KR100204913B1 - 데이터 송신 및 수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 송신 및 수신 방법에 관한 것으로 네트웍 상으로부터 입력되는 비트 스트림 데이터와 수신단의 동기를 맞추는 프리앰블 구간을 검출하고 구간 프레임의 시작을 알리는 프레임구분 시작구간을 검출하는 단계와, 수신되는 0 또는 41∼47비트의 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 수신되는 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드가 동일하면 수신되는 수신자어드레스가 수신자의 어드레스와 일치되는지를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 수신되는 수신자 어드레스가 수신자의 어드레스와 일치되면 이후의 수신되는 모든 데이터를 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 저장하도록 전달하는 단계와, 상기 수신되는 비밀 코드와 상기 수신자의 비밀 코드를 비교하여 일치하지 않으면 시스템을 아이들 상태가 되도록 하는 단계와, 상기 입력되는 비트 스트림 데이터의 순환 중복 검사값을 추출하여 송신자가 실려 보낸 순환 중복 검사값과 비교하여 에러가 없는 가를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 순환 중복 검사 에러가 발생되지 않으면 데이터의 수신 상태가 양호한 것으로 판단하여 수신 상태 신호를 발생하는 단계를 구비한다. 따라서, 네트웍에서 전송되는 데이터를 선택된 수신자들 이외에 다른 제3자가 읽기 힘들도록 하여 데이터를 보호할 수 있다.

Description

데이터 송신 및 수신 방법

제1도는 종래 기술에 따른 이더넷 방식의 패킷 구성도.

제2도는 제1도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 수신 방법을 나타내는 흐름도.

제3도는 제1도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도.

제4도는 본 발명에 따른 이더넷 방식의 패킷 구성도.

제5도는 제4도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 수신 방법을 나타내는 흐름도.

제6도는 제4도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도.

본 발명은 이더넷(Ethernet) 방식의 근거리 통신망(Local Area Network)에서 데이터를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 비밀 보호가 요구되는 데이터를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것이다.

제1도는 종래 기술에 따른 이더넷 방식의 패킷 구성도이다.

종래 기술에 따른 패킷은 프리앰블(Preamble : 이하, PREA라 칭함)구간, 프레임 구분 시작(Start of Frame Delimiter : 이하, SFD라 칭함)구간, 소스어드레스(Source Address : 이하, SA라 칭함)구간, 수신자어드레스(Destination Address : 이하, DA라 칭함)구간, 데이터길이(Data Length : 이하, DL이라 칭함)구간, 데이터(Data)구간 및 프레임검사열(Frame Check Sequence : 이하, FCS라 칭함)로 구성된다.

상기에서, PREA구간은 수신단의 동기를 맞추기 위해 62비트의 '1010…10'을 가지며, SFD구간 프레임의 시작을 알리는 2비트의 '11'을 갖는다. 상기에서 PREA구간과 SFD구간은 데이터가 저장되는 버퍼 메모리와 데이터의 전송이 없이 항상 일정한 형태로 구성된다.

SA구간은 6바이트로 이루어져 송신자의 정보를 가지며, DA구간은 6바이트로 이루어져 수신자의 정보를 가지고, DL구간은 2바이트로 구성되어 전송할 데이터의 길이에 대한 정보를 가지며, 데이터구간은 46바이트∼1.5킬로바이트로 이루어져 전송할 데이터의 구간이다. 상기에서 DA구간, SA구간, DL구간 및 데이터구간의 정보는 직접 메모리장치 액세스(Direct Memory Access : 이하, DMA라 칭함) 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 전달되어 저장된다.

FCS구간은 4바이트로 구성되어 데이터가 전송 도중에 에러가 발생되는 가를 검사한다. 상기 에러의 발생 여부를 검사하기 위해 FCS구간에 순환 중복 검사(Cycle Redundancy Checking : 이하, CRC라 칭함)값을 전송하여 검사한다.

제2도는 제1도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 수신 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 단계(S21)는 네트웍 상으로부터 상술한 패킷 구성으로 비트 스트림 데이터(bit stream data)가 입력되면 62비트의 '1010…10' PREA 신호를 검출하여 수신단의 동기를 맞추고, 구간 프레임의 시작을 알리는 2비트의 '11' SFD 신호를 검출하여 DA구간이 시작되는 것을 알려준다.

단계(S22)는 수신되는 DA가 수신자의 어드레스와 일치되는지를 비교하여, 일치되지 않으면 이후의 비트 스트림 데이터를 수신하지 않고 시스템을 아이들(Idle) 상태가 되도록 한다.

단계(S23)는 수신되는 DA가 수신자의 어드레스와 일치되면 이후의 수신되는 모든 데이터를 DMA 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 저장하도록 전달한다.

단계(S24)는 상기 입력되는 비트 스트림 데이터를 CRC연산기로 연산하여 CRC값을 추출한다. 그리고, 상기 추출된 CRC값을 송신자가 FCS구간에 실려 보낸 CRC값과 비교하여 에러가 없는 가를 판단하여 플래그(flag)로 표시한다. 상기에서 추출된 CRC값이 송신자가 보내는 CRC값과 일치되지 않으면 상기 입력되는 비트 스트림 데이터가 전송 도중 에러가 발생된 것으로 시스템을 아이들 상태가 되도록 한다.

단계(S25)는 상기 단계(S24)에서 CRC에러가 발생되지 않으면 데이터의 수신 상태가 양호한 것으로 판단하여 수신 상태 신호를 발생한다.

제3도는 제1도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 단계(S31)는 62비트의 '1010…10' PREA신호와 2비트의 '11' SFD신호를 발생하고 비트 스트림 데이터로 출력한다.

단계(S32)는 버퍼 메모리로부터 데이터를 DMA 방식을 통해 읽어 DA 및 SA를 출력한다.

단계(S33)는 버퍼 메모리로부터 데이터를 DMA 방식을 통해 읽고 CRC연산기의 입력 조건에 의해 CRC값을 발생한다.

단계(S34)는 상기 발생된 CRC값을 FCS구간에 실려 수신자에게 전달하면 한 개의 프레임 구성이 완료된다.

상기에서 데이터를 송신 또는 수신할 때 이더넷을 제어하는 네트웍 인터페이스 제어기(Network Interface Controller : 이하, NIC라 칭함)의 레지스트값을 조절하여 일 대 일 수신, 동시 수신(AB : Accept Broadcast) 또는 다중 수신(AM : Accept Multicast) 등의 수신 모드를 선택할 수 있다.

그러나, 상술한 종래의 데이터 송신 및 수신 방법은 선택된 수신자들 이외에 다른 제3자가 수신 모드를 선택할 수 있어 네트웍에서 전송되는 데이터를 읽을 수 있어 데이터의 비밀 보호가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 네트웍에서 전송되는 데이터를 선택된 수신자들 이외에 다른 제3자가 읽기 힘들도록 하여 데이터를 보호할 수 있는 데이터 송신 및 수신 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 송신방법은 프리앰블 신호와 프레임구분 시작구간 신호를 발생하고 비트 스트림 데이터로 출력하는 단계와, 네트웍 인터페이스 제어기 외부의 비휘발성 메모리에 병렬로 저장된 네트웍에서 공통으로 사용되는 SC를 0비트 또는 41∼47비트로 가변시켜 직렬로 출력하는 단계와, 상기 단계 종료 후 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 버퍼 메모리로부터 데이터를 읽어 수신자어드레스 및 소스어드레스를 출력하는 단계와, 상기 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 버퍼 메모리로부터 데이터를 읽고 순환 중복 검사 연산기의 입력조건에 의해 순환 중복 검사값을 발생하는 단계와, 상기 발생된 순화 중복 검사값을 프레임검사열구간에 실려 수신자에게 전달하는 단계를 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 수신방법은 네트웍 상으로부터 입력되는 비트 스트림 데이터와 수신단의 동기를 맞추는 프리앰블 구간을 검출하고 구간 프레임의 시작을 알리는 프레임구분 시작구간을 검출하는 단계와, 수신되는 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 수신되는 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드가 동일하면 수신되는 수신자어드레스가 수신자의 어드레스와 일치되는지를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 수신되는 수신자어드레스가 수신자의 어드레스와 일치되면 이후의 수신되는 모든 데이터를 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 저장하도록 전달하는 단계와, 상기 입력되는 비트 스트림 데이터의 순환 중복 검사값을 추출하여 송신자가 실려 보낸 순환 중복 검사값과 비교하여 에러가 없는 가를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 순환 중복 검사 에러가 발생되지 않으면 데이터의 수신 상태가 양호한 것으로 판단하여 수신 상태 신호를 발생하는 단계를 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명에 따른 이더넷 방식의 패킷 구성도이다.

본 발명에 따른 패킷은 PREA구간, SFD구간, 비밀 코드(Security Code : 이하, SC라 칭함)구간, SA구간, DA구간, DL구간, 데이터구간 및 FCS로 구성된다.

상기에서, PREA구간은 수신단의 동기를 맞추기 위해 62비트의 '1010…10'을 가지며, SFD구간 프레임의 시작을 알리는 2비트의 '11'을 갖는다. 상기에서 PREA구간과 SFD구간은 데이터가 저장되는 버퍼 메모리와 데이터의 전송이 없이 항상 일정한 형태로 구성된다.

SC구간은 0비트 또는 41∼47비트의 비밀 코드를 가지며 NIC에 의해 정해진 패턴을 갖는다. 상기에서 SC를 0비트 또는 41∼47비트로 길이의 차가 있는 것은 SC를 사용할 것인지 또는 사용하지 않을 것인지를 결정하는 것이다. SC를 사용하지 않을 경우 0비트로 세팅하고, 사용할 경우 바이트 단위로 끊어지지 않도록 41∼47비트의 비밀 코드를 가져 네트웍에 기존 방법의 NIC나 SC길이가 다른 NIC가 억세스되면 에러를 발생한다.

SA구간은 6바이트로 이루어져 송신자의 정보를 가지며, DA구간은 6바이트로 이루어져 수신자의 정보를 가지고, DL구간은 2바이트로 구성되어 전송할 데이터의 길이에 대한 정보를 가지며, 데이터구간은 46바이트∼1.5킬로바이트로 이루어져 전송할 데이터의 구간이다.

상기에서 DA구간, SA구간, DL구간 및 데이터구간의 정보는 직접 메모리장치 액세스 DMA 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 전달되어 저장된다.

FCS구간은 4바이트로 구성되어 데이터가 전송 도중에 에러가 발생되는 가를 검사한다. 상기 에러의 발생 여부를 검사하기 위해 CRC 값을 전송하여 검사한다.

제5도는 제4도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 수신 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 단계(S51)는 네트웍 상으로부터 상술한 패킷 구성으로 비트 스트림 데이터가 입력되면 62비트의 '1010…10' PREA 신호를 검출하여 수신단의 동기를 맞추고, 구간 프레임의 시작을 알리는 2비트의 '11' SFD 신호를 검출한다.

단계(S52)는 수신되는 SC와 수신자의 SC를 비교하여 일치하지 않으면 이후의 비트 스트림 데이터를 수신하지 않고 시스템을 아이들 상태가 되도록 한다.

그러나, 상기 수신되는 SC와 수신자의 SC가 일치되면 DA구간이 시작되는 것을 알려준다.

단계(S53)는 수신되는 DA가 수신자의 어드레스와 일치되는지를 비교하여, 일치되지 않으면 이후의 비트 스트림 데이터를 수신하지 않고 시스템을 아이들 상태가 되도록 한다.

단계(S54)는 상기 단계(S53)에서 수신되는 DA가 수신자의 어드레스와 일치되면 이후의 수신되는 모든 데이터를 DMA 방식을 통해 상기 버퍼 메모리에 저장하도록 전달한다.

단계(S55)는 상기 입력되는 비트 스트림 데이터를 CRC연산기로 연산하여 CRC값을 추출한다. 그리고, 상기 추출된 CRC값을 송신자가 FCS구간에 실려 보낸 CRC값과 비교하여 에러가 없는 가를 판단하여 플래그(flag)로 표시한다.

상기에서 추출된 CRC값이 송신자가 보내는 CRC값과 일치되지 않으면 상기 입력되는 비트 스트림 데이터가 전송 도중 에러가 발생된 것으로 시스템을 아이들 상태가 되도록 한다.

단계(S56)는 상기 단계(S55)에서 CRC에러가 발생되지 않으면 데이터의 수신 상태가 양호한 것으로 판단하여 수신 상태 신호를 발생한다.

상기 단계(S52)에서 수신되는 SC와 수신자의 SC가 일치하지 않을 경우 단계(S53)(S54)에 입력되는 DA 및 SA가 SC 길이만큼 쉬프트(shift)되어도 상기 SC구간이 바이트 단위로 끊어지지 않게 구성되므로 수신되는 데이터가 아닌 틀린 데이터를 수신하는 에러가 발생된다.

제6도는 제4도의 패킷의 구성을 갖는 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 단계(S61)는 62비트의 '1010…10' PREA 신호를 2비트의 '11' SFD 신호를 발생하고 비트 스트림 데이터로 출력한다.

단계(S62)는 상기 단계(S61) 종료후 SC 발생기에서 NIC에 의해 정해진 패턴을 갖는 SC 길이를 0비트 또는 41∼47비트로 가변시켜 결정한다. 상기에서 SC를 0비트 또는 41∼47비트로 길이의 차가 있는 것은 SC를 사용할 것인지 또는 사용하지 않을 것인지를 결정하는 것이다. 즉, SC를 사용하지 않을 경우 0비트로 세팅하고, 사용할 경우 바이트 단위로 끊어지지 않도록 41∼47비트 길이로 구성한다.

단계(S63)는 단계(S61) 종료후 NIC 외부의 비휘발성 메모리에 병렬로 저장된 네트웍에서 공통으로 사용되는 SC를 읽는다.

단계(S64)는 단계(S62) 및 단계(S63) 종료후 상기 비휘발성 메모리에 병렬로 저장된 SC를 직렬로 변환된 비트 스트림 데이터로 출력한다.

상기에서 직렬로 변환된 SC는 상기 단계(S62)에서 결정된 길이만큼 출력된다.

단계(S65)는 버퍼 메모리로부터 데이터를 DMA 방식을 통해 읽어 DA 및 SA를 출력한다.

단계(S66)는 버퍼 메모리로부터 데이터를 DMA 방식을 통해 읽고 CRC연산기의 입력 조건에 의해 CRC값을 발생한다.

단계(S34)는 상기 발생된 CRC값을 FCS구간에 실려 수신자에게 전달하면 한 개의 프레임 구성이 완료된다.

따라서, 본 발명은 네트웍에서 전송되는 데이터를 선택된 수신자들 이외에 다른 제3자가 읽기 힘들도록 하여 데이터를 보호할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 네트웍 상으로부터 입력되는 비트 스트림 데이터와 수신단의 동기를 맞추는 프리앰블 구간을 검출하고 구간 프레임의 시작을 알리는 프레임구분 시작 구간을 검출하는 단계와; 수신되는 0비트 또는 41∼47비트의 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드를 비교하는 단계와; 상기 단계에서 수신되는 비밀 코드와 수신자의 비밀 코드가 동일하면 수신되는 수신자 어드레스가 수신자의 어드레스와 일치되는지를 비교하는 단계와; 상기 단계에서 수신되는 수신자의 어드레스가 일치되면 이후 수신되는 모든 데이터를 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 버퍼 메모리에 저장하도록 전달하는 단계와; 상기 수신되는 비밀 코드와 상기 수신자의 비밀 코드를 비교하여 일치하지 않으면 시스템을 아이들 상태가 되도록 하는 단계와; 상기 입력되는 비트 스트림 데이터의 순환 중복 검사값을 추출하여 에러가 없는 지를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 순환 중복 검사 에러가 발생하지 않으면 데이터의 수신 상태가 양호한 것으로 판단하여 수신 상태 신호를 발생하는 단계를 구비하는 데이터 수신 방법.
2. 프리앰블 신호와 프레임구분 시작 신호를 발생하고 비트 스트림 데이터로 출력하는 단계와, 네트웍 인터페이스 카드의 비휘발성 메모리에 병렬로 저장된 네트웍에서 공통으로 사용되는 비밀 코드를 0비트 또는 41∼47비트로 가변시켜 직렬로 출력하는 단계와, 상기 단계 종료후 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 버퍼 메모리로부터 데이터를 읽어 수신자어드레스 및 소스어드레스를 출력하는 단계와, 상기 직접 메모리장치 액세스 방식을 통해 버퍼 메모리로부터 데이터를 읽고 순환 중복 검사 연산기의 입력 조건에 의해 순환 중복 검사값을 발생하는 단계와, 상기 발생된 순환 중복 검사값을 프레임검사열구간에 실려 수신자에게 전달하는 단계를 구비하는 데이터 송신방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 비밀코드를 출력하는 단계는, 상기 네트웍 인터페이스 제어기에 의해 비밀 코드 발생기에서 정해진 패턴을 갖는 0비트 또는 41∼47비트로 비밀 코드 길이를 결정하는 과정과, 상기 네트웍 인터페이스 제어기 외부의 비휘발성 메모리에 병렬로 저장된 네트웍에서 공통으로 사용되는 비밀 코드를 읽는 과정과, 상기 읽혀진 비밀 코드를 직렬로 변환하여 결정된 길이만큼 출력하는 과정으로 이루어진 데이터 송신방법.