KR100682852B1 - Home network connection management system using upnp and vlan multicast - Google Patents

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KR100682852B1
KR100682852B1 KR1020060011102A KR20060011102A KR100682852B1 KR 100682852 B1 KR100682852 B1 KR 100682852B1 KR 1020060011102 A KR1020060011102 A KR 1020060011102A KR 20060011102 A KR20060011102 A KR 20060011102A KR 100682852 B1 KR100682852 B1 KR 100682852B1
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박준희
박동환
김동희
문경덕
이광일
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한국전자통신연구원
충남대학교산학협력단
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Abstract

A home network connection management system using a UPnP(Universal Plug and Play) and a virtual LAN multicast is provided to enable various application services in a home network interworking with a UPnP and effectively manage LAN resources. A UPnP-VLAN(Virtual LAN) interface unit(402) receives a request for registering a VLAN and a multicast address from a UPnP device according to a connection setup command of a connection manager. A VLAN management unit(403) registers the VLAN and multicast address in a VLAN mapping table according to the connection setup request received from the UPnP device. A VLAN mapping table(406) stores the VLAN and the multicast address as matching them. An Ethernet device driving unit(407) receives TCP/IP data from the outside, searches the VLAN and the multicast address from the VLAN mapping table, completes the received TCP/IP data with a VLAN frame, and transmits it.

Description

유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템{Home network connection management system using UPnP and VLAN multicast}Home network connection management system using UPnP and virtual LAN multicast

도 1은 종래의 일반적인 홈 네트워크의 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of a conventional general home network;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에서 IP 패킷의 그룹 주소를 가상랜과 이더넷 멀티캐스트 주소로 변환하는 과정을 설명하기 위한 일실시예 설명도,2 is a diagram for describing a process of converting a group address of an IP packet into a virtual LAN and an Ethernet multicast address in a home network connection management system using a UPI and a virtual LAN multicast according to an embodiment of the present invention. Explaining,

도 3은 본 발명이 적용되는 UPnP 시스템의 일실시예 구성도,3 is a configuration diagram of an embodiment of a UPnP system to which the present invention is applied;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템의 구성도,4 is a block diagram of a home network connection management system using UPI and virtual LAN multicast according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템의 구성도이다.5 is a block diagram of a home network connection management system using UPI and virtual LAN multicast according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

400,500 : 홈네트워크 연결 관리 시스템400,500: Home Network Connection Management System

402,502 : UPnP-VLAN 인터페이스부 403,503 : VLAN 관리부402,502: UPnP-VLAN interface unit 403,503: VLAN management unit

404,504 : GVRP 처리부 405,505 : GMRP 처리부404,504: GVRP processing unit 405,505: GMRP processing unit

406 : VLAN 매핑 테이블 407,507 : 이더넷 디바이스 드라이버406: VLAN mapping table 407, 507: Ethernet device driver

506 : 필터링 데이터베이스506: Filtering Database

본 발명은, 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UPnP(Universal Plug and Play, 이하 "유피엔피" 또는 "UPnP"라 함)를 지원하는 호스트와 브릿지(스위치)를 이용하여 랜 환경하에서 가상랜(VLAN : Virtual LAN)과 멀티캐스트 트래픽을 설정하고 제어하기 위한, 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a home network connection management system using UPI and virtual LAN multicast, and more specifically, to a host supporting UPnP (Universal Plug and Play, hereinafter referred to as "UPP" or "UPnP"). The present invention relates to a home network connection management system using UF and virtual LAN multicast for establishing and controlling a virtual LAN (VLAN) and multicast traffic in a LAN environment using a bridge (switch).

최근 홈네트워크 기술의 발전과 함께 사용자의 요구사항이 증대되면서, 홈 네트워크 내에서 유비쿼터스 환경을 제공할 필요성 또한 증대되고 있다. 홈 네트워크 내에서 유비쿼터스 환경을 제공하기 위해서는 홈 네트워크 내 기기의 이동성, 여러 기기에서 서비스가 연속적으로 제공되도록 하는 서비스 자료의 이동성, 그리고 하나 이상의 기기에서 데이터가 동시에 제공될 수 있는 기술이 필요하게 되었다.Recently, with the development of home network technology, user requirements have increased, and the necessity of providing a ubiquitous environment in the home network has also increased. In order to provide a ubiquitous environment within a home network, there is a need for mobility of devices in a home network, mobility of service data to continuously provide services from multiple devices, and data that can be simultaneously provided from more than one device.

일반적으로 홈 네트워크는 하나의 IP 서브넷을 갖는 다중 랜 구조이기 때문에, TCP/IP 또는 응용 프로그램이 아닌 랜 상에서 이를 제공할 수 있는 기술이 필 수적이다. 이처럼 이질적인 네트워크 미디어에 연결되어 있는 디바이스 간의 상호호환을 위해서는 프로토콜 및 미들웨어 사이의 상호연동 기술이 필수적이다.In general, since a home network is a multi-LAN structure having one IP subnet, a technology capable of providing it on a LAN rather than TCP / IP or an application is essential. Interoperability between protocols and middleware is essential for interoperability between devices connected to heterogeneous network media.

UPnP는 다양한 AV 서비스를 지원하는 대표적인 홈 네트워크 미들웨어다. UPnP는 IP 네트워킹을 기반으로 하고 있으며, TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol), HTTP(Hyper Text Transper Protocol), XML(eXtensible Marup Language) 등과 같이 인터넷에서 널리 사용되는 프로토콜을 사용하여 그 구조를 정의하고 있다. UPnP의 목적은 홈 네트워크에서 다양한 매체를 사용하는 디바이스 간의 끊김없는(seamless) 네트워크를 구성하며, 각 디바이스가 네트워크에 추가되거나 제거될 때, 사용자나 관리자의 노력이 필요하지 않도록 하는 것이다.UPnP is a representative home network middleware that supports various AV services. UPnP is based on IP networking and uses protocols widely used on the Internet such as Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP), Hyper Text Transper Protocol (HTTP), and eXtensible Marup Language (XML). It defines the structure. The purpose of UPnP is to create a seamless network between devices using various media in the home network and to eliminate the need for user or administrator effort when each device is added or removed from the network.

그런데, 앞에서도 언급한 바와 같이 UPnP는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 기반으로 동작하기 때문에, 홈 네트워크 내의 이질적인 네트워크나 기기와 상관없이 동작하며, UPnP를 통하여 홈 네트워크 내 기기에서 제공되는 서비스를 인식, 제어, 동작시킨다.However, as mentioned above, since UPnP operates based on Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP), it operates regardless of heterogeneous networks or devices in the home network, and is provided by devices in the home network through UPnP. Recognize, control, and operate services.

한편, 가상랜(IEEE 802.1q)은 논리적인 개념으로서, 물리적 연결 상태에 상관없이 여러 개의 랜 세그먼트로 구분하고 이들 사이의 통신이 가능하도록 해 준다. 뿐만 아니라, 가상랜(IEEE 802.1q)은 랜에서의 다양한 QoS를 제공할 수 있도록 하는 기술이다. 도 1을 참조하여 UPnP 장치들과 스위치가 이더넷으로 연결된 홈 네트워크의 일반적인 구성을 살펴보기로 한다.On the other hand, virtual LAN (IEEE 802.1q) is a logical concept, regardless of the physical connection state is divided into several LAN segments and allows communication between them. In addition, virtual LAN (IEEE 802.1q) is a technology that can provide a variety of QoS in the LAN. A general configuration of a home network in which UPnP devices and a switch are connected by Ethernet will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래의 일반적인 홈 네트워크의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a conventional general home network.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 홈 네트워크는 UPnP 장치들과 스위치(브릿지)(104)가 이더넷(101,102,103)으로 연결된다. UPnP는 앞에서도 설명한 바와 같이 TCP/IP를 기반으로 하는 미들웨어로서 일반적으로 이더넷과 같은 랜 미디어(101,102,103)를 통하여 연결된다.As shown in FIG. 1, in a conventional home network, UPnP devices and a switch (bridge) 104 are connected to Ethernet 101, 102, and 103. As described above, UPnP is middleware based on TCP / IP, and is generally connected through LAN media 101, 102 and 103 such as Ethernet.

만약, 응용 서비스가 유니캐스팅에 기반을 두고 있다면, 브릿지(104)에서 목적지의 IP 또는 TCP(or UDP)주소가 아니라 목적지의 이더넷 주소로 스위칭을 수행한다. 그리고 응용 서비스가 멀티캐스팅에 기반을 두고 있다면, 브릿지에서는 수신한 멀티캐스트 트래픽을 모든 랜에 브로드캐스팅하게 된다.If the application service is based on unicasting, the bridge 104 switches to the destination's Ethernet address rather than the destination's IP or TCP (or UDP) address. If the application service is based on multicasting, the bridge broadcasts the received multicast traffic to all LANs.

그런데, 이러한 멀티캐스팅 기반의 응용 서비스는 랜 내부에 심각한 부하를 가져온다. 현재 IEEE 802.1d에서 제안하는 필터드 멀티캐스팅(filtered multicasting)은 각각의 그룹주소를 식별할 수 있지만 일부 멀티캐스트 트래픽의 필터링만 가능하다. 따라서 브릿지에서 응용서비스에 맞는 서비스를 제공하기 위해서는 각각의 서비스를 식별하고, 서비스의 흐름에 알맞도록 효과적으로 트래픽을 관리할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.However, such multicasting-based application services place a serious load on the LAN. Filtered multicasting, currently proposed by IEEE 802.1d, can identify each group address, but can only filter some multicast traffic. Therefore, in order to provide a service suitable for an application service in a bridge, a method for identifying each service and effectively managing traffic in accordance with the service flow is urgently required.

본 발명은, 상기의 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, UPnP를 지원하는 호스트와 브릿지(스위치)를 이용하여 랜 환경하에서 가상랜(VLAN : Virtual LAN)과 멀티캐스트 트래픽을 설정하고 제어하기 위한, 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to meet the above requirements, and for establishing and controlling a virtual LAN (VLAN) and multicast traffic in a LAN environment using a host and a bridge (switch) supporting UPnP, The purpose is to provide a home network connection management system using UF and virtual LAN multicast.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 있어서, 연결 관리자로부터의 연결 설정 명령에 따라 유피엔피 장치로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소의 등록을 요청받기 위한 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단; 상기 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단을 통하여 상기 유피엔피 장치로부터 전달받은 연결 설정 요청에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 가상랜 매핑 테이블에 등록시키기 위한 가상랜 관리 수단; 상기 가상랜 관리 수단의 제어에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 매칭시켜 저장하고 있는 상기 가상랜 매핑 테이블; 및 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 상기 가상랜 매핑 테이블로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소를 검색하여 상기 전송받은 TCP/IP 데이터를 가상랜 프레임으로 완성한 후 전송하기 위한 이더넷 디바이스 구동 수단을 포함한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is, in the home network connection management system using the IP and virtual LAN multicast, the connection between the virtual LAN and the multicast address from the IP device according to the connection setup command from the connection manager A UPI-virtual LAN interface means for requesting registration; Virtual LAN management means for registering a virtual LAN and a multicast address in a virtual LAN mapping table according to a connection establishment request received from the UPI device through the UTP-virtual LAN interface means; The virtual LAN mapping table storing and matching a virtual LAN and a multicast address according to the control of the virtual LAN management unit; And an Ethernet device driving means for retrieving the virtual LAN and the multicast address from the virtual LAN mapping table according to receiving TCP / IP data from the outside, completing the received TCP / IP data into a virtual LAN frame, and transmitting the same. do.

또한 상기 본 발명의 장치는, 홈 네트워크 내 인접한 일부 노드가 유피엔피를 지원하지 않음에 따라 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 인접한 스위치에 가상랜 아이디와 멀티캐스트 그룹 주소를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GARP 처리 수단을 더 포함한다.In addition, the apparatus of the present invention dynamically registers and releases a virtual LAN ID and a multicast group address to an adjacent switch using the generic attribute registration protocol (GARP) as some adjacent nodes in the home network do not support the UPI. It further comprises a GARP processing means for.

한편, 본 발명의 다른 장치는, 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 있어서, 유피엔피 장치로부터 연결 정보를 획득하기 위한 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단; 상기 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단을 통하여 획득한 연결 정보에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 필터링 데이터베이스에 저장하여 관리하기 위한 가상랜 관리 수단; 상기 가상랜 관리 수단의 제어에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 저장하고 있는 상기 필터링 데이터베이스; 및 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 상기 필터링 데이터베이스를 참조하여 스위칭을 수행하기 위한 이더넷 디바이스 구동 수단을 포함한다.On the other hand, another apparatus of the present invention, the home network connection management system using the IP and virtual LAN multicast, UIP-VLAN interface means for obtaining the connection information from the IP device; Virtual LAN management means for storing and managing a virtual LAN and a multicast address necessary for switching in a filtering database according to the connection information obtained through the UPI-Virtual LAN interface means; The filtering database storing the virtual LAN and the multicast address required for switching under the control of the virtual LAN management means; And an Ethernet device driving means for performing switching with reference to the filtering database in response to receiving TCP / IP data from the outside.

또한 상기 본 발명의 다른 장치는, 인접한 일부 노드가 유피엔피를 지원하지 않음에 따라 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 해당 노드를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GARP 처리 수단을 더 포함한다.In addition, the other apparatus of the present invention further includes GARP processing means for dynamically registering and releasing the corresponding node using GARP (Generic Attribute Registration Protocol) as some adjacent nodes do not support the UPI.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에서 IP 패킷의 그룹 주소를 가상랜과 이더넷 멀티캐스트 주소로 변환하는 과정을 설명하기 위한 일실시예 설명도이다.2 is a diagram for describing a process of converting a group address of an IP packet into a virtual LAN and an Ethernet multicast address in a home network connection management system using a UPI and a virtual LAN multicast according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing.

도 2에서 IP 패킷의 상위 4 비트(201)의 값이 1110이면 멀티캐스팅 주소임을 나타내며, 하위 28 비트(202)는 멀티캐스트 식별자를 나타낸다. 여기서, 28 비트의 식별자 중 하위 23비트(202-2)가 이더넷 멀티캐스트 주소(203-2)로 사상된다. 본 발명에서는 일반적으로 버려지는 상위 5비트(202-1)를 IP 멀티캐스트 주소의 정확한 식별을 위하여 가상랜 주소의 하위 비트(206-3)로 사상시킨다. In FIG. 2, if the value of the upper 4 bits 201 of the IP packet is 1110, it indicates that the IP address is a multicasting address, and the lower 28 bits 202 indicate a multicast identifier. Here, the lower 23 bits 202-2 of the 28-bit identifier are mapped to the Ethernet multicast address 203-2. In the present invention, the upper five bits 202-1, which are generally discarded, are mapped to the lower bits 206-3 of the virtual LAN address for accurate identification of the IP multicast address.

도 3은 본 발명이 적용되는 UPnP 시스템의 일실시예 구성도로서, 크게 CP(Control Point)(300), 연결 관리자(CM : Connection Manager)(301), UPnP 장치(302) 및 비-UPnP 장치(303)를 포함한다.3 is a configuration diagram of an embodiment of a UPnP system to which the present invention is applied, and includes a control point (CP) 300, a connection manager (CM) 301, a UPnP device 302, and a non-UPnP device. 303.

먼저, CP(300)가 댁내에 존재하는 연결 관리자(301)로 하나의 서비스를 요청하면, 연결 관리자(301)는 요청받은 서비스의 송신자와 수신자 사이의 경로를 계산한 후, 경로 중에 있는 모든 UPnP 장치들(302,303,304,305)을 통해 연결설정을 명령하게 된다.First, when the CP 300 requests a service to the connection manager 301 existing in the home, the connection manager 301 calculates a path between the sender and the receiver of the requested service, and then all UPnPs in the path. The devices 302, 303, 304, 305 are commanded to establish a connection.

그러면, UPnP 장치들(302,303,304,305)은 연결 설정 명령에 따라, IEEE 802.1q의 인터페이스를 통하여 또는 UPnP 장치들 간의 연동을 통하여, 가상랜과 멀티캐스트 주소를 등록하게 된다. 이처럼 연결 설정이 끝난 후, CP(300)는 송신자에게 서비스 시작을 명령하게 된다.Then, the UPnP devices 302, 303, 304, and 305 register a virtual LAN and a multicast address through an interface of IEEE 802.1q or through interworking between UPnP devices according to a connection establishment command. After the connection is set up as described above, the CP 300 commands the sender to start the service.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템의 구성도로서, UPnP 장치를 통한 종단에 위치한 노드(송신자(서버) 또는 수신자(클라이언트))에서의 연결 관리를 처리한다.4 is a block diagram of a home network connection management system using a UPI and virtual LAN multicast according to an embodiment of the present invention, in a node (sender (server) or receiver (client)) located at an end via a UPnP device. Handles connection management.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연결 관리 시스템(400)은 연결 관리자로부터의 연결 설정 명령에 따라 UPnP 장치로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소의 등록을 요청받기 위한 UPnP-VLAN 인터페이스부(402), UPnP-VLAN 인터페이스부(402)를 통하여 UPnP 장치로부터 전달받은 연결 설정 요청에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 VLAN 매핑 테이블(406)에 등록시키기 위한 VLAN 관리부(403), VLAN 관리부(403)의 제어에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 매칭시켜 저장하고 있는 VLAN 매핑 테이블(406), 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 VLAN 매핑 테이블(406)로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소를 검색하여 전송받은 TCP/IP 데이터를 가상랜 프레임으로 완성한 후 전송하기 위한 이더넷 디바이스 드라이버(407), 홈 네트워크 내에서 유피엔피를 지원하지 않는 인접 노드를 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 인접한 스위치에 가상랜 아이디와 멀티캐스트 그룹 주소를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GVRP 처리부(404) 및 GMRP 처리부(405)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the connection management system 400 according to an embodiment of the present invention is a UPnP-VLAN for receiving a request for registration of a virtual LAN and a multicast address from a UPnP device according to a connection establishment command from a connection manager. VLAN management unit 403 for registering the virtual LAN and the multicast address in the VLAN mapping table 406 according to the connection establishment request received from the UPnP device through the interface unit 402 and the UPnP-VLAN interface unit 402, and VLAN. The VLAN mapping table 406, which matches and stores the virtual LAN and the multicast address under the control of the management unit 403, and multicasts the virtual LAN and the multicast from the VLAN mapping table 406 when receiving TCP / IP data from the outside. Ethernet device driver 407 for retrieving the address and completing the received TCP / IP data into the virtual LAN frame, and transmitting it, which does not support UPI in the home network. And a GVRP processing unit 404 and GMRP processing unit 405 to the VLAN ID and the multicast group address, the closest node to the switch adjacent with the (Generic Attribute Registration Protocol) GARP dynamically register and release.

먼저, 연결 관리자(301)에 의하여 연결 설정 명령이 내려지면, 이것을 각 종단에 위치한 UPnP 장치가 수신하게 된다.First, when a connection setup command is issued by the connection manager 301, the UPnP device located at each end receives it.

그러면, UPnP 장치는 UPnP-VLAN 인터페이스부(402)를 통하여 가상랜과 멀티캐스트 주소의 등록을 요청하게 된다. 이러한 요청들은 IEEE 802.1q에 있는 가상랜 관리자(403)가 관리한다.Then, the UPnP device requests registration of the virtual LAN and the multicast address through the UPnP-VLAN interface unit 402. These requests are managed by the virtual LAN manager 403 in IEEE 802.1q.

VLAN 관리부(403)는 UPnP-VLAN 인터페이스부(402)를 통하여 UPnP 장치로부터 전달받은 연결 설정 요청에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 VLAN 매핑 테이블(406)에 등록시킨다.The VLAN management unit 403 registers the virtual LAN and the multicast address in the VLAN mapping table 406 according to the connection establishment request received from the UPnP device through the UPnP-VLAN interface unit 402.

만약, 댁내에 있는 모든 노드들이 UPnP를 지원한다면 이것으로 가상랜 등록과정이 끝나게 된다. 그러나 인접한 노드가 UPnP를 지원하지 않는다면, VLAN 관리부(403)는 GVRP 처리부(404)와 GMRP 처리부(405)를 통하여 인접한 스위치에 가상랜과 멀티캐스트 주소를 등록한다. GVRP 처리부(404)와 GMRP 처리부(405)는 댁내에 일부 노드들이 UPnP를 지원하지 않을 경우에 필요하다.If all nodes in the home support UPnP, this ends the virtual LAN registration process. However, if the adjacent node does not support UPnP, the VLAN management unit 403 registers the virtual LAN and the multicast address to the adjacent switch through the GVRP processing unit 404 and the GMRP processing unit 405. The GVRP processor 404 and the GMRP processor 405 are necessary when some nodes in the home do not support UPnP.

GVRP와 GMRP는 IEEE에서 제안한 프로토콜로서, IEEE 802.1D 브리지들로 구성된 랜 안에서 VLAN ID와 멀티캐스트 그룹 주소를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GARP(Generic Attribute Registration Protocol) 애플리케이션이다.GVRP and GMRP are protocols proposed by the IEEE and are GARP (Generic Attribute Registration Protocol) applications for dynamically registering and releasing VLAN IDs and multicast group addresses in a LAN composed of IEEE 802.1D bridges.

GARP는 브리지-랜 안의 장비들, 즉 단말들과 스위치들이 가상랜 ID와 같은 특정한 속성(attribute) 값들을 등록하거나 삭제하도록 하는 일반적인 프레임워크를 제공하는 프로토콜이다. 이를 위하여 속성들은 브리지-랜 안의 장비들로 전달되며, 이 장비들은 도달가능한 트리, 즉 능동 토폴로지의 부분트리를 구성하게 된다. 일반적으로 브리지-랜 안에서의 능동 토폴로지는 STP에 의하여 만들어지고 유지된다.GARP is a protocol that provides a general framework for devices in a bridge-LAN, that is, terminals and switches, to register or delete specific attribute values such as virtual LAN ID. For this purpose, attributes are passed to the devices in the bridge-LAN, which make up a reachable tree, a subtree of the active topology. In general, the active topology within the bridge-LAN is created and maintained by STP.

GVRP(GARP VLAN Registration Protocol)는 가상랜 ID의 등록, 삭제 정보를 장치 간에 송수신하여 동적으로 가상랜 구성 상황을 변화시키는 프로토콜이다.GVRP (GARP VLAN Registration Protocol) is a protocol for dynamically changing virtual LAN configuration status by transmitting and receiving registration and deletion information of a virtual LAN ID between devices.

GMRP(GARP Multicast Registration Protocol)는 IGMP 스누핑(snooping)과 같 이 제한된 멀티캐스트 플러딩 기능을 제공하는 GARP 애플리케이션으로서, 클라이언트가 2 계층 스위치의 멀티캐스트 멤버로 등록되게 한다.GARP Multicast Registration Protocol (GMRP) is a GARP application that provides limited multicast flooding capabilities, such as IGMP snooping, which allows a client to be registered as a multicast member of a layer 2 switch.

이러한 일련의 가상랜 등록 절차를 마치면, 송신자(서버)는 TCP/IP(400)를 통하여 데이터를 전송한다. 그러면, 이더넷 디바이스 드라이버(407)가 VLAN 매핑 테이블(406)로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소를 검색하여 송신자(서버)로부터 전송받은 데이터를 가상랜 프레임으로 완성한다.After completing the series of virtual LAN registration procedures, the sender (server) transmits data through the TCP / IP (400). Then, the Ethernet device driver 407 retrieves the virtual LAN and the multicast address from the VLAN mapping table 406 and completes the data received from the sender (server) into the virtual LAN frame.

이러한 일련의 가상랜 등록 절차를 마치면, 송신자(서버)는 TCP/IP를 통하여 데이터를 전송한다. 그러면, 이더넷 디바이스 드라이버(407)가 VLAN 매핑 테이블(406)로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소를 검색하여 송신자(서버)로부터 전송받은 데이터를 가상랜 프레임으로 완성한다.When the serial LAN registration procedure is completed, the sender (server) transmits data through TCP / IP. Then, the Ethernet device driver 407 retrieves the virtual LAN and the multicast address from the VLAN mapping table 406 and completes the data received from the sender (server) into the virtual LAN frame.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템의 구성도로서, UPnP를 지원하는 스위치에서의 연결 관리를 처리한다.5 is a block diagram of a home network connection management system using a UPI and virtual LAN multicast according to another embodiment of the present invention, and processes connection management in a switch supporting UPnP.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 관리 시스템(500)은 유피엔피 장치로부터 연결 정보를 획득하기 위한 UPnP-VLAN 인터페이스부(502), UPnP-VLAN 인터페이스부(502)를 통하여 획득한 연결 정보에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 필터링 데이터베이스(506)에 저장하여 관리하기 위한 VLAN 관리부(503), VLAN 관리부(503)의 제어에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 저장하고 있는 필터링 데이터베이스(506), 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 상기 필터링 데이터베이스를 참조하여 스위칭을 수행하기 위한 이더넷 디바이스 드라이버(507), 인접한 일부 노드가 UPnP를 지원하지 않음에 따라 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 해당 노드를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GVRP 처리부(504) 및 GMRP 처리부(505)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the connection management system 500 according to another embodiment of the present invention includes a UPnP-VLAN interface unit 502 and a UPnP-VLAN interface unit 502 for acquiring connection information from a UPI device. The VLAN management unit 503 for storing and managing the virtual LAN and the multicast address necessary for switching according to the connection information obtained through the filtering database 506 and the virtual LAN required for switching under the control of the VLAN management unit 503. Filtering database 506 that stores multicast addresses, Ethernet device driver 507 for performing switching with reference to the filtering database as TCP / IP data is received from outside, and some adjacent nodes do not support UPnP. GVRP processing unit 504 for dynamically registering and releasing the corresponding node using GARP (Generic Attribute Registration Protocol) and GMRP processing unit 505 is included.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 관리 시스템(500)은 앞에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 연결 관리 시스템(400)과 달리, VLAN 매핑 테이블이 아닌 필터링 데이터베이스(506)를 포함한다. 즉, 일반적으로 스위치에서는 데이터를 생성하지 않는다. 따라서 VLAN 관리부(503)는 UPnP-VLAN 인터페이스부(502)를 통하여 획득한 연결 정보를 이용하여 IEEE 802.1q에 정의된 필터링 데이터베이스(506)를 관리한다.The connection management system 500 according to another embodiment of the present invention, unlike the connection management system 400 according to the embodiment of the present invention described above, includes a filtering database 506 rather than a VLAN mapping table. In other words, switches typically do not generate data. Therefore, the VLAN management unit 503 manages the filtering database 506 defined in IEEE 802.1q by using the connection information obtained through the UPnP-VLAN interface unit 502.

그리고 VLAN 관리부(503)는 인접한 노드가 UPnP를 지원하지 않을 경우에 GVRP 처리부(504)와 GMRP 처리부(505)를 통하여 인접한 스위치에 가상랜과 멀티캐스트 주소를 등록한다.When the neighbor node does not support UPnP, the VLAN manager 503 registers the virtual LAN and the multicast address to the adjacent switch through the GVRP processor 504 and the GMRP processor 505.

그리고 스위치에서 수신된 자료들은 필터링 데이터베이스(506)의 정보에 따라 스위칭을 수행하게 된다. 여기에서도 마찬가지로 인접한 노드들이 UPnP를 지원하지 않게 된다면 GVRP 처리부(504)와 GMRP 처리부(505)를 통하여 인접한 노드들과의 연결 설정 과정을 거쳐야 한다.The data received at the switch performs switching according to the information of the filtering database 506. In this case, if the adjacent nodes do not support UPnP, the GVRP processing unit 504 and the GMRP processing unit 505 must go through a connection establishment process with the adjacent nodes.

이처럼, 본 발명에 따른 연결 관리 시스템(400,500)은 UPnP만을 통하여 또는 UPnP와 GMRP(GARP Multicast Registration Protocol)와 GVRP(GARP VLAN Registration Protocol)와의 연동을 통하여 가상랜을 각 스위치(브릿지)에 동적으 로 등록할 수도 있다.As such, the connection management system (400,500) according to the present invention is to dynamically switch the virtual LAN to each switch (bridge) through only UPnP or through interworking with UPnP and GARP Multicast Registration Protocol (GMRP) and GAV VLAN Registration Protocol (GVRP). You can also register.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같이 본 발명은, UPnP를 지원하는 호스트와 브릿지(스위치)를 이용하여 랜 환경하에서 가상랜(VLAN : Virtual LAN)과 멀티캐스트 트래픽을 설정하고 제어함으로써, UPnP와 연동한 홈 네트워크 내의 다양한 응용 서비스가 가능하도록 하고, 랜 자원을 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention uses a host and a bridge (switch) that supports UPnP to establish and control a virtual LAN (VLAN) and multicast traffic in a LAN environment, thereby enabling various applications in a home network interworking with UPnP. It is effective to enable services and to manage LAN resources effectively.

Claims (10)

유피엔피(UPnP : Universal Plug and Play)와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 있어서,In the home network connection management system using Universal Plug and Play (UPnP) and virtual LAN multicast, 연결 관리자로부터의 연결 설정 명령에 따라 유피엔피 장치로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소의 등록을 요청받기 위한 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단;A UPI-virtual LAN interface means for receiving a request for registration of a virtual LAN and a multicast address from the UFI device according to a connection establishment command from a connection manager; 상기 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단을 통하여 상기 유피엔피 장치로부터 전달받은 연결 설정 요청에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 가상랜 매핑 테이블에 등록시키기 위한 가상랜 관리 수단;Virtual LAN management means for registering a virtual LAN and a multicast address in a virtual LAN mapping table according to a connection establishment request received from the UPI device through the UTP-virtual LAN interface means; 상기 가상랜 관리 수단의 제어에 따라 가상랜과 멀티캐스트 주소를 매칭시켜 저장하고 있는 상기 가상랜 매핑 테이블; 및The virtual LAN mapping table storing and matching a virtual LAN and a multicast address according to the control of the virtual LAN management unit; And 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 상기 가상랜 매핑 테이블로부터 가상랜과 멀티캐스트 주소를 검색하여 상기 전송받은 TCP/IP 데이터를 가상랜 프레임으로 완성한 후 전송하기 위한 이더넷 디바이스 구동 수단Ethernet device driving means for retrieving the virtual LAN and the multicast address from the virtual LAN mapping table according to receiving the TCP / IP data from the outside and completing the transmitted TCP / IP data in the virtual LAN frame 을 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.UPI and virtual LAN multicast home network connection management system including a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 홈 네트워크 내 인접한 일부 노드가 유피엔피를 지원하지 않음에 따라 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 인접한 스위치에 가상랜 아이디와 멀티캐스트 그룹 주소를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GARP 처리 수단GARP processing means for dynamically registering and releasing virtual LAN ID and multicast group address to adjacent switch using GARP (Generic Attribute Registration Protocol) as some neighboring nodes in the home network do not support UPI. 을 더 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.Home network connection management system using UF and virtual LAN multicast further comprising. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 GARP 처리 수단은,The GARP processing means, GVRP(GARP VLAN Registration Protocol)를 이용하여 가상랜 ID의 등록, 삭제 정보를 해당 노드와 송수신하여 동적으로 가상랜 구성 상황을 변화시키기 위한 GVRP 처리 수단; 및GVRP processing means for dynamically changing the virtual LAN configuration by transmitting and receiving registration and deletion information of the virtual LAN ID with the corresponding node using GVRP (GARP VLAN Registration Protocol); And GMRP(GARP Multicast Registration Protocol)를 이용하여 해당 노드를 스위치의 멀티캐스트 멤버로 등록되도록 하기 위한 GMRP 처리 수단GMRP processing means for registering the node as a multicast member of the switch using GARP Multicast Registration Protocol (GMRP) 을 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.UPI and virtual LAN multicast home network connection management system including a. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 이더넷 디바이스 구동 수단은,The Ethernet device driving means, TCP/IP 패킷의 그룹 주소를 가상랜과 이더넷 멀티캐스트 주소로 변환하되,Convert the group address of TCP / IP packets into virtual LAN and Ethernet multicast addresses, TCP/IP 패킷의 28비트의 식별자 중 하위 23비트를 이더넷 멀티캐스트 주소로 사상하고, 상위 5비트를 IP 멀티캐스트 주소의 정확한 식별을 위하여 가상랜 주소의 하위 비트로 사상시키는 것을 특징으로 하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.The lower 23 bits of the 28-bit identifier of the TCP / IP packet are mapped to the Ethernet multicast address, and the upper 5 bits are mapped to the lower bits of the virtual LAN address for accurate identification of the IP multicast address. Home network connection management system using virtual LAN multicast. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 홈 네트워크 연결 관리 시스템은,The home network connection management system, 유피엔피 장치를 통한 종단에 구비되는 것을 특징으로 하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.Home network connection management system using the IP and virtual LAN multicast, characterized in that the terminal is provided through the end of the UI. 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템에 있어서,In the home network connection management system using UPI and virtual LAN multicast, 유피엔피 장치로부터 연결 정보를 획득하기 위한 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단;A UIP-virtual LAN interface means for obtaining connection information from the UFP device; 상기 유피엔피-가상랜 인터페이스 수단을 통하여 획득한 연결 정보에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 필터링 데이터베이스에 저장하여 관리하기 위한 가상랜 관리 수단;Virtual LAN management means for storing and managing a virtual LAN and a multicast address necessary for switching in a filtering database according to the connection information obtained through the UPI-Virtual LAN interface means; 상기 가상랜 관리 수단의 제어에 따라 스위칭에 필요한 가상랜과 멀티캐스트 주소를 저장하고 있는 상기 필터링 데이터베이스; 및The filtering database storing the virtual LAN and the multicast address required for switching under the control of the virtual LAN management means; And 외부로부터 TCP/IP 데이터를 전송받음에 따라 상기 필터링 데이터베이스를 참조하여 스위칭을 수행하기 위한 이더넷 디바이스 구동 수단Ethernet device driving means for performing switching with reference to the filtering database in response to receiving TCP / IP data from the outside 을 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.UPI and virtual LAN multicast home network connection management system including a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 인접한 일부 노드가 유피엔피를 지원하지 않음에 따라 GARP(Generic Attribute Registration Protocol)를 이용하여 해당 노드를 동적으로 등록하고 해제하기 위한 GARP 처리 수단GARP processing means to dynamically register and release nodes using GARP (Generic Attribute Registration Protocol) as some adjacent nodes do not support UPI 을 더 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.Home network connection management system using UF and virtual LAN multicast further comprising. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 GARP 처리 수단은,The GARP processing means, GVRP(GARP VLAN Registration Protocol)를 이용하여 가상랜 ID의 등록, 삭제 정보를 해당 노드와 송수신하여 동적으로 가상랜 구성 상황을 변화시키기 위한 GVRP 처리 수단; 및GVRP processing means for dynamically changing the virtual LAN configuration by transmitting and receiving registration and deletion information of the virtual LAN ID with the corresponding node using GVRP (GARP VLAN Registration Protocol); And GMRP(GARP Multicast Registration Protocol)를 이용하여 해당 노드를 2 계층 스위치의 멀티캐스트 멤버로 등록되도록 하기 위한 GMRP 처리 수단GMRP processing means for registering the node as a multicast member of a layer 2 switch using the GARP Multicast Registration Protocol (GMRP) 을 포함하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.UPI and virtual LAN multicast home network connection management system including a. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 8, 상기 이더넷 디바이스 구동 수단은,The Ethernet device driving means, TCP/IP 패킷의 그룹 주소를 가상랜과 이더넷 멀티캐스트 주소로 변환하되,Convert the group address of TCP / IP packets into virtual LAN and Ethernet multicast addresses, TCP/IP 패킷의 28비트의 식별자 중 하위 23비트를 이더넷 멀티캐스트 주소로 사상하고, 상위 5비트를 IP 멀티캐스트 주소의 정확한 식별을 위하여 가상랜 주소의 하위 비트로 사상시키는 것을 특징으로 하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.The lower 23 bits of the 28-bit identifier of the TCP / IP packet are mapped to the Ethernet multicast address, and the upper 5 bits are mapped to the lower bits of the virtual LAN address for accurate identification of the IP multicast address. Home network connection management system using virtual LAN multicast. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 홈 네트워크 연결 관리 시스템은,The home network connection management system, 유피엔피를 지원하는 스위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 유피엔피와 가상랜 멀티캐스트를 이용한 홈네트워크 연결 관리 시스템.Home network connection management system using the IP and virtual LAN multicast, characterized in that provided in the switch supporting the IP.
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