KR100581087B1 - 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법 - Google Patents

인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 공중망(PSTN, ISDN, 무선망 등)을 경유한 인터넷 서비스 지원이 가능하고 공중망 상의 접속 서비스 번호를 이용하여 확장한 새로운 IPv4 주소 지정 방식을 이용함으로써, 기존의 인터넷에서 라우터를 교체하지 않아도 되는 IPv4의 주소 지정방식을 기본으로 하기 위한 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 인터넷 엣지 라우터에 적용되는 인터넷 프로토콜 주소 확장방법에 있어서, 공중망 접속정보를 인터넷 프로토콜 메세지의 옵션 클래스에 정의하는 정의 단계; 상기 공중망 접속정보를 이용하여, 가입자 정보 서버를 통해 서비스 이용자의 IP 주소, 단말 및 접속 번호를 제공하도록 SA(Security & Authentication module)모듈 및 SA 계층을 구성하는 계층 구성단계; 가입자 단말기와 상기 엣지 라우터에서의 IP 계층의 패킷 처리를 위하여, 가입자 단말기 식별자와 가입자 접속 번호(식별자)를 추가하여 연결정보 처리부를 구성하는 연결정보 구성단계; 및 상기 연결정보 처리부의 망 인터페이스로부터 메세지를 수신하여 처리하는 메세지 처리단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 인터넷 서비스 시스템 등에 이용됨.
인터넷 엣지 라우터, 주소 확장, 옵션 클래스, 공중망 접속정보

Description

인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법{METHOD FOR EXPANDING ADDRESS FOR INTERNET PROTOCOL VERSION 4 IN INTERNET EDGE ROUTER}
도 1 은 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스 시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스를 위한 엣지 라우터 프로토콜 구조도.
도 3 은 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스를 위한 서비스 단말 프로토콜 구조도.
도 4 는 본 발명에 따른 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법에 대한 일실시예 설명도.
도 5 는 본 발명이 적용되는 인터넷 프로토콜 버전4 프로토콜 메세지 포맷을 나타낸 예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 인터넷 프로토콜 버전4의 주소 확장을 위한 옵션영역을 나타낸 예시도.
도 7 은 상기 도 4의 연결 정보 처리부의 동작 과정에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 코아 인터넷 11 : ATM 망/프레임릴레이망
12 : 무선망 13 : 랜
14 : 엣지 라우터
본 발명은 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 기술에 관한 것으로, 특히 인터넷 서비스를 위한 통신 프로토콜인 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 중에서 인터넷 상에서의 각 목적지 서비스 단말을 지정하고 목적지로의 경로를 설정하기 위한 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜의 주소확장 방법에 관한 것이다.
일반적인 인터넷 프로토콜 주소지정 방식은, 인터넷 프로토콜인 RFC791에서 권고하는 4바이트의 주소영역을 가지는 IPv4 주소지정 방식을 사용하고 있다. 현재 공중망을 이용한 인터넷 서비스의 증가가 계속되고 있으며, IMT2000과 같은 이동통신에서의 데이터 통신을 지원하기 위해서는 IPv4에서 지원하는 4바이트 주소 지정방식으로는 전세계적으로 계속 증가하고 있는 인터넷 가입자에 대한 서비스를 지원할 수가 없다.
따라서, 상기한 바와 같은 주소부족을 해결하기 위한 방법으로서, 인터넷 주 소의 효율적인 사용을 위하여 세부 클래스 정의를 도입한 CIDR(Classless InterDomain Routing)방법이 사용되고 있으나, 상기한 CIDR방법은 라우팅 테이블(routing table)을 복잡하게 만들었으며, 서브 네트워크에서 독립된 주소 체계를 사용하는 NAT(Network Address Transition)방법, 전화선과 같은 단대단으로 접속하는 서비스 단말에게 동적으로 IPv4 주소를 할당하는 방식으로 IP 주소의 동적할당 방식을 사용하는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)과 같은 다양한 기술이 사용되고 있으나, 신호의 단절에 의한 재접속시 이전에 할당되었던 동일 IPv4 주소가 할당됨을 보장받을 수 없는 문제가 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 제시된 IPv6라는 새로운 주소체계를 갖는 IP 주소는 16바이트의 주소지정 영역을 둠으로써, 4바이트인 IPv4 주소에 비하여 앞으로 모든 서비스를 충분히 수용 가능한 주소 영역을 확보하고 있으나, 기존의 인터넷을 구성하고 있는 라우터를 교체하여야 하고, 자체적으로 생성 및 소멸이 가능한 사설망인 인터넷 서비스 망은 라우터의 교체로 인한 통신 두절의 심각한 영향이 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 공중망(PSTN, ISDN, 무선망 등)을 경유한 인터넷 서비스 지원이 가능하고 공중망 상의 접속 서비스 번호를 이용하여 확장한 새로운 IPv4 주소 지정 방식을 이용함으로써, 기존의 인터넷에서 라우터를 교체하지 않아도 되는 IPv4의 주소 지정방식을 기본으로 하기 위한 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 인터넷 엣지 라우터에 적용되는 인터넷 프로토콜 주소 확장방법에 있어서, 공중망 접속정보를 인터넷 프로토콜 메세지의 옵션 클래스에 정의하는 정의 단계; 상기 공중망 접속정보를 이용하여, 가입자 정보 서버를 통해 서비스 이용자의 IP 주소, 단말 및 접속 번호를 제공하도록 SA(Security & Authentication module)모듈 및 SA 계층을 구성하는 계층 구성단계; 가입자 단말기와 상기 엣지 라우터에서의 IP 계층의 패킷 처리를 위하여, 가입자 단말기 식별자와 가입자 접속 번호(식별자)를 추가하여 연결정보 처리부를 구성하는 연결정보 구성단계; 및 상기 연결정보 처리부의 망 인터페이스로부터 메세지를 수신하여 처리하는 메세지 처리단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
현재 사용하고 있는 IPv4 주소 지정방식은 4 바이트로 구성되어 있으며, 전세계적으로 계속 증가되고 있는 인터넷 서비스를 지원하기 위해서는 4바이트로 되어 있는 이들 IP 조 수 지정방식으로는 새로운 인터넷 서비스 이용자들을 수용하기에는 한계가 있는 것으로 나타났다. 따라서, 이러한 IPv4 주소의 부족에 대한 대응 방안으로서 여러가지 방안이 제시되고 있으나 크게 두 가지로 분류될 수 있다.
이들 방안의 특징들을 살펴보면, 첫번째 방법으로 IPv4의 주소 지정 방식을 따르면서 지역적인 변환 및 제약을 두어 IPv4의 주소를 동적으로 재사용할 수 있도록 하는 방식과, 두번째 방법으로는 4 바이트인 IPv4의 주소 지정영역을 확장하는 방식으로 16 바이트 길이의 확장된 주소 지정 영역을 가지는 새로운 버전의 IPv6 주소 지정 방식이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 기존에 사용하고 있는 인터넷 서비스에 전혀 영향을 주지 않고 IPv4의 주소 부족 문제를 해결하는 것이 근본적인 과제이다. 이의 해결 방법으로 새로운 주소 지정 방식을 따르는 IPv6로의 전환은 상당한 기간이 요구될 뿐만 아니라 기존 IPv4와의 호환성 문제와 기존 공중망과는 달리 일관된 통제를 받지 않는 이러한 인터넷 서비스 망은 자체적으로 생성 및 소멸이 가능한 사설 망이므로 라우터의 교체로 인한 통신 서비스의 단절이 상당히 큰 여파를 일으킬 것으로 예상된다.
따라서, 본 발명에서는 현재의 전화망, ISDN(Integrated Service Digital Network), ATM(Asynchronous Transfer Mode), 그리고 무선망 등 공중망을 경유한 인터넷 서비스 지원이 가능하고 공중망 상의 접속 서비스 번호를 이용하여 확장한 새로운 IPv4 주소 지정 방식을 이용함으로써 기존의 인터넷에서 라우터를 교페하지 않아도 되는 IPv4의 주소 지정 방식을 기본으로 IPv4 주소 확장 방안을 제시하고자 한다.
삭제
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스 시스템의 구성예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스 시스템은, 인터넷 서비스를 요구하는 접근망으로 E.164 주소체계와 AESA(ATM End System Address)를 따르는 유선의 ATM 망/프레임릴레이망(11)과, 동일한 공중망을 경유한 서비스와 이동 IP(mobile IP)와 같은 핸드오프(hand off)의 처리를 요하는 무선망(12)과, 기존의 인터넷인 랜(13)을 경유한 인터넷 서비스들을 접속하는 엣지 라우터(14)와, 상기 각 접근망과 각기 다른 링크 프로토콜과 접속번호를 이용하여 연동되는 코아 인터넷(core internet)(10)을 포함한다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스를 위한 엣지 라우터 프로토콜 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 접근망의 특성에 따라 각기 다른 이용자측 물리계층(21)과, 이용자측 매체제어 계층(22)은 접근망의 종류에 따라서 다르게 구성되어진다. 그러나, 서로 다른 접근망으로부터의 데이터 트래픽은 상기 코아 인터넷(10)으로 접속하기 위해서 동일한 인터넷 프로토콜(IP 계층(27), 망측 링크계층(28), 망측 매체제어 계층(29), 망측 물리계층(30))을 따라야 한다.
공중망 가입자 정보를 이용하여 기존 공중망 가입자의 정보를 가지고 있는 서버(이하, 가입자 정보 서버)로부터 이용자의 인증과 IP 주소정보를 제공하여 주는 SA 모듈(Security & Authentication module)(24)과, SA 계층(25)을 추가한다.
도 3 은 본 발명이 적용되는 인터넷 서비스를 위한 서비스 단말 프로토콜 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 서비스를 시작하기 위하여 세션계층(42)에서는 먼저 SA모듈(40)과 SA 계층(41)을 이용하여 자신의 IP 주소 정보를 엣지 라우터를 경유하여 이용자 정보서버로부터 획득하여 자신의 IP 주소를 설정한다.
상기 SA모듈(40)과 SA 계층(41) 그리고 세션계층(42) 사이에 가입자의 연결정보를 설정하기 위한 작업을 수행한다.
자신의 IP 주소가 설정된 후, 서비스는 트랜스포트 계층(43)의 프로토콜을 경유하여 단대단 연결을 설정하여 서비스가 이루어진다. 이때, IP 계층(44)의 프로토콜은 상기 도 2의 IP 계층(27)과 동일한 프로토콜이 탑재된다.
도 4 는 본 발명에 따른 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소확장 방법에 대한 일실시예 설명도로서, 상기 도 2 및 도 3에서의 IP 계층(27, 44)의 패킷 처리 구성을 나타낸 것이며, 기존 서비스에 전혀 영향을 주지 않기 위하여 기존 IP 패킷 처리 구성도의 기능을 변경하지 않는다. 단지, 공중망 가입자 번호를 추가로 처리하기 위하여 연결정보 처리부와 SA 모듈을 추가한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 링크계층인 망 인터페이스(50)로부터의 패킷은 IP 입력 큐(51)에 수신되어 공지의 IP 옵션 처리기능에 따른 소스 라우팅을 처리하고 이와 관련 없는 패킷이면 연결정보 처리부(53)로 전송하여 패킷의 종류에 따라 UDP(User Datagram Protocol)모듈(56)과 TCP(Transport Control Protocol)모듈(55)로 전송하여 처리하며, 라우팅 테이블(58)의 정보를 변경하기 위한 IP 출력(54), 인터넷 제어메세지 프로토콜 모듈(57), 라우팅 데몬(60), "netstat"명령(61), 라우터 명령(62)과 처리절차는 공지의 라우팅 테이블 정보변경 처리절차는 동일하다.
도 5 는 본 발명이 적용되는 인터넷 프로토콜 버전4 프로토콜 메세지 포맷을 나타낸 예시도로서, 상기 도 4의 IP 패킷 처리 구성도에서 다루어지는 기존 IP 패킷의 구성도를 나타내고 있으며, 기존 IP 포맷을 그대로 사용함으로써, 이전 인터넷 서비스와의 호환성을 보장함을 보여준다.
도 6 은 본 발명에 따른 인터넷 프로토콜 버전4의 주소 확장을 위한 옵션영역을 나타낸 예시도로서, 상기 도 5에서 옵션영역(70)에 가변길이 옵션의 사용하지 않는 부분을 새로이 정의한 데이터 구조를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 첫 번째 옥텟인 옵션제어 필드에서 옵션 클래스에 2개의 새로운 정보요소(공중망 접속정보), 즉 송신측 단말기 주소, 수신측 단말기 주소를 정의하고, 옵션길이 정보에 표시된 길이의 실제 단말기 주소를 데이터 필드에 저장하여 전송한다.
도 7 은 상기 도 4의 연결 정보 처리부의 동작 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 망 인터페이스(50)로부터의 메세지를 수신하여(100) IP 입력 큐(51)에 저장하고, IP 옵션을 처리 한 후, 연결정보 처리부(53)가 상기 메세지의 목적지 주소가 자신의 IP와 동일한지를 판단한다(102).
삭제
판단결과(102), 목적지 주소가 자신의 IP와 동일하지 않으면 단말주소인 연결주소 정보가 라우팅 테이블(58)내에 존재하는가를 판단한다(104).
판단결과(104), 연결주소 정보가 존재하면 옵션필드(70)에 옵션영역 이용자 정보를 저장한 후(106), 메세지를 수신하는 과정(100)으로 진행하고, 연결주소 정보가 존재하지 않으면 IP를 출력한다(108).
판단결과(102), 목적지 주소가 자신의 IP와 동일하면 제어정보가 존재하는지를 판단한다(110).
판단결과(110), 제어정보가 존재하면 인터넷 제어메세지 프로토콜 모듈(57)에서 인터넷 제어메세지 프로토콜 패킷을 처리한 후(112), 메세지를 수신하는 과정(100)으로 진행하고, 제어정보가 존재하지 않으면(즉, 데이터 패킷), 송수신 IP 주소, 송수신 트랜스포트 계층의 포트 정보 및 송수신 단말 주소 등의 패킷주소 및 연결정보를 저장하고(114), 패킷형태를 판단한다(116). 이때, 상기 저장된 패킷주소 및 연결정보는 송신 메세지의 메세지 헤더 정보로 사용된다.
판단결과(116), 패킷의 형태가 UDP이면 UDP 패킷을 처리한 후(118), 메세지를 수신하는 과정(100)으로 진행하고, 패킷의 형태가 TCP이면 TCP 패킷을 처리한 후(120), 메세지를 수신하는 과정(100)으로 진행한다.
인터넷 서비스 망은 기존 공중망과는 달리 서비스 제공시 항상 일관된 통제를 받는 것이 아니라 IP 주소 할당 시에만 관여하고 그 다음부터는 자체적으로 생성 및 소멸이 가능한 사설망이므로, 현재 서비스 중인 IPv4 라우터를 IPv6의 라우터로 동시에 모두 교체한다는 것은 서비스에 어떤 영향을 끼칠지 예상할 수가 없으며, 라우터 교체시 인터넷 서비스의 통신 두절의 영향이 상당이 크다.
그러나, 본 발명에서는 기존의 IPv4 주소 방식을 확장하여 사용하므로 기존 인터넷의 망 내부에서는 전혀 영향을 주지 않으므로 IPv4 라우터 장비를 교체할 필요가 없으며, 전화망, ISDN, ATM, 그리고 무선망 등 공중망을 경유한 인터넷 서비스를 지원하기 위하여 이들이 제공하는 단말기의 공중망 접속번호를 이용한 새로운 IPv4 주소 지정 방식을 이용함으로써, IPv4의 주소 부족 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이동 단말기를 이용한 인터넷 서비스 지원과 전자 메일(E-Mail) 수신, 양방향 데이터 통신 등과 같은 인터넷 서비스를 충분히 제공할 수 있는 IPv4 주소를 확장 사용할 수 있는 서비스 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 기존의 IPv4 주소방식에 공중망 접속정보를 통 합하여 사용함으로써, 기존의 인터넷 내부에 영향을 미치지 않고, IPv4 라우터 장비를 교체할 필요가 없으며, 공중망을 경유한 인터넷 서비스를 지원하기 위한 IPv4의 주소 부족문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이동 단말기를 이용한 인터넷 서비스 지원과 같은 인터넷 서비스를 충분히 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 인터넷 엣지 라우터에 적용되는 인터넷 프로토콜 주소 확장방법에 있어서,
    공중망 접속정보를 인터넷 프로토콜 메세지의 옵션 클래스에 정의하는 정의 단계;
    상기 공중망 접속정보를 이용하여, 가입자 정보 서버를 통해 서비스 이용자의 IP 주소, 단말 및 접속 번호를 제공하도록 SA(Security & Authentication module)모듈 및 SA 계층을 구성하는 계층 구성단계;
    가입자 단말기와 상기 엣지 라우터에서의 IP 계층의 패킷 처리를 위하여, 가입자 단말기 식별자와 가입자 접속 번호(식별자)를 추가하여 연결정보 처리부를 구성하는 연결정보 구성단계; 및
    상기 연결정보 처리부의 망 인터페이스로부터 메세지를 수신하여 처리하는 메세지 처리단계
    를 포함하는 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소 확장방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공중망 접속정보는,
    송/수신측 단말기 주소인 것을 특징으로 하는 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소 확장방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계층 구성단계는,
    옵션 필드에 정보구성 방식을 이용하여 IP 패킷 헤드에 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소 확장방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메세지 처리단계는,
    상기 망 인터페이스로부터의 메세지를 수신하여 IP입력 큐에 저장하는 저장단계;
    상기 연결정보 처리부가 상기 수신된 메세지의 목적지 주소가 자신의 IP와 동일한지를 판단하는 제1 판단 단계;
    상기 제1 판단결과, 목적지 주소가 자신의 IP와 동일하지 않으면 단말주소인 연결주소 정보가 라우팅 테이블내에 존재하는가를 확인하여, 연결주소 정보가 존재하면 옵션영역 이용자 정보를 저장하고, 연결주소 정보가 존재하지 않으면 IP를 출력하는 출력 단계;
    상기 제1 판단결과, 목적지 주소가 자신의 IP와 동일하면 제어정보가 존재하는지를 확인하여, 제어정보가 존재하면 인터넷 제어메세지 프로토콜 패킷을 처리하고, 데이터 패킷이면 패킷주소 및 연결정보를 저장한 후 패킷형태를 판단하는 제2 판단단계; 및
    상기 제2 판단결과, 패킷의 형태가 UDP이면 UDP패킷을 처리하고, 패킷의 형태가 TCP이면 TCP패킷을 처리하는 패킷 처리 단계
    를 포함하는 인터넷 엣지 라우터에서의 인터넷 프로토콜 주소 확장방법.
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