MPLS 네트워크에서의 부하 분산 방안

Abstract

MPLS(Multi-Protocol Label Switching)는 효율적인 명시적 라우팅(explicit routing)을 지원할 수 있어 트래픽 엔지니어링 가능성을 크게 향상시켰다. 본 논문에서는 이와 같은 MPLS를 이용하여, 좀 더 효율적으로 네트워크 자원을 활용하고 성능을 향상시키는 방안으로서 다중 경로 상에 부하를 분산시키는 방안을 제안하고 이를 LBM(Load Balancing in MPLS networks)이라 명명하였다. LBM은 하나의 진입-진출 라우터 쌍 간에 다중의 LSP(Label Switching Path)론 설정하고, 플로우 단위로 이들 다중의 LSP에 부하를 분산하되 경로의 길이와 부하를 함께 고려하여 부하를 분산한다. 또한, 링크의 효율적인 활용을 위하여 링크의 활용률이 커짐에 따라 더 짧은 경로에 의해서만 사용되도록 제한하고, 더 짧은 경로의 활용률이 커짐에 따라 더 길지만 활용률이 더 낮은 경로를 대체 경로(alternative path) 후보로 고려한다. 시뮬레이션을 통하여 최단 경로 방식 및 기존의 다중 경로를 사용하는 방식들과 성능을 비교한 결과 LBM의 성능이 우수하며, 특히 국부적으로 트래픽이 편중되는 경우 LBM이 효율적으로 대처할 수 있음을 알 수 있었다. MPLS enables efficient explicit routing, and thus provides great advantages in supporting traffic engineering. Exploiting this capability, we Propose a load balancing scheme which deploys a multipath routing. It is named LBM (Load Balancing in MPLS networks), and targets at efficient network utilization as well as performance enhancement. LBM establishes multiple LSP (Label Switched Path)s between a pair of ingress-egress routers, and distributes traffic over these LSPs at the new level. Its routing decision is based on both the length and the utilization of the paths. In order to enhance the efficiency of a link usage, a link is limited to be used by shorter paths as its utilization becomes higher Longer paths are considered to be candidate alternative paths as the utilization of shorter paths becomes higher. Simulation experiments are performed in order to compare the performance of LBM to that of static shortest path only scheme as well as the other representative dynamic multipath traffic distribution approaches. The simulation results show that LBM outperforms the compared approaches, and the performance gain is more significant when the traffic distribution among the ingress-egress pairs is non-uniform.