KR100535825B1

KR100535825B1 - Method for establishing homenetworking system with expanding IP address in edge LAN service segment and internet connection system having homegateway for realizing the method

Info

Publication number: KR100535825B1
Application number: KR10-2003-0023669A
Authority: KR
Inventors: 박성현
Original assignee: 주식회사 이지브로네트웍스
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2005-12-09
Also published as: KR20040089852A

Abstract

원격서비스관리서버에 랜구조의 에지(ELSS)망에 배정할 GPIP주소 리스트, CLPIP주소풀 리스트, 서브넷마스크정보 및 서브넷마스크정보 보다 확대된 가상서브넷마스크정보, ELSS 내에 포설된 장비 및 디폴트게이트웨이의 IP주소리스트 및 RH리스트(홈게이트웨이가 MAC 주소를 확보해야 하는 호스트들의 IP주소 리스트)등의 자원정보 데이터베이스를 구축하고, 홈게이트웨이 디폴트게이트웨이를 포함하는 복수의 IP공유방식의 디폴트게이트웨이를 ELSS 내의 가입자 댁 외부에 설치한 뒤, 브리지구조의 홈게이트웨이가 원격서비스관리서버로부터 가입자의 이용 약관에 부합하는 각 가입자별 자원정보를 받아, GPIP주소 또는 CLPIP주소를 가상서브넷마스크정보의 적용을 받는 가입자의 복수의 호스트에 매칭시키되, 홈게이트웨이는 가상 서브넷 마스크 정보에 의해 과도하게 확대된 것으로 오인된 서브넷 때문에 일부 원격 호스트에 대하여 인터넷 통신 두절의 부작용을 해소시킴과 동시에 댁내의 호스트들이 랜을 구성하고 댁내의 호스트들에게 할당할 IP주소를 확장하여 각종 인터넷 서비스를 제공한다. GPIP와 CLPIP양자는 가상서브넷마스크에 의해 결정되는 IP 그룹 중의 어느 한 그룹에 속하며, CLPIP 주소 풀은 IP 그룹의 일부에서 선택된다. GPIP address list, CLPIP address pool list, subnet mask information, and subnet mask information expanded to the remote service management server to the LAN structure edge (ELSS) network, IPs of the devices and default gateways installed in the ELSS. Construct a resource information database such as an address list and an RH list (a list of IP addresses of hosts for which the home gateway should obtain a MAC address), and set up a plurality of IP sharing default gateways including the home gateway default gateway in the subscriber's home. After the external installation, the bridge-structured home gateway receives resource information of each subscriber conforming to the subscriber's terms of use from the remote service management server, and the GPIP address or CLPIP address is applied to the virtual subnet mask information. Matches the host, but the home gateway uses the virtual subnet mask The subnet, which was mistaken for being enlarged, eliminates the side effects of internet communication failure for some remote hosts, and also provides various Internet services by expanding the IP addresses that the hosts in the house configure LAN and assign to the hosts in the house. . Both GPIP and CLPIP belong to one of the IP groups determined by the virtual subnet mask, and the CLPIP address pool is selected from a portion of the IP group.

Description

An Internet access system including a home gateway that implements a method and a home gateway for extending the IP address to be allocated to premises hosts of each subscriber in an edge network of a LAN structure, without routing by premises hosts having different subnets. {Method for establishing homenetworking system with expanding IP address in edge LAN service segment and internet connection system having homegateway for realizing the method}

본 발명은 인터넷 접속 시스템 및 인터넷 접속 방법에 관한 것으로서, 특히 랜 구조의 에지망을 통해 가입자 가구 내에 랜을 구현함과 동시에 각 가입자의 호스트들에 부여될 IP 어드레스를 확장시키고 그리고 확장된 IP어드레스를 이용하여 각 가입자의 호스트들이 독립적으로 인터넷망에 접속하도록 하는 방법 및 이러한 방법을 구현시키는 홈게이트웨이를 구비한 인터넷 접속 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an internet access system and an internet access method, and more particularly, to implement a LAN in a subscriber household through an edge network of a LAN structure, to simultaneously extend an IP address to be given to hosts of each subscriber, and to provide an extended IP address. The present invention relates to a method of allowing each subscriber's hosts to independently connect to an internet network, and to an internet access system having a home gateway for implementing the method.

인터넷이 널리 보급됨에 따라, 일반인들은 인터넷망을 통해서 지역적, 시간적인 제약을 받지 않고 다양한 정보를 손쉽게 접할 수 있게 되었으며, 나아가, 최근에는 인터넷망을 거쳐 정보의 검색 및 습득 외에도, 방송국으로부터 제공되는 음성, 음악, 정지 화상 및 동화상 등을 개인용 컴퓨터 또는 모바일폰 등으로 제공받고 있는 통방융합 서비스가 제공되기 시작하고 있는 실정이다. 또한, 인터넷을 통한 통신 서비스는 각 가정의 가전 기기 또는 각 사무실의 사무용 장비들에도 결합되어, 이들 기기 또는 장비들을 인터넷망을 통해 원격에서 제어하는 기술이 개발되고 있는 실정이다. With the widespread use of the Internet, the general public can easily access a variety of information through local and time constraints through the Internet network. In addition, in addition to searching and acquiring information through the Internet, voices provided by broadcasting stations are recently available. In recent years, the convergence service that provides music, still images, moving pictures, etc. to personal computers or mobile phones is beginning to be provided. In addition, the communication service via the Internet is also coupled to the home appliances of each home or office equipment of each office, technology for controlling these devices or equipment remotely through the Internet network has been developed.

따라서, 각 가입자의 댁내에서는 오직 하나의 호스트만이 인터넷 통신을 하는 것이 아니라 복수개의 호스트(복수의 컴퓨터 외에, 정보 가전, 디지털 TV, 헬스 케어 기기들)가 인터넷 통신을 하게 되며, 복수개의 호스트들이 사용됨에 따라 각 가입자 내에서 랜을 구성할 필요성이 생기게 되었다. 즉, 인터넷망을 통한 홈 네트워킹 구현의 필요성이 대두되고 있다. Therefore, not only one host communicates with each other in the home of each subscriber, but a plurality of hosts (in addition to a plurality of computers, information appliances, digital TVs, and health care devices) communicate with the Internet. As used, there is a need to configure a LAN within each subscriber. In other words, the need for home networking through the Internet has emerged.

한편, 인터넷망은 크게 ISP의 백본망, POP(Point Of Presence)망 및 소비자에게 연결된 에지망으로 구성된다. 백본망은 기간 인터넷 통신망으로서 수십 내지 수백 Gbps의 전송속도를 가지며, POP망은 각 지역에 존재하는 지역 통신 센터 또는 통신 기지를 의미하는 것으로, 백본망의 분지망이며, 에지망은 POP에서 최종 소비자의 각 가정에 까지 이르는 망을 의미한다. 현재 우리나라의 에지망 구조는 이더넷 랜 구조가 사용되고 있으며, 특히 최근 건설되기 시작한 사이버 아파트의 경우는 전형적인 이더넷 구조이며 VDSL 경우에는 MDF 통신실 내부가 이더넷 구조로 되어 있다. 그리고 정보 통신부에 따르면, 새로 건설되는 단독 주택이나 중소형 빌딩에도 FTTH(fiber to the home) 방식의 하나인 EtherPON (ethernet Passive Optical Network)이 투입될 예정이며, 이러한 EtherPON도 이더넷 랜 구조로 되어 있다. 이하에서는 이러한 에지 망 구조를 에지랜 서비스 세그먼트(ELSS:Edge LAN Service Segment)라고 한다. 여기서 세그먼트 란 OSI 모델의 제 3 계층의 라우팅 없이도, 제 2 계층의 MAC 주소 만으로 랜 통신이 이루어질 수 있는 망 구간을 의미하는 것으로 하나의 랜은 하나의 세그먼트가 된다. On the other hand, the Internet network is mainly composed of the ISP backbone network, POP (Point Of Presence) network and the edge network connected to the consumer. The backbone network is a backbone network, which has a transmission rate of tens to hundreds of Gbps. The POP network means a regional communication center or a communication base existing in each region. The backbone network is a branch network of the backbone network. Means a network that leads to each family. Currently, the edge network structure of Korea is using the Ethernet LAN structure, especially in the case of cyber apartments, which have recently been constructed, the typical Ethernet structure, and in the case of VDSL, the Ethernet structure inside the MDF communication room. In addition, according to the Ministry of Information and Communication, EtherPON (Ethernet Passive Optical Network), which is one of the fiber to the home (FTTH) method, will be introduced in newly constructed single-family homes and small and medium-sized buildings. Hereinafter, such an edge network structure is called an edge LAN service segment (ELSS). In this case, the segment refers to a network section in which LAN communication can be performed using only the MAC address of the second layer without routing the third layer of the OSI model. One LAN becomes one segment.

그런데, 전술한 에지망 구조를 이용하여, 홈 네트워킹 서비스를 실현시키기 위해서는 댁내 가입자 호스트들이 사용할 IP주소가 확장되어야 하며, 이러한 호스트들이 댁내에서 동일 랜 세그먼트를 형성해야 하고, IP 주소 사용에 대한 과금 체계가 정립되어야 한다.However, by using the aforementioned edge network architecture, and in order to realize a home network service to be extended, the IP address for use by the premises subscriber host, these hosts are to be formed in the same LAN segment, in premises, the billing for the IP addresses A system must be established.

IP 주소 확장에 대해 살펴보면, 현재와 같이 유동 공인 IP 주소 하나를 연결하는데 약 3만원이 소요되고 추가 1개당 1만원 이상이 소요되는 현 가격 체계에서는 복수의 호스트들에게 복수의 공인 IP주소를 부여하는 것은 경제성에도 맞지 않고 IP의 고갈 부족 문제를 해결할 수 없어서 공인 IP 주소의 사용은 사실상 불가능하다. 이에 경제적인 방법으로 인터넷 통신을 가능케하는 IP 주소의 확장이 요구되며 이러한 방법 중의 하나가 IP공유 방식으로, IP 공유 라우터(이를 NAPT(Network Address Port Tanslation)라 부른다.)를 이용하는 것이다. Looking at the IP address extension, the current price system that costs about 30,000 won to connect one floating public IP address and more than 10,000 won for each additional one gives a plurality of public IP addresses to multiple hosts. This is not economical and the lack of IP deficiency can not be solved, so the use of public IP addresses is virtually impossible. This requires an expansion of IP addresses that enable Internet communication in an economical way. One of these methods is IP sharing, which uses an IP sharing router (called Network Address Port Tanslation (NAPT)).

IP 공유 방식이란 IP 공유 라우터에 하나의 공인 IP 주소를 부여하고 이를 여러개의 사설 IP 주소로 1:N 매칭시켜 사용하는 것으로서, IP 공유 라우터가 아웃바운드 트래픽의 목적지 IP 주소와 소스의 TCP/UDP 포트를 기억하였다가 인바운드 트래픽의 소스 IP 주소가 전술한 아웃바운트 트래픽의 목적지 IP 주소가 됨이 확인되고 또한 인바운드 목적지 TCP/UDP 포트가 아웃바운드 트래픽의 포트임이 확인되면, 아웃바운드 트래픽을 일으킨 로칼 호스트로 인바운드 트래픽을 전달하도록 되어 있다. 그런데, IP 공유 방식은 다음과 같은 문제점을 안고 있다.The IP sharing method is to assign one public IP address to the IP sharing router and match it 1: N with several private IP addresses. The IP sharing router uses the destination IP address of outbound traffic and the TCP / UDP port of the source. If the memory was a destination IP address, source IP address, the aforementioned out Bount traffic inbound traffic search is confirmed also confirmed that the port of the inbound destination TCP / UDP ports outbound traffic, local causing the outbound traffic It is intended to forward inbound traffic to the host. However, the IP sharing scheme has the following problems.

첫째, 통신 애플리케이션 중에는, 트래픽의 페이로드( payload) 안에서, 앞으로 사용될 IP 주소 또는 포트 정보를 협상하여 이를 바꾸어 버리는 애플리케이션들이 있다. 이런 경우, IP 공유 라우터는 제대로 대응하지 못 하게 되어 결국 호스트가 인터넷망에 접속되지 못하여 통신이 두절된다. 그런데 상당수의 멀티미디어 통신 애플리케이션들이 이런 방식으로 이루어진다.First, among communication applications, there are applications that negotiate and replace IP addresses or port information to be used in the payload of traffic. In this case, the IP sharing router cannot respond properly and eventually the host is not connected to the Internet network, thereby losing communication. However, many multimedia communication applications work this way.

둘째, 보안 애플리케이션 중에는 호스트가 자신이 사용중인 IP 주소와 포트 번호로 인증헤더(Authentication Header)를 만들고 이를 패킷에 포함시키고, 상대방으로 하여금, 엔벌로프(envolpe)에 있는 IP 주소와 포트 번호가 이 인증헤더에 있는 것과 일치하는 지를 보아서, 통신을 성립시키는 IPSec(IP Security Protocol)가 있다. 이 경우에, 인증헤더는 호스트가 사용하는 사설 IP주소를 포함하게 되고 엔벌로프는 IP 공유 라우터의 공인 IP 주소를 포함하게 되므로, 결국, 상대방은 데이터를 무효처리하게 되어 통신이 이루어지지 않게 된다.Second, during a security application, the host creates an Authentication Header with the IP address and port number it is using and includes it in the packet, and the other side tells the other party that the IP address and port number in the envelope There is an IP Security Protocol (IPSec) that establishes communication by seeing if it matches what is in the header. In this case, the authentication header includes the private IP address used by the host and the envelope includes the public IP address of the IP sharing router, so that the other party invalidates the data and no communication is performed.

세째, 하나의 호스트가 서로 다른 IP 주소를 갖는 제공자로부터 여러 개의 포트를 사용하여 스티리밍을 받는 경우이다. 인터넷 디지털 TV가 이런 경우에 속한다. 메인 화면에는 연속극이 방영되지만, 그 주인공이 입은 티셔츠를 클릭하면 작은 부속 화면에서 티셔츠 선전이 나온다. 이러한 방식의 서비스를 하이퍼 스트리밍이라고 하는데, 이는 결국 가입자 호스트가 상대방 호스트의 IP 주소와 포트를 매우 역동적으로 협상해 가면서 통신한다는 것을 의미한다. IP 공유 라우터는 이런 종류의 서비스에 관해 매우 취약한 구조를 가지고 있다.Third, a host can be streamed using multiple ports from providers with different IP addresses. Internet digital TV is one of these cases. A soap opera is shown on the main screen, but when you click on the T-shirt worn by the main character, a T-shirt propaganda appears in a small sub-screen. This type of service is called hyperstreaming, which means that subscriber hosts communicate with each other very dynamically negotiating the IP address and port of the other host. IP sharing routers are very vulnerable to this kind of service.

그리고, 공유기 방식은, IPv6가 실현될 경우, IP 주소의 부족 현상은 없어지므로, 공유기 방식은 아무 쓸모없게 된다는 점이다. IPv6 가 될 경우에 한 가정 안에도 수십개 이상의 공인 고정 IP 가 존재하게 되므로, 각 호스트 또는 각 호스트의 IP 주소의 목적과 용도에 맞게 그들의 트래픽을 관리하지 않으면, ELSS, POP 그리고 백본망으로 엄청난 트래픽이 오고 갈 수 있어서, 이들 인터넷망 장비에 대대적인 투자가 수반되게 되어 경제성이 상당히 떨어지게 된다. The router method is that when IPv6 is realized, the shortage of IP addresses is eliminated, and thus the router method becomes useless. With IPv6, there are dozens of public static IPs in the same home, so if you don't manage their traffic for the purpose and purpose of each host or each host's IP address, there's a lot of traffic going into ELSS, POP and backbone. It can come and go, which entails significant investments in these Internet equipment, which can significantly reduce economics.

한편, IP 주소를 확장하는 다른 하나의 방법으로 공유 기능의 라우터가 아닌 정식 라우터를 각 가입자에 설치하는 것이다. 이 경우, 우선 라우터 용도로 두개의 고정 공인 IP 주소가 소요되고 각 가정 내의 호스트들 역시 라우터와 동일한 대역의 공인 IP 주소를 받아야 하므로, 엄청난 수의 공인 IP 주소가 필요하게 되므로, 현재의 기술로서는 IP 주소의 고갈을 초래할 뿐이다. On the other hand, another way to expand the IP address is to install a regular router in each subscriber, rather than a router with a sharing function. In this case, two static public IP addresses are required first for the purpose of the router, and hosts in each household must also receive public IP addresses in the same band as the router, which requires a huge number of public IP addresses. It only results in exhaustion of addresses.

홈 네트워크의 구성면에서 살펴보면, NAPT가 댁내에 마련되어 댁내의 일부 호스트들에게 IP공유 방식에 의한 사설 IP를 부여하고 다른 일부의 호스트들에게 공인 IP주소를 부여할 경우에, 이들의 서브넷마스크 정보에 의해 결정되는 네트워크부가 서로 상이하게 되므로, 댁내에서 공인 IP주소를 사용하는 호스트와 사설 IP 주소를 사용하는 호스트들 간에 랜이 형성되지 못한다는 문제점이 발생한다.In terms of the configuration of the home network, when the NAPT is set up in the house to give some hosts in the house a private IP by IP sharing method and give some other hosts a public IP address, the subnet mask information Since the determined network parts are different from each other, a problem arises in that a LAN cannot be formed between a host using a public IP address and a host using a private IP address in the home.

과금면에서 보면, 각 가입자 내의 복수의 호스트들이 복수의 IP 주소를 가지고 인터넷망에 접속함에 따라, 각 호스트들로부터 유발된 트래픽의 양에 의한 과금이 어렵게 되었다. 특히, 통방융합서비스가 본격적으로 시작되면, 트래픽에 의한 과금은 더욱 문제가 될 것이며, 따라서 새로운 과금체계의 개발이 요구되고 있다. 결국 과금은 통신 트래픽의 양에 의해 결정되기 보다 기기의 용도 즉, 기기가 사용하는 IP 주소의 종류에 따라 결정되는 것이 바람직하게 되었다. 예를 들어, 공인 IP 주소를 사용하여 인터넷 서비스를 받기 위해 통신 모듈을 사용하는 비용과, NAPT 방식의 사설 IP 주소를 사용하여 인터넷 서비스를 받기 위해 통신 모듈을 사용하는 비용, 그리고, 아파트와 같은 공동 주택 내에서의 서비스를 받기위해 사설 IP 주소를 사용하는 통신 모듈을 사용하는 비용 등을 서로 다르게 결정하는 과금체계가 요구되게 되었다. In terms of billing, as a plurality of hosts in each subscriber access the Internet with a plurality of IP addresses, billing by the amount of traffic generated from each host becomes difficult. In particular, when the convergence convergence service starts in earnest, charging by traffic will become more problematic, and therefore, development of a new charging system is required. In the end, it is preferable that the billing is determined not by the amount of communication traffic but by the purpose of the device, that is, the type of IP address used by the device. For example, the cost of using a communication module to receive Internet service using a public IP address, the cost of using a communication module to receive Internet service using a private IP address of a NAPT method, and a common such as an apartment. There is a need for a billing system that determines the cost of using a communication module that uses a private IP address to receive services in a house.

따라서 본 발명의 목적은, ELSS의 각 가입자 댁내의 호스트들에게 진짜 공인 IP와 사설 IP인 CLPIP를 혼재하여 충분하게 부여할 수 있도록 IP 주소를 확장할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for extending an IP address so that a host of each subscriber's home of the ELSS can be sufficiently mixed with a real public IP and a private IP CLPIP.

본 발명의 다른 목적은, ELSS의 각 가입자 호스트들이 진짜 공인 IP와 사설 IP인 CLPIP를 혼재하여 부여받았음에도 불구하고 댁내에서 하나의 랜세그먼트를 형성함과 동시에 그에 수반되는 부작용을 해소하여 원활하게 인터넷에 접속하도록 하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention, even though each subscriber host of the ELSS is given a mixture of the real public IP and the private IP CLPIP to form a single LAN segment in the house and at the same time eliminate the side effects associated with the Internet smoothly To provide a way to access

본 발명의 또 다른 목적은, ELSS의 각 가입자에 속하는 복수의 호스트들이 댁내 랜세그먼트를 형성하면서 각각 독립적으로 인터넷 통신을 할 수 있도록 하는 홈게이트웨이를 포함하는 인터넷 접속 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide an internet access system including a home gateway that allows a plurality of hosts belonging to each subscriber of an ELSS to independently communicate with each other while forming a home LAN segment.

본 발명의 또 다른 목적은, ELSS의 각 가입자에 속하는 복수의 호스트들의 독립적인 인터넷 통신에 따른 과금체계를 효율적으로 운영하도록 하는 홈게이트웨이 및 서비스 종류별 디폴트 게이트웨이를 포함하는 인터넷 접속 시스템을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide an Internet access system including a home gateway and a default gateway for each service type to efficiently operate a charging system according to independent internet communication of a plurality of hosts belonging to each subscriber of an ELSS.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 에지라우터가 설치되어 있는 랜 구조의 에지망 내의 각 가입자들 댁내에 설치된 복수의 호스트들에게 인터넷망을 통해 인터넷 접속 서비스를 제공하는 시스템을 구축하기 위해, 인터넷 서비스 제공자 측에 마련된 원격 서비스 관리 서버에, 랜구조의 에지망 내 각 가정의 주소 정보, 랜구조의 에지망에 배정할 GPIP 주소 리스트, CLPIP 주소 풀 리스트, 서브넷마스크 정보 및 서브넷마스크 정보에 의한 네트워크부 보다 확대된 네트워크부를 구성하도록 하는 가상 서브넷마스크 정보, 랜구조의 에지망 내에 포설된 장비 및 디폴트게이트웨이의 IP 주소 리스트 및 RH 리스트를 포함하는 자원 정보에 대한 데이터베이스를 구축한다. 여기서 GPIP 주소와 CLPIP 주소 양자는 인터넷 서비스 제공자가 설정한가상 서브넷 마스크에 의해 결정되는 공인 IP 그룹 중의 어느 한 그룹에 속하며, CLPIP 주소 풀은 전체 IP 주소를 가상 서브넷 마스크로 그룹 분할한 IP 그룹의 일부에서 선택된 것이며, RH리스트는 후술하는 홈게이트웨이가 MAC 주소를 확보해야 하는 호스트들의 IP 주소 리스트를 말한다. In order to achieve the object of the present invention, in order to build a system for providing an Internet access service through the Internet to a plurality of hosts installed in each subscriber's premises in the edge network of the LAN structure that the edge router is installed, Internet service provider On the remote service management server provided on the network side, the network information based on the address information of each household in the edge network of the LAN structure, the GPIP address list to be assigned to the edge network of the LAN structure, the CLPIP address pool list, the subnet mask information, and the subnet mask information. A database is constructed of resource information including virtual subnet mask information for configuring an expanded network unit, equipment installed in an edge network of a LAN structure, and an IP address list and an RH list of a default gateway. Where both the GPIP address and the CLPIP address belong to one of the public IP groups determined by the virtual subnet mask set by the Internet service provider, and the CLPIP address pool is part of an IP group that groups the entire IP address into a virtual subnet mask. The RH list refers to a list of IP addresses of hosts whose home gateways, which will be described later, need to secure MAC addresses.

그리고, 일측의 네트워크 인터페이스에는 GPIP 주소가 부여되고 다른 측의 네트워크 인터페이스에는 CLPIP 주소가 부여되어 있는 홈게이트웨이 디폴트게이트웨이를 포함하는 복수의 IP 공유 방식의 디폴트게이트웨이를 상기 랜구조의 에지망 내의 가입자 댁 외부에 설치한다. In addition, a plurality of IP sharing default gateways, including a home gateway default gateway having a GPIP address assigned to one network interface and a CLPIP address assigned to the other network interface, are external to the subscriber's home in the edge network of the LAN structure. Install on.

다음, 홈게이트웨이 디폴트게이트웨이와 통신하여 원격 서비스 관리 서버로부터 가입자의 이용 약관에 부합하는 각 가입자별 자원 정보를 내려 받아, GPIP 주소 또는 CLPIP 주소를 각 가입자의 복수의 호스트에 매칭시키는 브리지 구조의 홈게이트웨이를 각 가입자 댁에 설치한다. 그런데, 홈게이트웨이와 복수의 호스트들에게는 인터넷 서비스 제공자로부터 내려받은 가상 서브넷 마스크 정보가 적용된다. Next, it communicates with the home gateway default gateway and downloads resource information for each subscriber from the remote service management server according to the subscriber's terms of use, and matches the GPIP address or CLPIP address to a plurality of hosts of each subscriber. Install at each subscriber's house. However, the virtual subnet mask information downloaded from the Internet service provider is applied to the home gateway and the plurality of hosts.

그리고 홈게이트웨이는, 댁내 호스트가 발생시킨 메시지의 종류를 판단하는 필터; RH리스트에 포함된 IP 주소들에 대한 MAC 주소가 저장되어 있는 ARP 캐쉬; 및 필터의 판단 결과 메시지가 ARP요구 메시지인 경우에, 댁내 호스트가 발생시킨 ARP요구 메시지에 대해서 IP 그룹 정보, 자원 정보의 GPIP 주소 리스트, CLPIP 주소 풀 리스트, RH 리스트, 랜구조의 에지망 장비의 IP 주소 리스트를 참고로 하여 목적 IP 주소의 MAC 주소 또는 메시지를 발생시킨 호스트가 속한 디폴트게이트웨이의 MAC주소를 상기 메시지를 발생시킨 호스트에 알려주고, ELSS 망 장비 또는 디폴트게이트웨이가 던진 ARP요구 메시지가 홈게이트웨이 또는 댁내 호스트에 대한 것일 때 홈게이트웨이의 MAC을 알려주는 ARP 핸들러; 그리고 상향 트래픽에 관해서는 발신지 MAC을 홈 게이트웨이 자신의 MAC으로 바꾸어 내보내고, 하향 트래픽에 대해서는 목적지 MAC을 그 트래픽의 목적지 IP 주소에 해당하는 댁내 호스트의 MAC 주소로 바꾸어 전달하는 MAC 변환 모듈을 포함한다. The home gateway includes: a filter for determining the type of message generated by the home host; An ARP cache storing MAC addresses of IP addresses included in the RH list; And if the message determined by the filter is an ARP request message, the IP group information, the GPIP address list of the resource information, the CLPIP address pool list, the RH list, and the LAN structure of the edge network device. By referring to the IP address list, the MAC address of the destination IP address or the MAC address of the default gateway to which the host originating the message is informed to the host generating the message, and the ARP request message thrown by the ELSS network device or the default gateway is displayed. Or an ARP handler informing the home gateway's MAC when it is for a home host; The uplink traffic includes a MAC conversion module for converting the source MAC to the home gateway's own MAC, and converting the destination MAC to the MAC address of the home host corresponding to the destination IP address of the traffic.

구체적인 예로서, 서브넷 마스크 정보는 "/21" 이며, 가상 서브넷 마스크 정보는 "/4"일 수 있으며, 복수의 호스트들은, 컴퓨터, 가전 기기, VoIP 용 기기 그리고 헬스 케어 기기를 포함하고, 상기 IP 공유 방식의 디폴트 게이트웨이는 NAPT 서비스용 디폴트 게이트웨이, 가전 기기용 디폴트게이트웨이, VoIP용 디폴트게이트웨이 그리고 헬스 케어 디폴트게이트웨이를 포함할 수 있다. As a specific example, the subnet mask information may be "/ 21", the virtual subnet mask information may be "/ 4", and the plurality of hosts include a computer, a home appliance, a device for VoIP, and a healthcare device, and the IP The shared default gateway may include a default gateway for NAPT service, a default gateway for home appliances, a default gateway for VoIP, and a healthcare default gateway.

한편, 홈게이트웨이가 댁내 호스트가 발생시킨 ARP 요구 및 망내 장비 또는 디폴트게이웨이가 발생시킨 ARP 요구에 응답하기 이전에, 홈게이트웨이는 RH리스트에 포함된 IP 주소들에 대한 MAC 주소를 파악하기 위한 ARP 요구를 하여 그 결과를 홈게이트웨이에 마련된 메모리의 ARP 캐쉬에 저장해 둔다. On the other hand, before the home gateway responds to the ARP request generated by the home host and the ARP request generated by the in-house equipment or the default gateway, the home gateway determines the ARP to determine the MAC addresses of the IP addresses included in the RH list. The request is stored in the ARP cache of memory provided in the home gateway.

그리고, 홈게이트웨이가 댁내 호스트가 발생시킨 ARP 요구에 응답하는 프로세스는, ARP요구 메시지에서 거론되는 타겟 IP 주소가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP주소 대역이 속한 IP 그룹에 포함되는지 여부를 검사하는 단계; 포함되지 않으면 ARP요구메시지를 발생시킨 호스트에게 그가 속한 디폴트게이트웨이의 MAC값을 알려주는 단계; 타겟 IP 주소가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP 주소 대역이 속한 IP 그룹에 포함되어 있으면, 그 다음에는 CLPIP 주소 풀 리스트에 속한 IP 주소인지 판단하는 단계, 판단 결과, 타겟 IP 주소가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP 주소 대역이 속한 IP 그룹에 포함되어 있으면 RH리스트에 기초하여 상기 ARP 캐쉬에 저장되어 있는 MAC 값이 있는 경우 그 MAC 값을 알려주는 단계; 타겟 IP 주소가 타겟 IP 주소가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP 주소 대역이 속한 IP 그룹에 속해 있는데, CLPIP 주소 풀에 속해 있지 않으면 GPIP 주소 리스트에 속한 IP 주소 인가를 살피는 단계; 타겟 IP 주소가 GPIP 주소 리스트에 속해 있으면, RH리스트에 근거하여 ARP 캐쉬에 저장되어 있는 MAC값이 있는 경우 그 MAC 값을 알려주는 단계; 및 타겟 IP 주소가 타겟 IP 주소가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP 주소 대역이 속한 IP 그룹에 속해 있는데 CLPIP 주소 풀에도 속해 있지 않고, GPIP 주소 리스트에도 속해 있지 않으면, ARP요구메시지를 발생시킨 호스트에게 그 호스트가 속한 DG의 MAC값을 알려준 단계를 포함한다. In addition, the process of the home gateway responding to the ARP request generated by the home host includes: checking whether the target IP address mentioned in the ARP request message is included in the IP group to which the IP address band of only the ELSS to which it belongs belongs; Not including the MAC value of the default gateway to which the ARP request message is generated; If the target IP address is included in the IP group to which the IP address band of only ELSS to which it belongs, then determining whether it is an IP address belonging to the CLPIP address pool list, and as a result, the target IP address is the only ELSS to which it belongs. Notifying the MAC value when there is a MAC value stored in the ARP cache based on the RH list when the IP address band belongs to the IP group to which the IP address band belongs; If the target IP address belongs to an IP group to which the target IP address belongs to only the IP address band of the ELSS to which it belongs, and does not belong to the CLPIP address pool, checking whether the target IP address belongs to the IPIP address list; If the target IP address belongs to the GPIP address list, informing the MAC value if there is a MAC value stored in the ARP cache based on the RH list; And if the target IP address belongs to the IP group to which the target IP address belongs to only the ELSS IP address band to which it belongs, but not to the CLPIP address pool and to the GPIP address list, the host that originated the ARP request message is sent to the host. And providing the MAC value of the DG to which the host belongs.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 홈게이트를 포함하는 인터넷 접속 방법 및 이를 구현하는 인터넷 접속 시스템을 설명한다. Hereinafter, an internet access method including a home gate and an internet access system implementing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일예에 따른 인터넷 접속 시스템의 개략도를 나타낸다. 도1 및 후술하는 도 2에서은 "①"은 단지 랜인 ELSS를 나타내고, "②"은 댁내 랜을 나타낸다. 1 is a schematic diagram of an internet access system according to an embodiment of the present invention. In Fig. 1 and Fig. 2 described later, " 1 " represents only the ELSS which is a LAN, and " 2 "

본 발명의 일예에 따른 인터넷 접속 시스템은 ISP의 서비스 센터에 설치되어 있는 원격 서비스 관리 서버(11), ELSS 내에서 서비스 종류에 따라 설치되는 하나 이상의 디폴트 게이트웨이(DG; 12, 13, 15) 및 ELSS의 복수의 가입자 각각의 댁에 설치되는 홈게이트웨이(HG;17)를 포함한다. 서비스의 종류란, ELSS 단지내의 IP 공유기(IP 공유 방식의 디폴트 게이트웨이)를 통해 인터넷에 접속하는 서비스, IP공유기를 경유하지 않고 바로 인터넷에 접속하는 서비스, 단지내 가전 제어 전용 IP 공유 방식의 DG를 통한 인터넷 접속 서비스, 단지내 VoIP 전용 IP 공유 방식의 DG를 통한 인터넷 접속 서비스 또는 단지내 컨텐츠 서버에 연결되어 컨텐츠 서비스를 포함한다. ELSS의 하나로서 VDSL 서비스, EtherPON(Ethernet Passive Optical Network) 서비스 등이 제공되고 있는 아파트 단지 또는 사이버 아파트 등을 들 수 있으며, 이 경우에 각 층, 각 동에 스위치(미도시)가 포설되어 있으며 ELSS와 ISP의 경계면에는 OSI의 제 3계층에서 동작하는 L3스위치인 에지 라우터(12)가 이미 포설되어 있는 상태이다. 그리고 가입자의 댁내에는 복수의 호스트(19a, 19b)가 HG(17)에 연결되어 있어서 댁 내에서 랜 세그먼트를 형성하도록 한다. Internet access system according to an embodiment of the present invention is a remote service management server 11 installed in the service center of the ISP, one or more default gateway (DG; 12, 13, 15) and ELSS installed according to the service type in the ELSS It includes a home gateway (HG) 17 is installed in the home of each of the plurality of subscribers. The type of service is a service that connects to the Internet through an IP sharer (the default gateway of IP sharing method) in the ELSS complex, a service that directly accesses the Internet without passing through the IP sharer, and a DG using an IP sharing method dedicated to controlling home appliances in the complex. The Internet access service, the Internet access service through the DG of the VoIP-only IP sharing scheme in the complex, or the content server connected to the content server in the complex include. One of the ELSSs is an apartment complex or cyber apartment where VDSL service or EtherPON (Ethernet Passive Optical Network) service is provided.In this case, a switch (not shown) is installed on each floor and each building, and the ELSS The edge router 12, which is an L3 switch operating in the third layer of OSI, is already installed at the interface between the and ISP. In the subscriber's home, a plurality of hosts 19a and 19b are connected to the HG 17 to form a LAN segment in the home.

본 실시예에서는 댁내 호스트 중의 일부인 호스트(19a)가 공인 IP 주소(GPIP)를 이용하여 공유기를 경유하지 않고 인터넷망에 접속하여 ISP로부터 서비스(오리지날 인터넷 서비스)를 받고자 하는 경우와, 댁내 호스트 중의 다른 일부인 호스트(19b)가 이후에서 설명할 CLPIP (Common Localized Public IP) 주소를 사용하여 공유기를 통해 인터넷 접속 서비스를 받고자 하는 경우(NAPT 인터넷 서비스)에 대해서만 설명한다. In this embodiment, the host 19a, which is a part of the home host, wants to receive a service (original internet service) from the ISP by connecting to the Internet network without using a public router by using a public IP address (GPIP). Only the case where a host 19b wants to receive an Internet access service through a router using a Common Localized Public IP (CLPIP) address, which will be described later (NAPT Internet Service) will be described.

원격 서비스 관리 서버(11)는 각 ELSS의 주소 정보, 각 ELSS에 배정할 공인 IP 주소 그룹, CLPIP(Common Localized Public IP) 주소 풀, 서브넷마스크(SM:Subnet Mask) 정보, 가상 서브넷마스크(VSM:Virtual SM) 정보, 밴드위스 관리 지침 정보, ELSS별 DG의 IP 주소, ELSS별 RH(Relevant Host) 리스트 등을 관리하고 있으며, 가입자 개개인의 이용 약관 내용을 입력받아 그에 해당하는 서비스 제공 내용에 부합하도록, 각 ELSS의 L3 스위치(12)를 포함한 DG(13, 15), HG(17) 등의 망내 장비에 공인 IP 주소, CLPIP(Common Localized Public IP) 주소, SM정보, 가상 서브넷마스크(Virtual Subnetmask; VSM) 정보 및 RH(Relevant Host) 리스트를 전달하며 또한 HG(17)에 ELSS의 상향 트래픽 및 하향 트래픽에 대한 밴드위스 관리 지침을 전달한다. 그리고 HG(17)는 이들에 연결된 호스트들의 IP 주소 부여 상태, 트래픽 상태 등을 원격 서비스 관리서버(11)에 전달한다. 여기서, ELSS 내의 가입자 댁내의 호스트(19a, 19b)와 HG(17)에 부여되는 VSM은 L3 스위치(12)와 HG(17) 사이에 마련된 DG(13, 15)에게 부여되는 SM과 비교하여 서브넷 마스크 범위가 확대된 것을 나타내며 이에 대해서는 후술한다. The remote service management server 11 may include address information of each ELSS, a group of public IP addresses to be assigned to each ELSS, a Common Localized Public IP (CLPIP) address pool, subnet mask (SM) information, and a virtual subnet mask (VSM). Virtual SM) information, Bandwiss management guideline information, DG IP address of ELSS, Relevant Host (RH) list by ELSS, etc. are managed, and each subscriber's terms of use are inputted to meet the corresponding service provisions. A public IP address, a CLPIP (Common Localized Public IP) address, SM information, and a virtual subnet mask (Virtual Subnetmask) to network devices such as DGs 13 and 15 and HG 17 including L3 switches 12 of each ELSS; VSM) information and a list of Relevant Hosts (RHs) are also transmitted to the HG 17, and a bandwidth management guide for uplink and downlink traffic of the ELSS is transmitted. The HG 17 transmits the IP address assignment status, traffic status, etc. of the hosts connected thereto to the remote service management server 11. Here, the VSM granted to the hosts 19a and 19b and the HG 17 in the subscriber premises in the ELSS is compared to the SM granted to the DGs 13 and 15 provided between the L3 switch 12 and the HG 17. The mask range is enlarged and will be described later.

전술한 공인 IP 주소는, 인터넷 표준에 의한 공인 IP 주소를 말하는 것으로서, 이후에 CLPIP주소 또한 공인 IP 주소 중의 일부를 로칼 IP 주소를 사용하므로, 후자와 구분하기 위해 특히 전자의 공인 IP 주소를 진짜 공인 IP(Genuine Public IP; GPIP) 주소라고 한다. CLPIP주소는 VSM에 의해 전체 공인IP 주소를 몇개의 그룹으로 나누고 나서 각 IP 그룹에서 ISP가 선택한 일부 공인 IP들을 떼어내어 각 ELSS내에서 로칼 IP주소로 사용한 것을 말하는 것으로서, 통상적으로 사용되는 사설 IP 주소 구간을 제외한 구간에서 연속적으로 또는 몇개의 분리된 서브 구간 형태로 선택될 수 있다. 여기서, CLPIP주소로 선택된 공인 IP 주소는 GPIP주소로 사용할 수 없으며 어느 하나의 CLPIP주소 풀은 같은 IP 그룹에 속하는 여러개의 단지에서 공통으로 사용할 수 있다. 따라서, ISP가 각 ELSS의 가입자 댁내의 호스트들에 배정할 IP 주소는 GPIP 주소와 CLPIP 주소로 이루어지게 된다. The above-mentioned public IP address refers to a public IP address according to the Internet standard, and since the CLPIP address also uses a local IP address as part of the public IP address, in order to distinguish the latter from the latter, in particular, the former public IP address is used. It is called a Genuine Public IP (GPIP) address. CLPIP address refers to the common IP address used by VSM to divide the entire public IP address into several groups, and then remove some public IPs selected by the ISP from each IP group and use them as local IP addresses in each ELSS. It may be selected in the form of consecutive or several separated sub-sections in the intervals except the intervals. Here, the public IP address selected as the CLPIP address cannot be used as a GPIP address, and any one CLPIP address pool can be used in common at multiple complexes belonging to the same IP group. Thus, the IP address that the ISP will assign to the hosts in the subscriber's home of each ELSS consists of a GPIP address and a CLPIP address.

통상 DG는 랜 세그먼트에 속한 어느 하나의 호스트가 원격의 다른 세그먼트에 속한 원격의 호스트와 통신할 때, 그 호스트의 트래픽이 통과하는 게이트웨이를 의미하는 것인데, 본 발명에서는 과금을 고려하여 각 서비스 별로 설치하는 것이 바람직하다. 통상 ELSS에는 현재 하나의 DG 즉 라우팅 모듈을 내장한 L3 스위치만 투입되고 이 DG는 GPIP만을 서브넷으로 거느리지만, 본 발명에서는, GPIP가 부여된 댁내 호스트들을 서브넷으로 거느리는 L3 스위치 외에도 CLPIP를 부여받은 댁내 호스트들이 IP 공유 방식을 통하여 인터넷에 연결될 수 있는 IP 공유방식의 디폴트 게이트웨이(IP Sharing Default Gateway; SG)가 함께 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 공지의 네트워크 환경 설정방법을 이용하여 호스트의 네트워크 환경 설정 시 소정의 서비스를 요구하는 특정 호스트가 소정 서비스에 관련된 특정 게이트웨이(DG)에만 접속하도록 하고, ISP는 서비스 종류에 따른 DG의 접속 정보에 따라 각 서비스별로 정액의 과금을 할 수 있다. 따라서, 트래픽 패킷을 일일이 종량제로 계량한다거나 또는 서비스 종류별로 분류하는 등의 천문학적 비용이 수반되는 과금 체계를 운영하지 않으면서도 다양한 서비스를 고객 개개인에 맞추어서 판매할 수 있게 된다. In general, DG refers to a gateway through which traffic of a host passes when one host in a LAN segment communicates with a remote host in another remote segment. In the present invention, the DG is installed for each service in consideration of billing. It is desirable to. Normally, ELSS currently has only one DG, that is, an L3 switch incorporating a routing module, and this DG has only GPIP as a subnet, but in the present invention, in addition to an L3 switch having GPIP-provided premises hosts as a subnet, CLPIP is given to a premises. An IP sharing default gateway (SG) in which hosts can be connected to the Internet through an IP sharing method is preferably used together. That is, by using a known network environment setting method, a specific host requesting a predetermined service is connected only to a specific gateway (DG) related to a predetermined service when setting the network environment of the host, and the ISP connects the DG connection information according to the service type. You can charge a flat fee for each service. Thus, various services can be sold to each customer without operating a billing system that involves astronomical costs such as metering traffic packets on a daily basis or classifying them by service type.

이에 도 1에서는 GPIP주소를 받은 호스트(19a)가 DG를 L3스위치(12)로 하여 인터넷 서비스를 받는 경우와 CLPIP주소를 받은 호스트(19b)가 댁내 공유기를 통해서가 아니라 단지에 설치된 NAPT 방식의 NAPT SG(15)를 DG로 이용하여 인터넷 접속 서비스를 받는 경우가 나타나 있다. 그리고, 도 1에서는 본 발명의 필수 구성 요소인 홈게이트웨이(17)가 원격 서비스 관리 서버(11)와 통신할 때 사용되는 DG로서 HG SG(13)가 나타나 있다.In Figure 1, when a host (19a) receiving the GPIP address to receive an Internet service by the DG to L3 switch 12 and CLPIP address the receiving host (19b) the NAPT in the NAPT method, not through a customer premises router installed in only The case where the Internet connection service is received using the SG 15 as a DG is shown. In addition, in FIG. 1, the HG SG 13 is illustrated as a DG used when the home gateway 17, which is an essential component of the present invention, communicates with the remote service management server 11.

이렇게 DG 또는 SG를 이용한 인터넷 통신을 위해서, L3스위치(12)에는 공인 IP 주소가 부여되며, NAPT SG(15) WAN 향에도 공인 IP 주소가 부여되고, NAPT SG(15)가 CLPIP주소를 가지는 댁내의 호스트들로 이루어진 서브넷을 구성하기 위해서, NAPT SG의 ELSS 향(댁내 호스트들 쪽)으로는 CLPIP주소가 부여된다. 즉 ELSS 단지의 관점에서 보면, 디폴트 게이트웨이를 달리하는 다중 망이 형성되게 된다.Thus, for the Internet communication using DG or SG, L3 switch 12 is given a public IP address, NAPT SG (15) to the WAN for the public IP address, NAPT SG (15) has a CLPIP address in the home In order to construct a subnet consisting of hosts, the CLPIP address is given to the ELSS side of the NAPT SG (home side). In other words, from the perspective of the ELSS complex, multiple networks with different default gateways are formed.

한편, 하나의 IP 그룹에는 하나의 CLPIP 주소 풀이 형성되게 되는데, 서비스의 종류가 많아지면, CLPIP 주소 풀을 다시 복수의 CLPIP 주소 서브 풀로 분화하고, 각 서브 CLPIP 주소 서브 풀의 주소를 각 서비스에 해당되는 SG와 그와 함께 동일 랜을 구성하는 호스트들에게 부여한다. 예를 들어, NAPT 서비스를 통해 인터넷에 접속하는 경우, 가전 기기의 인터넷 원격 제어인 경우, VoIP 용 기기의 인터넷 접속 경우, 헬스 케어 기기의 원격 인터넷 접속 경우, 각각에 대응되는 가전 기기 SG, VoIP SG 및 헬스 케어 SG 등을 위해 CLPIP 주소풀을 다수의 CLPIP 주소 서브 풀로 나누고 이를 각각의 SG에 부여할 수 도 있다. 즉, 서비스 종류가 2이상일 경우에는 하나의 CLPIP 주소풀이 다시 2이상의 CLPIP 서브 주소풀로 나뉘고 각 CLPIP 서브 주소풀의 IP들은 모두 동일 종류의 호스트에 부여된다. 이렇게 되면 트래픽의 양으로 과금하는 대신, 각 용도의 SG별로 일정액의 사용료를 부과할 수 있게 된다. On the other hand, one CLPIP address pool is formed in one IP group. When the number of services increases, the CLPIP address pool is further divided into a plurality of CLPIP address subpools, and the addresses of each sub-CLPIP address subpool correspond to each service. The SG is assigned to the hosts forming the same LAN together with the SG. For example, in case of accessing the Internet through NAPT service, in case of internet remote control of home appliance, in case of internet connection of VoIP device, in case of remote internet connection of healthcare device, corresponding home appliance SG, VoIP SG And a CLPIP address pool into a plurality of CLPIP address subpools for health care SGs, and the like, and may be assigned to each SG. That is, if the service type is two or more, one CLPIP address pool is divided into two or more CLPIP subaddress pools, and IPs of each CLPIP subaddress pool are all assigned to the same type of host. This will allow you to charge a certain fee for each SG for each use, instead of charging for the amount of traffic.

다음, 홈게이트웨이(17)는 댁내의 랜세그먼트와 ELSS의 랜세그먼트를 연결하는 브리지 구조로 되어 있으며, ARP처리 기능이 종래의 일반적인 브리지와 비교하여 강화되었다. 즉, 일반적인 통상의 브리지는 자신의 IP 주소가 타켓 IP 주소로 거론되는 ARP 요구에 대해서만 응답하는 데 반해, 본 발명의 브리지 구조의 HG(17)는 지능형 ARP 기능을 수행할 프로그램모듈이 탑재된 CPU가 내장되어 있어서 RH리스트에 포함된 IP주소에 대한 ARP 요구 및 응답을 하도록 하는 ARP 핸들러(도 5의 55)를 포함하고 있다. HG(17)에 대한 상세한 구성 및 동작은 도 5 내지 도 10에 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. Next, the home gateway 17 has a bridge structure that connects the LAN segment of the home and the LAN segment of the ELSS, and the ARP processing function is enhanced in comparison with the conventional general bridge. That is, a general conventional bridge responds only to an ARP request whose IP address is referred to as a target IP address, whereas the HG 17 of the bridge structure of the present invention has a CPU equipped with a program module to perform an intelligent ARP function. Includes an ARP handler (55 in FIG. 5) to make an ARP request and response for an IP address included in the RH list. Since the detailed configuration and operation of the HG 17 is in FIGS. 5 to 10, a detailed description thereof will be described later.

이러한 HG(17)에 GPIP주소를 부여할 경우에는 GPIP주소가 많이 소요되므로, 본 발명에서는 HG(17)에 CLPIP주소를 부여하였으며, HG SG(15)가 HG(17)로 이루어진 서브넷을 거느리도록 HG(17) 쪽으로는 CLPIP 주소를 부여하고 HG SG(15)의 WAN쪽으로는 GPIP 주소를 부여하여 L3 스위치(12)의 서브넷에 속하도록 하였다. When the GPIP address is given to the HG 17, since the GPIP address takes a lot, in the present invention, the CLPIP address is given to the HG 17, so that the HG SG 15 has a subnet composed of the HG 17. A CLPIP address is assigned to the HG 17 and a GPIP address is assigned to the WAN of the HG SG 15 to belong to the subnet of the L3 switch 12.

이렇게 공인IP주소 중의 일부를 희생하여 ELSS 내에서 사용되는 로칼 IP주소인 CLPIP주소로 사용함으로써 얻게 되는 효과를 살펴본다. This study examines the effect of using a CLPIP address, a local IP address used within ELSS, at the expense of some of the public IP addresses.

이를 위해 먼저 IP 주소체계에 대해서 살펴본다. IP 주소는 IPv4에서 32비트로 표현된다. 이러한 IP주소들은 네트워크부와 호스트부로 나뉜다. 그런데 SM은 이러한 32비트 IP주소 중의 상위부터 몇 번째까지의 비트가 네트워크 부인지를 밝혀주는 숫자이다. 따라서 SM값이 정해지면 IP주소가 몇개의 IP 그룹으로 나뉘게 된다. To do this, we first look at the IP addressing system. IP addresses are represented in 32 bits in IPv4. These IP addresses are divided into network section and host section. However, SM is a number that identifies the network denials from the top to the top of these 32-bit IP addresses. Therefore, when the SM value is set, the IP address is divided into several IP groups.

본 발명에 따른 CLPIP 방식은 공인 IP 주소 중 일부를 희생하여 ELSS 내에서 사용되는 로칼 IP주소로 쓰는 방식이다. CLPIP 풀을 IP 그룹 당 하나씩 두고, 가입자 댁내 호스트들의 서브넷 마스크를 그 ELSS에 적용된 GPIP 대역이 속한 IP 그룹 전체를 포함하도록, 즉 정상 수치보다 훨씬 큰 가상 서브넷 마스크로 확대하면, 그 IP 그룹에 속한 모든 GPIP 대역을 사용하는 ELSS들에 관해 그 CLPIP 풀을 적용할 수 있게 되며, 동시에 댁내에서 GPIP를 부여 받은 호스트와 CLPIP를 부여받은 호스트간에 랜을 구성할 수 있게 된다. The CLPIP method according to the present invention is a method of writing a local IP address used in ELSS at the expense of some public IP addresses. With one CLPIP pool per IP group, and expanding the subnet masks of subscriber premises hosts to include the entire IP group to which the GPIP band applied to that ELSS belongs, that is, a virtual subnet mask that is much larger than normal, The CLPIP pool can be applied to ELSSs using the GPIP band, and at the same time, a LAN can be configured between a GPIP-hosted host and a CLPIP-hosted host.

그런데 SM값이 커지면 IP주소 그룹이 많아지게 되고, 따라서 CLPIP 풀의 숫자가 많아지게 되며, 따라서, CLPIP 풀 하나씩의 크기가 일정할 경우, 보다 많은 공인 IP가 CLPIP용도로 희생되게 된다. 이에 반해, SM값을 작게 하여 가능한한 IP그룹의 수를 줄이게 되면, CLPIP 풀들의 크기가 일정할 경우, CLPIP 풀을 만들기 위해 희생된 공인 IP의 수가 작아지게 된다. "/4"의 SM일 경우의 IP 주소 그룹과 각 그룹에 속하는 CLPIP 주소 풀의 예시가 표 1에 나타나 있다. 표 1에서는 "/4" VSM에 대해 표시하였으나, IP그룹 수를 결정하는 방식, CLPIP 주소 풀을 결정하는 방식에 있어서는 동일하므로, 표 1의 기재 내용을 근거로 설명한다. However, as the SM value increases, the number of IP address groups increases, so that the number of CLPIP pools increases. Therefore, when the size of each CLPIP pool is constant, more public IPs are sacrificed for CLPIP use. On the other hand, if the SM value is reduced to reduce the number of IP groups as much as possible, if the size of the CLPIP pools is constant, the number of public IPs sacrificed to make the CLPIP pool becomes small. An example of the IP address group and the CLPIP address pool belonging to each group in the case of SM of "/ 4" is shown in Table 1. In Table 1, the " / 4 " VSM is shown. However, the method of determining the number of IP groups and the method of determining the CLPIP address pool are the same, and thus the description will be made based on the description in Table 1.

표 1을 기초로 하여 ISP가 1천 가구에 대해 서비스를 제공할 경우에 있어서, 약 11만 개 남짓한 공인 IP 주소를 희생하게 되지만 각 가구별로 8개 정도의 CLPIP 주소를 부여할 수 있게 된다. 즉 8천만 개의 IP 주소가 확보되게 되는 셈이되어, 투입된 IP수에 비해 약 700 배의 IP 주소 확장 효과가 있게 되며 이는 특히 IPv4에서 공인 IP 주소가 42억개에 불과한 점을 고려하면 그 효과는 상당함을 알 수 있다. Based on Table 1, if an ISP provides services for 1,000 households, it would sacrifice approximately 110,000 public IP addresses, but each household could be given as many as eight CLPIP addresses. That is, 80 million IP addresses will be secured, and the IP address expansion effect will be about 700 times higher than the number of IPs introduced. This is especially significant considering only 4.2 billion public IP addresses in IPv4. It can be seen.

또한, 전술한 바와 같이 CLPIP주소 풀은 원격 서비스 관리 서버(11)로부터 각 호스트(19a, 19b)와 HG(17)에 배정되는 VSM에 의해 동일한 세그먼트라고 인식되는 IP(GPIP) 그룹에서 선택되어 특정의 ELSS 내에서만 유니크하게 배정되면 된다. 따라서, 다른 ELSS에서는 동일한 구간의 CLPIP주소가 배정될 수 있고, 나아가 같은 IP 그룹에 속하는 GPIP 대역이 적용된 모든 ELSS에서 동일한 CLPIP 풀을 사용할 수 있게 되므로, IP 주소의 확장 효과가 상당하게 된다. 이러한 내용은 도 3에 나타나 있으며 이에 대한 설명은 후술한다. In addition, as described above, the CLPIP address pool is selected from a group of IPs (GPIPs) recognized by the VSM assigned to each host 19a, 19b and the HG 17 from the remote service management server 11 to be the same segment. It only needs to be assigned uniquely within ELSS. Therefore, the same CLPIP address can be allocated in different ELSSs, and further, the same CLPIP pool can be used in all the ELSSs to which the GPIP bands belonging to the same IP group are applied. This content is shown in FIG. 3, which will be described later.

한편, ELSS의 각 가입자의 댁내 호스트들(19a, 19b)에게는 공인 IP 주소인 GPIP주소와 로칼 IP 주소인 CLPIP 주소가 혼재 되어 있는데, 댁내의 호스트들(19a, 19b)에게 통상 공인 IP 주소와 로칼 IP 주소에 부여되는 SM 정보(/21 정도)를 적용하게 되면 이들 댁내 호스트들(19a, 19b)간의 SM이 가리키는 네트워크부가 동일하지 않게 되므로, 랜 세그먼트를 구성할 수 없게 된다. 댁내의 호스트들(19a, 19b)간에 랜 세그먼트를 구성하지 못할 경우에는, 진정한 홈네트워킹이 이루어지지 않게 되므로, 가입자 댁내의 호스트들간의 정보 교환 과정이 복잡하고 불편하게 된다. On the other hand, the home hosts (19a, 19b) of each subscriber of the ELSS are mixed with the GPIP address, which is the public IP address, and the CLPIP address, which is the local IP address. When the SM information (about 21) applied to the IP address is applied, the network segment indicated by the SM between these premises hosts 19a and 19b is not identical, and thus a LAN segment cannot be formed. If a LAN segment is not configured between the home hosts 19a and 19b, since true home networking is not performed, the information exchange process between the home hosts is complicated and inconvenient.

따라서, 원격서비스 관리서버(11)는 HG(17)와 댁내 호스트들(19a, 19b)에는 전술한 확대된 가상의 SM(VSM)을 적용하게 하고, 그 밖의 ELSS 단지 내 장비(L3스위치, HG SG, NAPT SG)들에 대해서는 VSM보다 작은 값을 갖는 정직한 SM을 적용하도록 하였으며, 이러한 것의 예로서 통상의 SM(/21)을 적용할 수 있다.Accordingly, the remote service management server 11 applies the above-described expanded virtual SM (VSM) to the HG 17 and the premises hosts 19a and 19b, and other equipment in the ELSS complex (L3 switch, HG). For SG and NAPT SG), an honest SM having a smaller value than VSM is applied. As an example of this, a normal SM (/ 21) may be applied.

다시 표 1을 참고로 보면, "/4 VSM"에서 각 가입자 별로 설치되는 HG(17)의 운영체계가 동일 랜으로 인식할 수 있는 호스트의 최대수는 2²⁸이며, 호스트들(19a, 19b)의 IP 주소가 32비트 중 상위 4개의 비트까지 동일한 값이면 이들은 동일 세그먼트에 위치한 것으로 인식되게된다. 즉, 각 가입자의 댁내에는 GPIP주소를 부여받은 호스트(19a)와 CLPIP주소를 부여받은 호스트(19b)가 혼재하게 되나, HG(17), 호스트(19a, 19b)의 VSM에 의해 이들 호스트들은 HG(17)와 함께 동일 세그먼트에 위치하는 것으로 인식하여 라우터 없이 랜통신이 가능하게 된다.Referring back to Table 1, the maximum number of hosts that the operating system of the HG 17 installed for each subscriber in the "/ 4 VSM" can recognize as the same LAN is 2 ²⁸ , and the hosts 19a and 19b. If the IP address of the 32 bits is the same value up to the top four bits, they are recognized as being located in the same segment. That is, in the subscriber's home, the host 19a given the GPIP address and the host 19b given the CLPIP address are mixed, but these hosts are HG by the VSM of the HG 17 and the host 19a, 19b. It is recognized as located in the same segment with (17), LAN communication is possible without a router.

한편 "VSM"의 값을 결정하는 것은 HG(17)에 채택되어 있는 컴퓨터 운영체계가 어느 정도 규모의 네트워크를 허락하는 가에 의해 결정되며, 현재 고려되는 운영체계로는 마이크로 소프트, 리눅스, 유닉스, BSD, 매킨토시 등이 있다. 현재 마이크로소프트 운영체계의 SM의 확장 한계치는 "/3"이다. 그리고 VSM에 따른 IP 그룹 수, CLPIP 풀의 수의 각종 예가 표 2에 나타나 있다. On the other hand, determining the value of "VSM" is determined by the scale of the network allowed by the computer operating system adopted by the HG 17. Currently operating systems such as Microsoft, Linux, Unix, BSD, Macintosh, etc. SM's current extension limit for Microsoft operating systems is "/ 3". Table 2 shows various examples of the number of IP groups and the number of CLPIP pools according to the VSM.

또한, ELSS가 최대 몇개의 가구로 이루어져 있는가, 가구 당 몇개의 CLPIP주소를 지급할 것인가에 따라 CLPIP 주소 풀안에 몇개의 CLPIP를 둘것인가를 결정하게 된다.In addition, ELSS is to determine the two will consist of several CLPIP in there up to some of the furniture, CLPIP address pool will be paid according to several CLPIP addresses per household.

전술한 도 1의 시스템을 구축하는 과정을 설명하면, 다음과 같다. 먼저 ELSS 내는 에지 라우터와 메인 스위치가 결합된 통상적인 L3 스위치(12)와 각 층, 동 스위치가 포설되어 있고 원격의 ISP 서비스 센터에 원격 서비스 관리서버(11)가 설치되어 있다는 전제 하에서 HG SG(13)를 설치한다. 한편 원격 서비스 관리서버(11)는 가입자의 이용 약관 내용을 입력받아 관리하고 있다. 그리고 이용 신청을 한 고객의 가정에 HG(17)를 설치한다. HG(17) 설치시, HG(17)가 사용할 CLPIP주소, 단지 ELSS의 HG SG(13)의 내부 네트워크 인터페이스에 부여할 CLPIP 주소, HG(17)의 서브넷 마스크(VSM), HG(17)가 설치되는 물리적 장소 코드 값이 입력된다. 여기서, HG SG(13)과 HG(17) 사이는 NAPT(IP공유)관계 이거나 RSAP-IP(Realm Specific Address and Port-Internet Protocol: IETF RFC 3102, 3103) 관계일 수 있으며 다만 보안 효과를 고려하면 후자의 관계가 바람직하다. 이하에서는 RSAP-IP 관계로 설정된 경우, 표 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명에 따른 서비스를 IP 주소 관점에서 살펴본다. The process of building the above-described system of FIG. 1 will be described. First, in the ELSS, a conventional L3 switch 12 combining edge routers and a main switch, each floor and the same switch are installed, and a remote service management server 11 is installed in a remote ISP service center. 13) Install. On the other hand, the remote service management server 11 receives and manages the terms and conditions of the subscriber. And the HG 17 is installed in the home of the customer who applied for use. When installing the HG 17, the CLPIP address to be used by the HG 17, the CLPIP address to be assigned to the internal network interface of the HG SG 13 of the ELSS, the subnet mask (VSM) of the HG 17, and the HG 17 The physical location code value to be installed is entered. Here, the HG SG 13 and the HG 17 may have a NAPT (IP sharing) relationship or a RSAP-IP (Realm Specific Address and Port-Internet Protocol: IETF RFC 3102, 3103) relationship. The latter relationship is preferred. Hereinafter, in the case of the RSAP-IP relationship, the service according to the present invention will be described in terms of an IP address with reference to Table 1 and FIG. 2.

HG(17)와 호스트들(19a, 19b)의 SM 정보(VSM)을 "/4"로 결정할 경우에, GPIP 주소를 제공할 IP 그룹은 표 1에 나타난 바와 같이 14개가 되며, 이중 상위 네자리가 "1101"로 되는 IP 그룹(208.0.0.0~223.255.255.255) 중에서 선택된 CLPIP 주소풀("218.0.0.1~218.0.31.254)에서 CLPIP주소를 선택한다고 하자. When the SM information (VSM) of the HG 17 and the hosts 19a and 19b is determined to be "/ 4", the number of IP groups to provide the GPIP address is 14 as shown in Table 1, and the upper four digits are shown. Suppose that a CLPIP address is selected from a CLPIP address pool ("218.0.0.1-218.0.31.254) selected from an IP group (208.0.0.0-223.255.255.255) which becomes" 1101 ".

HG SG(13)의 WAN 네트워크 인터페이스 GPIP 주소가 "1101"로 되는 IP 그룹에 포함된 211.1.1.2이며 HG(17)를 향한 내부 네트워크 인터페이스의 CLPIP주소 또한, "1101"로 되는 IP 그룹의 CLPIP 풀에 속하는 218.0.0.1이라고 하고, HG(17) 설치시, HG(17)가 사용할 CLPIP로서 "1101"로 되는 IP 그룹의 CLPIP 풀에 속하는 218.0.0.2를 입력받고, HG(17)가 사용할 DG로서, HG SG(13)의 내부 네트워크 인터페이스 CLPIP인 218.0.0.1을 입력받으며, HG(17)의 서브넷 마스크(VSM)로서 240.0.0.0(/4)를 입력받게 되면, 홈게이트웨이(17) 설치 직후 HG(17)와 HG SG(13)는 통신하기 시작하여 RSAP-IP를 수행한다.21.1.4.1.2 contained in the IP group whose WAN network interface GPIP address of HG SG 13 is "1101" and the CLPIP pool of the IP group whose internal network interface towards HG 17 is also "1101" 218.0.0.1 belonging to and belonging to the CLPIP pool of the IP group, which is "1101" as the CLPIP to be used by the HG 17, when the HG 17 is installed, receives 218.0.0.2 as the DG to be used by the HG 17. If the 21G network input is 218.0.0.1, which is the internal network interface CLPIP of the HG SG 13, and 240.0.0.0 (/ 4) is input as the subnet mask (VSM) of the HG 17, the HG immediately after installation of the home gateway 17. 17 and the HG SG 13 start communicating to perform RSAP-IP.

HG(17)는 HG SG(13)로부터 "HG SG의 GPIP 주소 211.1.1.2의 TCP/UDP 포트 50001,50002번을 사용하라"는 RSAP-IP 할당을 받는다. HG(17)는 원격 서비스 관리 서버(11)와 통신함에 있어서, 일단 IP 주소 211.1.1.2와 TCP/UDP 포트 번호 50001,50002번을 사용하여 패킷을 생성한 후 이 패킷을 다시 자신의 CLPIP주소인 218.0.0.2 주소를 이용한 패킷으로 다시 한번 인캡슐레이트(IPIP) 한 후 이를 HG SG(13)로 보낸다. HG SG(13)는 입캡슐레이션을 벗기고, HG(17)가 HG SG(13)의 GPIP주소 및 그 TCP/UDP 포트 50001, 50002번을 사용해 만든 알맹이 패킷을, 마치 자기가 만든 패킷인 것처럼 하여 이를 원격 서비스 관리 서버(11)로 보낸다. 거꾸로 원격 서비스 관리 서버(11)가 HG(17)에 패킷을 보낼 때에는 공인 IP 211.1.1.2의 TCP/UDP 포트 50001,50002번으로 보내면, HG SG(13)가 이를 받아, 이를 HG(17)의 CLPIP인 218.0.0.2로 보낸다. HG 17 receives RSAP-IP assignment from HG SG 13, "Use TCP / UDP port 50001, 50002 of GPIP address 211.1.1.2 of HG SG". When communicating with the remote service management server 11, the HG 17 generates a packet using the IP address 211.1.1.2 and the TCP / UDP port number 50001,50002, and then returns the packet to its CLPIP address. Encapsulate (IPIP) the packet again using the 218.0.0.2 address and send it to the HG SG (13). The HG SG 13 removes the mouth encapsulation, and the HG S17 uses the GPIP address of the HG SG 13 and its TCP / UDP ports 50001 and 50002 as if it were a packet of its own. This is sent to the remote service management server 11. Conversely, when the remote service management server 11 sends a packet to the HG 17, the remote service management server 11 sends the packet to the TCP / UDP port 50001, 50002 of the public IP 211.1.1.2, which is received by the HG SG 13, and the HG 17 receives the packet. Send to CLPIP 218.0.0.2.

HG(17)가 HG SG(13)를 통하여 원격 서비스 관리 서버(11)와 통신을 확립시킨 이후, 원격 서비스 관리 서버(11)는 고객의 이용약관에 따라, HG(17)가 설치된 물리적 주소(시, 동, 아파트 단지, 호수)를 살핀 후, 자원 정보를 홈 게이트웨이에 내려 준다. 이 자원 정보에는 이용약관 내용에 부합되도록 고객에게 지급될 단지 내 장비의 IP 주소, 밴드위스 관리 지침, 단지내 RH(Relavant Host, "의미있는 호스트") 리스트(DG 등의 IP 주소 정보), CLPIP 주소 리스트, 단지내 GPIP 리스트 등이 포함되어 있다. 본 발명에 따른 HG(17)가 댁내 호스트 또는 외부의 ELSS 망 장비에서 던지는 ARP요구 메시지에 대하여 대신 응답하여 그들의 MAC주소를 확보하고 있는데, RH리스트란 어떤IP들에 대해서 MAC주소를 확보하는지의 기준을 말한다. After the HG 17 establishes communication with the remote service management server 11 through the HG SG 13, the remote service management server 11 is in accordance with the customer's terms and conditions, and the physical address (where the HG 17 is installed) After looking at the city, town, apartment complex, and lake), the resource information is sent to the home gateway. This resource information includes the IP address of the complex that will be paid to the customer in accordance with the Terms of Use, Bandwiss Administration Guidelines, the list of Revelant Hosts (RHs) in the complex (IP address information such as DG), and CLPIP addresses. List, GPIP list in the complex, and so on. The HG 17 according to the present invention secures their MAC addresses instead of responding to ARP request messages thrown from home hosts or external ELSS network equipment, and the RH list is a criterion for securing MAC addresses for which IPs. Say

HG(17)가 자원 정보를 내려받은 후에, 고객은 사용자 설정 과정을 밟을 수 있다. 사용자 설정은, HG(17)가 ISP로부터 제공받은 CLPIP 주소와 GPIP 주소를 댁내 특정 호스트와 매칭시키는 작업이다. 즉, 호스트(19a)에는 GPIP인 211.1.1.100과 VSM인 240.0.0.0을 할당하고 호스트(19b)에는 CLPIP인 218.0.16.100과 VSM인 240.0.0.0을 할당한다. 그리고, ISP는 호스트(19a)의 DG가 되는 L3 스위치에 GPIP주소인 인 211.1.1.1과 SM인 255.255.248.0(/21)을 할당하고, HG(17)의 DG가 되는 HG SG(13)에 WAN 방향으로는 GPIP인 211.1.1.2과 SM "/21"을 할당하고 HG(17) 쪽으로는 CLPIP인 218.0.0.1 내지 218.0.4.254 중의 하나와 SM "/21"을 할당하며, 호스트(19b)의 NAPT SG(15)에 WAN 방향으로는 GPIP인 211.1.1.3과 SM "/21"을 할당하고 내부 네트워크 인터페이스로는 CLPIP인 218.0.16.1을 할당하고, SM "/19"을 할당한다 ELSS 내 NAPT 서비스를 받는 댁내 호스트들에게는 218.0.16.2 내지 218.0.31.254 중 하나를 할당한다. NAPT SG가 거느린 서브넷이 HG SG가 거느린 서브넷 보다 크게 설정된 이유는, HG는 집집마다 한 대씩만 설치되지만, NAPT 서비스를 받는 피씨는 집집마다 여러 대일 수 있기 때문이다. After the HG 17 downloads the resource information, the customer can go through a user setting process. The user setting is an operation in which the HG 17 matches the CLPIP address and the GPIP address provided from the ISP with a specific host in the home. That is, the host 19a is assigned with the GPIP 211.1.1.100 and the VSM 240.0.0.0, and the host 19b is assigned the CLPIP 218.0.16.100 and the VSM 240.0.0.0. Then, the ISP assigns the GP3 address 211.1.1.1 and the SM 255.255.248.0 (/ 21) to the L3 switch serving as the DG of the host 19a, and the HG SG 13 serving as the DG of the HG 17. Allocates 211.1.1.2 and GP "/ 21" for GPIP in the WAN direction, and assigns SM "/ 21" and one of CLPIP 218.0.0.1 to 218.0.4.254 for the HG 17, Allocates 211.1.1.3 (GPIP) and SM "/ 21" in the WAN direction to the NAPT SG (15), assigns 218.0.16.1 (CLPIP) to the internal network interface, and allocates SM "/ 19" in the ELSS service. Receive one of 218.0.16.2 to 218.0.31.254. The subnet with NAPT SG is set larger than the subnet with HG SG because only one HG is installed in each house, but the PCs that receive NAPT service can have several.

사용자 설정이 끝나면 HG(17)는 댁내의 어느 호스트가 어느 DG 또는 SG에 속하는 지를 알고 있게 되므로, 고객은 이제 호스트(19a)에서는 GPIP주소를 가지고 오리지날 인터넷 통신을 할 수 있으며 호스트(19b)에서는 CLPIP주소를 가지고 NAPT SG(15)를 통하여 NAPT 인터넷 서비스를 제공받을 수 있게 된다. After the user setup, the HG 17 knows which host in the home belongs to which DG or SG, so the customer can now communicate with the original Internet with a GPIP address on the host 19a and CLPIP on the host 19b. With the address, NAPT Internet service can be provided through NAPT SG 15.

그리고 HG(17), 호스트들(19a, 19b)의 VSM이 "/4"이며, HG(17)의 CLPIP주소, 호스트(19a)의 GPIP주소, 호스트(19b)의 CLPIP주소가 표 1의 "1101"을 갖는 IP 그룹 및 그의 CLPIP 주소 풀에서 선택된 것이므로, HG(17)와 호스트들(19a, 19b)는 동일 랜 세그먼트를 형성하게 된다. 따라서, 댁내에서는 원할하게 랜이 구성되게 된다. The VSM of the HG 17 and the hosts 19a and 19b is "/ 4", the CLPIP address of the HG 17, the GPIP address of the host 19a, and the CLPIP address of the host 19b are " HG 17 and hosts 19a, 19b form the same LAN segment since it is selected from the IP group having " 1101 " and its CLPIP address pool. Therefore, the LAN is configured smoothly in the home.

도 3은 GPIP주소, CLPIP주소, SM 그리고 VSM을 복수의 ELSS에 적용하는 상태를 나타내는 것으로 표 1을 참고로 살펴본다.3 shows a state in which a GPIP address, a CLPIP address, an SM, and a VSM are applied to a plurality of ELSSs.

서울 용산의 A단지의 ELSS의 망내 장비에 "/21"의 SM이 부여되고 GPIP 주소 대역이 211.1.1.1~211.1.4.255(IP 그룹 "1101")라고 하고 홈게이트웨이와 그에 연결된 호스트들에 부여되는 VSM이 "/4"라고 할 경우에, CLPIP주소는 218.0.0.1~218.0.31.254 중에서 선택할 수 있다. 한편, ELSS의 망내 장비에 "/21"의 SM이 부여되고 GPIP 주소 대역이 전술한 용산 A 단지의 것과 같은 그룹(1101)에 속하는 211.2.1.1~211.2.4.255라고 하고 홈게이트웨이와 그에 연결된 호스트들에 부여되는 VSM이 "/4"라고 하는 광주 광산의 D 단지 ELSS경우에도 CLPIP주소는 218.0.0.1~218.0.31.254 중에서 선택할 수 있으며, 서울 용산의 A 단지의 것과 동일한 것을 사용할 수 도 있다. SM of "/ 21" is assigned to ELSS network equipment of ASS, Yongsan, Seoul, and the GPIP address band is 211.1.1.1 ~ 211.1.4.255 (IP group "1101") and is assigned to the home gateway and the connected hosts. When the VSM says "/ 4", the CLPIP address can be selected from 218.0.0.1 to 218.0.31.254. On the other hand, SMs of "/ 21" are assigned to the network equipment of the ELSS, and the GPIP address bands are 211.2.1.1 to 211.2.4.255 belonging to the same group 1101 as that of the Yongsan A complex described above. Even in the case of EL complex of Gwangju mine where VSM is assigned to "/ 4", CLPIP address can be selected from 218.0.0.1 ~ 218.0.31.254 and the same as that of A complex of Yongsan, Seoul.

그리고 서울 마포의 B 단지의 ELSS의 망내 장비에 "/21"의 SM이 부여되고 GPIP 주소 대역이 166.2.1.1~116.2.4.255(IP 그룹 "0111")라고 하고 홈게이트웨이와 그에 연결된 호스트들에 부여되는 VSM이 "/4"라고 할 경우에, CLPIP주소는 122.0.0.1~122.0.31.254 중에서 선택할 수 있다. 그리고, ELSS의 망내 장비에 "/21"의 SM이 부여되고 GPIP 주소 대역이 전술한 마포 B 단지의 것과 같은 그룹(0111)에 속하는 166.2.1.1~116.2.4.255라고 하고 홈게이트웨이와 그에 연결된 호스트들에 부여되는 VSM이 "/4"라고 하는 부산 사하의 C 단지 ELSS경우에도 CLPIP주소는 122.0.0.1~122.0.31.254 중에서 선택할 수 있으며, 서울 마포의 C 단지의 것과 동일한 것을 사용할 수 도 있다. 즉, GPIP는 모든 ELSS에 대해 유니크하게 결정되는 반면, CLPIP주소는 각 ELSS 내에서 유니크하게 결정되면 되므로, 동일한 IP 그룹에 속하는 GPIP 대역이 사용되는 모든 ELSS에 동일한 CLPIP 주소가 사용될 수 있으므로, IP 주소의 확장 효과는 엄청나다고 할 수 있다. And SM of "/ 21" is assigned to ELSS network equipment of BSS in Mapo, Seoul, and the GPIP address band is 166.2.1.1 ~ 116.2.4.255 (IP group "0111"), and is assigned to the home gateway and the hosts connected to it. If the VSM is set to "/ 4", the CLPIP address can be selected from 122.0.0.1 to 122.0.31.254. The home gateway and the hosts connected to it are given an SM of " / 21 " to the network equipment of the ELSS and the GPIP address bands belong to the same group as that of the Mapo B complex described above, 166.2.1.1 to 116.2.4.255. CLPIP address can be selected from 122.0.0.1 ~ 122.0.31.254 in case of CSM EL Complex in Busan, where VSM is assigned to "/ 4", and the same as that of C Complex in Seoul Mapo may be used. That is, since GPIP is uniquely determined for all ELSSs, while CLPIP addresses must be uniquely determined within each ELSS, the same CLPIP address can be used for all ELSSs that use GPIP bands belonging to the same IP group. The expansion effect of is enormous.

그런데, 전술한 바와 같이 HG(17)와 HG(17)와 연결된 복수의 댁내 호스트들(19a, 19b)에 VSM을 적용하게 되면 심각한 부작용이 생기게 된다. 댁내 호스트의 SM이 확대되면, 자신과 같은 랜 세그먼트를 구성하는 것으로 인식하게 되는 호스트의 수가 커지게 된다. 예를 들어 HG(17)와 호스트들(19a, 19b)가 "/4"의 VSM을 갖게 되면 각각의 호스트들은 약 2²⁸개(268,435,456개)의 호스트들이 자신과 동일 랜 세그먼트를 구성한다고 판단한다. 즉, 2²⁸개의 IP가 동일 랜을 구성할 수 있게 된다. 그러나, (14개의 IP그룹에 의해) 각 ELSS에 배당되는 GPIP 주소의 수는 표 1에 나타난 바와 같이 대략 1 내지 2천 개가 되고, 각 IP그룹에서 선택되는 CLPIP풀의 CLPIP 주소 수는 대략 6만 개 정도가 될 수 있다. 나머지의 IP 주소를 갖는 호스트들은 동일 랜 세그먼트를 형성하지 않음에도 동일 랜에 존재한다고 오인되는 호스트(HMAS:Host Misunderstood as The Segment)가 된다. HMAS는 원격 인터넷 상에 실제하고 있거나 또는 언제라도 실재할 가능성이 있는 호스트들이다. 이러한 내용은 도 4에 밴다이어그램으로 나타나 있다.However, as described above, when the VSM is applied to the plurality of premises hosts 19a and 19b connected to the HG 17 and the HG 17, serious side effects may occur. As the home host's SM expands, the number of hosts recognized as constituting the same LAN segment increases. For example, if the HG 17 and the hosts 19a and 19b have a VSM of "/ 4", each host determines that about 2 ²⁸ (268, 435, 456) hosts form the same LAN segment as theirs. . That is, 2 ²⁸ IPs can form the same LAN. However, the number of GPIP addresses assigned to each ELSS (by 14 IP groups) is approximately 1 to 2,000, as shown in Table 1, and the number of CLPIP addresses in the CLPIP pool selected from each IP group is approximately 60,000. Can be dogs. Hosts with the rest of the IP addresses become Host Misunderstood as The Segment (HMAS) which is mistaken for being in the same LAN even though they do not form the same LAN segment. HMAS are hosts that may or may not exist on the remote Internet at any time. This is illustrated by the band diagram in FIG. 4.

한편, 호스트는 자신에게 부여된 IP(GPIP 또는 CLPIP)주소와 VSM 그리고 접속하고자 하는 타켓 IP 주소를 가지고, 타켓 IP주소를 가지는 호스트가 동일 랜에 위치하는 지를 판단하게 되는데, 도 4에 나타난 바와 같이, HMAS에 대해서도 동일 랜에 위치하는 것으로 판단하게 된다. 따라서, 댁내 호스트는 HMAS에 대해서도 계속 ARP 요구를 하게 되어 통신 두절이 나타나게 된다. On the other hand, the host has its own IP (GPIP or CLPIP) address and VSM and the target IP address to be connected, and determines whether the host having the target IP address is located in the same LAN, as shown in FIG. It is determined that the HMAS are located in the same LAN. As a result, the home host continues to request ARP for HMAS, resulting in a loss of communication.

이러한 문제는 본 발명에서는 브리지 구조의 HG(17)에 ARP 지능 처리 기능을 부가하여 해결하였다. This problem is solved by adding the ARP intelligent processing function to the HG 17 of the bridge structure.

APR 지능처리 기능이란, HG가 ARP 요구 속의 타켓 IP가 HMAS에 속하는 지를 판단하고, HMAS에 속한다고 판단될 경우, ARP 요구를 한 호스트가 속한 디폴트 게이트웨이의 MAC주소를 알아내어 ARP요구를 한 댁내 호스트에게 알려주는 것을 의미한다. The APR intelligent processing function means that HG determines whether the target IP in the ARP request belongs to the HMAS, and if it is determined to belong to the HMAS, finds the MAC address of the default gateway to which the host making the ARP request belongs to the home host that made the ARP request. It means to inform.

또한, 홈게이트웨이(17)에는, ARP 지능 처리 기능 이외에 OSI 제 2 계층의 트래픽을 심사하여 댁내 호스트가 단지 ELSS 게이트웨이 등과 같이 지정된 게이트웨이와만 통신할 수 있도록 하는 트래픽 심사 기능, 업스트림 트래픽의 소스 MAC을 홈게이트웨이의 MAC으로 바꾸고 다운스트림트래픽의 목적지 MAC을 원래 호스트의 MAC으로 회복시키는 MAC 변환기능, 원격 관리서버로부터 상/하향 트래픽의 밴드위스 관리지침을 받아 밴드위스를 관리하는 기능이 부가되어 있다. 그리고 범용의 NetBIOS, NetBEUI 차단 기능이 마련되어 있다. In addition to the ARP intelligent processing function, the home gateway 17 includes a traffic screening function that allows the home host to communicate only with a designated gateway such as an ELSS gateway, and the source MAC of upstream traffic, in addition to the ARP intelligent processing function. It converts the MAC of the home gateway and recovers the destination MAC of the downstream traffic to the MAC of the original host, and manages the band whistle by receiving the band whistle management instructions of the up / down traffic from the remote management server. General-purpose NetBIOS and NetBEUI blocking is provided.

트래픽 심사 기능 및 MAC 변환기능은 본 발명의 출원인이 출원한 특허 2002-29872호에 개시되어 있으며 밴드위스관리기능은 본 발명의 출원인이 출원한 특허 2002-29873호에 개시되어 있으므로, 이하에서는 간략하게 설명한다. The traffic screening function and the MAC conversion function are disclosed in Patent 2002-29872 filed by the applicant of the present invention, and the band whistle management function is disclosed in Patent 2002-29873 filed by the applicant of the present invention. Explain.

이제 도 5 내지 도 10을 참조로 하여 본 발명의 특징 중의 하나인 홈게이트웨이의 ARP 처리 기능에 대해 상세히 설명한다. Now, the ARP processing function of the home gateway, which is one of the features of the present invention, will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 10.

요약하면, 본 발명에 따른 홈게이트웨이는 ELSS와 댁내에 형성된 랜을 연결하는 브리지 구조로서, 종래의 일반적인 브리지 구조와는 달리 ARP 요구를 처리할 기능이 제공되어 있다. In summary, the home gateway according to the present invention is a bridge structure connecting the ELSS and the LAN formed in the home, and unlike the conventional bridge structure, the home gateway is provided with a function to handle an ARP request.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일예에 따른 홈게이트웨이는 단지 내 랜을 구성하는 각 호스트들에 연결되는 복수의 로컬 포트(50a, 50b, 50c, 50d)와 단지 ELSS 랜쪽으로 연결되는 업링크 포트(50e)가 마련된 스위치 패브릭(51), 업링크 포트를 통과하는 업스트림 트래픽 또는 다운 스트림 트래픽에 대한 ARP 처리 프로그램 모듈이 포함된 CPU를 포함한다. CPU에는 임베디드 운영체계(52), 댁내 호스트의 트래픽 심사와 MAC 변환 기능을 제공하는 이더넷 브리지/필터/마스커레딩(53), HG(17)와 댁내 호스트들(19a, 19b) 그리고 HG(17)와 HG SG(13) 간의 이더넷 통신 기초를 제공하는 TCP/IP 모듈(54), ARP 지능 처리 기능을 수행하기 위해 RH리스트에 근거하여 ARP 캐쉬 갱신 작업과 댁내 호스트들 또는 단지내 호스트나 장비에 대한 ARP 요구 또는 ARP응답을 대신 수행하는 ARP 핸들러(55), 홈게이트웨이에 집중되는 트래픽의 밴드위스를 관리하는 QoS(Quality of Service) 에이전트(56), 홈게이트웨이와 홈게이트웨이 디폴트게이트웨이간의 RASP-IP 통신을 위한 IPIP 인캡슐 모듈(57a)과 RSIP 클라이언트(57b), 원격 관리서버와 홈게이트웨이 간의 정보를 주고 받기 위한 OSI 제 7계층의 메시지 프로토콜인 SMCP(Service Management Control Protocol) 모듈(58), 홈게이트웨이가 다운 로드 받은 CLPIP, GPIP 주소들 중에서 각 호스트들에게 해당하는 IP 주소를 유동적으로 할당하는 DHCP 서버(59) 및 주변 정보기기 자동 식별 및 제어 프로토콜인 마이크로소프트사의 OSI 제 7계층의 UPnP(Univeral Plug and Play) SDK(60)가 탑재되어 있다. 그리고 홈게이트웨이에는 내부 메모리(61)에 마련되어 있어서, 메모리(61)에는 관리서버로부터 다운로드받은 자원 정보와 일정 시간 간격으로 ARP 핸들러(55)에 의해 갱신된 ARP 캐쉬 정보를 저장하고 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the home gateway according to an embodiment of the present invention only connects to a plurality of local ports 50a, 50b, 50c, and 50d connected to the hosts constituting the local area network only toward the ELSS LAN. A switch fabric 51 provided with an uplink port 50e, and a CPU including an ARP processing program module for upstream traffic or downstream traffic passing through the uplink port. The CPU includes an embedded operating system (52), Ethernet bridge / filter / masking (53) that provides traffic auditing and MAC translation of the on-premises host, HG (17) and on-premises hosts (19a, 19b), and HG ( 17). TCP / IP module 54, which provides the basis for Ethernet communication between HG SG 13 and HG SG 13, for ARP cache update operations and RH lists based on RH lists, ARP handler 55 to perform ARP request or ARP response instead, Quality of Service (QoS) agent 56 which manages the bandwidth of traffic concentrated in home gateway, RASP-IP communication between home gateway and home gateway default gateway IPIP encapsulation module (57a) and RSIP client (57b) for the service, SMCP (Service Management Control Protocol) module 58, which is a message protocol of the OSI seventh layer for exchanging information between the remote management server and the home gateway, home crab DHCP server 59 dynamically assigns IP addresses to each host among downloaded CLPIP and GPIP addresses, and UPnP (Univeral) of OSI 7th layer of Microsoft's OSI layer, which is an automatic identification and control protocol of peripheral information devices. Plug and Play) SDK (60) is mounted. The home gateway is provided in the internal memory 61, and the memory 61 stores resource information downloaded from the management server and ARP cache information updated by the ARP handler 55 at predetermined time intervals.

이하에서는 본 발명과 관련 있는 HG(17)의 ARP지능처리 기능에 대해 중점적으로 설명한다. The following will focus on the ARP intelligence processing function of the HG 17 related to the present invention.

HG(17)의 메모리(61)에는 원격 서비스 관리 서버(11)로부터 제공받은 자원 정보를 저장하고 있는데, 그러한 자원 정보는 ELSS의 CLPIP 풀과 ELSS의 GPIP 리스트와 함께 RH 리스트가 포함되어 있다. RH 리스트는 댁내 호스트들이 접근할 자격이 있는 ELSS 내 호스트들의 IP 주소로서 예를 들어 각종 디폴트게이트웨이, 또는 단지 내 초고속 컨텐츠 서버 등이 이에 포함된다. 아무 관련이 없는 이웃 가입자의 홈게이트웨이의 IP라든가 이웃 가입자의 가전기기의 IP 주소등은 댁내 호스트의 입장에서 보면 의미가 없게 된다. The memory 61 of the HG 17 stores resource information provided from the remote service management server 11, which includes an RH list together with a CLPIP pool of ELSS and a GPIP list of ELSS. The RH list is the IP addresses of hosts in ELSS to which home hosts are entitled to access, such as various default gateways, or just high speed content servers. The IP address of the home subscriber of the neighboring subscriber or the IP address of the home appliance of the neighboring subscriber is irrelevant from the point of view of the home host.

홈게이트웨이의 ARP핸들러(55)는 메모리(61)에 있는 데이터베이스를 검색/확인하여, RH리스트에 포함된 IP 주소들에 대한 MAC 주소를 파악하기 위한 ARP 요구를 하여 그 결과를 메모리(61)의 ARP 캐쉬(미도시)에 저장해 두며 이러한 작업은 ISP의 정책에 따라 일정 주기를 두고 지속적으로 이루어져서 갱신된다. 일단 APR 핸들러(55)는, 원격 서비스 관리서버(11)로부터 받은 자원 정보에 근거하여, HR리스트에 포함된 IP주소에 대해서, 자체 ARP 요구를 댁 밖으로 보내어 해당하는 MAC주소를 파악하고 이를 메모리(61)의 캐쉬에 저장해 두고 있는 전제하에서, ARP 캐쉬 갱신 작업을 수행하게 된다. The ARP handler 55 of the home gateway searches / verifies a database in the memory 61, makes an ARP request to determine MAC addresses of IP addresses included in the RH list, and outputs the result of the memory 61. It is stored in the ARP cache (not shown), and this work is continuously updated at regular intervals according to the ISP's policy. Once the APR handler 55, based on the resource information received from the remote service management server 11, sends an ARP request out of the home to the IP address included in the HR list to find out the corresponding MAC address and memory ( Under the premise that the cache is stored in 61), ARP cache update is performed.

ARP 캐쉬 갱신 작업을 도 6을 참고로 하여 자세히 살펴보면, 다음과 같다. 본 발명에 따른 홈 게이트웨이는, 댁내 호스트들이 댁 밖의 호스트에 관하여 묻는 ARP 요구에 대해 대신하여 대답함으로써 댁 밖으로 ARP 요구가 나가지 못 하게 하는 기능을 가지고 있다. 이 기능은 특히 ELSS 내의 호스트 수가 많아지는 경우 반드시 필요한 기능이다. 이는 곧 홈 게이트웨이가 미리 정확하게 ELSS 내 호스트들의 MAC 주소를 알고 있음을 의미한다. 그런데, 홈 게이트웨이가 받은 자원정보에 들어 있는 IP 주소는 ELSS에 적용된 CLPIP 풀에 들어 있는 모든 IP, ELSS에 배정된 GPIP 리스트 등 매우 많은 IP 주소들이다. 따라서 홈 게이트웨이는 이 많은 주소들중 정말 그 MAC 주소를 알아두어야 할 필요가 있는 IP 주소들이 무엇인지를 미리 알고 있어야 한다. 이를 RH 리스트라고 한다. 예를 들어 옆집 홈 게이트웨이 혹은 옆집 인터넷 냉장고의 경우, 이를 접근해야 할 이유가 없으므로 RH 리스트에서 제외되어 있다. ELSS 단지 내에 존재하는 호스트인데, RH 리스트에서 제외된 호스트에 대해 홈 게이트웨이의 ARP 핸들러는, 댁내 호스트가 발생시킨 ARP 요구에 응답하지 않으며, 따라서 댁내 호스트는 RH 리스트에 들어 있지 않은 호스트들에게는 접근할 수 없다. ARP 핸들러의 캐쉬 갱신 작업이 시작되면(S63), 내부 메모리(61)에 저장되어 있는 자원 정보 중 ELSS의 CLPIP 리스트와 ELSS의 GPIP 리스트를 검색하여, 타켓 IP 주소가 이 리스트들의 IP대역에 포함되어 있는 가를 살핀다(S64). 판단 결과 타켓 IP 주소가 ELSS의 CLPIP 리스트와 ELSS의 GPIP 리스트의 IP대역에 포함되지 않은 것으로 나오면 그 타켓 IP 주소에 대한 ARP 요구 작업은 수행되지 않는다(S65). 예를 들어 타켓 IP 주소가 단지 밖의 IP 주소인 경우에는 ARP 캐쉬 갱신 작업은 수행되지 않는다. The ARP cache update operation will be described in detail with reference to FIG. 6 as follows. The home gateway according to the present invention has a function to prevent ARP requests from going out of the home by answering ARP requests that home hosts ask about hosts outside the home. This function is necessary especially when the number of hosts in ELSS increases. This means that the home gateway knows the MAC addresses of the hosts in the ELSS in advance. However, the IP addresses included in the resource information received by the home gateway are all the IP addresses included in the CLPIP pool applied to the ELSS and the GPIP list assigned to the ELSS. Therefore, the home gateway must know in advance which of these many addresses is the IP address that really needs to know its MAC address. This is called an RH list. For example, the next door home gateway or next door internet refrigerator is excluded from the RH list because there is no reason to access it. For hosts that are in the ELSS complex, and the host is excluded from the RH list, the home gateway's ARP handler does not respond to ARP requests issued by the home host, and therefore the home host may access hosts not on the RH list. Can't. When the cache update operation of the ARP handler is started (S63), the CLPIP list of the ELSS and the GPIP list of the ELSS are retrieved from the resource information stored in the internal memory 61, and the target IP address is included in the IP bands of these lists. Look for the presence (S64). If it is determined that the target IP address is not included in the IP bands of the CLPIP list of the ELSS and the GPIP list of the ELSS, the ARP request operation for the target IP address is not performed (S65). For example, if the target IP address is just an outside IP address, no ARP cache update is performed.

그렇지 않고 타켓 IP 주소가 ELSS의 CLPIP 리스트와 ELSS의 GPIP 리스트의 IP대역에 포함되면 다음 단계로 진행하여, 이 타켓 IP 주소가 RH 리스트에 포함되어 있는 가를 살핀다(S66). 이는 타켓 IP 주소가 RH 리스트에 포함되어 있으면 스스로 ARP 요구를 발신시켜서 정확한 MAC을 확보하고(S68), 포함되어 있지 않으면 캐쉬에서 지워버린다(S67).Otherwise, if the target IP address is included in the IP bands of the CLPIP list of the ELSS and the GPIP list of the ELSS, the process proceeds to the next step and checks whether the target IP address is included in the RH list (S66). If the target IP address is included in the RH list, it sends an ARP request by itself to secure the correct MAC (S68), and if not included, deletes it from the cache (S67).

ARP 캐쉬를 확보한 HG(17)로 업스트림 트래픽이 발생할 때의 HG(17)의 내부 프로세스를 도 7 및 도 8을 참고로 하여 살펴본다. An internal process of the HG 17 when upstream traffic occurs to the HG 17 having the ARP cache will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

댁내 호스트가 발생시킨 메시지가 HG(17)의 CPU에 도달하면, CPU의 이더넷 브리지/필터/마스커레딩(53)의 브리지 필터에서 댁내 호스트가 발생시킨 메시지가 MAC브로드캐스트 메시지인지 유니캐스트 메시지인지를 구분하게 된다. 그 결과, ARP 요구 브로드캐스트 메시지인 경우(S81)에는, ARP 요구 메시지를 ARP 핸들러(55)로 보내어 도 8에 나타난 로직에 의해 ARP 처리 기능을 수행하게 된다. When the message generated by the premises host reaches the CPU of the HG 17, whether the message generated by the premises host in the bridge filter of the Ethernet bridge / filter / masking 53 of the CPU is a MAC broadcast message or a unicast message. Will be identified. As a result, in the case of the ARP request broadcast message (S81), the ARP request message is sent to the ARP handler 55 to perform the ARP processing function by the logic shown in FIG.

도 8을 참고로 보면, 우선 HG의 ARP 핸들러(55)는, ARP요구 메시지에서 거론되는 타겟 IP가 자신이 속한 단지 ELSS의 IP 대역이 속한 IP 그룹에 포함되는지 여부를 검사한다(S82). 포함되지 않으면 ARP요구메시지를 발생시킨 호스트에게 그가 속한 디폴트게이트웨이의 MAC값을 알려준다(S83). 타겟 IP가 IP 그룹에 포함되어 있으면, 그 다음에는 CLPIP 풀 리스트에 속한 IP인지 살핀다(S84). 속해 있으면 RH리스트에 기초하여 ARP 캐쉬에 저장되어 있는 MAC 값이 있으면 알려주고 있지 않으면 침묵한다 (S85). Referring to FIG. 8, first, the ARP handler 55 of the HG checks whether the target IP mentioned in the ARP request message is included in the IP group to which only the IP band of the ELSS to which it belongs belongs (S82). If not included, it informs the host that generated the ARP request message the MAC value of the default gateway to which it belongs (S83). If the target IP is included in the IP group, it then checks whether the IP belongs to the CLPIP pool list (S84). If it belongs, if there is no MAC value stored in the ARP cache on the basis of the RH list, it is silent (S85).

타겟 IP가 IP 그룹에 속해 있는데, CLPIP 풀에 속해 있지 않으면 GPIP 리스트에 속한 IP 인지 살핀다(S86). GPIP 리스트에 속해 있으면, 단계S85에서와같이 RH리스트에 근거하여 ARP 캐쉬에 저장되어 있는 MAC값이 있으면 알려주고 있지 않으면 침묵한다(S87). If the target IP belongs to an IP group and does not belong to a CLPIP pool, the target IP is checked to see if it belongs to a GPIP list (S86). If it belongs to the GPIP list, as in step S85, if there is no MAC value stored in the ARP cache based on the RH list, it is silent (S87).

한편, IP 그룹에 속해 있는데 CLPIP 풀에도 속해 있지 않고, GPIP리스트에도 속해 있지 않으면 이는 타겟 IP가 HMAS임을 의미한다(S88). 이 경우 홈게이트웨이의 ARP핸들러(55)는 ARP요구메시지를 발생시킨 호스트에게 그 호스트가 속한 DG의 MAC값을 알려준다(S88). On the other hand, if it belongs to the IP group but does not belong to the CLPIP pool and also to the GPIP list, this means that the target IP is HMAS (S88). In this case, the ARP handler 55 of the home gateway informs the host generating the ARP request message the MAC value of the DG to which the host belongs (S88).

댁내 호스트는 전술한 과정에 의해 확보한 MAC 값을 목적지로 한 이더넷 프레임을 만들어서, 타겟 IP를 목적지로 하여 만든 패킷을 그 안에 넣어 전송한다. 전송된 프레임은 ELSS 내 호스트이면 랜 세그먼트 안에서 랜을 타고 타겟에 도달하게 되고, 랜 세그먼트 밖이면 소속 DG 또는 SG에 도달한다. DG 또는 SG는 일반적으로, 자신에게 랜을 타고 온 이더넷 프레임을 벗기고 그 속에 들은 IP 패킷을 인터넷에 내보내는 것이 그 임무이다. 그러므로 순조로운 통신이 이루어진다. The indoor host makes an Ethernet frame as a destination using the MAC value obtained by the above-described process, and transmits a packet made with the target IP as a destination therein. The transmitted frame reaches the target in the LAN segment in the LAN segment if the host is in the ELSS, and reaches its DG or SG outside the LAN segment. DGs or SGs typically have the task of stripping their Ethernet frames from the LAN and sending the IP packets in them to the Internet. Therefore, smooth communication is achieved.

즉, 단계 S83 및 단계 S88에서는 ARP요구 메시지를 발생시킨 호스트가 속한 디폴트 게이트웨이의 MAC을 목적지로 한 이더넷 프레임 안에, 타겟 IP 주소를 목적지로 한 IP 패킷을 넣어서 1차적으로 소속 DG로 보내고, 거기서 다시 목적 IP주소를 가지는 호스트로 전달되게 된다. 그리고 단계 S85 및 S87는 타겟 IP를 가진 호스트가 단지 ELSS 내에 존재하는 경우인데, 이 경우, 타겟IP를 가지는 호스트의 MAC을 목적지로 한 이더넷 프레임 안에 타겟 IP를 목적지 IP로 하는 패킷을 넣어 타겟IP를 가진 호스트로 보내게 된다. That is, in steps S83 and S88, an IP packet destined for the target IP address is put in the Ethernet frame destined for the MAC of the default gateway to which the host that has generated the ARP request message is sent to the DG, and then again sent to the belonging DG. It is forwarded to the host with the destination IP address. Steps S85 and S87 are cases where a host having a target IP exists only in ELSS. In this case, a target IP is set as a destination IP in an Ethernet frame destined for a MAC of the host having a target IP. Will be sent to the host.

따라서, 본 발명에 따른 홈게이트웨이의 ARP 핸들러(55)의 이러한 ARP 처리 지능은, 댁내 호스트들이 ELSS 망 밖의 장비에 대해 던지는 ARP요구가 단지 ELSS LAN으로 나가는 것을 차단하는 효과를 자연스럽게 수반하고 댁내 호스트가 발생시키는 ARP 요구메시지에 대하여 단지 내 망 장비를 대신하여 답하기 때문에, 단지 ELSS LAN의 망 안전을 강화하고 통신의 품질을 강화하는 효과를 가진다.Therefore, this ARP processing intelligence of the ARP handler 55 of the home gateway according to the present invention naturally entails the effect of blocking the ARP request thrown by the home hosts to the equipment outside the ELSS network only to go out to the ELSS LAN, and the home host is Since the ARP request message is generated instead of just my network equipment, it has the effect of strengthening the network security of ELSS LAN and enhancing the quality of communication.

한편, 댁내 호스트가 발생시킨 메시지가 NetBIOS/NetBEUI브로드캐스트 메시지이면 브리지 필터(53a)에서 차단되고, 유니캐스트 메시지인 경우에는, 홈게이트웨이의 브리지 필터(53a)는 소스가 되는 호스트의 MAC주소로 목적지 호스트의 MAC주소로 통신할 자격이 있는 지를 심사한다. 예를 들어 NAPT 서비스를 받는 CLPIP 호스트는 직접 L3 스위치(12)로 트래픽을 보낼 수 없으며, 먼저 NAPT SG(15)로 트래픽을 보낼 수 있을 뿐이다. 통신 자격이 있는 경우, 그 메시지는 소스 IP 필터로 전달되어, 소스 MAC과 소스 IP사이의 정합성을 심사받게 된다. 즉, 사용자 설정 내용과 다른 방식의 IP 사용이 차단된다. On the other hand, if the message generated by the home host is a NetBIOS / NetBEUI broadcast message, the bridge filter 53a is blocked. If the message is a unicast message, the bridge filter 53a of the home gateway is destined to the MAC address of the source host. Check if the host is eligible to communicate with the MAC address. For example, a CLPIP host receiving NAPT service cannot send traffic directly to the L3 switch 12, but only to NAPT SG 15 first. If the communication is eligible, the message is passed to the source IP filter, where the match between the source MAC and the source IP is examined. That is, the use of IP different from the user setting contents is blocked.

소스 IP필터에서 소스 MAC과 소스 IP 사이의 정합성이 확인되면, 마스커레이팅(도5의 53)으로 보내져서 소스 MAC 값을 홈게이트웨이의 자체 MAC 값으로 바꾼다. When the source IP filter confirms the consistency between the source MAC and the source IP, it is sent to the masking (53 in Fig. 5) to change the source MAC value to the home gateway's own MAC value.

변환된 대표 MAC을 가진 트래픽은 QoS 에이전트(56)에 도달한다. QoS 에이전트(56)는 평소 인터넷 유발 댁내 호스트(예: 공인 IP 피씨, 혹은 NAPT 서비스를 받는 CLPIP 피씨)들에 대하여 핑 혹은 ARP 요구 등을 주기적(예: 3초 간격)으로 던져서 댁내 호스트의 부팅 여부를 모니터하여, 변화가 있을 때마다 원격 서비스 관리 서버(11)에 보고한다. 원격 서비스 관리 서버(11)는 이 상황을 단지별로 집계하여 그 단지의 각 가정별 최적 밴드위스 관리량을 산출하고 이를 각 가정의 홈게이트웨이에 알려준다. QoS 에이전트(56)의 분류기(56a)는 이더넷 프레임상의 목적지 MAC 값을 기준으로, 해당 프레임을 관리 대상 큐(56b)에 넣을 것인지 방임 큐(56c)에 넣을 것인지를 판단한다. 어느 목적지를 향하는 것이 관리 혹은 방임에 속하는지는 ISP가 유연하게 정할 수 있다. ELSS 내 랜 전송속도가 인터넷 구간에 비해 엄청나게 빠르므로, 단지내 트래픽은 방임하는 것이 좋고, 인터넷 트래픽은 관리하는 것이 좋다. 그리고 관리 큐(56b)는 내부 메모리에서 밴드위스 관리량 수치(예: 5Mbps)를 읽어와서 이 수치에 맞게 FIFO 방식으로 HG(17)의 트래픽을 내보낸다.Traffic with the converted representative MAC reaches the QoS agent 56. The QoS agent 56 throws a ping or ARP request periodically (e.g. every 3 seconds) to the usual Internet-induced premises hosts (e.g., public IP or CLPIP PCs with NAPT service) to boot the premises host. Is monitored and reported to the remote service management server 11 whenever there is a change. The remote service management server 11 aggregates the situation for each complex, calculates an optimal bandwidth management amount for each household in the complex, and informs the home gateway of each household. The classifier 56a of the QoS agent 56 determines whether to put the frame into the management target queue 56b or the neglect queue 56c based on the destination MAC value on the Ethernet frame. ISPs have the flexibility to decide which destinations are headed for management or neglect. Since the LAN transmission speed in ELSS is extremely fast compared to the Internet section, it is better to allow traffic in the complex and to manage Internet traffic. The management queue 56b reads the bandwidth management amount value (for example, 5Mbps) from the internal memory and sends out the traffic of the HG 17 in a FIFO manner according to this value.

다음, 도 9 및 도 10을 참고로 하여 HG(17)의 다운스트림 트래픽에 대한 ARP 처리 과정을 포함한 HG(17)의 내부 프로세스를 살펴본다. Next, the internal process of the HG 17 including the ARP processing for the downstream traffic of the HG 17 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

ELSS 망 장비 또는 디폴트게이트웨이가 발생시킨 메시자가 HG(17)의 CPU에 도달하면(S101), CPU의 이더넷 브리지/필터/마스커레딩(53)의 브리지 필터(53a)에서 댁내 호스트가 발생시킨 메시지가 MAC브로드캐스트 메시지인지 유니캐스트 메시지인지를 구분하게 된다. 그 결과, ARP 요구 브로드캐스트 메시지인 경우(도 10의 S101)에는, ARP 요구 메시지를 ARP 핸들러(55)로 보내어 도 10에 나타난 로직에 의해 하향 트래픽에 대한 ARP 처리 기능을 수행하게 된다. When the mesh generated by the ELSS network device or the default gateway reaches the CPU of the HG 17 (S101), a message generated by the premises host in the bridge filter 53a of the Ethernet bridge / filter / masking threading 53 of the CPU Distinguishes whether is a MAC broadcast message or a unicast message. As a result, in the case of the ARP request broadcast message (S101 in FIG. 10), the ARP request message is sent to the ARP handler 55 to perform the ARP processing function for the downlink traffic by the logic shown in FIG.

도 10을 참고로 보면, ARP 핸들러(55)는 ARP캐쉬의 정보를 기초로 하여 망장비 또는 디폴트 게이트웨이가 발생시킨 ARP 요구 메시지의 하향 트래픽의 타겟 IP가 HG(17) 자신 또는 댁내 호스트의 IP인지를 판단한다(S102). 판단결과 타겟IP가 자기 자신 또는 댁내 호스트라면 HG(17)는 ARP요구 메시지를 발생시킨 망 장비 또는 DG에게 자신의 MAC 값을 알려준다(S103). 이후, ARP요구 메시지를 발생시킨 망장비 또는 DG는 HG의 MAC주소를 목적지 MA주소로로 하는 이더넷 프레임 안에 타켓 IP주소를 목적지 IP 주소로 하는 패킷을 넣어서 HG(17)로 전송하게 된다. 그리고 타겟 IP가 댁내 호스트의 것일 경우에는 HG(17)의 마스커레이딩(53)에서 HG(17)의 MAC은 댁내 호스트의 MAC으로 환원되어 최종적으로 타겟IP를 가지는 댁내 호스트에 메시지가 전달되게 된다. Referring to FIG. 10, the ARP handler 55 determines whether the target IP of the downlink traffic of the ARP request message generated by the network equipment or the default gateway based on the information of the ARP cache is the IP of the HG 17 itself or the home host. Determine (S102). If it is determined that the target IP is itself or a home host, the HG 17 notifies its MAC value to the network equipment or the DG generating the ARP request message (S103). Then, the network equipment or DG generating the ARP request message transmits the packet to the HG 17 by inserting a packet having the target IP address as the destination IP address in an Ethernet frame having the MAC address of the HG as the destination MA address. When the target IP is the home host, the MAC of the HG 17 is reduced to the home host's MAC in the masquerading 53 of the HG 17, and the message is finally delivered to the home host having the target IP.

그리고, 망장비 또는 디폴트 게이트웨이가 발생시킨 ARP 요구 메시지의 하향 트래픽의 타겟 IP가 홈게이트웨이 자신 또는 댁내 호스트의 것이 아닐 경우에는, ARP 핸들러(55)는 침묵한다(S104). When the target IP of the downlink traffic of the ARP request message generated by the network equipment or the default gateway is not the home gateway itself or the indoor host, the ARP handler 55 is silent (S104).

한편, 다운 스트림의 메시지가 NetBIOS/NetBEUI브로드캐스트 메시지인 경우는 브리지 필터(53a)에서 차단되고, 유니캐스트 메시지인 경우에는, 브리지 필터(53a)는 다운 스트림 트래픽의 IP 주소가, 이용약관에 의하여 제공받은 자원 정보의 댁내 IP 리스트에 포함되어 있으면 트래픽을 통과시킨다. 그렇지 않으면 트래픽을 차단한다. 브리지 필터(53a)를 통과한 트래픽은 QoS 에이전트(56)에 도달하여 그 쏘스 MAC을 기준으로 관리 대상이 되는가 방임하는 가에 따라 관리 큐와 방임큐로 분류한다. 관리 대상이 되는 트래픽은 ISP에 의해 결정되는 것으로서, HG(17)는 ISP의 원격 서비스 관리서버(11)로부터 밴드위스관리 대상과 관리량을 포함하는 관리지침을 받아서, FIFO(First in, First out) 방식으로 내보낸다. On the other hand, if the downstream message is a NetBIOS / NetBEUI broadcast message, it is blocked by the bridge filter 53a. If the message is a unicast message, the bridge filter 53a determines the IP address of the downstream traffic according to the terms and conditions. Traffic is passed when it is included in the home IP list of the provided resource information. Otherwise, block the traffic. Traffic passing through the bridge filter 53a is classified into a management queue and a negation queue according to whether the traffic reaches the QoS agent 56 and is managed or neglected based on the source MAC. The traffic to be managed is determined by the ISP, and the HG 17 receives management instructions including the bandwidth management target and the management amount from the ISP's remote service management server 11, and receives FIFO (First in, First out). Export in the same way.

하향 트래픽에 대해서, 본 발명의 홈게이트의 ARP 핸들러(55)는 단지 망 장비가 댁내 호스트에 대하여 던지는 ARP 요구 메시지 대하여 댁내 호스트들을 대신하여 대답할 수 있도록 하였으므로, 단지 내의 ARP 트래픽이 최소화된다. For downlink traffic, the homegate's ARP handler 55 only allows the network equipment to respond on behalf of the in-house hosts for the ARP request message thrown by the in-house host, thereby minimizing the ARP traffic in the complex.

이상의 설명에 따르면, 본 발명에 따른 인터넷 접속 시스템은, 원격 서비스 관리 서버(11), ELSS 내에서 서비스 종류에 따라 설치되는 하나 이상의 DG(예를 들면 12, 13, 15) 및 ELSS의 복수의 가입자 각각의 댁에 설치되는 HG(17)를 포함하되, 원격 서비스 관리 서버(11)가 HG(17)와 댁내 호스트들(19a, 19b)에서 제공할 IP주소를 네트워크 크기를 결정하는 SM에 의해 결정되는 IP 그룹에서 공인 IP 주소인 GPIP와 로칼 IP 주소인 CLPIP를 할당함으로써, ELSS의 댁내의 복수 호스트들이 각종 인터넷 서비스를 제공받기 위해 사용할 IP주소를 확장할 수 있게 되었다. According to the above description, the Internet access system according to the present invention includes a remote service management server 11, one or more DGs (for example, 12, 13, and 15) installed according to a service type in an ELSS, and a plurality of subscribers of an ELSS. An HG 17 is installed in each house, and the remote service management server 11 determines the IP address to be provided by the HG 17 and the in-house hosts 19a and 19b by the SM that determines the network size. By assigning GPIP, which is a public IP address, and CLPIP, which is a local IP address, IP addresses can be extended by multiple hosts in ELSS 'home.

그리고 인터넷 서비스 중에서 ISP의 SG를 경유하여 서비스(예를 들면 정보 가전, VoIP등의 기기의 원격 제어 등)를 제공받을 수 있게 되어서, 각종 인터넷 서비스에 대한 과금을 합리적이면서 효율적으로 차별화할 수 있게 되었다. Also, it is possible to provide services (for example, remote control of devices such as information appliances, VoIP, etc.) via ISP's SG among Internet services, so that billing for various Internet services can be reasonably and efficiently differentiated. .

또한, ISP의 원격 서비스 관리 서버(11)가, 댁내 호스트들에게 GPIP 주소와 CLPIP 주소를 할당하면서, ELSS의 망 장비 또는 DG에는 현재 적용되는 SM을 적용시키고, 댁내 호스트들(19a, 19b)과 HG(17)에게는 ELSS의 망 장비 또는 DG에는 현재 적용되는 SM보다 확대된 SM(본 명세서에서는 VSM으로 명명되었음.)을 적용함으로써, 서로 다른 종류의 IP 주소(GPIP, CLPIP)를 갖는 댁내 호스트들간의 랜 구성이 가능하게 되었다. In addition, the ISP's remote service management server 11 assigns the GPIP address and the CLPIP address to the home hosts, and applies the currently applied SM to the network equipment or the DG of the ELSS, and the home hosts 19a and 19b. By applying SM (enlarged in this specification as VSM) to the network equipment of ELSS or DG to the HG 17, the premises hosts having different types of IP addresses (GPIP, CLPIP) LAN configuration is now possible.

그리고, 댁내 호스트들(19a, 19b)과 HG(17)에 VSM을 적용함으로써 발생된 HMAS 문제는 HMAS에 대한 ARP요구인지를 식별할 수 있도록 하고 이 경우 ARP요구 메시지를 발생시킨 호스트에게 그가 소속한 DG의 MAC을 알려주도록 하는 ARP 핸들러(55)를 구성하여 해결하였다. 따라서, ELSS의 댁내에서는 GPIP와 CLPIP를 지급받은 호스트들이 동시에 존재하면서 인터넷 통신을 원활히 하면서도 댁내에서는 랜을 구성하여 진정한 홈 네트워킹을 구현할 수 있게 되었다. In addition, the HMAS problem generated by applying VSM to the premises hosts 19a and 19b and the HG 17 enables identification of the ARP request for the HMAS, in which case the host that generated the ARP request message belongs to the host. It was solved by configuring the ARP handler 55 to inform the MAC of the DG. Therefore, in the home of ELSS, GPIP and CLPIP-hosted hosts exist at the same time to facilitate internet communication, while at home, LAN can be configured to realize true home networking.

한편, ELSS의 댁내 호스트들에 대한 본 발명에 따른 인터넷 접속 방법과 NAPT에 의한 접속 방법을 비교하면, 본 발명에서는 댁내 호스트들의 일부에는 GPIP 주소인 공인 IP주소가 배정되어 오리지날 인터넷 서비스가 제공될 수 있는 반면 NAPT 접속 방식에서는 댁내 호스트의 어느 것도 공인IP주소를 부여받을 수 없게 므로 오리지날 인터넷 서비스를 제공받을 수 없게 된다. 그리고 ELSS 단지 내에 있는 컨텐츠 서버의 입장에서 보면, 본 발명의 접속 방식에 따라 GPIP, NAPT 방식의 CLPIP등을 부여받은 호스트들이 모두 동일 랜 세그먼트에 있는 것으로 인식되는 반면 종래의 NAPT에 의한 접속 방법에 따르면 댁내의 호스트들은 모두 사설 IP 주소를 할당받은 TCP/UDP포트로 인식될 뿐이다. On the other hand, when comparing the Internet access method according to the present invention to the home hosts of the ELSS and NAPT, in the present invention, some of the home hosts can be assigned a public IP address, which is a GPIP address can provide the original Internet service On the other hand, in the NAPT access method, none of the home hosts can be provided with the public IP address, so the original Internet service cannot be provided. From the perspective of the content server in the ELSS complex, the hosts granted GPIP, CLPIP in NAPT, etc. according to the access method of the present invention are all recognized as being in the same LAN segment. All hosts in your home are only recognized as TCP / UDP ports that have been assigned private IP addresses.

따라서, 종래의 일반적인 NAPT 접속 방식을 사용하는 대신, 전술한 IP주소의 확장, 서비스의 다양화/복합화 및 댁내의 홈 랜 구성에 기초하여, 단지 내 초고속 컨텐츠 서버가 투입될 경우에는 댁내에서 여러 종류의 단말기 예를 들면 컴퓨터, 디지털 TV, PVR에서 페이퍼뷰 1:1 VoD 을 포함하는 통방융합 서비스를 즐길 수 있게 된다. Therefore, instead of using the conventional NAPT access method, based on the above-described expansion of IP address, diversification / complexing of services, and home LAN configuration of the home, various types of home high-speed content servers are introduced in the home. The terminal, for example, computers, digital TV, PVR can enjoy a convergence service including Paper View 1: 1 VoD.

그 밖에, HG(17)의 트래픽 심사 기능에 의하여 사용자가 댁내에서 IP 주소를 마음대로 설정한다든가, 혹은 이용약관에 어긋나는 트래픽을 시도한다고 하여도 HG(17)에 의해 댁밖으로 나가는 것이 원천 차단됨으로써 망 안전과 망 보안이 강화되었다.In addition, even if the user freely sets the IP address in the home by the traffic screening function of the HG 17 or attempts traffic that violates the terms of use, the network is blocked by the HG 17 to go out of the home. Safety and network security have been strengthened.

또한 밴드위스 관리 기능에 의하여 인터넷 유발 호스트의 부팅 경우가 작을 때에는 높은 밴드위스로 통신하고 부팅 경우가 많을 때에는 공평하게 밴드위스를 낮추게 되었다. 그리고 인터넷 트래픽과 단지내 트래픽이 구분됨으로써, ELSS 망 특유의 강력한 에지 랜 전송속도를 이용한 초고속 단지내 컨텐츠 서버의 서비스를 즐기게 되었다.Also, due to the bandwiss management function, when the booting time of the Internet-induced host is small, it communicates with a high bandwiss. And by separating the Internet traffic and the traffic in the complex, it is possible to enjoy the services of the contents server in the high speed complex using the strong edge LAN transmission speed unique to the ELSS network.

또한 HG(17)의 대표MAC 변환 기능에 의해, 댁밖으로 나가는 트래픽은 쏘스 MAC을 홈 게이트웨이의 MAC을 사용하고, 댁 안으로 들어오는 트래픽은 데스티네이션 MAC을 원래대로 환원시킴에 따라, 고객은 ISP의 간섭을 받지 않고 이더넷 스테이션을 바꿀 수 있게 되었으며, ISP는 망 안전을 철저하게 강화시킬 수 있게 되었다. 그리고 HG(17)는 댁내 호스트가 발생시키는 ARP Req. 및 NetBEUI/NetBIOS 랜 브로드캐스트 메시지를 원천 차단하여, ELSS 망의 트래픽이 정화되고, 따라서, ELSS 망을 크게 확장할 수 있게 되었다. In addition, by the representative MAC conversion function of the HG 17, the outgoing traffic uses the source MAC as the home gateway's MAC, and the incoming traffic returns the destination MAC as the original, so that the customer may interfere with the ISP. It is possible to change Ethernet stations without the need for Internet access, and ISPs can reinforce network safety. And HG (17) is the ARP Req. By blocking the NetBEUI / NetBIOS LAN broadcast message source, the traffic of the ELSS network is purified, and thus it is possible to greatly expand the ELSS network.

도 1은 본 발명에 따른 인터넷 접속 시스템의 개략도를 나타낸다. 1 shows a schematic diagram of an internet access system according to the invention.

도 2는 도 1의 시스템의 디폴트 게이트웨이들, 홈게이트웨이 그리고 가입자 댁내의 호스트들에 부여되는 IP 주소, 서브넷마스크의 일예를 보여주는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an IP address and a subnet mask assigned to default gateways, home gateways, and subscriber premises hosts of the system of FIG. 1.

도 3은 복수의 ELSS(Edge LAN Service Segment)에 대한 CLPIP(Common Localized Public IP) 주소의 배정을 보여주는 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating allocation of Common Localized Public IP (CLPIP) addresses for a plurality of Edge LAN Service Segments (ELSSs).

도 4는 HMAS(Host Misunderstood As in the Segment) 벤다이어그램을 나타낸다. Figure 4 shows a Host Misunderstood As in the Segment (HMAS) Venn Diagram.

도 5는 본 발명의 일예에 따른 홈 게이트웨이의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 5 schematically illustrates an internal structure of a home gateway according to an embodiment of the present invention.

도 6은 홈게이트웨이의 ARP 캐쉬 갱신 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating an ARP cache update process of a home gateway.

도 7은 홈게이트웨이의 상향 트래픽 처리 프로세스를 나타낸다. 7 shows an upstream traffic processing process of a home gateway.

도 8은 홈게이트웨이의 상향 트래픽 처리 프로세스에서의 ARP 기능을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다. 8 is a flowchart illustrating an ARP function in an uplink traffic processing process of a home gateway.

도 9는 홈게이트웨이의 하향 트래픽 처리 프로세스를 나타낸다.9 shows a downlink traffic processing process of a home gateway.

도 10은 홈게이트웨이의 하향 트래픽 처리 프로세스에서의 ARP 기능을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다. 10 is a flowchart illustrating an ARP function in a downlink traffic processing process of a home gateway.

Claims

A method of providing an Internet access service through an internet network to a plurality of hosts installed in each subscriber's home in an edge network of an LAN structure in which an edge router is installed,

In addition to the edge router, which is the default gateway with GPIP hosts in the subnet, the Internet Service Provider will also assign CLPIPs to the subscriber host and install the default gateway (s) in IP sharing, with these CLPIP hosts in the subnet.

The subnet mask of the premises hosts is expanded by the virtual subnet mask to be larger than the subnet mask assigned to the edge router and the default gateways so that a desired LAN is established between the premises GPIP host and the CLPIP host.

Due to the extended virtual subnet mask, the premises host has the side effect of not being able to communicate by mistaken the hosts (HMAS) which are actually remote or can exist at any time in the ELSS LAN segment because of the extended virtual subnet mask. For the ARP request, by determining whether the request is a request using HMAS as the target IP, and if so, by installing and resolving a bridge-structured home gateway that informs the MAC address of the default gateway to which the host belongs,

You can have a GPIP host and a CLPIP host in your home at the same time, but you can have a home LAN between them.

Here, in determining the virtual subnet mask, the Internet service provider divides the entire IP address determined by the virtual subnet mask into a plurality of IP groups, and then selects a predetermined range of IPs from the respective IP groups for each IP group. Selecting and preparing a CLPIP pool, and using the CLPIP matching the IP group to which the GPIP band applied to any arbitrary ELSS belongs as a local IP provided by the ELSS.

The method of claim 1 wherein the value of the virtual subnet mask, the network part re-program online representation standard, / 3 or / 4, an Internet service provider using a.

The remote service management server of the Internet service provider according to claim 1, wherein the home gateway further determines whether the target IP in the ARP request generated from the home host is HMAS. It provides the CLPIP pool and GPIP list applied to the data, and the home gateway operates the HMAS to interpret the rest of the IP group except for the IP addresses appearing in the CLPIP pool and the IP addresses appearing in the GPIP list. How to Provide.

4. The home gateway according to claim 1 or 3, wherein the home gateway implements the function of collectively responding to the ARP request generated by the home hosts related to the IP address in the ELSS outside the home. Secure the MAC address value to answer in advance, but do not secure the MAC address value corresponding to all the IP addresses appearing in the ELSS CLPIP pool and GPIP list, but the network equipment or In order to ensure that only the MAC address value corresponding to the IP address of the server, the Internet service provider is to inform the home gateway with the data of the corresponding IP to secure the MAC value in advance.

The method of claim 1, wherein the plurality of default gateways are installed in the ELSS for each billing and service type, so that the flat fee can be charged for each default gateway access right of the premises host without a separate pay-as-you-go traffic calculation or a separate traffic type classification. How to provide Internet service.

6. The home gateway according to claim 1 or 5, wherein the home gateway is entitled to the OSI second-layer source shown in the traffic to the OSI second-layer destination indicated in the traffic for the upstream traffic from the home. And the home gateway can determine whether there is an internet service.

7. The method of claim 6, wherein for upstream traffic from home to home, the home gateway checks whether the source IP indicated in the traffic is an IP permitted by the subscriber's terms of use, and the IP is determined by user settings. A method of providing an Internet service that is checked to see if it is enabled on the host's MAC.

In a system for providing an Internet access service through an internet network to a plurality of hosts installed in each subscriber's premises in an edge network of an edge structure of a LAN structure in which an edge router is installed,

Edge router, which is the default gateway with GPIP hosts in the ELSS subnet, installed by the Internet service provider, IP gateway-based default gateway (s) with the CLPIP-subscribed subscriber's CLPIP hosts, and the home GPIP host. The subnet mask of the premises hosts is extended by the virtual subnet mask to be larger than the subnet mask assigned to the edge router and the default gateways so that a smooth LAN is established between CLPIP hosts,

Due to the extended virtual subnet mask, the premises host has the side effect of not being able to communicate by mistaken the hosts (HMAS) which are actually remote or can exist at any time in the ELSS LAN segment because of the extended virtual subnet mask. For ARP requests, the GPIP host and CLPIP in the home, including a bridge-structured home gateway that determines whether the request is a request with HMAS as the target IP and informs the MAC address of the default gateway to which the host belongs. You can run a host at the same time, but you can establish a local LAN between all these hosts,

The CLPIP of claim 8, wherein the remote service management server of the Internet service provider applies the home gateways to the corresponding ELSS in order for the home gateway to more efficiently determine whether the target IP in the ARP request generated from the home host is HMAS. Internet with a logical process that provides pool and GPIP lists as data, allowing the home gateway to interpret the rest of the IP group as HMAS except for those appearing in the CLPIP pool and those appearing in the GPIP list. Service delivery system.

10. The method according to claim 8 or 9, wherein the home gateway responds to the ARP request in order to implement the function of collectively responding to the ARP request generated by the home hosts related to the IP address in the ELSS outside the home. Secure the MAC address value in advance, but do not secure the MAC address value corresponding to all the IP addresses appearing in the ELSS CLPIP pool and GPIP list, but the network equipment or server in the ELSS required for the service content provided by the individual subscriber And a logic process of informing the home gateway to the home gateway of data of the corresponding IP to secure the MAC value in advance so as to secure only the MAC address value corresponding to the IP address.

The Internet service providing system of claim 8, wherein the plurality of default gateways are installed according to billing and service types in the ELSS.

9. The home gateway of claim 8, wherein the home gateway determines whether, for upstream traffic from the home, outgoing home, the OSI second-layer source indicated in the traffic is eligible to go to the OSI second-layer destination indicated in the traffic. And a second layer filter is further implemented in the home gateway.

13. The method according to claim 12, wherein in the upstream traffic from the home to the home, the home gateway checks whether the source IP indicated in the traffic is an IP permitted by the subscriber's terms of use, and the IP is determined by user setting. An Internet service provisioning system configured to check that a host's MAC is enabled.

In the system for providing Internet access service through a Internet network to a plurality of hosts installed in each subscriber's house in the edge network of the LAN structure in which the L3 switch is installed,

A virtual network unit configured to expand the network unit based on the address information of the edge network of the LAN structure, a GPIP address group list to be allocated to the edge network of the LAN structure, a CLPIP address pool list, subnet mask information, and a network unit based on the subnet mask information. A remote service management server provided on an Internet service provider side in which a database of resource information including subnet mask information, equipment installed in an edge network of the LAN structure, and an IP address list and an RH list of a default gateway is constructed;

Both the GPIP address and the CLPIP address of the resource information belong to any one group of public IP groups determined by the virtual subnet mask set by the Internet service provider, and the CLPIP address pool is selected from a part of the IP address group. The RH list refers to a list of IP addresses of hosts for which the home gateway, which will be described later, should secure a MAC address.

It is installed outside the subscriber's home in the edge network of the LAN structure, the network interface of one side is given a GPIP address, the network interface of the other side is assigned a CLPIP address, and includes a home gateway default gateway to which the subnet mask information is applied. A default gateway of a plurality of IP sharing schemes; And

Installed in each subscriber's house, and communicates with the home gateway default gateway to download the resource information for each subscriber in accordance with the subscriber's terms and conditions from the remote service management server, a plurality of GPIP address or CLPIP address of each subscriber A home gateway with a bridge structure that matches a host of

Virtual subnet mask information downloaded from an internet service provider is applied to the home gateway and the plurality of hosts.

The home gateway may include a filter for determining a type of a message generated by an indoor host;

An ARP cache storing MAC addresses of IP addresses included in the RH list; And

When the filter determination result message is an ARP request message, the IP address group list, the CLPIP address pool list, the RH list of the resource information, and the IP of the edge network equipment of the LAN structure for the ARP request message generated by the home host. The MAC address of the destination IP address or the MAC address of the default gateway to which the host originating the message belongs to the host generating the message, and the ARP request message thrown by the ELSS network device or the default gateway is referred to. And an ARP handler for informing the home gateway's MAC when the gateway is for a gateway or a home host.

15. The method of claim 14, wherein the home gateway, for upstream traffic sent from the home host, converts the source MAC to the home gateway's own MAC value, and looks at the destination IP for downlink traffic coming from outside the home. The Internet access service system further comprises a MAC conversion module for converting the MAC of the indoor host.