KR100451167B1 - Gateway system and packet processing method thereof - Google Patents

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KR100451167B1
KR100451167B1 KR10-2002-0055149A KR20020055149A KR100451167B1 KR 100451167 B1 KR100451167 B1 KR 100451167B1 KR 20020055149 A KR20020055149 A KR 20020055149A KR 100451167 B1 KR100451167 B1 KR 100451167B1
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최정현
강민석
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 게이트웨이 시스템 및 그의 패킷 처리 방법에 관한 것으로 특히, 게이트웨이가 서비스하고 있는 망 내의 단말들의 기존 네트워크 설정을 전혀 변경하지 않고도 망 내의 단말들 간의 통신 및 단말의 인터넷 접속을 가능하도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 단말간의 통신 및 단말의 인터넷 접속을 위한 게이트웨이 시스템에 있어서, 이전 망의 IP 주소를 가진 단말로부터 ARP 요청이 수신된 경우 프록시 ARP 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 수단과, 이전 망의 IP 주소를 갖는 단말과 그 단말과는 다른 IP 대역을 갖는 단말 간의 통신에 대해 ARP 캐쉬 정보를 참조하여 패킷 라우팅을 수행하는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a gateway system and a packet processing method thereof, and more particularly, to enable communication between terminals in a network and internet access of terminals without changing any existing network settings of terminals in a network serviced by the gateway. . The present invention for this purpose is a gateway system for communication between terminals and the Internet access of the terminal, means for transmitting a proxy ARP response message to the terminal when the ARP request is received from the terminal having the IP address of the previous network, and And means for performing packet routing with reference to ARP cache information for communication between a terminal having an IP address of a network and a terminal having a different IP band from the terminal.

Description

게이트웨이 시스템 및 그의 패킷 처리 방법{GATEWAY SYSTEM AND PACKET PROCESSING METHOD THEREOF}GATEWAY SYSTEM AND PACKET PROCESSING METHOD THEREOF

본 발명은 게이트웨이(Gateway) 구현에 관한 것으로 특히, 단말의 기존 네트워크 설정 변경을 요구하지 않는 게이트웨이 시스템 및 그의 패킷 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gateway (Gateway) implementation, and more particularly, to a gateway system and a packet processing method thereof does not require changing the existing network configuration of the terminal.

1960년대 후반부터 시도된 통신 기술의 연구 개발에 의해 패킷 기반의 데이터 통신이 가능하게 되었으며 1975년 패킷 기반의 데이터 통신을 위한 TCP/IP 사양이 결정되었다.The research and development of communication technology attempted since the late 1960s enabled packet-based data communication, and in 1975 the TCP / IP specification for packet-based data communication was determined.

TCP/IP(Trnasmission Control Protocol/ Internet Protocol: 전송제어/인터넷프로토콜)라 하면 보통 TCP와 IP를 각각의 프로토콜로 구분하는 경향이 있지만, TCP/IP는 각각의 프로토콜을 말하는 것이 아니라 TCP/IP 통신에 포함되는 많은 프로토콜을 의미한다.TCP / IP (Trnasmission Control Protocol / Internet Protocol) generally tends to separate TCP and IP into separate protocols, but TCP / IP does not refer to each protocol, but rather to TCP / IP communication. It means many protocols involved.

TCP/IP 프로토콜의 하나로 ARP(Address Resolution Protocol)이 있다.One of the TCP / IP protocols is the Address Resolution Protocol (ARP).

이는 OSI의 데이터 링크층에 해당하는 것으로, 네트워크 상에 브로드캐스트 패킷을 전송하여 해당 머신으로부터 응답을 받아 IP어드레스를 하드웨어가 갖는 물리적 어드레스인 MAC 어드레스로 다이나믹하게 변환시키는 역할을 한다.This corresponds to the data link layer of OSI, which sends a broadcast packet on the network to receive a response from the machine and dynamically converts the IP address into a MAC address, which is a physical address of hardware.

일반적으로 TCP/IP 기반의 네트워크은 도1의 구성도에 도시된 바와 같이, 게이트웨이(110)가 단말(120)에 IP 주소를 할당하여 인터넷 통신 및 망내 통신이 가능하도록 구성된다.In general, the TCP / IP-based network is configured such that the gateway 110 assigns an IP address to the terminal 120 to enable internet communication and intra-network communication.

상기 단말(120)은 자동 또는 수동으로 네트워크 설정이 될 수 있다.The terminal 120 may be set to a network automatically or manually.

우선, 단말(120)이 자동으로 네트워크 설정이 되어 있다면 DHCP 서버(111)가 그 망에서 사용하는 가용한 IP 주소와 그 망의 인터넷 접속 서비스를 수행하는 디폴트 게이트웨이 IP 주소를 단말(120)에게 부여한다.First, if the terminal 120 is automatically configured for the network, the DHCP server 111 gives the terminal 120 an available IP address used in the network and a default gateway IP address for performing the Internet access service of the network. do.

상기 DHCP 서버(111)가 단말(120)에게 할당하는 가용한 IP 주소의 성격은 그 망의 IP 주소 부여 정책에 따라 공인 IP 주소(101)나 사설 IP 주소(102)가 된다.The available IP address assigned by the DHCP server 111 to the terminal 120 becomes a public IP address 101 or a private IP address 102 according to the IP address granting policy of the network.

게이트웨이(110)는 공인 IP 주소 또는 사설 IP 주소를 가진 단말(120)에 대한 디폴트 게이트웨이가 된다.The gateway 110 becomes a default gateway for the terminal 120 having a public IP address or a private IP address.

반대로, 단말(120)의 네트워크 설정이 수동으로 이루어진다면 그 단말(120)이 현재 속해있는 망의 IP 주소와 디폴트 게이트웨이 주소로 올바르게 설정되어 있는 경우(103)와 그 단말(120)이 이전에 속해있는 망의 IP 주소와 디폴트 게이트웨이 주소로 설정되어 있는 경우(104)로 나누어서 생각할 수 있다. 여기서, 전자의 경우 인터넷 접속은 정상적으로 이루어지나(107) 후자의 경우는 잘못된 네트워크 구성 정보로 인해 게이트웨이들이 Mobile IP 기능을 지원하지 않는다면 네트워크 접속 서비스가 불가능하다.On the contrary, if the network configuration of the terminal 120 is made manually, when the terminal 120 is correctly set to the IP address and default gateway address of the network to which the terminal 120 belongs (103) and the terminal 120 belongs to the previous one. If it is set to the IP address of the existing network and the default gateway address (104), it can be considered. Here, in the former case, the Internet connection is normally performed (107). In the latter case, network access service is impossible unless the gateways support the Mobile IP function due to incorrect network configuration information.

그런데, Mobile IP 기술을 사용하면 단말(120)이 자신의 IP를 그대로 유지한 체 인터넷 상의 어느 망에도 자유롭게 접속 가능하다.However, if the mobile IP technology is used, the terminal 120 can freely access any network on the Internet, which maintains its IP as it is.

하지만, 이를 위해서는 단말(120)이 원래 속해 있던 망의 게이트웨이에 홈 에이전트라는 Mobile IP 기술을 탑재하여야 하고 단말(120)이 현재 속해 있는 망의 게이트웨이에 Foreign 에이전트라는 기술을 탑재하여야 하는 요구 사항이 존재한다.However, for this purpose, there is a requirement that the terminal 120 should be equipped with Mobile IP technology called a home agent in the gateway of the network to which the terminal 120 originally belongs, and the foreign agent technology should be mounted in the gateway of the network to which the terminal 120 currently belongs. do.

일반적인 게이트웨이(210)의 연결 상태는 도2의 구성도에 도시된 바와 같이, 단말(220)과 인터넷(230) 사이에 설치되어 인바운드(inbound) 패킷과 아웃바운드(outbound) 패킷의 흐름을 처리하도록 구성된다.The connection state of the general gateway 210 is installed between the terminal 220 and the Internet 230 as shown in the configuration diagram of FIG. 2 to handle the flow of inbound packets and outbound packets. It is composed.

단말(220)이 자동 네트워크로 설정되어 있어서 공인 IP나 사설 IP를 할당받았고 게이트웨이(210)가 해당 단말에 대한 디폴트 게이트웨이로서 동작한다면 인터넷으로 향하는 아웃바운드 패킷의 경우 게이트웨이를 거치면서 패킷이 라우팅된다.If the terminal 220 is configured as an automatic network and is assigned a public IP or a private IP, and the gateway 210 operates as a default gateway for the terminal, outbound packets destined for the Internet are routed through the gateway.

단말(220)은 자신의 IP 주소와 넷마스트(Netmask) 정보를 사용하여 패킷이인터넷으로 향하는 아웃바운드 패킷임을 결정하여 디폴트 게이트웨이로 패킷을 전송한다.The terminal 220 transmits the packet to the default gateway by determining that the packet is an outbound packet destined for the Internet using its IP address and netmask information.

이때, 게이트웨이(210)로의 패킷 송신을 위해 단말(220)은 ARP(Address Resolution Protocol: 주소 결정 프로토콜) 요청 메시지를 송신하여 디폴트 게이트웨이의 2계층 MAC 주소를 알아낸다.At this time, for packet transmission to the gateway 210, the terminal 220 sends an ARP (Address Resolution Protocol) request message to find the layer 2 MAC address of the default gateway.

이 경우에서는 단말(220)의 디폴트 게이트웨이가 올바르게 설정되어 있으므로 ARP 요청 메시지의 타겟(Target) IP 주소는 게이트웨이(210)의 IP 주소와 일치하게 되고 상기 게이트웨이(210)가 ARP 응답 메시지로 응답함으로써 이후 패킷이 상기 게이트웨이(210)로 전송되어 라우팅된다.In this case, since the default gateway of the terminal 220 is set correctly, the target IP address of the ARP request message matches the IP address of the gateway 210, and the gateway 210 responds with an ARP response message. A packet is sent to the gateway 210 for routing.

그러나, 종래에는 단말이 이전에 속해 있던 망의 IP 주소와 디폴트 게이트웨이 정보로 설정되어 있을 경우 ARP 요청 메시지의 타겟 IP 주소는 이전 망의 게이트웨이의 IP 주소와 일치하게 되어 결과적으로 현재 속해 있는 망에서는 ARP 응답이 없게 되고 패킷 라우팅이 실패하게 되는 문제점이 있다. 즉, 종래에는 단말이 자신의 네트워크 구성 정보를 현재 단말이 속해 있는 망의 IP 주소와 디폴트 게이트웨이 주소로 변경하지 않는다면 패킷 라우팅이 실패하게 된다.However, conventionally, when the terminal is set to the IP address and default gateway information of the network to which the terminal previously belongs, the target IP address of the ARP request message is identical to the IP address of the gateway of the previous network. There is a problem that there is no response and packet routing fails. That is, conventionally, if the terminal does not change its network configuration information to the IP address and default gateway address of the network to which the terminal belongs, packet routing will fail.

또한, 종래에는 기존의 DHCP 기반의 자동 네트워크 구성 정보 설정 기능을 이용할 경우에도 단말에 '자동으로 IP 주소 받기'라는 설정을 요구하고 있고 이를 한번 설정하게 되면 단말이 속해 있던 이전 망의 네트워크 구성 정보는 삭제되는 단점이 있다. 즉, 종래 기술은 단말에서의 수동 구성(Configuration) 과정을 거치지 않기 위해서 반드시 '자동으로 IP 주소 받기' 설정으로 변경해 주어야 하는데 이는 설정 정보의 변경을 요구하는 동시에 단말이 기존에 속해 있던 망의 네트워크 설정 정보가 삭제되는 단점을 가진다.In addition, conventionally, even when using the existing DHCP-based automatic network configuration information setting function, the terminal requests the setting of 'get IP address automatically', and once set, the network configuration information of the previous network to which the terminal belongs It has the disadvantage of being deleted. In other words, the conventional technology must change the setting to 'Automatically obtain an IP address' setting so as not to go through the manual configuration process in the terminal, which requires a change of the configuration information and at the same time the network configuration of the network to which the terminal belongs. The disadvantage is that the information is deleted.

그런데, 최근 홈네트워크 기술이 부각되면서 PC 일변도의 인터넷 접속 단말이 디지털 정보 가전 등의 다양한 단말들로 확대되기 시작하고 있는데, 이들 정보 가전들의 사용자들은 기존 PC 사용자들에 비해 기술 친숙도가 떨어지는 일반 사용자이므로 이러한 단말들이 인터넷에 접속하기 위한 설정 과정은 일반 사용자에게 투명한 이른바 'Zero Configuration'을 지향하고 있다.However, with the recent rise of home network technology, Internet access terminals of one-sided PCs are beginning to expand to various terminals, such as digital information appliances, and users of these information appliances are inferior in technology familiarity to conventional PC users. Therefore, the configuration process for accessing these terminals to the Internet is aimed at a so-called 'Zero configuration' that is transparent to the general user.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 게이트웨이가 서비스하고 있는 망 내의 단말들의 기존 네트워크 설정을 전혀 변경하지 않고도 망 내의 단말들 간의 통신 및 단말의 인터넷 접속을 가능하도록 창안한 게이트웨이 시스템 및 그의 패킷 처리 방법을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a gateway system and a packet thereof invented to enable communication between terminals in a network and internet access of terminals without changing any existing network settings of terminals in a network serviced by a gateway to improve the conventional problems. The purpose is to provide a treatment method.

즉, 본 발명은 홈 네트워크와 같은 작은 규모의 망에서 단말들 간의 발견이 자동으로 이루어지는 미들웨어 기술을 이용함으로써 단말이 기존 네트워크 설정 정보를 변경하지 않더라도 망 내의 단말들간의 통신 및 단말의 인터넷 접속이 가능하도록 함을 목적으로 하는 것이다.That is, the present invention uses a middleware technology in which discovery between terminals is automatically performed in a small network such as a home network, thereby enabling communication between terminals in the network and internet access of the terminals even if the terminals do not change existing network configuration information. The purpose is to make it.

도1은 TCP/IP 기반의 네트워크의 구성도.1 is a configuration diagram of a TCP / IP based network.

도2는 일반적인 게이트웨이의 연결 상태를 보인 구성도.2 is a configuration diagram showing a connection state of a general gateway.

도3은 본 발명의 실시예에서 ARP 요청 패킷 처리 과정을 보인 동작 순서도.3 is an operation flowchart showing an ARP request packet processing procedure in an embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 실시예에서 패킷 라우팅 과정을 보인 동작 순서도.4 is a flowchart illustrating a packet routing process in an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 실시예에서 인바운드 패킷 흐름 처리를 위한 동작 순서도.5 is an operational flowchart for inbound packet flow processing in an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

210 : 게이트웨이 220 : 단말210: gateway 220: terminal

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 단말간의 통신 및 망 내의 단말의 인터넷 접속을 위한 게이트웨이 시스템에 있어서, 단말이 자신의 디폴트 게이트웨이의 MAC 주소를 알고자 송신한 ARP 요청 패킷에 대한 응답을 가상으로 수행해 주는 프록시(Proxy) ARP부를 구비하여 이전 망의 IP 주소를 가진 단말이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 가진 단말과 통신할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a gateway system for communication between terminals and Internet access of a terminal in a network, wherein a response to an ARP request packet transmitted by a terminal to know the MAC address of its default gateway is simulated. It is characterized in that it is configured to enable the terminal having a proxy (RP) ARP unit to communicate with a terminal having an IP band different from its own IP band.

상기 게이트웨이 시스템은 홈 네트워크와 같은 망에서 단말들 간의 발견이 자동으로 이루어지는 미들웨어 기술의 방송 메커니즘을 통해 획득한 망 내의 단말들의 IP/MAC/인터페이스 ARP 캐쉬 정보를 추가 활용하여 패킷 라우팅을 달성하도록 구성함에 의해 서로 다른 IP 대역을 사용하는 단말들간의 통신을 가능하게 함을 특징으로 한다.The gateway system is configured to achieve packet routing by further utilizing IP / MAC / interface ARP cache information of terminals in a network obtained through a broadcasting mechanism of a middleware technology in which discovery between terminals is automatically performed in a network such as a home network. It is characterized by enabling communication between terminals using different IP bands.

상기 미들웨어 기술은 UPnP임을 특징으로 한다.The middleware technology is UPnP.

상기 게이트웨이 시스템은 이전 망의 IP 주소를 가진 단말로부터 인터넷으로 향하는 아웃바운드 패킷의 흐름에 대해 단말의 이전 망의 IP 주소를 NAT(Network Address Translation) 공인 IP 주소로 변환하여 상기 단말이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 사용하는 인터넷 상의 단말과 통신할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다. 단, 상기에서 이전 망의 IP 주소를 가진 단말이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 사용하는 단말과 동일한 망에 있을 경우 NAT 주소 변환없이 미들웨어 기술의 방송 메커니즘을 통해 획득한 망 내의 단말들의 IP/MAC/인터페이스 ARP 캐쉬 정보를 추가 활용하는 패킷 라우팅을 달성하도록 구성한다.The gateway system converts the IP address of the previous network of the terminal into a NAT (Network Address Translation) public IP address for the outbound packet flow from the terminal having the IP address of the previous network to the Internet, and the terminal has its own IP band. It is characterized in that it is configured to communicate with the terminal on the Internet using a different IP band. However, if the terminal having the IP address of the previous network is in the same network as the terminal using a different IP band from its own IP, the IP / IP of the terminals in the network acquired through the broadcasting mechanism of the middleware technology without NAT address translation. Configure packet routing to further leverage MAC / interface ARP cache information.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 실시예를 위한 게이트웨이(210)는 도2의 의 구성도에 도시된 바와 같이, 단말(220)과 인터넷(230) 사이에 설치되어 인바운드(inbound) 패킷과 아웃바운드(outbound) 패킷의 흐름을 처리하도록 종래 기술과 동일하게 구성된다.Gateway 210 for the embodiment of the present invention is installed between the terminal 220 and the Internet 230, as shown in the configuration of Figure 2 of the inbound (inbound) and outbound (outbound) packet It is configured identically to the prior art to process the flow.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 도3 내지 도5의 동작 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation and the effect of the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the operation flowcharts of FIGS. 3 to 5.

게이트웨이(210)는 단말(220)이 기존 네트워크 설정 정보를 변경하지 않더라도 망 내의 단말과의 통신 및 인터넷 통신을 가능하도록 하기 위해 홈 네트워크와 같은 작은 규모의 망에서 미들웨어 기술의 방송 매커니즘을 통하여 단말들간의 발견이 자동으로 이루어지도록 한다.The gateway 210 may communicate between terminals through a broadcast mechanism of a middleware technology in a small network such as a home network so that the terminal 220 may enable communication with the terminals in the network and the Internet even if the terminal 220 does not change the existing network configuration information. Let discovery be automatic.

그리고, 단말(220)은 초기 부팅 시에 자신의 존재를 IP 멀티캐스트를 사용한 미들웨어 방송 매커니즘을 통하여 알리게 된다.In addition, the terminal 220 informs its existence at the initial boot-up through a middleware broadcasting mechanism using IP multicast.

이러한 과정을 거침으로써 망 내의 단말들은 동기화된 서로의 IP/MAC/인터페이스 ARP 캐쉬 정보를 갖게 된다.By going through this process, the terminals in the network have their mutually synchronized IP / MAC / interface ARP cache information.

상기에서의 미들웨어 기술은 UPnP(Universal Plug and Play)라고 가정한다.The middleware technology in the above is assumed to be Universal Plug and Play (UPnP).

우선, 본 발명의 실시예에서 게이트웨이의 ARP 요청 패킷 처리 과정을 도3의 동작 순서도를 참조하여 설명하기로 한다.First, the ARP request packet processing process of the gateway in the embodiment of the present invention will be described with reference to the operation flowchart of FIG.

단말(220)은 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역으로 향하는 패킷을 라우팅시키기 위하여 자신의 디폴트 게이트웨이의 MAC 주소를 알고자 ARP 요청 패킷을 송신한다. 여기서, 게이트웨이(210)는 단말(220)의 디폴트 게이트웨이로 동작한다고 가정한다.The terminal 220 transmits an ARP request packet to find the MAC address of its default gateway in order to route a packet destined for an IP band different from its own IP band. Here, it is assumed that the gateway 210 operates as a default gateway of the terminal 220.

따라서, 디폴트 게이트웨이(210)는 ARP 요청 패킷을 수신하여 단말(220)에서의 타겟 IP가 자신의 IP(My IP)와 동일한지 판단하고 타겟 IP와 자신의 IP가 동일하다고 판단되면 ARP 응답 패킷을 전송한다.(S301~S303)Therefore, the default gateway 210 receives the ARP request packet and determines whether the target IP at the terminal 220 is the same as its own IP (My IP), and if it is determined that the target IP and the own IP are the same, the ARP response packet is received. Send it. (S301 ~ S303)

그리고, 게이트웨이(210)는 이전에 속해 있는 망의 IP 주소를 가진 단말(220)이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 가진 단말과 통신하도록 하기 위하여 상기 단말(220)의 디폴트 게이트웨이로 ARP 요청 패킷을 보낼 때 이에 대한 응답을 가상으로 수행해주는 프록시(Proxy) ARP부를 구현한다.(S301,S302,S304,S306)In addition, the gateway 210 transmits an ARP request packet to a default gateway of the terminal 220 so that the terminal 220 having an IP address of a network belonging to the previous one communicates with a terminal having a different IP band from its own IP band. Implement a proxy ARP unit that virtually performs the response when sending a message. (S301, S302, S304, S306)

즉, 게이트웨이(210)는 ARP 요청 패킷을 수신하여 단말(220)에서의 타겟 IP가 자신의 IP와 동일하지 않다고 판단하면 타겟 IP 주소가 ARP 캐쉬(cache) 테이블에 존재하는지 확인한다.(S302,S304)That is, when the gateway 210 receives the ARP request packet and determines that the target IP at the terminal 220 is not the same as its IP, the gateway 210 checks whether the target IP address exists in the ARP cache table. S304)

이에 따라, 타겟 IP 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하지 않으면 게이트웨이(210)는 프록시 ARP 응답 메시지를 송신하고 ARP 요청 메시지의 타겟 IP를 ARP Sender IP로 설정함과 아울러 자신의 MAC 주소를 ARP 타겟 HA로 설정한다.(S306)Accordingly, if the target IP address does not exist in the ARP cache table, the gateway 210 sends a proxy ARP response message, sets the target IP of the ARP request message to the ARP sender IP, and sets its MAC address to the ARP target HA. (S306)

이후, 게이트웨이(210)는 이전 망의 IP 주소를 가진 단말로부터 다른 IP 대역의 단말로 향하는 패킷을 수신받을 수 있다.Thereafter, the gateway 210 may receive a packet destined for a terminal of another IP band from a terminal having an IP address of a previous network.

즉, 상기와 같은 과정으로 Proxy ARP부를 구현할 때 망 내에 IP 대역이 동일한 단말들 간의 통신을 방해하지 않도록 상기에서 기술한 ARP 캐쉬 정보를 참조하도록 하는데, ARP 요청 패킷이 Target IP에 대한 ARP 캐쉬 엔트리가 존재하지 않을 경우에만 Proxy ARP 응답을 하도록 한다.(S306)That is, when implementing the Proxy ARP unit as described above, the above-mentioned ARP cache information is referred to so as not to interfere with communication between terminals having the same IP band in the network, and the ARP request packet is the ARP cache entry for the target IP. Proxy ARP response is made only if it does not exist (S306).

또한, 본 발명의 실시예에서 게이트웨이(210)는 서로 다른 IP 대역을 사용하는 망 내의 단말들 간의 통신을 가능하게 하기 위하여 패킷 라우팅 시에 상기에서 기술한 ARP 캐쉬 정보를 이용한다.In addition, in the embodiment of the present invention, the gateway 210 uses the ARP cache information described above in packet routing to enable communication between terminals in a network using different IP bands.

상기 게이트웨이(210)가 ARP 캐쉬 정보를 추가 활용하는 패킷 라우팅 과정을 도4의 동작 순서도를 참조하여 설명하기로 한다.A packet routing process in which the gateway 210 further uses ARP cache information will be described with reference to the operation flowchart of FIG. 4.

우선, 게이트웨이(210)는 패킷을 수신하면 목적지 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하는지 확인한다.(S401,S402)First, upon receiving a packet, the gateway 210 checks whether a destination address exists in the ARP cache table. (S401, S402).

이때, 패킷의 목적지 주소가 ARP 캐쉬 정보에 존재하지 않을 경우 게이트웨이(210)는 패킷의 송신원 주소가 공인 IP 대역인지와 게이트웨이의 인터페이스 IP 대역인지를 확인한다.(S404)At this time, if the destination address of the packet does not exist in the ARP cache information, the gateway 210 checks whether the source address of the packet is the public IP band and the interface IP band of the gateway.

이에 따라, 패킷의 송신원 주소가 공인 IP이고 게이트웨이가 관장하는 인터페이스 IP 대역인 경우 게이트웨이(210)는 바로 패킷 라우팅을 수행한다.(S406)Accordingly, when the sender address of the packet is the public IP and the interface IP band managed by the gateway, the gateway 210 immediately performs packet routing (S406).

그런데, 상기에서 패킷의 송신원 주소가 공인 IP 대역이고 게이트웨이가 관장하는 인터페이스 IP 대역인 경우에는 바로 패킷 라우팅을 수행(S406)하지만, 패킷의 송신원 주소가 공인 IP가 아니거나, 공인 IP주소이지만 게이트웨이가 관장하는 인터페이스 IP 대역인 아닌 경우 게이트웨이(210)는 이전 망의 IP 주소를 가진 단말이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 사용하는 인터넷 상의 단말과 통신하도록 하기 위하여 인터넷으로 향하는 아웃바운드(Outbound) 패킷의 송신원 주소 즉, 단말(220)의 이전 망의 IP 주소 혹은 사설 IP 주소를 자신이 보유한 NAT 공인 IP 주소로 변환하고 이 NAT 공인 IP 주소를 참조하여 패킷 라우팅을 수행한다.(S405,S406)By the way, if the source address of the packet is the public IP band and the interface IP band managed by the gateway, packet routing is immediately performed (S406), but the source address of the packet is not the public IP or the public IP address, but the gateway is If it is not the interface IP band to be managed, the gateway 210 sends outbound packets destined for the Internet to allow a terminal having an IP address of a previous network to communicate with a terminal on the Internet using an IP band different from its own. The source address of the terminal 220, that is, converts the IP address or private IP address of the previous network 220 into its own NAT public IP address, and performs packet routing with reference to the NAT public IP address (S405, S406).

상기에서 패킷이 수신될 때 패킷의 목적지 주소가 ARP 캐쉬 정보에 존재하면 게이트웨이(210)는 해당 인터페이스로 패킷을 직접 포워딩한다.(S403)When the packet is received, if the destination address of the packet exists in the ARP cache information, the gateway 210 directly forwards the packet to the corresponding interface (S403).

즉, 이전 망의 IP 주소를 가진 단말이 자신의 IP 대역과 다른 IP 대역을 사용하는 단말과 동일한 망에 있으면서 통신할 경우 게이트웨이(210)는 도3의 Proxy ARP 응답 과정(S306)을 통해서 패킷을 수신한 후 ARP 캐쉬 정보에 수신원 단말이 존재하면 패킷을 라우팅하지 않고 직접 전송할 수 있으므로 NAT 주소 변환을 하지 않는다.(S401~S403)That is, when the terminal having the IP address of the previous network communicates while being in the same network as the terminal using a different IP band from its own IP gateway, the gateway 210 forwards the packet through the Proxy ARP response process (S306) of FIG. If the receiving terminal is present in the ARP cache information after receiving it, since the packet can be sent directly without routing the packet, NAT address translation is not performed. (S401 to S403).

그리고, 본 발명의 실시예에서 인터넷(230)으로부터 게이트웨이(210)으로의 인바운드(Inbound) 패킷 흐름을 처리하는 과정을 도5의 동작 순서도를 참조하여 설명하기로 한다.In the embodiment of the present invention, a process of processing an inbound packet flow from the Internet 230 to the gateway 210 will be described with reference to the operation flowchart of FIG. 5.

우선, 패킷이 수신될 때 게이트웨이(210)는 수신 패킷의 목적지 주소가 NAT 주소 변환 테이블에 존재하는지 확인한다.(S501)First, when a packet is received, the gateway 210 checks whether a destination address of the received packet exists in the NAT address translation table (S501).

이에 따라, 패킷의 목적지 주소가 NAT 주소 변환 테이블에 존재하는 경우 게이트웨이(210)는 패킷의 목적지 주소를 기존 IP 주소 즉, 단말의 이전 망의 IP 주소로 변환하고 최종 목적지 단말(220)까지 패킷 전송을 위해 ARP 요청 메시지를 전송하여 그 단말(220)의 MAC 주소를 알아낸다.(S502,S503)Accordingly, when the destination address of the packet exists in the NAT address translation table, the gateway 210 converts the destination address of the packet into an existing IP address, that is, the IP address of the previous network of the terminal, and transmits the packet to the final destination terminal 220. In order to find out the MAC address of the terminal 220 by transmitting an ARP request message (S502, S503).

여기서, ARP 요청의 타겟 IP 주소는 NAT 주소 변환 테이블에서 추출된 단말의 이전 망의 IP 주소가 된다.Here, the target IP address of the ARP request is the IP address of the previous network of the terminal extracted from the NAT address translation table.

이후, 게이트웨이(210)는 단말(220)로 인터넷(230)으로부터 전송된 패킷을 전송한다.Thereafter, the gateway 210 transmits the packet transmitted from the Internet 230 to the terminal 220.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 망 내 단말들의 기존 네트워크설정을 전혀 변경하지 않고도 망 내의 다양한 단말들 간의 통신 및 인터넷 접속을 가능하게 함으로써 사용자에게 편리함을 제공하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has an effect of providing convenience to a user by enabling communication and internet access between various terminals in the network without changing any existing network settings of the terminals in the network.

특히, 본 발명을 홈 네트워크 분야에 적용하면 게이트웨이가 서비스하는 망 내에서 IP 멀티캐스트와 DNS 서비스도 별도의 제약없이 사용 가능하므로 홈 네트워크 분야의 미들웨어(예로, UPnP) 게이트웨이의 기본 요구 사항을 만족시키면서 망 내 단말들의 기존 네트워크 설정을 변경함이 없이 망 내의 단말들간의 통신 및 인터넷 접속을 가능하게 해주는 Vendor Specific 확장 기능으로 사용 가능하다.In particular, when the present invention is applied to the home network field, IP multicast and DNS services can be used without restriction in the network serviced by the gateway, thereby satisfying the basic requirements of middleware (eg, UPnP) gateways in the home network field. It can be used as a vendor specific extension function that enables communication and internet access between terminals in a network without changing existing network settings of terminals in the network.

다시 말해서, Mobile IP 기술을 적용한 종래 기술은 단말이 자신의 IP를 그대로 유지한 채 인터넷 상의 어느 망에도 자유롭게 접속 가능하도록 하기 위해서 단말이 원래 속해 있던 망의 게이트웨이에 Home 에이전트라는 기술을 탑재하여야 하고 단말이 현재 속해 있는 망의 게이트웨이에 Foreign 에이전트라는 기술을 탑재하여야 하지만, 본 발명을 적용하면 단말이 원래 속해 있던 망의 게이트웨이 구현에 관계없이 현재 속해 있는 망 내의 다양한 종류의 단말과의 통신 및 인터넷 접속을 가능하게 한다.In other words, the conventional technology applying the Mobile IP technology requires the terminal to be equipped with a technology called a home agent in the gateway of the network to which the terminal originally belongs so that the terminal can freely access any network on the Internet while maintaining its IP. The foreign agent should be equipped with a gateway of the current network. However, if the present invention is applied, communication and internet access with various types of terminals in the current network belong to the terminal regardless of the gateway implementation of the network to which the terminal originally belongs. Make it possible.

Claims (8)

단말간의 통신 및 단말의 인터넷 접속을 위한 게이트웨이 시스템에 있어서,In the gateway system for communication between the terminal and the Internet connection of the terminal, 이전 망의 IP 주소를 가진 단말로부터 ARP 요청이 수신된 경우 프록시 ARP 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 수단과,Means for transmitting a proxy ARP response message to the terminal when an ARP request is received from a terminal having an IP address of a previous network; 이전 망의 IP 주소를 갖는 단말과 그 단말과는 다른 IP 대역을 갖는 단말 간의 통신에 대해 ARP 캐쉬 정보를 참조하여 패킷 라우팅을 수행하는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템.And a means for performing packet routing with reference to ARP cache information for communication between a terminal having an IP address of a previous network and a terminal having a different IP band from the terminal. 제1항에 있어서, 프록시 ARP 응답은The method of claim 1, wherein the proxy ARP response is 단말에서의 타겟 IP가 자신의 IP와 일치하지 않고 그 타겟 IP가 ARP 캐쉬 테이블에도 존재하지 않는 경우 실행하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템.And if the target IP at the terminal does not match its own IP and the target IP does not exist in the ARP cache table. 제1항에 있어서, ARP 캐쉬 정보는The method of claim 1, wherein the ARP cache information is UPnP의 방송 메커니즘에 의해 망 내의 단말을 자동으로 탐색하여 획득하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템.Gateway system characterized in that the automatic discovery of the terminal in the network by the UPnP broadcast mechanism to obtain. 제1항에 있어서, 패킷 라우팅을 수행하는 수단은The apparatus of claim 1, wherein the means for performing packet routing is 아웃바운드(outbound) 패킷에 대해 타겟 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하지 않고 패킷의 송신원 주소도 공인 IP가 아니거나 공인 IP 주소이지만 게이트웨이가관장하는 인터페이스 IP 대역이 아닌 경우 송신원 주소를 NAT 공인 IP로 변환하며,For outbound packets, if the target address does not exist in the ARP cache table, and the source address of the packet is also not a public IP or a public IP address but is not the interface IP band governed by the gateway, the source address is converted to a NAT public IP. , 인바운드(inbound) 패킷에 대해 타겟 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하는 경우 목적지 주소를 기존 IP 주소로 변환하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템.And configure the target address to be converted to an existing IP address when the target address exists in the ARP cache table for inbound packets. 제4항에 있어서, 기존 IP 주소는 단말의 이전 망의 IP 주소 혹은 사설 IP 주소인 것을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템.The gateway system according to claim 4, wherein the existing IP address is an IP address or a private IP address of a previous network of the terminal. 단말간의 통신 및 단말의 인터넷 접속을 위한 게이트웨이 시스템의 패킷 처리 방법에 있어서,In the packet processing method of the gateway system for the communication between the terminal and the Internet connection of the terminal, 이전 망의 IP 주소를 가진 단말로부터 ARP 요청이 수신된 경우 타겟 IP가 자신의 IP와 일치하지 않고 그 타겟 IP가 ARP 캐쉬 테이블에도 존재하지 않으면 프록시 ARP 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계와,When the ARP request is received from the terminal having the IP address of the previous network, if the target IP does not match its IP and the target IP does not exist in the ARP cache table, transmitting a proxy ARP response message to the terminal; 프록시 ARP 응답 메시지를 수신한 상기 단말로부터 다른 IP 대역의 단말로의 아웃바운드 패킷이 수신되는 경우 ARP 캐쉬 정보를 참조하여 타겟 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하지 않고 패킷의 송신원 주소도 공인 IP가 아니거나 게이트웨이가 관장하는 인터페이스 IP 대역이 아닌 경우 송신원 주소를 NAT 공인 IP로 변환하여 패킷 라우팅을 수행하는 단계와,When an outbound packet is received from the terminal receiving the proxy ARP response message to the terminal in another IP band, the target address does not exist in the ARP cache table with reference to the ARP cache information, and the source address of the packet is not a public IP. Performing packet routing by translating a source address into a NAT public IP when the gateway is not in an interface IP band managed by the gateway; 상기 단말과 다른 IP 대역의 단말로부터 상기 단말로의 인바운드(inbound) 패킷이 수신되는 경우 ARP 캐쉬 정보를 참조하여 그 패킷의 목적지 주소가 ARP 캐쉬 테이블에 존재하면 그 패킷의 목적지 주소를 상기 단말의 기존 IP 주소로 변환하여 그 단말로 패킷을 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템의 패킷 처리 방법.When an inbound packet to the terminal is received from the terminal in a different IP band from the terminal, if the destination address of the packet exists in the ARP cache table with reference to ARP cache information, the destination address of the packet is stored in the existing terminal of the terminal. Transmitting the packet to the terminal by converting to an IP address, the packet processing method of the gateway system. 제6항에 있어서, 패킷 라우팅 실행 단계는7. The method of claim 6, wherein executing packet routing is 목적지 주소가 ARP 캐시 테이블에 존재하면 바로 해당 인터페이스로 패킷 포워딩을 수행하는 과정과,If the destination address exists in the ARP cache table, packet forwarding is performed to the corresponding interface. 목적지 주소가 ARP 캐시 테이블에 존재하지 않지만 패킷 송신원 주소가 공인 IP인 경우 NAT 주소 변환없이 패킷 라우팅을 수행하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템의 패킷 처리 방법.If the destination address does not exist in the ARP cache table but the packet source address is a public IP, the packet processing method of the gateway system comprising the step of performing packet routing without NAT address translation. 제6항에 있어서, 단말의 기존 IP 주소는 단말의 이전 망의 IP 주소 혹은 사설 IP 인것을 특징으로 하는 게이트웨이 시스템의 패킷 처리 방법.The method of claim 6, wherein the existing IP address of the terminal is an IP address or a private IP of the previous network of the terminal.
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