KR100259696B1 - 위성 인터넷 통신망의 랜 게이트웨이 운용방법 - Google Patents

위성 인터넷 통신망의 랜 게이트웨이 운용방법 Download PDF

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Abstract

위성 인터넷 통신방법에 관한 것으로, 위성을 이용한 패킷 데이터를 송수신함에 있어서 위성 인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 등록된 IP 어드레스가 할당된 다수개의 호스트 각각이 위성 수신 하드웨어를 장치한 랜 게이트웨이를 통해 위성 인터넷 서비스를 공유할 수 있도록 한 것이다. 위성 인터넷 통신에서 LAN 게이트 웨이의 서브 넷 맵 테이블에 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트에 대한 IP 어드레스 및 서브넷 마스크를 등록하여 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 IP 분석으로 LAN 상에 접속된 호스트들에 대한 패킷만을 수용하여 해당 호스트로 전송하도록 한 것으로, LAN 게이트 웨이의 서브 넷 맵 테이블에 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트에 대한 IP 어드레스를 등록하고, 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 목적지 IP 어드레스가 상기 서브 넷 맵 테이블에 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는지를 판단하여, 수신된 패킷의 IP 어드레스가 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는 경우 해당 패킷을 수용한 다음 소정의 처리를 실행한 후 LAN을 통해 해당 호스트측에 전송시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 프로토콜에 대한 의존성이 없고, 동일한 랜망 내에서 랜망 내의 다수의 가입자에게 단순한 처리로 원하는 서버로부터 위성 인터넷 서비스를 제공받을 수 있게 하며, 호스트의 프로그램의 변경이 수반되지 않아 효율적인 서비스가 제공된다.

Description

위성 인터넷 통신망의 랜 게이트웨이 운용방법
본 발명은 위성 인터넷 통신방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LAN 게이트 웨이(local area network gateway)의 서브 넷(subnet) 맵 테이블에 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트에 대한 IP 어드레스 및 서브넷 마스크를 등록하여 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 IP 분석으로 LAN 상에 접속된 호스트들에 대한 패킷만을 수용하여 해당 호스트로 전송하도록 한 위성 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법에 관한 것이다.
일반적으로 정보의 "바다"라 하는 인터넷 망에는 자신의 IP 어드레스(internet protocol address)를 갖는 많은 서버들이 접속되어 있어 다양한 정보가 수록되며, 통신망을 통한 서버의 접속으로 필요로 하는 정보를 어느 곳에서나 받아 볼 수 있는데, 직접 인터넷 망을 접속하기 위해서는 LAN 상에 연결되어 있는 다수개의 호스트 각각은 ISP로 부터 자신의 IP 어드레스를 할당받아 가지고 있어야 한다. 각각의 IP 어드레스를 가진 호스트는 직접 인터넷에 존재하는 서버로부터 다양한 서비스를 받을 수 있게 되지만, 최근 정보량의 폭발적인 증가로 인해 넓은 전송 대역폭(bandwidth)를 지원하는 방법이 필요한 실정이다. 그 방법의 하나로서 위성 수신 카드를 이용한 위성 인터넷 서비스는 기존의 서비스에 비해 저가로 넓은 대역폭을 제공할 수 있으나, 이는 단일 호스트 환경에서만 동작하게 되어 랜상의 호스트들이 위성 인터넷 서비스를 받으려면 각각의 호스트가 위성 수신장치를 추가해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 인터넷 통신에서는 인터넷 망에 접속한 한 대의 컴퓨터를 이용하여 같은 LAN상에 연결되어 있는 다수개의 호스트 각각이 별도의 장비 추가나 소프트웨어의 변경을 실행하지 않은 상태에서 인터넷 망을 접속하기 위해서 대리 서버(proxy sever)를 이용하고 있다.
상기에서 대리 서버를 구현하는 방법은 인터넷 표준인 SOCKS 프로토콜을 이용하는 방법과 대리 서버가 인터넷 상의 서버로부터 연결 정보를 가져와서 이것이 자신의 대리 서버가 제공하는 것처럼 보이게 하는 소켓 릴레이(socket relay)방법 및 서버상에 특정한 어플리케이션 프로토콜(예를들어 http, ftp, smtp…)을 지원하는 각각의 프로그램을 준비하는 어플리케이션 대리 방법등이 사용되고 있다.
상기에서 SOCKS 프로토콜의 경우 인터넷의 가장 대표적인 통신 프로토콜인 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)가 SOCKS 프로토콜을 지원하여야 하지만 실질적으로 지원하는 어플리케이션은 그리 많지 않은 상태이며, 운영체계에서 SOCKS 프로토콜을 지원하는 경우에는 어플리케이션이 SOCKS을 지원할 필요가 없지만 이런 운영체계는 거의 없는 실정이다.
또한, 소켓 릴레이 방법의 경우 LAN 상의 호스트가 어떤 어플리케이션을 수행하면 그에 해당하는 소켓을 대리 서버 상에 동일하게 오픈(open)하고 그 사이에 오가는 데이터들을 서로에게 제공하는데, 이는 서로 다른 IP 어드레스를 가진 각 서버들의 패킷 데이터가 전달되기 때문에 프로토콜의 종류에 따라 동작하지 않는 문제점이 발생한다.
또한, 어플리케이션 대리 방법의 경우 LAN 상의 호스트가 인터넷 상의 임의의 서버에 패킷 데이터의 억세스를 위한 요청을 하면 어플리케이션 대리 프로그램은 자신이 마치 서버인 것처럼 그 요청을 받아들인 다음 호스트가 IP 어드레스를 통해 지정하는 원래의 서버에게 데이터의 억세스 요청에 대한 신호를 전송한다.
이후, 지정된 서버로부터 LAN 상의 호스트가 요청한 패킷 데이터가 어플리케이션 대리 프로그램에 전송되면 어플리케이션 대리 프로그램은 서버로부터 전송되어온 패킷 데이터에 지정된 IP 어드레스에 따라 데이터의 억세스를 요청한 LAN상의 호스트측에 전송한다.
상기와 같은 어플리케이션 대리 프로그램의 경우 오버 헤드(over head)가 많이 발생하지만 프로그램에 각 프로토콜의 특성을 반영하도록 구현함으로써 오버 헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
특히, http 대리의 경우 요청에 대한 http 서버의 응답을 캐시(cash)해 놓으므로써 이후의 동일한 요청에 대해 빠른 응답을 할 수 있는 장점이 있으나, 이 경우 하드웨어의 성능과 용량이 확장되어야 하므로 많은 비용이 요구되며, 프로그램된 프로토콜 이외에는 지원할 수 없는 문제점이 발생한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안한 것으로, 그 목적은 LAN 게이트 웨이가 접속되는 동일 LAN 통신망 상의 각 호스트에 대한 IP 어드레스 및 서브넷 마스크를 LAN 게이트 웨이의 서브 넷 맵 테이블에 등록한 다음 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 IP 어드레스를 분석하여 서브 넷의 맵 테이블에 설정된 IP 어드레스가 검출되는 경우 해당 패킷만을 추출하여 LAN 통신망 상에 접속되어 있는 해당 호스트측에 수신된 패킷을 전송하도록 하는 라우팅 기능을 구현한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 통신망의 구성 및 패킷의 흐름 절차를 보인 계통도이고,
도 2는 도 1의 LAN 게이트 웨이에 대한 구성도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 위성 인터넷 통신방법에 있어서, LAN 게이트 웨이의 서브 넷 맵 테이블에 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트에 대한 IP 어드레스 및 서브넷 마스크를 등록하고, 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 목적지 IP 어드레스가 상기 서브 넷 맵 테이블에 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는지를 판단하여, 수신된 패킷의 IP 어드레스가 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는 경우 해당 패킷을 수용한 다음 소정의 처리를 실행한 후 LAN을 통해 해당 호스트측에 전송시키는 과정을 포함한다.
서브 넷 맵 테이블은 기존의 라우터에 존재하는 라우팅 테이블의 구조를 포함하며, 추가적으로 위성 수신의 라우팅과 관련된 다양한 파라미터들을 관리하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 인터넷 통신망의 구성은, 복수개의 호스트(10a-10n)와, 라우터(20)(50), 인터넷 망(30), 복수개의 서버(40a-40n), 업링크 사이트(60), 위성(80) 및 LAN 게이트 웨이(80)로 이루어지는데, 복수개의 호스트(10a-10n)는 LAN 게이트 웨이(80)가 접속되는 동일 LAN 통신망에 접속되며, ISP로 부터 각각의 IP 어드레스를 할당받아 인터넷 망(30)에 접속된 임의의 서버로부터 서비스 억세스를 요구하는 경우 할당된 자신의 IP 어드레스를 이용하여 패킷 서비스의 요청을 실행한다.
라우터(20)는 LAN 통신망을 통해 임의의 호스트(10a-10n)로 부터 인터넷 망(30)상의 서버로부터 서비스 억세스를 위한 IP 패킷이 수신되는 경우 IP 패킷의 헤더에 지정된 목적지 IP 어드레스를 분석한 다음 지정된 경로의 라우터측으로 인가되는 IP 패킷을 전송하고, 라우터(50)는 임의의 서버(40a-40n)로 부터 인터넷 망(30)을 통해 수신되는 IP패킷의 헤더(header)에 지정된 목적지 IP 어드레스를 분석한 다음 인가되는 IP 패킷을 지정된 경로로 전송한다.
서버(40a-40n)는 자신의 IP 어드레스와 각종 정보를 가지고 인터넷 망(30)에 접속되며, 임의의 호스트(10a-10n)로 부터 패킷 데이터의 억세스가 요구되는 경우 해당 데이터를 판독한 다음 IP 패킷으로 형성시켜 지정된 경로의 라우터로 전송한다.
업링크 사이트(60)는 서버(40a-40n)로 부터 상기 라우터(50)의 중계를 통해 인가되는 IP 패킷을 위성 통신에 필요한 TCP/IP 프로토콜의 DVB(digital video broadcast)패킷으로 변환시킨 다음 설정된 대역의 주파수로 송출한다.
LAN 게이트 웨이(80)는 ISP로 부터 할당받은 LAN 상의 각 호스트(10a-10n)에 대한 IP 어드레스를 서브 넷의 맵 테이블에 등록하며, 상기 위성(70)으로 부터 수신되는 모든 패킷의 IP 어드레스를 분석한 다음 상기 서브 넷 맵 테이블에 등록된 IP 어드레스와 비교하여 동일 네트웍 ID를 갖는 패킷이 검출되면 검출되는 패킷을 해당 호스트(10a-10n)측으로 전송한다.
상기에서 LAN 게이트 웨이(80)는 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 위성(60)으로 부터 안테나(ANT2)를 통해 TCP/IP 프로토콜로 수신되는 모든 패킷을 수신하는 위성 수신 카드(83)와, 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트(10a-10n)의 IP 어드레스를 서브 넷 맵 테이블에 등록하며, 상기 위성 수신 카드(83)에서 수신되는 패킷의 헤더에 설정되어 있는 IP 어드레스를 서브 넷 맵 데이블에 등록된 각 호스트(10a-10n)의 IP 어드레스와 분석하여 동일한 IP 어드레스를 갖는 패킷을 검출하면 라우팅 알고리즘을 통해 패킷 억세스를 요구한 호스트(10a-10n)측으로 전송하는 라우팅 모듈(82) 및, 상기 라우팅 모듈(82)을 통해 인가되는 패킷을 소정의 상태로 처리한 다음 LAN 통신망을 통해 해당 호스트(10a-10n)측에 출력하는 LAN 카드(81)로 이루어진다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 LAN 상에 접속된 임의의 호스트가 인터넷 망의 서버로부터 원하는 서비스를 제공받는 동작을 설명하면 다음과 같다.
LAN 상에 접속되어 ISP로 부터 IP 어드레스를 할당받아 가지고 있는 임의의 호스트A(10a)가 인터넷 망(30)에 접속되어 있는 임의의 서버A(40a)로 부터 서비스를 받기 위하여 자신의 IP 어드레스와 목적지 서버A(40a)의 IP 어드레스를 포함하는 패킷을 형성하여 LAN 상에 싣게 되면 상기 호스트A(10a)의 패킷은 디폴트 게이트 웨이(default gateway)인 라우터(20)로 전송된다.
라우터(20)는 LAN으로 부터 전송되어 온 패킷의 헤더에 설정된 목적지 IP 어드레스의 전송 경로에 따라 수신된 패킷을 인터넷 망(30)에 싣게되면 인터넷 망(30)은 여러 경로를 통해 LAN 상의 호스트A(10a)가 서비스를 요청한 서버A(40a)측에 상기의 패킷을 전송한다.
상기와 같이 라우터(20)의 중계 연결과 인터넷 망(30)의 여러 경로를 통해 서버A(40a)측에 상기 호스트A(10a)의 패킷이 전송되면 서버A(40a)는 상기 호스트A(10a)가 요구한 서비스에 대한 응답 데이터를 자신의 IP 어드레스와 목적지 IP 어드레스, 즉 서비스 요청한 호스트A(10a)의 IP 어드레스를 포함하는 패킷을 형성한 다음 인터넷 망(30)에 싣게되면 상기 서버A(40a)의 응답 패킷은 패킷내에 설정된 전송 경로를 따라 인터넷 망(30)의 여러 경로 및 라우터(50)를 통해 업링크 사이트(60)측에 전송된다.
업링크 사이트(60)는 상기 서버A(40a)로 부터 전송된 패킷을 위성 통신에 적합한 DVB(digital video broadcast) 패킷을 변환한 다음 설정된 소정의 장비를 통해 위성(70)측에 송신하면 위성(70)은 상기 업링크 사이트(60)로 부터 수신되는 DVB 패킷을 다시 지상으로 전송한다.
이때, LAN 게이트 웨이(80)는 위성 수신 카드(83)를 통해 위성(70)으로 부터 TCP/IP 프로토콜로 수신되는 모든 패킷을 수신한 다음 라우팅 모듈(82)을 통해 수신된 패킷의 헤더에 설정된 IP 어드레스를 분석하여 목적지 IP 어드레스가 서브 넷의 맵 테이블에 등록된 각 호스트(10a-10n)의 IP 어드레스중에 포함되는지를 검출한다.
상기에서 IP 어드레스 검출에 사용되는 방법은 서브넷 마스크를 패킷의 IP 어드레스와 산술 연산(AND)을 취해 패킷의 네트웍 어드레스를 구하고 이것을 랜 게이트 웨이의 네트웍 어드레스 값에 비교하는 방법과 테이블 상에 존재하는 각각의 IP 어드레스와 비교하는 방법이 있으며 이때 그 값이 같으면 수신한 패킷을 취하고, 다르면 수신한 패킷을 버리게 된다.
이때, 수신된 패킷의 IP 어드레스가 서브 넷의 맵 테이블에 등록된 호스트(10a-10n)의 IP 어드레스중에 포함되면 수신된 패킷을 수용한 다음 ARP(address resolution protocol)을 통해 분석하여 서비스를 요청한 호스트A(10a)를 추출한 후 LAN 카드(81)측에 인가한다.
LAN 카드(81)는 인가되는 수신 패킷을 소정의 상태로 처리한 후 LAN 망을 통해 서비스를 요청한 해당 호스트A(10a)측에 전송하여 호스트A(10a)가 원하는 서비스를 수신할 수 있도록 하고, 수신된 패킷의 IP 어드레스가 상기 서브 넷의 맵 테이블에 설정한 호스(10a-10n)의 IP 어드레스에 포함되지 않으면 수신된 패킷을 클리어한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인터넷 통신에서 LAN 통신망에 접속되는 각 호스트의 IP 어드레스를 LAN 게이트 웨이의 서브 넷에 맵 테이블로 등록한 다음 위성을 통해 수신되는 모든 패킷의 IP 어드레스를 상기 서브 넷의 맵 테이블 데이터와 비교하여 등록된 IP 어드레스인 경우 수신된 패킷을 수용하여 해당 호스트측에 전송하고, 등록된 IP 어드레스가 아닌 경우 수신된 패킷을 클리어하므로, LAN 통신망에 접속된 다수개 호스트는 하드웨어의 추가나 소프트웨어의 변경없이 위성 인터넷 서비스를 공유할 수 있게 되므로 인터넷 서비스 제공에 편리성과 신뢰성을 제공한다.
또한, 본 발명은 호스트 각각이 할당받은 자신의 IP 어드레스를 사용하므로 서비스의 비정상적인 라우팅이 배제되어 패킷 서비스에 신뢰성이 제공된다.

Claims (5)

  1. 위성 인터넷 통신방법에 있어서, LAN 게이트 웨이의 서브 넷 맵 테이블에 동일 LAN 상에 접속되는 각 호스트에 대한 IP 어드레스 및 서브넷 마스크를 등록하고, 위성으로부터 수신되는 모든 패킷의 목적지 IP 어드레스가 상기 서브 넷 맵 테이블에 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는지를 판단하여, 수신된 패킷의 IP 어드레스가 등록된 호스트의 IP 어드레스중에 포함되는 경우 해당 패킷을 수용한 다음 소정의 처리를 실행한 후 LAN을 통해 해당 호스트측에 전송시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기에서 수신되는 패킷의 IP 어드레스가 등록된 호스트의 IP 어드레스에 포함되는 경우 수신된 네트웍 어드레스가 자신의 네트웍 어드레스와 일치하는지를 더 판단하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 수신된 모든 패킷의 IP 어드레스가 상기 서브 넷 맵 테이블에 등록된 호스트 IP 어드레스에 포함되지 않는 경우 수신된 패킷을 클리어하는 것을 특징으로 하는 위성 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기에서 수신된 IP 어드레스와 랜 게이트 웨이의 서브넷 맵 테이블에 설정된 IP 어드레스의 분석 검출은 등록된 상기 서브넷 마스크를 수신된 패킷의 IP 어드레스와 산술 연산을 취하여 패킷의 네트웍 어드레스를 구한 다음 랜 게이트 웨이의 네트웍 어드레스 값에 비교하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기에서 수신된 IP 어드레스와 랜 게이트 웨이의 서브넷 맵 테이블에 설정된 IP 어드레스의 분석 검출은 수신된 패킷의 IP 어드레스를 상기 서브넷 맵 테이블 상에 존재하는 각각의 IP 어드레스와 비교하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 통신망의 랜 게이트 웨이 운용방법.
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