은 본 발명에 적용되는 ATM 에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로의 연결 프로토콜 스택 구조도.
도 7 은 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 연결 방향으로의 프로토콜 스택 구조도.
도 8 은 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치의 일실시예 구성도.
도 9 는 본 발명에 적용되는 IP 패킷 포워딩 기능 블록도.
도 10 은 본 발명에 따른 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법에 대한 일실시예 흐름도.
본 발명은 라우터에서의 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol)(이하, IP라 함) 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과 그를 이용한 라우터의 입/출력포트 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템에 관한 것이다.
종래의 라우터의 경우에는 IP를 포워딩하는 계층3 처리 기능이 시스템내의 한 곳에 집중되어 있으므로, IP 패킷을 포워딩하는 트래픽이 많을 경우, 트래픽 병목현상이 발생하여 패킷 처리 시간이 선로의 속도만큼 처리할 수 없다는 문제점과, 가변 길이의 IP 패킷을 교환하는 방식을 채택함으로써 고속 라우터로서의 패킷 교환 성능을 만족시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 유사 선행기술의 일예로, 인터넷 프로토콜 오버 비동기전송모드 접근방식에서 단말로부터의 IP 데이터를 로컬/리모터 포워딩으로 전송하는 "인터넷 프로토콜 오버 비동기 전송모드 접근방식에서의 인터넷 프로토콜 데이터 전송 방식(한국특허등록번호 1999-0048608호, 1999. 7. 5 등록)(이하, 제1 선행기술이라 함)"이 있는데, 상기 제1 선행기술에서는 수신 IP 데이터가 소정 포워딩 테이블내에 등록된 것인가를 판단하여, 포워딩 테이블내에 등록되지 않은 것이라면 IP 데이터의 서비스 타입에 따라 로컬/리모트 포워딩 방식을 선택함으로써, IP 오버 ATM 접근 방식에서의 망의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
그러나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제1 선행기술은 단말로부터의 IP 데이터를 로컬/리모터 포워딩하는 방식임에 반하여, 본 발명은 고속 계층3 처리 기능을 포함하는 ATM 스위치 기반의 고성능 ATM 기반 라우터 구조에 관한 것으로, 라인카드에서 포워딩 테이블을 가지고 IP 패킷을 라우팅하는 방식이다. 또한, 상기 제1 선행기술은 IP 오버 ATM의 망 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있지만, 본 발명은 망 자원의 효율성 측면 보다는 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
다른 예로, ATM 스위치를 이용한 IP 라우터 기능 수용을 위한 이더넷 접속 장치를 제공하는 "ATM 스위치를 이용한 IP 라우터 기능 수용을 위한 이더넷 접속장치(한국특허등록번호 1998-153944호, 1998. 7. 7 등록)(이하, 제2 선행기술이라 함)"가 있는데, 상기 제2 선행기술에서는 ATM 스위치의 셀 멀티캐스팅 기능을 이용하여 다수의 ATM 가입자에게 IP 멀티캐스팅 기능을 제공할 수 있으며, 기존의 이더넷 사용자는 그대로 두고 새로운 고속 데이터 전송 및 처리를 요구하는 사용자에게는 ATM 접속 기능을 제공한다.
그러나, 본 발명에 비춰 볼 때, 상기 제2 선행기술은 ATM 스위치에서 작은 규모의 일반적인 ATM 라우터 구조로서, ATM 스위치의 이더넷 가입자 카드에 별도의 포워딩 테이블을 가지지 않고 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 방식임에 반하여, 본 발명은 고속 계층3 처리 기능을 포함하는 ATM 스위치 기반의 고성능 ATM 기반 라우터 구조로서, 라인 카드에서 포워딩 테이블을 가지고 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 방식이다. 또한, 상기 제2 선행기술은 기존의 이더넷 사용자에 대한 ATM 스위치 접속 기능을 제공할 수 있는 효과가 있지만, 본 발명은 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
또 다른 예로, 분산된 컴퓨터 통신망, 호스트 컴퓨터, 개인용 컴퓨터 등의 다 지점 상호 접속 기능을 제공하기 위한 DS1E급 ATM 라우터에 관한 "비동기식전달모드(ATM) 통신망의 라우터 장치(한국특허등록번호 1996-008509호, 1998. 8. 13 등록)(이하, 제3 선행기술이라 함)"가 있는데, 상기 제3 선행기술에서는 DS1E급의 소규모 라우터의 일반적인 구조를 제시하고 있다. 이에 반하여, 본 발명은 별도의 계층3 처리 기능을 포함하고, 이들간의 최적 구성 및 구조에 대한 시스템 구조를 제시함으로써, 고속의 계층3 처리가 요구되는 중대규모 인터넷 및 데이터 통신망을 구성할 수 있는 시스템 구조적 기반을 마련하는 효과가 있다.
이에, IP 포워딩 기능을 시스템 내에서 분산시켜 처리함으로써, 인터넷 트래픽을 효율적으로 처리하기 위한 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 고정길이의 스위칭 기능을 도입하고 IP 포워딩 기능을 분산 처리함으로써, 트래픽 병목현상 감소 및 스위칭 성능 향상을 시킬 수 있는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 고속 라우터의 입력포트에서 IP 패킷이 입력될 경우에 이그잭트(EXACT)-매칭 알고리즘과 엘피엠(LPM)-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 포워딩 정보 테이블을 검색한 후 ATM셀로 분할하여 ATM 스위치 패브릭으로 전달하며, 출력포트에서는 ATM 스위치 패브릭으로부터 수신된 셀을 재 결합하여 IP 패킷을 구성하여 IP 서비스 품질(QoS) 클래스별 큐에 저장한 후에 별도의 IP 패킷 스케쥴러를 통하여 IP 패킷의 서비스 품질(QoS)에 따라서 IP 패킷을 전달하는, 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 라우팅 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 있어서, 외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드, 목적지 헤더 정보, 인캡슐레이션 헤더에 대한 정보, IP 포워딩 정보를 저장하고 있는 저장수단; 상기 인캡슐레이션 헤더 정보를 분석하여 수신 IP 처리수단으로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션수단; 상기 목적지 헤더(DH) 정보를 가져와서 IP 포워딩수단으로 전달하기 위한 상기 수신 IP 처리수단; 상기 수신 IP 처리수단으로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보를 이용하여 상기 IP 포워딩 정보를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 IP 포워딩수단; 상기 IP 포워딩수단으로부터 전달된 상기 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션수단으로 전달하기 위한 상기 송신 IP 처리수단; 및 상기 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보를 상기 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 상기 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 상기 목적지로 전송하기 위한 상기 IP 인캡슐레이션수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 비동기전송모드(ATM) 기반의 스위칭 시스템을 위한 인터넷프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 적용되는 IP 패킷 포워딩 방법에 있어서, 외부로부터 수신된 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)를 이용하여, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블과 LPM(Longest Prefix Matching) 매칭 테이블을 검색하여, EXACT 매칭이 성공하였는지를 확인하는 확인 단계; 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 성공하면, 상기 LPM 매칭 테이블의 검색을 중단하고, 상기 EXACT 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하는 EXACT 매칭 처리 단계; 및 상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 실패하면, 상기 LPM 매칭 테이블 검색을 계속 수행하여 LPM 매칭 검사를 완료한 후, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 LPM 매칭 처리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
한편, 본 발명은 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단; ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단; 상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단; 상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 IP 포워딩 기능을 시스템내에서 분산시켜 처리하는 것으로, 라우팅 프로토콜 기능을 수행하는 전용 네트워크 프로세서에서 구성한 IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하는 구조를 가지고 있다. 즉, 고속 라우터의 입력포트에서 IP 패킷이 입력될 경우 EXACT-매칭 알고리즘과 LPM-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 포워딩 정보 테이블을 검색한 후 ATM 셀로 분할하여 ATM 스위치 패브릭으로 전달하며, 출력포트에서는 ATM 스위치 패브릭으로부터 수신될 셀을 재결합하여 IP 패킷을 구성하여 IP QoS 클래스별 큐에 저장한 후 별도의 IP 패킷 스케쥴러를 통하여 IP 패킷의 QoS에 따라서 IP 패킷을 전달하는 구조를 가지고 있다.
본 발명에 따르면, 기존의 ATM 스위치 기능을 그대로 제공하면서, 고속의 ATM 기반 IP 라우터로서의 기능도 제공할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 ATM 기반 계층 3 라우터를 이용한 ATM-LAN 백본망의 구성도로서, ATM 기반 라우터(102)를 사용하여 ATM-LAN 백본망(101)을 구성하는 것을 니타낸다.
ATM-LAN 백본망(101)에는 ATM-LAN(103), 이더넷 LAN(104), 및 프레임릴레이 망(105) 등의 다양한 LAN 도메인이 접속될 수 있다.
IP 도메인(103~105)간 IP 호스트(106)의 접속을 원활하게 지원하는 것이 ATM-LAN 백본망(101)용 ATM 기반 라우터(102)의 주된 기능이다. 이와 같은 기능을 제공하기 위하여 ATM 기반 라우터(102)는 종래의 라우터가 가지고 있는 라우팅 프로토콜 기능과 IP 포워딩 기능을 기본적으로 가져야 한다.
종래 백본용 LAN 라우터의 경우, 단일 라우터에서 처리해야 할 IP 트래픽의 양이 많지 않아서 IP 포워딩 기능을 집중화시켜 처리할 수 있었으나, 최근 단일 백본용 라우터에서 처리해야 할 IP 트래픽이 급속적으로 증가함에 따라서 집중화된 IP 포워딩 처리 방식으로는 IP 포워딩 기능을 적절히 처리할 수 없게 되었다.
도 2 는 본 발명에 따른 ATM 기반 라우팅 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ATM 기반의 라우팅 시스템은, 이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 IP 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로 전송하기 위한 프레임릴레이(FR)/이더넷 입력포트 처리기(202,204)와, ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리기(203)와, 프레임릴레이/이더넷 입력포트 처리기(202,204)와 ATM 입력포트 처리기(203)로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리기(210,211) 또는 ATM 출력포트 처리기(209)로 전달하기 위한 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)과, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리기(210,211)와, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리기(209)와, IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 프로세서(201)를 포함한다.
ATM 기반 라우터(102)의 라우팅 프로토콜 수행은 실시간 처리를 할 필요가 없으므로 별도의 네트워크 프로세서(201)를 통하여 수행하며, 네트워크 프로세서 (201)에서는 ATM 기반 라우터(102)로 수신되는 IP 패킷의 넥스트 홉(Next-Hop) 정보를 나타내는 라우팅 정보 테이블(RIB : Routing Information Base)(207)을 라우팅 프로토콜 수행을 통하여 구한 후, IPC 경로(206)를 통하여 각 선로 정합 장치인 프레임릴레이 입력포트 처리기(202), ATM 입력포트 처리기(203), 및 이더넷 입력포트 처리기(204)로 라우팅 정보 테이블(RIB)의 라우팅 정보를 분산시킨다.
각 입력포트 처리기(202~204)에 전달되어진 라우팅 정보 테이블(RIB)(207)은 실제적인 IP 포워딩을 수행하기 위한 IP 룩업(Look-Up) 테이블 형태인 포워딩 정보 테이블(FIB : Forwarding Information Base)(208)로 저장된다.
ATM 기반 라우터(102)의 각 입력포트 처리기(202~204)는 최대 선로의 속도로 수신되는 IP 패킷의 처리를 포워딩 정보 테이블(FIB)(208)을 사용하여 처리할 수 있도록, 효율적인 IP 룩업(Look-Up) 기능을 수행한다.
셀 기반 ATM 스위치 패브릭(205)은 선로 정합 카드에 해당하는 입력포트 처리기(202~204)로부터 전달되는 고정 길이의 셀을 스위칭하여 출력포트 처리기(209~211)로 전달한다.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷/프레임릴레이 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리 장치(301)는 이더넷 또는 프레임릴레이(FR) 선로별 데이터 프레임에 인캡슐레이션되어 있는 IP 패킷을 분리하는 기능을 수행하는 입력 선로 접속부(302), 수신된 IP 패킷의 넥스트 홉(next-hop)을 찾아내 주는 IP 경로 검색부(303), 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 IP 패킷을 출력포트별로 저장하는 출력포트별 IP 패킷 큐(304), 및 출력포트별 큐를 순차적으로 액세스하여 ATM셀로 분할한 후에 셀 기반 스위치 패브릭(306)으로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 분할 및 입력 큐 제어부(305)로 구성된다.
그리고, 이더넷/프레임릴레이(FR) 출력포트 처리 장치(307)는 셀 기반 스위치 패브릭(306)으로부터 전달되어온 ATM셀을 재결합하여 IP 패킷을 재결합한 후, 수신된 IP 패킷을 IP 패킷의 서비스 품질(QoS : Quality of Service)에 따라서 IP 패킷 클래스 큐(309)로 저장하는 기능을 제공하는 ATM셀 재결합부(308), IP 서비스 품질(QoS) 별로 IP을 저장하는 IP 패킷 클래스 큐(309), IP 패킷 클래스 큐(309)를 스케쥴링하여 출력 선로 접속부(311)로 전달하는 기능을 제공하는 IP 패킷 스케쥴러(310), 및 이더넷 또는 프레임릴레이(FR) 선로별 미디어의 프레임에 IP 패킷을 인캡슐레이션하는 기능을 수행하는 출력 선로 접속부(311)로 구성된다.
도 4 는 본 발명에 따른 ATM 선로 입/출력포트 처리 장치의 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, ATM 입력포트 처리 장치(401)는, ATM 전송 선로 프레임으로부터 셀을 추출하여 ATM셀 필터링부(403)로 전달하는 기능을 제공하는 입력 선로 접속부(402), 수신된 ATM셀 중 IP 패킷 처리가 요구되는 셀과 ATM 처리만을 요구하는 셀을 분리하는 기능을 제공하는 ATM셀 필터링부(403), ATM셀 필터링 부(403)로부터 전달되어 온 셀을 재결합하여 IP 패킷 형태로 재결합하는 기능을 제공하는 IP 재결합부(404), 재결합된 IP 패킷의 넥스트 홉(next-hop)을 찾아내 주는 IP 경로 검색부(405), 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 IP 패킷을 출력포트별로 저장하는 출력포트별 IP 패킷 큐(406), 출력포트별 큐를 순차적으로 액세스하여 ATM셀로 분할한 후 입력 큐 제어부(409)로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 분할부(407), ATM셀 필터링부(403)로부터 전달되어 온 셀을 출력포트 별로 저장하는 기능을 제공하는 출력포트별 ATM셀 큐(408), 및 ATM셀 분할부(407)와 출력포트별 ATM셀 큐(408)를 번갈아 가며 액세스하여 셀 기반 스위치 패브릭(410)으로 ATM셀을 전달하는 기능을 제공하는 입력 큐 제어부(409)로 구성된다.
그리고, ATM 출력포트 처리 장치(411)는, 셀 기반 스위치 패브릭(410)으로부터 전달되어온 ATM셀을 ATM 연결별 출력 큐(413)에 저장하는 기능을 제공하는 출력 큐 제어부(412), ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 셀을 저장하는 ATM 연결별 출력 큐(413), ATM 연결별 출력 큐(413)에 저장된 셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 스케쥴링하여 출력 선로 접속부(415)로 전달하는 기능을 제공하는 ATM셀 스케쥴러(414), 및 ATM 전송 선로 프레임에 ATM셀을 전달하는 기능을 수행하는 출력 선로 접속부(415)로 구성된다.
도 5 는 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이 입/출력포트 처리기능 프로토콜 스택 구조도로서, 이더넷/프레임릴레이 입/출력포트 처리기(301,307)에서 수행하는 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(501)을 살펴보면, 이더넷/FR 선로로부터 수신된 신호는 물리층 처리와 데이터 링크층 처리 및 IP 디캡슐레이션 기능(502)을 순차적으로 거친 후 IP 패킷 형태로 구성되며, 디캡슐레이션된 IP 패킷은 IP 포워딩 기능(503)의 IP 룩업(look-up)을 통하여 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 후 ATM 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(504)을 거쳐서 인캡슐레이션되며, 인캡슐레이션이 완료된 IP 패킷은 ATM 적응층(AAL : ATM Adaptation Layer)(이하, "AAL"이라 함) 기능을 통하여 ATM셀로 분할된 후 ATM 기능을 거쳐서 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(505)으로 전달된다.
그리고, 이더넷/프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(506)을 살펴보면, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(505)으로부터 전달되어온 ATM셀은 ATM 계층 처리 및 AAL 계층 처리 기능을 거친 후 IP 디캡슐레이션 기능(507)을 통하여 ATM 상으로 전달되어 온 IP 패킷을 추출하게 되며, 추출된 IP 패킷 정보는 이더넷/FR 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(509)을 수행하기 위하여 IP 인터워킹 기능(508) 처리를 거치게 되며, IP 인캡슐레이션 기능(509) 작업이 완료된 IP 패킷은 이더넷/프레임릴레이(FR) 데이터 링크층 처리 및 물리층 처리 기능을 거쳐서 물리적인 전송 선로로 전송되는 일련의 과정을 거치게 된다.
도 6 은 본 발명에 적용되는 ATM 에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로의 연결 프로토콜 스택 구조도로서, ATM에서 이더넷/프레임릴레이 방향으로 IP 패킷 라우팅을 수행하기 위한 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, ATM 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(601)을 살펴보면, ATM 선로로부터 수신된 ATM셀은 물리층처리, ATM층 처리, 및 AAL 처리 기능을 거친 후, IP 디캡슐레이션 기능(602)으로 전달되며, IP 디캡슐레이션 기능(602)을 거쳐 IP 패킷 형태로 구성된 후, IP 포워딩 기능(603)으로 전달된다.
그러면, IP 포워딩 기능(603)의 IP 룩업(look-up)을 통하여 넥스트 홉(next-hop)에 대한 IP 헤더의 처리가 완료된 후, ATM 상으로의 IP 인캡슐레이션 기능(604)을 거쳐서 인캡슐레이션되며, 인캡슐레이션이 완료된 IP 패킷은 AAL 기능을 통하여 ATM셀로 분할된 후, ATM 기능을 거쳐서 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(605)으로 전달된다.
그리고, 이더넷/ 프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(606)은 상기 도 5의 이더넷/ 프레임릴레이 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(506)과 동일하다.
도 7 은 본 발명에 적용되는 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 연결 방향으로의 프로토콜 스택 구조도로서, 이더넷/프레임릴레이에서 ATM 방향으로 IP 패킷 라우팅을 수행하기 위한 기능을 프로토콜 스택을 사용하여 나타낸 것이다.
이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(701)은 상기 도 5의 이더넷/프레임릴레이 입력포트의 처리기능 프로토콜 스택(501)과 동일하다.
ATM 출력포트의 처리기능 프로토콜 스택(703)을 살펴보면, 셀 기반 ATM 스위치 패브릭(702)으로부터 전달되어온 ATM셀은 ATM층 처리 및 물리층 처리 기능을 거친 후, 선로로 전송되는 일련의 과정을 거치게 된다.
도 8 은 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치의 일실시예 구성도로서, ATM 기반 라우터(102)의 각 라인카드에서 수행하는 IP 패킷 포워딩 장치를 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IP 패킷 포워딩 장치는, 외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드(802), 목적지 헤더(Destination Header) 정보(803), 인캡슐레이션 헤더(Encapsulated Header)에 대한 정보(804), 그리고 IP 포워딩 정보(별도의 포워딩 정보 테이블로 구성될 수 있음)(808)를 저장하고 있는 패킷 메모리(801)와, 인캡슐레이션 헤더 정보(804)를 분석하여 수신 IP 처리부(806)로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션부(805)와, 목적지 헤더(DH) 정보(803)를 가져와서 IP 포워더(807)로 전달하기 위한 수신 IP 처리부(806)와, 수신 IP 처리부(806)로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보(803)를 이용하여 IP 포워딩 정보(808)를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리부(809)로 전달하기 위한 IP 포워더(807)와, IP 포워더(807)로부터 전달된 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션부(810)로 전달하기 위한 송신 IP 처리부(809)와, 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보(804)를 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 목적지로 전송하기 위한 IP 인캡슐레이션부(810)를 포함한다.
수신된 IP 패킷은 패킷 메모리(801)내에 저장되는데, 이때 패킷 메모리(801)내에 저장되는 IP 패킷의 주된 내용은 IP 패킷 페이로드(802), IP 패킷의 목적지 주소값인 목적지 헤더(DH : Destination Header)(803), 및 IP가 인캡슐레이션될 때 붙게 되는 인캡슐레이션 헤더 정보(EH : Encapsulated Header)(804)이다.
IP 디캡슐레이션부(805)는 저장된 IP 패킷 정보 중 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값을 분석한 후, 상위의 수신 IP 처리부(806)로 전달하여야 할 데이터를 분리하여 전달하는 기능을 제공한다.
수신 IP 처리부(806)는 저장된 IP 패킷 정보 중 목적지 헤더(DH)(803) 값을 가져와서 IP 포워더(807)로 전달하며, IP 포워더(807)는 목적지 헤더(DH)(803) 값을 사용하여 넥스트 홉(Next-Hop)에 대한 IP 주소 정보를 IP 포워딩 정보 테이블(FIB)(808)을 검색하여 찾아낸 후 송신 IP 처리부(809)로 전달한다.
송신 IP 처리부(809)는 넥스트 홉(Next-Hop) IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션 값을 IP 인캡슐레이션부(810)로 전달하며, IP 인캡슐레이션부(810)는 패킷 메모리(801)내의 수신 IP 패킷의 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값을 넥스트 홉(Next-Hop)에서 적절히 처리할 수 있도록 새로운 인캡슐레이션 헤더(EH)(804) 값으로 대치시키는 기능을 수행한다.
IP 헤더에 대한 포워딩 처리가 완료된 IP 패킷은 넥스트 홉(Next-Hop)으로 전달된다.
도면에 도시된 바와 같이, 수신된 IP 패킷은 패킷 메모리(801)로부터 별도로 복사되지 않고 처리되므로 IP 패킷 포워딩을 고속으로 처리할 수 있다.
도 9 는 본 발명에 적용되는 IP 패킷 포워딩 기능 블록도로서, ATM 기반 라 우터(102)의 각 라인카드에서의 IP 패킷 포워딩 처리 기능을 나타낸다.
수신된 IP 패킷의 페이로드(901)와 목적지 헤더(DH)(902)는 별도의 변경없이 그대로 송신 IP 패킷의 페이로드(903)와 목적지 헤더(DH)(904)로 전달된다.
IP 포워더(905)는 수신 IP 패킷의 목적지 주소인 목적지 헤더(DH)(902)값을 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 처리 블록(906)과 엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘 처리 블록(910)으로 동시에 전달한다.
이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 처리 블록(906)은 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907) 엔트리 중 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)(902) 값과 동일한 엔트리가 등록되어 있는지를 파악한다.
만약, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)내에 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)(902) 값과 동일한 엔트리가 등록되어 있을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)의 해당 엔트리는 수신 IP 패킷을 포워딩하기 위한 인캡슐레이션 정보가 저장되어 있는 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지를 출력한다. 실제적으로 상기와 같은 과정을 수행하기 위하여 는 상용 CAM을 사용할 수 있다.
엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘 처리 블록(910)은 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911) 엔트리 중 수신 IP 패킷의 목적지 헤더(DH) 값(902)과 최대 길이로 매칭되는 엔트리가 등록되어 있는지를 반복적으로 테이블을 검색함으로써 파악하며, 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911)의 해당 엔트리는 수신 IP 패킷을 포워딩하기 위한 인캡슐레이션 정보가 저장되어 있는 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지를 출력한다.
IP포워딩 정보 테이블(908)은 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)이 성공적으로 수행되었을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)로부터 입력되는 주소번지에 해당되는 IP포워딩 정보 테이블(908)내의 IP 포워딩 정보(909)를 IP 포워더(905)로 전달하며, 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)이 실패했을 경우, 엘피엠(LPM) 매칭 IP 검색 테이블(911)로부터 입력되는 주소번지에 해당되는 IP포워딩 정보 테이블(908)내의 IP 포워딩 정보(909)를 IP 포워더(905)로 전달한다.
IP 포워더(905)는 IP포워딩 정보 테이블(908)로부터 전달되는 IP 포워딩 정보(909)를 사용하여, IP 패킷을 인캡슐레이션하기 위한 인캡슐레이션 헤더값(913)을 구성하여 전달한다. 또한, IP 포워더(905)는 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘 (906)이 실패했을 경우, 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)내에 엘피엠(LPM) 매칭 알고리즘(910)에서 나온 결과인 IP포워딩 정보 테이블(908) 주소 번지와 수신 IP 패킷의 DH 값(902)을 이그잭트(EXACT) 매칭 IP 검색 테이블(907)에 등록함으로써, 연속적으로 전달되는 수신 IP 패킷의 경우 이그잭트(EXACT) 매칭 알고리즘(906)을 통하여 IP 패킷을 고속으로 포워딩한다.
도 10 은 본 발명에 따른 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 수신 IP 패킷을 포워딩하는 일련의 과정을 나타낸다.
먼저, IP 패킷이 수신될 경우에, IP 패킷 경로 검색을 시작하여(1001), 일차적으로 수신 IP 패킷의 헤더값(즉, 착신측 목적지 헤더값)을 가져온 후(1002), 이그잭트 (EXACT) 매칭 테이블 검색 작업 및 엘피엠(LPM) 검색 테이블 검색을 동시에 시작하여(1003,1004), 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되었는지를 확인한다(1005).
확인 결과, 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되었으면, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블 출력 주소번지를 사용하여 포워딩 테이블로부터 포워딩 정보를 가져온 후(1006), 넥스트 홉(Next-Hop)으로 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 전달한다(1007).
확인 결과, 이그잭트(EXACT) 매칭이 실패하였으면, 엘피엠(LPM) 매칭 테이블 검색을 계속 진행하고(검색 작업 중 이그잭트(EXACT) 매칭이 성공적으로 수행되면 검색을 중단)(1004), 엘피엠(LPM) 매칭 검색 작업이 중단없이 완료되었는지를 검사한다(1008).
검사 결과, 엘피엠(LPM) 매칭 검색이 성공적으로 완료되면, 엘피엠(LPM) 매칭 테이블 출력 주소번지를 사용하여 포워딩 테이블로부터 포워딩 정보를 가져온 후(1009), 넥스트 홉(Next-Hop)으로 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 전달하고(1007), 동시에 엘피엠(LPM) 매칭 결과를 이그잭트(EXACT) 매칭 검색 테이블에 등록한다(1010).
검사 결과, 엘피엠(LPM) 매칭 검색이 완료되지 않으면, 다시 "1004" 단계로 돌아가 계속적으로 엘피엠(LPM) 매칭 검색을 수행한다.
상기의 과정을 모두 수행한 후, IP 패킷의 포워딩 작업을 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 고정길이의 ATM셀 스위칭 패브릭을 사용하며, IP 포워딩 기능을 모든 라인카드로 효율적으로 분산한 후, 각 라인카드에서 IP 포워딩 기능을 수행함에 있어서 이그잭트(EXACT)-매칭 알고리즘과 엘피엠(LPM)-매칭 알고리즘을 동시에 적용하여 IP 패킷을 고속으로 처리함으로써, 트래픽 병목현상을 감소시키고, 스위칭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종래의 ATM 장비 그 본래의 기능인 ATM 스위치 기능을 그대로 제공하면서 고속의 ATM 기반 IP 라우터로서의 기능도 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 있어서,
    외부로부터 수신된 IP 패킷(수신 IP 패킷)에 대한 페이로드, 목적지 헤더 정보, 인캡슐레이션 헤더에 대한 정보, IP 포워딩 정보를 저장하고 있는 저장수단;
    상기 인캡슐레이션 헤더 정보를 분석하여 수신 IP 처리수단으로 전달해야 할 데이터를 분리하기 위한 IP 디캡슐레이션수단;
    상기 목적지 헤더(DH) 정보를 가져와서 IP 포워딩수단으로 전달하기 위한 상기 수신 IP 처리수단;
    상기 수신 IP 처리수단으로부터 전달된 목적지 헤더(DH) 정보를 이용하여 상기 IP 포워딩 정보를 검색하여 목적지에 대한 IP 주소 정보(목적지 IP 주소 정보)를 찾아 송신 IP 처리 수단으로 전달하기 위한 상기 IP 포워딩수단;
    상기 IP 포워딩수단으로부터 전달된 상기 목적지 IP 주소 정보에 대한 IP 인캡슐레이션값을 IP 인캡슐레이션수단으로 전달하기 위한 상기 송신 IP 처리수단; 및
    상기 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보를 상기 목적지에서 처리 가능한 인캡슐레이션 헤더(EH) 정보로 변환하여 상기 수신 IP 패킷을 변환하여, 변환된 IP 패킷을 상기 목적지로 전송하기 위한 상기 IP 인캡슐레이션수단
    을 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 IP 패킷 포워딩시에,
    상기 IP 패킷의 목적지 주소를 사용하여 인캡슐레이션 헤더를 구하는 과정에 있어서 IP 패킷의 페이로드 정보가 별도로 복사되지 않고 처리되는 것을 특징으로 하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 장치.
  3. 비동기전송모드(ATM) 기반의 스위칭 시스템을 위한 인터넷프로토콜(IP) 패킷 포워딩 장치에 적용되는 IP 패킷 포워딩 방법에 있어서,
    외부로부터 수신된 IP 패킷의 목적지 헤더(DH)를 이용하여, 이그잭트(EXACT) 매칭 테이블과 LPM(Longest Prefix Matching) 매칭 테이블을 검색하여, EXACT 매칭이 성공하였는지를 확인하는 확인 단계;
    상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 성공하면, 상기 LPM 매칭 테이블의 검색을 중단하고, 상기 EXACT 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하는 EXACT 매칭 처리 단계; 및
    상기 확인 단계의 확인 결과, 상기 EXACT 매칭이 실패하면, 상기 LPM 매칭 테이블 검색을 계속 수행하여 LPM 매칭 검사를 완료한 후, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 LPM 매칭 처리 단계
    를 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 LPM 매칭 처리 단계는,
    상기 EXACT 매칭의 실패에 따라, 상기 LPM 매칭 테이블을 계속 검색하여 LPM 매칭이 완료되었는지를 검사하는 검사 단계; 및
    상기 검사 단계의 검사 결과, 상기 LPM 매칭이 완료되면, 상기 LPM 매칭 테이블에 저장되어 있는 상기 수신 IP 패킷에 대한 상기 목적지 주소를 사용하여 포워딩 정보를 구한 후, 상기 수신 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 상기 목적지 주소로 전달하고, LPM 매칭 결과를 상기 EXACT 매칭 테이블에 등록하는 단계
    를 포함하는 비동기전송모드 기반의 스위칭 시스템을 위한 고속 인터넷프로토콜 패킷 포워딩 방법.
  5. 비동기전송모드(ATM) 기반의 라우팅 시스템에 있어서,
    이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 분리하여, IP 패킷에 대한 목적지 주소를 검색하고, IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 스위칭수단으로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단;
    ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여, 추출된 ATM 셀의 유형에 따라 ATM셀의 목적지 주소를 검색하여 상기 스위칭수단으로 전송하기 위한 ATM 입력포트 처리수단;
    상기 이더넷/프레임릴레이 입력포트 처리수단과 상기 ATM 입력포트 처리수단으로부터 전달되는 ATM셀을 스위칭하여 출력포트로 전달하기 위한 상기 스위칭수단;
    상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 생성하여 저장하고, 저장된 IP 패킷으로부터 데이터 프레임을 생성하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단;
    상기 스위칭수단으로부터 전달된 ATM셀을 결합하여 전송 선로 프레임을 통하여 상기 목적지 주소로 전송하기 위한 ATM 출력포트 처리수단; 및
    IP 포워딩 정보 테이블을 라우터의 모든 입력포트로 분산시켜 IP 패킷 포워딩을 분산 처리하기 위한 네트워크 처리수단
    을 포함하는 라우팅 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이더넷/프레임릴레이(FR) 입력포트 처리수단은,
    이더넷/프레임릴레이망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 IP 패킷을 분리하기 위한 제1 입력선로 접속수단;
    분리된 IP 패킷의 목적지 주소를 검색하기 위한 제1 IP 경로 검색수단;
    상기 목적지 주소를 이용하여 상기 IP 패킷을 출력포트별로 저장하기 위한 제1 출력포트별 IP 패킷 저장수단; 및
    상기 제1 출력포트별 IP 패킷 저장수단을 순차적으로 액세스하여 상기 IP 패킷을 ATM셀로 분할하여 상기 스위칭수단으로 전달하기 위한 ATM셀 분할 및 제어 수단
    을 포함하는 라우팅 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 ATM 입력포트 처리수단은,
    상기 ATM망을 통하여 입력되는 데이터 프레임으로부터 ATM셀을 추출하여 ATM셀 필터링수단으로 전달하기 위한 제2 입력선로 접속수단;
    추출된 ATM셀 중에서 IP 패킷 처리가 요구되는 셀과 ATM 처리가 요구되는 셀을 분리하기 위한 상기 ATM셀 필터링수단;
    상기 ATM셀 필터링수단으로부터 전달된 ATM셀을 재결합하여 IP 패킷으로 재결합하기 위한 IP 패킷 재결합수단;
    재결합된 IP 패킷의 목적지 주소를 검색하기 위한 제2 IP 경로 검색수단;
    검색된 목적지 주소를 이용하여 상기 IP 패킷을 출력포트별로 저장하기 위한 제2 출력포트별 IP 패킷 저장수단;
    상기 제2 출력포트별 IP 패킷 저장수단을 순차적으로 액세스하여 저장된 IP패킷을 ATM셀로 분할하여 입력제어수단으로 전달하기 위한 ATM셀 분할수단;
    상기 ATM셀 필터링수단으로부터 전달된 ATM셀을 출력포트별로 저장하기 위한 출력포트별 ATM셀 저장수단; 및
    상기 ATM셀 분할수단과 상기 출력포트별 ATM셀 저장수단을 교대로 액세스하여 상기 스위칭수단으로 상기 ATM셀을 전달하기 위한 상기 입력제어수단
    을 포함하는 라우팅 시스템.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이더넷/프레임릴레이 출력포트 처리수단은,
    상기 스위칭수단으로부터 전달된 상기 ATM셀을 결합하여 IP 패킷을 재생성하기 위한 ATM셀 재결합수단;
    재생성된 IP 패킷을 서비스품질(QoS)에 따라 저장하기 위한 IP 패킷 클래스 저장수단;
    저장된 IP 패킷을 스케쥴링하여 제1 출력선로 접속수단으로 전달하기 위한 IP 패킷 스케쥴링수단; 및
    스케줄링된 IP 패킷으로부터 프레임을 생성하여 상기 이더넷/프레임릴레이망으로 전송하기 위한 상기 제1 출력선로 접속수단
    을 포함하는 라우팅 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 ATM 출력포트 처리 수단은,
    상기 스위칭수단으로부터 들어오는 ATM셀을 ATM 연결별 출력 저장수단으로 전달하기 위한 출력제어수단;
    상기 ATM셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 저장하기 위한 상기 ATM 연결별 출력 저장수단;
    저장된 ATM셀을 ATM 연결별 서비스 품질(QoS)에 따라 스케쥴링하여 제2 출력선로 접속수단으로 전달하기 위한 ATM셀 스케쥴링수단; 및
    스케줄링된 ATM셀로부터 프레임을 생성하여 상기 ATM망으로 전송하기 위한 상기 제2 출력선로 접속수단
    을 포함하는 라우팅 시스템.
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