KR100290930B1 - 가상 근거리 통신망 시스템 - Google Patents

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Abstract

가상 근거리 통신망(LAN) 시스템에 관한 것으로 특히, 인터넷 프로토콜(IP) 번지 부족을 줄이고 근거리 통신망의 운용 및 관리 효율성을 향상하기에 적당하도록 한 가상 근거리 통신망 시스템에 관한 것이다. 이와 같은 가상 근거리 통신망 시스템은 임의의 시스템 내부에 구성되어 상기 시스템 내부의 근거리 통신로를 제공하는 가상의 내부 랜(LAN)과, 상기 가상의 내부 랜과 접속하기 위한 내부 랜 접속부를 갖는 복수개의 프로세서 보드와, 상기 임의의 시스템간의 근거리 통신로를 제공하는 외부 랜과, 상기 외부 랜과 상기 가상의 내부 랜간의 통신을 정합시켜주는 랜 정합 보드로 구성된다.

Description

가상 근거리 통신망 시스템{Virtual Local Area Network system}
본 발명은 가상 근거리 통신망(LAN)에 관한 것으로 특히, 인터넷 프로토콜(IP) 번지 부족을 줄이고 근거리 통신망의 운용 및 관리 효율성을 향상하기에 적당하도록 한 가상 근거리 통신망에 관한 것이다.
근거리 통신망(Local Area Network : 이하, LAN 이라 약칭 함)은 같은 건물내 또는 학교나 공장의 구내와 같은 한정된 지역내에 분산 설치되어 있는 각종 컴퓨터 및 기타 장치를 통신선으로 연결하여 하나의 장치가 다른 어떤 장치와도 상호 작용할 수 있게 하는 망 시스템으로 구내 정보 통신망이라고도 한다.
LAN에 연결되는 장치로는 서버, 워크스테이션, PC 등 각종 컴퓨터는 물론 레이저 프린터나 대형 하드 디스크 등 공유 자원도 포함된다.
각 장치는 특정 LAN 고유의 물리층과 데이터 링크층의 프로토콜을 사용하여야 하며, 상호 통신하는 모든 장치간에는 같은 상위 계층 통신 프로토콜을 사용하여야 한다.
단일 LAN은 거리적으로 한정되지만 분산된 복수의 LAN을 연결하여 LAN의 집합 또는 대형망을 형성할 수 있다. 같거나 유사한 종류의 LAN은 브리지(Bridge)를 사용하여 연결할 수 있고, 다른 종류의 LAN은 게이트웨이(Gateway)를 사용하여 연결할 수 있다.
LAN의 보급은 TCP/IP(Transmission Control Protocl/Internet Protocol)를 사용하여 LAN간 상호 접속을 쉽게하는 인터넷의 급속할 발전의 요인이 되고 있다.
IP(Internet Protocol)는 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection) 모델을 기준으로 말하면 제 3 계층(네트워크층)에 해당되는 프로토콜로 이 프로토콜은 IP 주소에 따라 다른 네트워크간 패킷 전송, 즉 경로 제어를 위한 규약으로 다른 네트워크간의 데이터 전송을 가능케 하는 것이 이 프로토콜의 특징으로 TCP(Transmission Control Protocl) 또는 UDB(User Datagram Protocol)와 함께 사용한다.
IP 어드레스(address)는 TCP/IP로 통신할 때 송신원과 송신선을 식별하기 위한 주소로 IP 데이터그램의 헤드 부분에 송신원과 송신선이 들어가는 32비트의 비트열이다. 일반적으로 8비트(1바이트)마다 마침표로 구분하여 130.69.240.4와 같이 4개의 10진수로 표현한다.
전체적으로 IP 주소는 미국의 Inter NIC이 일원적으로 할당, 관리하고 국내의 사용자에 대해서는 국내 인터넷 기관인 KRNIC(Korea Network Informatin Center)이 Inter NIC로부터 할당된 주소 중에서 할당하고 있다.
이 주소는 네트워크 주소와, 네트워크내 호스트 주소로 나누어지며, 호스트 주소의 길이에 따라 클래스 A, B, C의 세종류로 분류하여 세계적으로 중복되지 않게 바이트를 할당하고 있다.
최근에는 IP 주소의 부족 사태가 심각하게 되어 이에 대응하기 위하여 128비트(바이트)의 주소 공간을 갖는 차세대의 인터넷 프로토콜인 IPng(Internet Protocol next generation)이 1994년에 표준화되었다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 근거리 통신망을 설명하기로 한다
도 1은 종래 근거리 통신망을 나타낸 블록 구성도이다.
종래 근거리 통신망은 제 1 내지 제 n 시스템(1a)··· (1n)이 시스템(1) 외부 LAN에 직접 연결되어 있고, 각 시스템(1a)···(1n) 내부에는 각각 다른 IP 번지를 가진 복수개의 프로세서 보드(Processor Board)(11a1),···,(11an),···,(11n1),···,(11nn)가 있다. 이때, 상기 시스템(1)은 LAN 카드가 장착된 PC, 워크스테이션 등이다.
각 보드는 고유한 IP번지를 가져야 하고 외부 LAN망에 접속된 다른 호스트(HOST)(제 1 내지 제 n 서버(SERVER)(2a)···(2n), 제 1 내지 제 n PC(3a),···,(3n))와 통신하기 위해서는 자신의 IP 번지를 상대에게 반드시 통보를 해야 한다.
이때, 각 시스템(1)간 통신도 자신의 고유한 IP 번지를 이용한다.
이와 같은 종래 근거리 통신망에 있어서는 다수의 시스템(1)이 외부 LAN 망에 접속되어 각 시스템(1) 내부에 LAN 접속부(Interface)를 가진 프로세서 보드(11)가 외부 서버(SERVER, PC)(2)(3)등의 호스트와 통신을 하기 위해서는 고유한 IP 번지를 할당받아야 한다. 즉 LAN 망에 접속되어 통신의 주체가 되는 모든 보드(11)는 IP 번지가 유일한 값이어야 송신자와 수신자의 식별이 가능하다.
동일한 LAN 망에 IP 번지가 같은 값인 보드(11)가 여러 개 존재한다면 통신은 정해진 프로토콜(Protocol)대로 이루어지지 않고 혼란에 빠지게 된다. 그런 의미에서 라우터(Router)나 브리지(Bridge)를 이용해서 망을 분리하는 것도 관리의 효율성이라는 면이 포함되어 있다.
이와 같은 종래 근거리 통신망에 있어서는 각 시스템 내부의 모든 프로세서 보드가 LAN 접속부를 가지고 각각의 IP를 사용해야 하므로 IP 자원의 추가 할당에 대한 여유가 없는 LAN 망에 대하여는 시스템의 설치가 용이하지 않은 문제가 발생하였다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 근거리 통신망의 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, LAN 접속부가 다수인 시스템에서 각 접속부마다 IP 번지를 할당하지 않고 별도의 단일한 LAN 접속부를 두어 외부 LAN 망과 시스템 내부의 LAN 망의 통신이 가능하도록 하도록 하여 IP번지의 부족을 줄이고, LAN 망의 운용 및 관리의 효율성을 증대시킬 수 있는 가상 근거리 통신망 시스템을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 임의의 시스템 내부에 구성되어 상기 시스템 내부의 근거리 통신로를 제공하는 가상의 내부 랜(LAN)과, 상기 가상의 내부 랜과 접속하기 위한 내부 랜 접속부를 갖는 복수개의 프로세서 보드와, 상기 임의의 시스템간의 근거리 통신로를 제공하는 외부 랜과, 상기 외부 랜과 상기 가상의 내부 랜간의 통신을 정합시켜주는 랜 정합 보드로 구성된다.
바람직하게, 상기 랜 정합 보드는 적어도 하나의 인터넷 프로토콜이 부여된다.
또한, 상기 랜 정합 보드는 상기 가상의 내부 랜인 제 1 패스트 이더넷 모듈부와, 상기 외부 랜인 제 2, 제 3 패스트 이더넷 모듈부와, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 패스트 이더넷 모듈부와 각각 접속되어 임의의 프로그램을 로딩받는 제 1, 제 2 및 제 3 보조 프로세서와, 상기 각 보조 프로세서로 프로그램을 로딩하는 메인 CPU와, 상기 제 1 내지 제 3 보조 프로세서 및 메인 CPU 사이에 형성되어 내부 및 외부 랜 데이터를 저장하는 제 1 내지 제 4 로컬 메모리와, 상기 각 버퍼 사이에 형성되어 상기 로컬 메모리의 랜 데이터를 저장하거나, 상기 각 보조 프로세서가 상기 랜 데이터 송수신시 데이터가 공유되어 전달되도록 하는 공유 메모리와, 상기 공유 메모리의 사용을 중재하는 중재 회로로 구성됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
도 1은 종래 근거리 통신망을 나타낸 블록 구성도
도 2는 본 발명 가상 근거리 통신망을 나타낸 블록 구성도
도 3은 본 발명 가상 근거리 통신망의 근거리 통신망 정합부를 상세히 나타낸 블록 구성도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20 : 근거리 통신 시스템 21 : 내부 랜(LAN)
22 : 프로세서 보드 23 : 랜 정합부
24, 25 : 내부 랜 접속부 26, 27 : 외부 랜 접속부
28 : 외부 랜 29 : 서버
30 : PC
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 가상 근거리 통신망을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명 가상 근거리 통신망을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명 가상 근거리 통신망 시스템(20)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 임의의 시스템(20) 내부에 구성되어 상기 시스템 내부의 근거리 통신로을 제공하는 가상의 내부 랜(LAN)(21)과, 상기 임의의 시스템(20) 내부에 구성되며, 상기 가상의 내부 랜(21)과 접속하기 위한 내부 랜 접속부(24a)···(24n)를 갖는 제 1 내지 제 n 프로세서 보드(22a1)···(22an)와, 상기 임의의 시스템(20)간의 근거리 통신로를 제공하는 외부 랜(28)과, 외부 랜(28)과 상기 가상의 내부 랜(21)간의 통신을 정합시켜주는 랜 정합 보드(23a)로 구성된다.
이때, 상기 근거리 통신망 제공 시스템(20)은 이중화된 외부 랜(28a)(28b)과 접속된다.
그리고, 랜 정합부(LAN Adaptor Board : LAB)(23)는 3개의 랜 접속부를 가지는데 하나는 내부 랜(21)과 접속되는 시스템 내부 랜 접속부(25a)이고, 나머지 두개는 이중화로 구성된 외부 랜(28a)(28b)과 접속되는 제 1, 제 2 외부 랜 접속부(26)(27)이다.
내부, 외부 랜 접속부(24)(26)(27) 모두 패스트 이더넷(Fast Ethernet)인 100 BASET(BASE Twisted)로 구성되어 있다. 이때, 100 BASET 접속부(24)(26)(27)는 자동 협상(Auto Negotiation) 기능을 가져서 10 BASET 접속도 가능하다.
외부 랜(28)에서 볼 때 시스템(20)당 IP 번지의 수는 랜 정합부(23)의 외부접속 포트(port)의 수인 2개이다.
외부 랜(28) 접속이 이중화가 아니라면 시스템당 IP의 번지수는 1개가 될 것이다. 즉, 시스템(20)이 증설되더라도, IP번지의 할당에 유리한 구조를 갖게 된다.
즉, 외부 랜(28)에 접속된 임의의 다른 호스트(제 1 내지 제 n 서버(SERVER)(29a)···(29n)) 및 제 1 내지 제 n PC(Personal Computer)(30a)···(30n)가 시스템(20) 내부의 특정 프로세서 보드(22a1)···(22nn)로 데이터를 송신한다고 할 때 그 목적 IP는 해당 프로세서 보드의 IP 번지가 아니고, 랜 정합부(23a)···(23n)의 IP 번지가 된다.
도 3은 본 발명 가상 근거리 통신망의 근거리 통신망 정합부를 상세히 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명 근거리 통신망(LAN) 정합부(23)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 내부 랜인 제 1 패스트 이더넷 모듈부(41)와, 외부 랜인 제 2, 제 3 패스트 이더넷 모듈부(42)(43)와, 상기 제 1 패스트 이더넷 모듈부(41)와 접속된 제 1 보조 프로세서(46)와, 상기 제 2, 제 3 패스트 이더넷 모듈부(42)(43)에 각각 접속된 제 2 제 3 보조 프로세서(47)(48)와, 상기 각 보조 프로세서(46)(47)(48)로 프로그램 로딩 기능을 수행하는 메인 CPU(45)와, 상기 메인 CPU(45)와 각 보조 프로세서(46)(47)(48) 사이에 형성된 데이터 버퍼인 제 1 내지 제 4 버퍼(57)(58)(59)(60)와, 상기 제 1 내지 제 3 보조 프로세서(46)(47)(48) 및 메인 CPU(45) 사이에 형성되어 랜 데이터를 저장하는 제 1 내지 제 4 로컬 메모리(49)(50)(51)(52)와, 상기 각 버퍼(57)(58)(59)(60)사이에 형성되어 상기 로컬 메모리(49)(50)(51)(52)의 랜 데이터를 저장하거나, 상기 각 보조 프로세서(46)(47)(48)가 랜 데이터 송수신시 데이터가 공유되어 전달되도록 하는 공유 메모리(55)와, 상기 공유 메모리(55)의 사용을 중재하는 중재 회로부(56)와, 상기 메인 CPU(45)와, 상기 근거리 통신망 정합부(23)의 데이터를 하드 디스크등의 대용량 메모리에 저장하거나, 읽는데 필요한 접속부인 입출력 프로세서(53)와, 상기 입출력 프로세서(53)와 상기 제 4 버퍼(60) 사이에 접속되어 상호간을 연결하는 브리지(54)로 구성된다.
이때, 상기 브리지(54)와 입출력 프로세서(53)사이에는 PCI 버스가 운영되고, 입출력 프로세서(53)와 하드 디스크사이는 SCSI 버스가 운영된다.
발명이 구성에 대해 운용하는 형태는 몇 가지로 구분할 수 있는데, 우선, 랜 상의 상위 개념의 통신요소인 TCP(Transfer Control Protocol)나 UDP(User Datagram Protocol)를 이용해서 통신이 이루어질 경우 송신자의 IP 번지, 수신자 IP 번지의 할당과 함께 포트(port)번호를 지정하는 방법이 있다.
예를 들면, 외부 제 1 서버(29a)가 제 1 시스템(20a)내의 제 1 프로세서 보드(11a)에게 데이터를 TCP 연결후 보내고자 할 때 제 1 서버(29a)는 제 1 랜 정합부(23a)의 IP 번지만 확인하고 있는 상태이므로 제 1 랜 정합부(23a1)는 수신되는 데이터를 제 1 프로세서 보드(22a1)에게만 유일하게 송신할 수는 없다.
이때, 제 1 (29a)가 각 시스템(20)별로, 그리고 각 프로세서 보드(22)별로 유일한 포트번호를 관리한다면 제 1 서버(29a)는 제 1 프로세서 보드(22a1)에 대한 포트번호를 제 1 랜 정합부(23a)에 송신하므로 제 1 랜 정합부(23a)는 유일하게 데이터 송신이 가능하다.
참고로 포트 번호는 TCP, UDP 연결시 반드시 필요한 항목이므로 일반적으로 사용되지 않는 영역(reserved)의 포트 번호를 프로세서 보드(22) 구분에 사용한다.
이때, 포트번호가 한정되어 있다 하더라도 각 시스템 사이에는 중복되어도 상관없는데 왜냐하면 각 시스템에 장착된 랜 정합부(23)에는 각기 다른 IP 번지가 할당되기 때문이다.
즉, 시스템(20) 내부에서의 프로세서 보드(22)끼리만 포트 번호가 중복되지 않으면 된다.
IP 번지의 단일화가 가능한 또다른 방법은 음성 사서함 시스템(Voice Mail System)에서 사용할 목적으로 고안한 것으로 외부 호스트(특히 서버)가 해당 프로세서 보드가 관리하는 특성 사서함 번호(Mail Number)를 랜 정합부에 통보하는 방식이다.
각 프로세서 보드(22)가 관리하는 사서함 번호는 각 시스템(20)에 대해 유일하므로 랜 정합부(23)가 데이터를 라우팅(Routing)할 때 중복된 수신자가 없이 해당 프로세서 보드(22)에만 전달될 수 있다,
이때, 랜 정합부(23)는 별도의 사서함 서버(사서함 관리자)에게 해당 프로레서 보드(22)의 사서함 번호에 대한 검색을 요청하는 과정만 추가되면 된다.
이때, TCP, UDP에 규약(Protocol)의 수정없이 구성될 수 있기 때문에 간단히 구성할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 있어서는 최근 통신 시스템에서 랜(LAN)을 이용한 데이터 처리의 필요성이 높아지면서 IP 번지의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이므로 한정된 IP번지를 효율적으로 운용해야 하는 관점에서 랜 접속부가 다수인 시스템에서 각 접속부마다 IP 번지를 할당하지 않고 별도의 단일한 랜 접속부를 두므로 IP 번지의 부족을 줄일 수 있으므로 LAN 망의 운용 및 관리의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 임의의 시스템 내부에 구성되어 상기 시스템 내부의 근거리 통신로를 제공하는 가상의 내부 랜(LAN)과;
    상기 가상의 내부 랜과 접속하기 위한 내부 랜 접속부를 갖는 복수개의 프로세서 보드와;
    상기 임의의 시스템간의 근거리 통신로를 제공하는 외부 랜과;
    상기 외부 랜과 상기 가상의 내부 랜간의 통신을 정합시켜주는 랜 정합 보드로 구성됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 랜 정합 보드는 적어도 하나의 인터넷 프로토콜이 부여됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 랜 정합 보드는 상기 가상의 내부 랜인 제 1 패스트 이더넷 모듈부와, 상기 외부 랜인 제 2, 제 3 패스트 이더넷 모듈부와, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 패스트 이더넷 모듈부와 각각 접속되어 임의의 프로그램을 로딩받는 제 1, 제 2 및 제 3 보조 프로세서와, 상기 각 보조 프로세서로 프로그램을 로딩하는 메인 CPU와, 상기 제 1 내지 제 3 보조 프로세서 및 메인 CPU 사이에 형성되어 내부 및 외부 랜 데이터를 저장하는 제 1 내지 제 4 로컬 메모리와, 상기 각 버퍼 사이에 형성되어 상기 로컬 메모리의 랜 데이터를 저장하거나, 상기 각 보조 프로세서가 상기 랜 데이터 송수신시 데이터가 공유되어 전달되도록 하는 공유 메모리와, 상기 공유 메모리의 사용을 중재하는 중재 회로로 구성됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 메인 CPU와 각 보조 프로세서 사이에는 데이터 버퍼가 더 형성됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 메인 CPU와 제 4 버퍼사이에 접속되어 상기 근거리 통신망 정합부의 데이터를 임의의 하드 디스크에 저장하거나, 읽는데 필요한 접속부인 입출력 프로세서가 더 구성됨을 특징으로 하는 가상 근거리 통신망 시스템.
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