KR100333530B1 - 네트워크 주소 변환(ｎａｔ) 기능을 이용한 가상 사설망(ｖｐｎ) 구성 방법 및 이를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 - Google Patents

네트워크 주소 변환(ｎａｔ) 기능을 이용한 가상 사설망(ｖｐｎ) 구성 방법 및 이를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네트워크 주소 변환(NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(VPN) 구성 방법에 관한 것이다. 사설망을 구축하기 위해 가상 사설망(VPN)을 구현할 경우 어떠한 서비스 업체에 구애받지 않고도 기존의 공개망을 최대한 활용할 수 있고, 가상 사설망의 구축 및 유지 비용을 줄이고 보안 프로토콜이나 암호화 알고리즘이 필요없어 네트워크 장비의 부담을 줄이며 가상 사설망의 보안을 유지할 수 있다.

Description

네트워크 주소 변환(ＮＡＴ) 기능을 이용한 가상 사설망(ＶＰＮ) 구성 방법 및 이를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체{Method for configurating VPN(Virtual Private Network) by using NAT(Network Address Translation) and computer readable record medium on which a program therefor is recorded}
본 발명은 네트워크 주소 변환(Network Address Translation:NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(Virtual Private Network:VPN) 구성 방법에 관한 것으로써, 가상 사설망(VPN)을 구현할 경우 어떠한 서비스 업체에 구애받지 않고도 기존의 공개망(Public Network)을 최대한 활용할 수 있으며 보안 프로토콜이나 암호화 알고리즘을 생략하고도 보안을 유지할 수 있는 네트워크 주소 변환(NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(VPN) 구성 방법에 관한 것이다.인터넷의 폭발적인 성장은 전세계의 많은 기업활동을 촉진시키는 매개체가 되고 있다. 이러한 성장은 VPN(Virtual Private Network)의 전략적 설치를 통해 더욱 가속화 되어가고 있다.VPN은 전용선을 설치하는 것보다 비용이 적게 들고, 기존의 공개망(Public Network : 예를 들면 인터넷)을 이용하여 사설망(Private Network)을 구성할 수 있다는 이점을 가지고 나왔다. 그러나 VPN은 매우 복잡한 암호화 알고리즘을 수행해야하고 다양한 Tunneling Protocol을 사용하여 구성이 되어야 한다. 따라서 VPN을 이용한 기업망의 구축은 ISP(Internet Service Provider)가 제공하는 서비스에 전적으로 의존할 수 밖에 없다. 또한 이러한 복잡한 작업들의 대부분을 라우터에서 수행해야 하므로 장비에서의 성능 저하로 원하는 속도를 얻기가 어려워 아직까지는 VPN을 이용한 사설망의 구축이 활성화 되지 못하고 있는 실정이다.
도 3을 참조하면, 종래의 가상 사설망(Virtual Private Network:VPN)은 전용선을 구축해 놓은 인터넷 서비스 제공업체와 그 인터넷 서비스 제공업체의 POP(Point Of Presence)까지 연결하는 WAN, 그리고 기업의 사설망으로 이루어진다.
상기 가상 사설망의 동작은 전용선을 구축해 놓고 보안 프로토콜을 제공하는 인터넷 서비스 제공업체로부터 서비스를 받으며, 자사와 가장 가까운 인터넷 서비스 제공업체의 POP(Point of Presence)까지 WAN으로 연결하고, 재택 근무, 출장 직원, 현장 엔지니어들은 가까운 인터넷 서비스 제공업체의 POP에 전화 접속으로 연결한 후, 인터넷을 통해 홈 네트워크를 이용하며 보안 프로토콜도 일정하다는 단점을 보완하기 위해 암호화 알고리즘을 사용하여 패킷을 전송한다.
종래의 가상 사설망 기술의 문제점은 보안을 위해 매우 복잡한 알고리즘을 수행하여 네트워크 장비에 부담을 주고 속도가 느려지는 문제가 있으며, 장비가격이 높아지며, 가상 사설망(VPN)이 보안 프로토콜을 사용하여 구성되어야 하는 등 인터넷 서비스 업체에게 전적으로 의존해야 했으며, 가상 사설망의 유지 비용이 증가하면서도 보안문제에 완벽하지 않다는 문제가 있었으며, 가상 사설망 기술을 사용하는 데 있어서 공개망의 일부만 사용할 수 있다는 한계가 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 인터넷 서비스 제공업체의 서비스를 받지 않고도 원하는 대로 가상 사설망을 구성하고, IP 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 가상 사설망(VPN)의 구축 및 유지비용을 줄이며 암호화나 보안 프로토콜이 필요없어 네트워크 장비에 부담이 적고 속도 문제가 해결되어 기존의 공개망을 모두 활용할 수 있는 네트워크 주소 변환(NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(Virtual Private Network:VPN) 구성 방법을 제공한다.
도 3은 종래의 가상 사설망(VPN) 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용한 가상 사설망(VPN) 구성도.
도 9a와 도 9b는 본 발명에 의한 가상 사설망(VPN)의 동작을 설명한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10 : 주소 절약형 인터넷 접속 시스템 11: 허브(Hub)
12 : 개인용 PC 13 : 서버(Server)
NAT : 네트워크 주소 변환(Network Address Translation)
VPN : 가상 사설망(Virtual Private Network)
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주소 절약형 인터넷 접속 시스템(10), 허브(11), 개인용 PC(12) 및 각종 서버(13)를 구비한 네트워크 시스템에 있어서, (a) IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 내부에 도착하면(S29), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S30), IP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S31); (b) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하고(S37), 소스 IP 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬을 변환하여(S38) 상기 사설망 연결 테이블에서 목적지 IP 주소를 얻고 상기 주소 변환 기능 라우터(10)에서 발신지 IP 주소를 얻어 이것으로 가상의 IP 헤더를 생성한(S39) 후 생성한 헤더를 원래의 사설망간 IP 패킷에 인캡슐레이션하고(S40) 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36); (c) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S32), 상기 주소변환 기능 테이블의 포트가 IP 패킷의 소스 포트와 동일한지를 체크하여(S33) 같은 포트 번호가 없으면 상기 주소변환 테이블을 하나 생성하여(단계 S34) 소스 포트 변환, 소스 IP 변환, 체크섬 변환한(S35) 후 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36); (d) 보내진 IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 외부에 도착하면(S41), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S42), IP 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S43); (e) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하여(S48) 가상 IP 헤더를 삭제하고(S49) 원래의 사설망간 IP 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50); 및 (f) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S44) 상기 주소변환 기능 테이블의 로컬 주소변환 기능 포트가 IP 패킷의 목적지 포트와 동일한지를 체크하여(S45) 같지 않으면 패킷을 버리고(단계 S46) 같으면 목적지 포트 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬 변환한(단계 S47) 다음 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이하 도6을 참조하여 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용한 가상 사설망 (Virtual Private Network:VPN) 구성 방법을 설명한다.도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 주소 절약형 인터넷 접속 기법을 이용한 가상 사설망(VPN)은 주소 절약형 인터넷 접속 방법으로 이루어진 사설망(10.1.100.X)과 이러한 사설망(10.1.200.X)간의 연결을 위한 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템(10)에 각각 내재된 사설망 연결 테이블로 이루어지며, 상기 주소 공인된 두 개의 IP 주소(200.1.1.1과 210.1.1.1)를 통해 가상 사설망간의 IP 주소를 절약하여 데이터를 송수신할 수 있다.도 9a와 9b는 본 발명에 의한 가상 사설망(VPN)의 동작을 설명한 흐름도이다. 도 9a를 참조하면, 주소 절약형 인터넷 접속 시스템(NAT 라우터:주소 변환 기능 라우터)(10), 허브(Hub)(11), 개인용 PC(12) 및 각종 서버(13)를 구비한 네트워크 시스템에 있어서, IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 내부에 도착하면(단계 S29), 사설망 연결 테이블을 확인하고(단계 S30), IP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인한다(단계 S31).S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하고(단계 S37), 소스 IP 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬(check sum)을 변환하여(단계 S38) 상기 사설망 연결 테이블에서 목적지 IP 주소를 얻고 상기 주소 변환 기능 라우터(10)에서 발신지 IP 주소를 얻어 이것으로 가상의 IP 헤더를 생성한(단계 S39) 후 생성한 헤더를 원래의 사설망간 IP 패킷에 인캡슐레이션(encapsulation)하고(단계 S40) 패킷을 목적지로 전송한다(단계 S36).S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(단계 S32), 상기 주소변환 기능 테이블의 포트가 IP 패킷의 소스 포트와 동일한지를 체크하여(단계 S33) 같은 포트 번호가 없으면 상기 주소변환 테이블을 하나 생성하여(단계 S34), 소스 포트(source port) 변환, 소스 IP 변환, 체크섬 변환한(단계 S35) 후 패킷을 목적지로 전송한다(단계 S36).도 9b를 참조하면, 위의 도 9a에서 보내진 IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 외부에 도착하면(단계 S41), 사설망 연결 테이블을 확인하고(단계 S42), IP 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인한다(단계 S43).S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하여(단계 S48) 가상 IP 헤더를 삭제하고(단계 S49) 원래의 사설망간 IP 패킷이 목적지에 도착한다(단계 S50).
S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(단계 S44) 상기 주소변환 기능 테이블의 로컬 주소변환 기능 포트가 IP 패킷의 목적지 포트와 동일한지를 체크하여(단계 S45) 같지 않으면 패킷을 버리고(단계 S46) 같으면 목적지 포트(destination port) 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬 변환한(단계 S47) 다음 패킷이 목적지에 도착한다(단계 S50).VPN은 직접 전용선을 깔지 않고도 사설망을 구축할 수 있다는 장점으로 많은 환영을 받아왔다. 그러나 이러한 VPN에는 보안 문제와 비용 문제, 속도 문제 등 여러 가지 해결해야 할 문제가 남아있다.본 발명은 이러한 여러 가지 문제를 해결할 수 있는 간단하면서도 매우 유용한 방법이고, 현재 인터넷 구성의 핵심 장비인 라우터나 방화벽 등에 쉽게 적용이 가능하며, 망 관리 방법 또한 매우 용이하게 이루어 질 수 있기 때문에 그 활용가치가 매우 높을 것이라 사료된다.
또한 본 발명은 인터넷의 다른 라우터의 수정 없이, 연결하고자 하는 사설망간에만 쉽게 적용 가능하여 기존의 복잡하고 경비가 많이 드는 방법을 사용치 않고 간단히 VPN 기능을 제공할 수 있는 수단으로 사용 될 수 있을 것이어서 소호(SOHO)뿐만 아니라 지방이나 해외에 지사를 두고있는 회사에서도 이 기능이 매우 유용할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 네트워크 주소 변환(NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(VPN) 구성 방법은 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용한 가상 사설망 구성 방법을 사용함에 따라 인터넷 서비스 제공업체가 필요없는 방법으로 가상 사설망 구축과 유지에 들어가는 비용을 많이 줄이고, 인터넷 서비스 제공업체 없이도 기존 공개망을 최대한 활용하여 가상 사설망(VPN)을 구성할 수 있으며, 보안 프로토콜이나 암호화 알고리즘 없이도 보안문제를 해결함에 의해 네트워크 장비의 부담이 줄이고 처리속도가 빨라지게 하는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 주소 절약형 인터넷 접속 시스템(10), 허브(11), 개인용 PC(12) 및 각종 서버(13)를 구비한 네트워크 시스템에 있어서,
    (a) IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 내부에 도착하면(S29), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S30), IP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S31);
    (b) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하고(S37), 소스 IP 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬을 변환하여(S38) 상기 사설망 연결 테이블에서 목적지 IP 주소를 얻고 상기 주소 변환 기능 라우터(10)에서 발신지 IP 주소를 얻어 이것으로 가상의 IP 헤더를 생성한(S39) 후 생성한 헤더를 원래의 사설망간 IP 패킷에 인캡슐레이션하고(S40) 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36);
    (c) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S32), 상기 주소변환 기능 테이블의 포트가 IP 패킷의 소스 포트와 동일한지를 체크하여(S33) 같은 포트 번호가 없으면 상기 주소변환 테이블을 하나 생성하여(단계 S34) 소스 포트 변환, 소스 IP 변환, 체크섬 변환한(S35) 후 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36);
    (d) 보내진 IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 외부에 도착하면(S41), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S42), IP 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S43);
    (e) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하여(S48) 가상 IP 헤더를 삭제하고(S49) 원래의 사설망간 IP 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50); 및
    (f) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S44) 상기 주소변환 기능 테이블의 로컬 주소변환 기능 포트가 IP 패킷의 목적지 포트와 동일한지를 체크하여(S45) 같지 않으면 패킷을 버리고(단계 S46) 같으면 목적지 포트 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬 변환한(단계 S47) 다음 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 네트워크 주소 변환(NAT) 기능을 이용한 가상 사설망(VPN) 구성 방법.
  2. 주소 절약형 인터넷 접속 시스템(10), 허브(11), 개인용 PC(12) 및 각종 서버(13)를 구비한 네트워크 시스템에 있어서,
    (a) IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 내부에 도착하면(S29), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S30), IP 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S31);
    (b) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하고(S37), 소스 IP 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬을 변환하여(S38) 상기 사설망 연결 테이블에서 목적지 IP 주소를 얻고 상기 주소 변환 기능 라우터(10)에서 발신지 IP 주소를 얻어 이것으로 가상의 IP 헤더를 생성한(S39) 후 생성한 헤더를 원래의 사설망간 IP 패킷에 인캡슐레이션하고(S40) 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36);
    (c) S31 단계에서 패킷의 목적지 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S32), 상기 주소변환 기능 테이블의 포트가 IP 패킷의 소스 포트와 동일한지를 체크하여(S33) 같은 포트 번호가 없으면 상기 주소변환 테이블을 하나 생성하여(단계 S34) 소스 포트 변환, 소스 IP 변환, 체크섬 변환한(S35) 후 패킷을 목적지로 전송하는 단계(S36);
    (d) 보내진 IP 패킷이 주소 절약형 인터넷 접속 방법을 이용하여 구축한 가상 사설망(VPN)의 상기 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 외부에 도착하면(S41), 사설망 연결 테이블을 확인하고(S42), IP 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소인지 확인하는 단계(S43);
    (e) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소라면 가상 IP 헤더 기능을 수행하기 시작하여(S48) 가상 IP 헤더를 삭제하고(S49) 원래의 사설망간 IP 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50); 및
    (f) S43 단계에서 패킷의 소스 IP 주소가 상기 사설망 연결 테이블에 등록된 주소가 아니라면 주소 절약형 인터넷 접속 시스템의 상기 주소변환 기능 테이블(NAT 테이블)을 확인하고(S44) 상기 주소변환 기능 테이블의 로컬 주소변환 기능 포트가 IP 패킷의 목적지 포트와 동일한지를 체크하여(S45) 같지 않으면 패킷을 버리고(단계 S46) 같으면 목적지 포트 변환, 목적지 IP 변환, 체크섬 변환한(단계 S47) 다음 패킷이 목적지에 도착하는 단계(S50)를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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