KR100355288B1 - 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법 - Google Patents

사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 사설망(private network)의 노드에게 공중망 IP 주소를 할당하지 않고 서비스 서버로 동작하고자 할 경우에 DNS(Domain Name Service) 서버와 등록절차를 수행하여 서버로 동작하게 함으로써, 제한된 공중망 IP 주소를 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING SERVICE SERVER FUNCTIONALITY TO THE HOSTS OF A PRIVATE NETWORK}
본 발명은 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사설망(private network)의 노드에게 공중망 IP 주소를 할당하지 않고도 서비스 서버로 동작할 수 있도록 함으로써 제한된 공중망 IP 주소를 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 각 기업체들은 보안성과 IP 주소 부족의 문제로 인하여 공중망(public network)과 별도의 사설망(public network)을 구축하여 사용하고 있다. 사설망의 내부 네트워크 호스트와 공중망내의 호스트 사이의 IP 통신을 지원하기 위해서는 NAT(Network Address Translation) 기능을 이용해야만 한다. 즉, NAT 라우터는 사설망내 호스트가 공중망으로 나가려는 경우 사설망 IP 주소를 공중망 IP 주소로 변환해주고, 외부에서 그러한 공중망 IP 주소로 들어오는 정보는 다시 사설망내의 IP 주소로 변환해 주는 역할을 담당한다. 더욱 상세하게, 기존의 공중망과 사설망 사이의 IP 통신 과정을 설명하기 위한 망을 도시한 도 1을 참조하여 설명하면, 기존의 망에서는 사설망 호스트가 서비스 서버(30)로 동작하기 위해서는 미리 고정적인 공중망 IP 주소를 할당 받아 공중망과 사설망과의 연동을 지원하는 NAT 라우터(10)에 등록되어 있어야 한다. 따라서 서비스 서버(30)는 사설망 IP 주소와 공중망 IP 주소를 동시에 가지고 있어서, 사설망의 다른 노드들과 통신을 할 때는 사설망 주소를 사용하고 공중망의 서비스 클라이언트(40)와 통신할 때는 할당 받은 공중망 IP 주소를 사용하였다. 그러나 서버 기능을 필요로 하는 노드가 많아질수록 NIC(Network Information Center)에 지불해야 하는 비용이 증가할 뿐만 아니라 현재 IP 주소 부족 문제로 인하여 할당받기도 어려운 실정이다.
본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, DNS 서버와 NAT 장치를 이용하여 사설망(private network)의 노드에게 공중망 IP 주소를 할당하지 않고도 서비스 서버로 동작할 수 있도록 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
즉, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 서버로 동작하고자 하는 사설망의 호스트에게 사설망 IP 주소를 할당하는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버;
상기 사설망 호스트로부터 할당 받은 IP 주소에 대한 등록 요청을 받아 NAT(Network Address Translation) 라우터로 공중망 IP 주소 할당을 요구하고, NAT로부터 등록 요청 응답 메세지를 수신한 후 서비스 서버로 기능할 사설망 호스트의 도메인 네임과 NAT로부터 할당 받은 공중망 IP 주소를 매핑 테이블에 등록하는 DNS 서버(Domain Name Service Server);
DNS로부터 요청 받은 사설망 IP 주소를 공중망 IP 주소와의 매핑 테이블에 등록한 후 DNS 서버에 등록 요청 응답 메세지를 송신하는 NAT 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은 사설망 내의 서버가 서비스 서버로 동작하도록 서비스 플래그가 셋팅된 등록 메시지를 DNS(Domain Name Service) 서버로 송신하는 제 1 단계;
DNS 서버가 서비스 플래그가 셋팅된 등록 메시지를 수신한 후 NAT 라우터에게 공중망 IP 주소 할당을 요청하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계의 요청에 대응하여 NAT 라우터가 공중망 IP 주소를 할당하고 NAT 테이블에 사설망 IP 주소와 공중망 IP 주소를 등록하는 제 3 단계;
DNS 서버가 자신의 매핑 테이블에 도메인 네임, 공중망 IP 주소, 사설망 IP 주소를 등록하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법이다.
도 1은 기존의 공중망과 사설망 사이의 IP 통신 과정을 설명하기 위한 망 개략도,
도 2는 본 발명의 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치의 구성을 설명하기 위한 망 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법의 흐름도,
도 4는 본 발명의 망 구성요소들 간의 등록 절차를 위한 메시지 플로우,
도 5는 본 발명의 망 구성요소들 간의 등록 삭제 절차를 위한 메시지 플로우도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: NAT 라우터 200: DNS 서버
300: 서비스 서버 400: DHCP 서버
1000: 서비스 클라이언트
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 상세하게 설명하기 위해 본 발명에서 사용되는 용어의 정의를 설명한다.
본 발명에서 "서비스 서버(service server)"란 FTP, TELNET, WEB 서버 등 클라이언트로부터 요구되는 서비스를 제공해주는 네트워크 엔터티를 의미한다. 서비스 서버가 제공할 수 있는 서비스는 상기 서비스 이외에 IP 네트워크 계층 위에서 구현되는 다른 서비스를 포함할 수 있다.
본 발명에서 "사설망(private network)"이란 중소기업 또는 각종 영리, 및 비영리 목적의 단체에서 보안성과 IP 주소 부족의 문제를 해결하기 위하여 사적으로 구축하여 사용하는 네트워크를 의미한다. 또한 본 발명은 현재 개발중인 IMT-2000 데이터 코어망에서도 적용가능하다.
도 2는 본 발명의 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치의 구성을 설명하기 위한 망 개략도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치는 NAT 라우터(100), DNS 서버(200), 서비스 클라이언트(300) 및 DHCP 서버(400)를 포함한다.
공중망(public network)의 호스트가 사설망(private network)과 연결되기 위해서는 먼저 사설망의 서버가 DNS 서버(200)에 등록되어 있어야 한다. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버(400)는 일반적으로 네트워크에 연결하기 위한 IP 주소를 자동으로 할당하는 역할을 담당하는데, 특히 본 발명의 장치에서는 사설망의 가입자가 서버로 동작하고자 할 경우 사설망 IP 주소를 할당한다. 호스트가 사설망 IP 주소를 고정적으로 가진 경우에는 IP 할당을 위한DHCP 서버(400)는 생략될 수 있다.
DNS 서버(Domain Name Service Server)(200)는 도메인 네임에서 IP 주소를 추출하는 역할을 담당하는데, 특히 사설망 가입자가 DHCP 서버(400)로부터 할당 받은 IP 주소에 대해 등록을 요청하면, 등록 요청을 받은 DNS 서버(200)는 NAT 라우터(100)로 공중망 IP 주소 할당을 요구한다.
NAT 라우터(100)는 요청 받은 사설망 IP 주소를 공중망 IP 주소와의 매핑 테이블에 등록한 후 DNS 서버(200)에 등록 요청 응답 메세지를 송신한다. 응답 메세지를 수신한 DNS 서버(200)는 서비스 서버(300)의 도메인 네임과 NAT 라우터(100)로부터 할당 받은 공중망 IP 주소를 매핑 테이블에 등록한 후 서비스 서버(300)에게 응답 메세지를 송신한다.
본 발명의 장치에서 상기 DNS 서버(200)는 상기 사설망 호스트로부터의 서버 플래그를 보고 서비스 서버로 동작가능하도록 NAT와의 등록절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 서비스 서버 플래그 1로 등록하면 서비스 서버로 동작하는 것으로 처리하고, 서비스 서버 플래그 0으로 등록하면 일반 호스트로 동작하는 것으로 처리할 수 있다.
이와 같이, 사설망내의 호스트의 도메인 네임, 공중망 IP 및 사설망 IP가 매핑되면, 사설망 내의 호스트는 서비스 서버로 동작할 수 있는 상태가 된다. 이렇게 되면 사설망의 서비스 서버(300)에게 접속하고자 하는 공중망의 서비스 클라이언트(1000)는 사설망의 DNS 서버(200)에 서비스 서버(300)의 IP 주소를 질의하면 NAT 라우터(100)로부터 할당 받은 공중망 IP 주소를 받게 된다. 수신한 IP 주소를 목적지 주소로 하여 서비스 요청을 하면 NAT 서버는 매핑 테이블을 검색하여 데이터를 서비스 서버(300)에 전송하여 해당 서비스를 받을 수 있다.
다음으로 본 발명의 다른 양상인 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법을 도 3을 참조하여 설명한다. 먼저 본 발명에 의해서 사설망 호스트에게 서비스 서버 기능을 부여하고자 하는 경우에는 사설망 내의 서버가 서비스 서버로 동작하도록 서비스 플래그가 셋팅된 등록 메시지를 DNS(Domain Name Service) 서버로 송신한다(S1). 예를 들어, 본 발명의 방법은 서비스 서버로 동작하고자 하는 경우 서비스 서버 플래그 1로 등록하는 단계를 추가로 포함할 수 있으나, 반드시 이러한 구현예로 국한되는 것은 아니다.
DNS 서버가 서비스 플래그가 셋팅된 등록 메시지를 수신한 후 NAT 라우터에게 공중망 IP 주소 할당을 요청한다(S2). 상기 제 2 단계의 요청에 대응하여 NAT 라우터가 공중망 IP 주소를 할당하고 NAT 테이블에 사설망 IP 주소와 공중망 IP 주소를 등록한다(S3). 그리고 DNS 서버가 자신의 매핑 테이블에 도메인 네임, 공중망 IP 주소, 사설망 IP 주소를 등록한다(S4).
한편, 사설망 내의 호스트가 서비스 서버로서의 동작을 멈추고 공중망 IP 주소를 반환하는 경우에는 다음과 같은 등록 삭제 절차를 거친다. 우선, 서비스 서버가 서비스 플래그를 일반 호스트로 기능하도록 세팅하여 DNS 서버로 송신한다. 이 때, 예를 들어, 서비스 플래그를 0으로 세팅할 수 있다. 이어서, NAT 라우터가 NAT 테이블에서 해당 IP 주소를 삭제하여 IP 풀(pool)로 반환한다.
도 4는 본 발명에 따는 사설망과 공중망 사이의 IP 변환 절차를 수행하는 과정의 세부적인 메시지 흐름 및 파라미터를 설명한 참고도면이다. 사설망의 서버가 서비스 서버로 동작하기 위해서는 먼저 서비스 서버는 DHCP 서버로 사설망 IP 주소 할당 요청 메시지(dhcp_request)를 송신한다(1). DHCP 서버는 사설망 IP 주소를 할당한 후 응답 메시지(dchp_reply(private IP))를 서비스 서버에게 송신한다(2). 서비스 서버가 고정 사설망 IP 주소를 가지고 있는 경우에는 이러한 사설망 호스트에 대한 사설망 IP 주소 할당 과정은 생략할 수 있다. 이어서 서비스 서버는 DHCP 서버로부터 할당받은 사설망 IP 주소와 자신의 도메인 네임을 dns_register 메시지에 실어서 DNS 서버로 송신한다(3). 이 때, 즉, 서비스 서버로 동작하고자 하는 경우에는 dns_register control field의 서비스 서버 플래그를 1로 세팅해야 한다. DNS 서버는 서비스 프래그가 셋팅된 dns_register 메시지를 수신한 후 NAT 라우터와 등록절차를 수행한다. 구체적으로 DNS 서버는 공중망 IP 주소 할당을 요청하는 nat_request(private IP) 메시지를 NAT 라우터에 송신한다(4). 이러한 요청에 대응하여 NAT 라우터는 공중망 IP 주소를 IP 풀(pool)에서 할당하고 NAT 테이블에 사설망 IP 주소와 공중망 IP 주소를 등록한 후 DNS 서버에게 nat_reply(public IP) 메시지를 송신한다(5). DNS 서버는 자신의 매핑 테이블에 도메인 네임, 공중망 IP 주소, 사설망 IP 주소를 등록한 후, 서비스 서버에게 dns_reg_reply 메시지를 송신한다(6). 여기까지 절차가 수행됨으로써 사설망 호스트는 서비스 서버로 동작할 수 있는 활성 상태가 된다. 이러한 바탕 위에서 해당 서비스를 받고자 하는 클라이언트는 DNS 서버에게 서비스 서버의 도메인 네임을 포함한 dns_request(domain name) 메시지를 송신한다(7). DNS 서버는 요청 받은 도메인 네임에 해당하는 서비스 서버의 공중망 IP 주소를 dns_reply(public IP address) 메시지에 포함하여 서비스 클라이언트에게 송신한다(8). 서비스 클라이언트는 서비스 서버의 공중망 IP 주소를 이용하여 서비스 요청 메시지(service_request(public IP)를 NAT 라우터에 송신한다(9). NAT 라우터는 NAT 테이블을 참조하여 공중망 IP 주소에 해당하는 사설망 IP 주소로 변환하여 서비스 서버에게 전달한다(10). 서비스 서버는 서비스 클라이언트의 요청에 대안 응답 메시지(service_reply)를 NAT 라우터로 송신한다(11). NAT 라우터는 NAT 테이블을 참조하여 사설망 IP 주소를 공중망 IP 주소로 변환하여 서비스 클라이언트에게 전달한다(12). 이렇게 되면 사설망의 호스트는 공중망의 클라이언트로부터 요청 받은 서비스를 제공할 수 있게 된다(13).
도 5는 사설망내 호스트가 서비스 서버로 동작을 멈추고 IP 주소를 반환하기 위한 메시지 흐름을 나타낸 메시지 플로우이다. 등록 삭제를 위한 상세 절차를 설명하면, 먼저 서비스 서버는 서버로의 동작을 멈추기 위하여 deregister(등록삭제) 절차를 수행한다. 즉, 서비스 플래그를 0으로 세팅하여 DNS 서버로 dns_deregister(flag=0) 메시지를 송신한다(21). DNS 서버는 이러한 메시지를 수신한 후 NAT에 등록삭제 요청 메시지(nat_dereg_request)를 전송한다(22). NAT라우터는 NAT 테이블에서 해당 IP 주소 엔트리를 삭제하고 IP 풀로 반환한다. NAT 라우터는 IP 주소 반환 수행후에 DNS 서버로 응답 메시지(nat_dereg_reply)를 보낸다(23). NAT로부터 응답 메시지를 수신한 DNS 서버는 서비스 서버에게 등록삭제 절차가 완료되었음을 알리는 dns_dereg_reply 메시지를 전송한다(24).
본 발명에 의하면 사설망 호스트에게 공중망 IP 주소를 할당하지 않고, 단순히 메시지 송수신에 의해서 다이내믹하게 공중망 IP 주소를 할당 및 반환할 수 있게 함으로써 사설망 호스트가 서비스 서버로 동작할 수 있게 되므로, NIC에 지불해야 하는 비용을 줄일 수 있고 더 나아가 IP 주소 부족 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어 IMT 2000 시스템에 적용시 서비스 서버로 동작하는 이동국 가입자가 많은 경우에 한정된 공중망 IP 주소 풀에서 다이내믹하게 IP 주소를 할당함으로써 효율적으로 IP 주소를 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 서버로 동작하고자 하는 사설망의 호스트에게 사설망 IP 주소를 할당하는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버;
    상기 사설망 호스트로부터 할당 받은 IP 주소에 대한 등록 요청을 받아 NAT
    (Network Address Translation) 라우터로 공중망 IP 주소 할당을 요구하고, NAT로부터 등록 요청 응답 메세지를 수신한 후 서비스 서버로 기능할 사설망 호스트의 도메인 네임과 NAT로부터 할당 받은 공중망 IP 주소를 매핑 테이블에 등록하는 DNS 서버(Domain Name Service Server);
    DNS로부터 요청 받은 사설망 IP 주소를 공중망 IP 주소와의 매핑 테이블에 등록한 후 DNS 서버에 등록 요청 응답 메세지를 송신하는 NAT 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 DNS 서버가 상기 사설망 호스트로부터의 서버 플래그를 보고 서비스 서버로 동작가능하도록 NAT와의 등록절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 장치.
  3. 사설망 내의 서버가 서비스 서버로 동작하도록 서비스 플래그가 셋팅된 등록메시지를 DNS(Domain Name Service) 서버로 송신하는 제 1 단계;
    DNS 서버가 서비스 플래그가 셋팅된 등록 메시지를 수신한 후 NAT 라우터에게 공중망 IP 주소 할당을 요청하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계의 요청에 대응하여 NAT 라우터가 공중망 IP 주소를 할당하고 NAT 테이블에 사설망 IP 주소와 공중망 IP 주소를 등록하는 제 3 단계;
    DNS 서버가 자신의 매핑 테이블에 도메인 네임, 공중망 IP 주소, 사설망 IP 주소를 등록하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 방법이
    사설망 내의 서버가 서비스 서버로 동작하고자 하는 경우 서비스 서버 플래그 1로 등록하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 방법이 아래의 단계로 구성되는 등록 삭제 절차를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법.
    서비스 서버가 서비스 플래그를 일반 호스트로 기능하도록 세팅하여 DNS 서버로 송신하는 단계; 및
    NAT가 NAT 테이블에서 해당 IP 주소를 삭제하여 IP 풀(pool)로 반환하는 단계.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 방법이 서비스 플래그를 0으로 세팅하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 사설망 호스트에 서비스 서버 기능을 부여하는 방법.
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