KR100734247B1 - 유디피를 이용한 에프티피 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어 프로세스는 전송 제어 프로토콜(TCP)을 사용하나 데이터 전송을 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 사용하여 데이터 전송속도를 향상시킬 수 있는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 이용한 FTP 전송 방법을 개시한다. 본 발명의 방법은 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 클라이언트와 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 서버로 이루어진 파일 전송 시스템의 파일 전송 방법에 있어서, 상기 클라이언트의 요구에 따라 유니케스트 소켓을 생성하는 단계; 상기 생성된 유니케스트 소켓을 통해 UDP 데이터를 전송하는 단계; 상기 데이터 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 단계; 데이터 전송중 손실된 패킷이 있으면 상기 클라이언트가 손실된 데이터 패킷의 인덱스를 전송하는 단계; 및 서버가 손실된 데이터 패킷을 UDP에 따라 재전송하는 단계로 구성된다. 따라서 본 발명에 따르면 데이터 전송속도를 향상시킬 수 있고, 특정 파일에 대하여 동시 요구가 있을 경우 메모리(Memory)에 로드(Load)된 파일을 다중 전송할 수 있다.

FTP, TCP, UDP, 데이터 전송속도, 다중 전송, 셋탑박스, 업그레이드

Description

유디피를 이용한 에프티피 전송 방법 { FTP TRANSMISSION METHOD USING UDP }

도 1은 일반적인 FTP 전송 모델을 도시한 도면,

도 2는 일반적인 FTP 전송 절차를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 FTP 전송 모델을 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 FTP 전송 절차를 도시한 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 클라이언트 10a,20a: 저장장치

12,22: 데이터 전송 프로세스 14,24: 제어프로세스

16: 사용자 인터페이스 20: 서버

30: TCP/IP망 40: UDP/IP망

본 발명은 파일 전송 프로토콜(File Transfer Protocol:FTP)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어 프로세스는 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP)을 사용하나 데이터 전송을 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP:User Datagram Protocol)을 사용하여 데이터 전송속도를 향상시킬 수 있는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 이용한 FTP 전송 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 파일 전송 프로토콜은 하나의 호스트에서 다른 호스트로 파일을 복사하기 위해 TCP/IP에 의해 제공되는 표준기능이다. FTP는 호스트간에 두개의 연결을 사용하는데, 하나의 연결은 데이터 전송을 위하여 사용되고, 다른 하나의 연결은 명령과 응답 등의 제어 정보를 위해 사용한다. 이를 위하여 FTP는 두개의 잘 알려진 TCP 포트를 사용하는데, 포트21은 제어연결을 위해 사용되고, 포트20은 데이터 연결을 위해 사용된다.

도 1은 일반적인 FTP 전송 모델을 도시한 도면이고, 도 2는 일반적인 FTP 전송 절차를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 클라이언트(10)는 데이터 전송 프로세스(12)와 제어 프로세스(14), 사용자 인터페이스(16)로 구성되어 저장장치(10a)에 저장된 파일을 TCP/IP망(30)을 통해 서버측으로 송신하거나 수신하고, 서버(20)는 데이터 전송프로세스(22)와 제어 프로세스(24)로 이루어져 저장장치(20a)에 저장된 파일을 TCP/IP망(30)을 통해 클라이언트측으로 송신하거나 수신한다. 즉, 클라이언트의 제어 프로세스(14)와 서버의 제어 프로세스(24)는 TCP 포트 21을 통해 설정된 제어 연결을 통해 명령이나 응답을 전송하고, 클라이언트의 데이터 전송 프로세스(12)와 서버의 데이터 전송 프로세스(22)는 TCP 포트 20을 통해 설정된 데이터 연결을 통해 데이터를 전송한다. 이때 제어 연결은 전체 대화형 FTP 세션 동안 연결된 상태로 유지되고, 데이터 연결은 전송되는 각 파일마다 열렸다가 닫힌다.

그런데 이와 같은 종래의 FTP 절차는 데이터 전송에 있어서 TCP를 사용하므로 데이터의 안정적인 전송은 가능하나 속도가 늦어져 멀티미디어 파일과 같은 대용량의 데이터 전송이 어려운 문제점이 있다. 특히, 서비스 품질이 향상된 네트워크 환경에서 TCP절차에 따른 데이터 전송은 비효율적인 문제점이 있다.

또한 종래의 FTP는 세션(session)별로 이루어지기 때문에 특정 대용량 파일(File)을 다수의 클라이언트(Client)가 동시에 요구할 경우에, 파일 억세스를 클라이언트별로 하므로 파일 전송에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 제어 프로세스는 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP)을 사용하나 데이터 전송을 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP:User Datagram Protocol)을 사용하여 데이터 전송속도를 향상시킬 수 있는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 이용한 FTP 전송 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 특정 파일에 대하여 동시 요구가 있을 경우 메모리(Memory)에 로드(Load)된 파일을 다중 전송할 수 있는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 이용한 FTP 전송 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 클라이언트와 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 서버로 이루어진 파일 전송 시스템의 파일 전송 방법에 있어서, 상기 클라이언트의 요구에 따라 유니케스트 소켓을 생성하는 단계; 상기 생성된 유니케스트 소켓을 통해 UDP 데이터를 전송하는 단계; 상기 데이터 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 단계; 데이터 전송중 손실된 패킷이 있으면 상기 클라이언트가 손실된 데이터 패킷의 인덱스를 전송하는 단계; 및 서버가 손실된 데이터 패킷을 UDP에 따라 재전송하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 서버의 제어 프로세스와 상기 클라이언트의 제어 프로세스는 TCP 포트로 연결되고, 상기 서버의 데이터 전송 프로세스와 상기 클라이언트의 데이터 전송 프로세스는 UDP 포트로 연결되고, 상기 데이터 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 단계는 패킷의 헤드에 현재 인덱스와 전체 인덱스를 구비하여 수신된 데이터 패킷 중에서 누락된 인덱스를 찾아 확인한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 FTP 전송 모델을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 FTP 전송절차를 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 UDP를 이용한 FTP 전송 모델은 도 3에 도시된 바와 같이, FTP 클라이언트(10)가 데이터 전송 프로세스(12), 제어 프로세스(14), 사용자 인터페이스(16)를 포함하여 저장장치(10a)에 저장된 파일을 서버측으로 송신하거나 서버측으로부터 수신된 파일을 저장장치(10a)에 저장하도록 되어 있다. 이러한 FTP 클라이언트(10)는 예컨데 IPTV셋탑박스나 위성방송 셋탑박스와 같은 셋탑박스의 업그레이드 시스템으로 구현될 수 있다.

또한 FTP 서버(20)는 데이터 전송 프로세스(22)와 제어 프로세스(24)를 포함하여 저장장치(20a)에 저장된 파일을 메모리로 로딩한 후 클라이언트측으로 전송하거나 클라이언트로부터 수신한 파일을 저장장치(20a)에 저장할 수 있다. 이러한 FTP 서버(20)는 셋탑박스 제조회사의 업그레이드 서버시스템이나 인터넷 방송국의 관리 서버 등에 구현될 수 있다.

이때 본 발명에 따른 FTP에서는 서버(20)와 클라이언트(10)의 제어 프로세스(14,24)는 TCP/IP망(30)을 통해 연결되고, 데이터 전송 프로세스(12,22)는 UDP/IP망(40)을 통해 연결된다. 즉, 파일 전송 프로토콜은 하나의 호스트에서 다른 호스트로 파일을 복사하기 위해 TCP/IP에 의해 제공되는 표준 기능이나 본 발명에서는 명령과 응답 등의 제어 정보를 위해 사용되는 제어 연결은 종래와 같이 TCP 프로토콜에 따른 포트21을 사용하나 파일을 전송하기 위한 데이터 연결은 UDP 프로토콜에 따른 새로운 포트를 사용한다.

이와 같이 본 발명에 따른 FTP 전송에서는 클라이언트의 제어 프로세스(14)와 서버의 제어 프로세스(24)는 TCP 포트 21을 통해 설정된 제어 연결을 통해 명령이나 응답을 전송하고, 클라이언트의 데이터 전송 프로세스(12)와 서버의 데이터 전송 프로세스(24)는 UDP 포트를 통해 설정된 데이터 연결을 통해 데이터를 전송하므로 종래에 비해 고속으로 데이터를 전송할 수 있음과 아울러 특정 파일에 대하여 동시 요구가 있을 경우 메모리에 로드된 파일을 다중 전송할 수 있다.

이를 위하여 본 발명에 따른 FTP에 따른 파일 전송 절차는 도 4에 도시된 바와 같이, 클라이언트의 요구에 따라 유니케스트 소켓을 생성하는 단계(S1)와, 생성된 유니케스트 소켓을 통해 UDP 데이터를 전송하는 단계(S2), TCP를 통해 데이터 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하는 단계(S3), 데이터 전송중 손실된 패킷이 있으면 클라이언트(10)가 손실된 데이터 패킷의 인덱스를 전송하는 단계(S4), 서버(20)가 손실된 데이터 패킷을 UDP에 따라 재전송하는 단계(S5)로 구성된다.

통상, 인터넷 모델에서 프로세스간 전달을 위한 전송계층은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP:User Datagram Protocol)과, 전송 제어 프로토콜(Transmission Control Protocol: TCP)로 구분된다. 그리고 링크 계층에서의 노드간 연결을 위해서는 MAC주소가 필요하고, 네트워크 계층에서 호스트 간 연결을 위해서는 IP주소가 필요하듯이 전송계층에서 프로세스간 연결을 위해서는 포트번호가 필요하다. 포트번호에는 16비트가 할당되어 0~65,535의 값을 가지나 서버를 위한 공통의 포트번호들이 할당되어 있다.

사용자 데이터그램 프로토콜은 비연결이고 신뢰성이 없는 전송 프로토콜이나 최소한의 오버헤드를 가진 간단한 프로토콜로서 멀티미디어와 멀티캐스팅 응용에 널리 사용된다. 사용자 데이터그램은 8바이트의 헤더를 가지는데, 16비트의 출발지 포트번호와 16비트의 목적지 포트번호, 16비트의 길이, 16비트의 검사합으로 이루어진다. 전송 제어 프로토콜은 스트림 연결지향과 신뢰성 있는 전송 프로토콜로서, 흐름 제어와 오류 제어 등을 처리한다.

도 4를 참조하면, 클라이언트가 서버측으로 유니캐스트 소켓을 생성한다. 소켓주소는 통상 포트번호와 IP주소의 결합으로 이루어진다. 서버는 생성된 유니캐스트 소켓으로 UDP 프로토콜에 따라 데이터를 전송한다. 이어 서버는 UDP 프로토콜에 따른 데이터 전송이 잘 이루어졌는지 확인하기 위한 TCP 프로토콜로 데이터 체크를 요구한다. 이에 따라 클라이언트는 수신된 데이터 패킷의 인덱스를 검사하여 손실된 인덱스 번호를 서버측으로 전달하고, 이에 따라 서버는 손실된 데이터 패킷을 재전송한다.

이와 같은 본 발명의 FTUP전송절차에 따라 실제로 데이터를 전송하는 예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, FTUP 서버(20)에 20M 상당의 aa.zip이라는 File이 있다고 하자.

FTUP 클라이언트(10)가 FTUP 서버(20)에 접근하여 aa.zip을 다운로드(download) 받는다. 이때 모든 프로토콜(protocol)은 FTP와 동일하고, 다만 데이터 소켓(DATA Socket) 연결부분부터는 UDP 형태의 유니캐스트(Unicast) 방식으로 데이터 소켓(Data Socket)이 연결된다.

그런데 UDP 형태이기 때문에 Data의 안전한 전달에 대하여 보장하지 못한다. 하지만 데이터의 전송 속도는 TCP에 비하여 월등히 뛰어나다. 즉, TCP는 패킷에 대하여 클라이언트와 정보를 주고 받으면서 패킷이 정상적으로 도착하였는지 확인하나 UDP는 패킷이 정상적으로 도착하였는지 확인하지 않기 때문이다.

본 발명은 데이터의 손실을 예상을하고 빠른 속도로 UDP를 통하여 데이터를 전송한 다음 손실된 패킷은 나중에 보정하는 개념이다.

이를 위해 UDP형태로 패킷을 보낼 때, 패킷 헤드(packet Head)는 4바이트의 인덱스(index(4byte))와 토탈 인덱스( total index (4byte)) 그리고 데이터 패킷(유료부하)이 결합된 포맷으로 패킷을 전송한다.

예컨대, 패킷 헤드부분이 "00 00 00 01 00 00 00 0A 00 00 00 00 ………… "이라면 총 10개로 이루어진 데이터 패킷의 2번째 패킷 (0부터 시작하므로 1이면 두번째이다) 이라는 뜻이다. 이하에서는 이를 간단하게 "1/10" 라고 표현한다.

만일, UDP형태이므로 데이터 손실이 있어 다음 표1과 같이 패킷을 수신했다고 하자.

0/10, 1/10, 2/10, 3/10, 5/10, 6/10, 7/10, 8/10, 9/10

상기 표1을 보면, 총 10개의 패킷이 있는데, 클라이언트측으로 수신된 패킷은 9개이다. 따라서 패킷하나가 손실된 것을 알 수 있고 표1의 인덱스 정보로부터 4/10가 빠진 것을 알 수 있다. 따라서 클라이언트는 4/10 패킷의 재전송을 요청하고, 이에 따라 서버가 손실된 패킷을 재전송하여 클라이언트는 다음 표2와 같이 데이터를 수신한다.

0/10, 1/10, 2/10, 3/10, 5/10, 6/10, 7/10, 8/10, 9/10, 4/10

이와 같이 본 발명에 따르면 일단 패킷 10개를 모두 전송하여 0~9번까지 모두 다 받고, 빠진 4번째 패킷은 나중에 따로 요청하여 받게 된다. 그렇게 하면 0~9 총 10개의 패킷 중 받지 못한 4번의 패킷만 다시 요청하여 받으면 된다. 즉, TCP는 패킷에 대하여 클라이언트(10)가 패킷을 받았는지 확인하는 과정을 거치나 UDP는 packet에 대하여 Client가 packet을 받았는지 확인하는 과정을 거치치 않는다. 따라서 TCP와 UDP를 비교해보면, UDP는 데이터의 안정성은 떨어지나 TCP보다 월등한 Data 전송능력을 갖는다.

본 발명은 UDP로 Data를 전송하고 나중에 손실된 packet에 대하여는 다시 보정(다시 요청하여 받는다.)하므로 네트워크 상태가 극히 좋치 않다면 성능이 떨어질 수 있으나 네트워크 환경이 좋아지는 현실에서는 TCP에 대비하여 월등히 뛰어난 성능을 보일 수 있다.

더욱이 본 발명은 기존의 FTP와 병행하여 사용할 수 있으므로, 네트워크 환경을 판단하여 네트워크 상태가 좋지 않다면 기존의 방법인 TCP 방법으로 데이터를 전송하고, 네트워크 상태가 좋다면 UDP의 방법으로 데이터를 전송한다.

이러한 본 발명의 파일전송 기술은 일반적인 FTP 시스템이나 업그레이드 시스템에 사용할 수 있으며 특히, 셋탑박스 업그레이드 시스템 등과 같이 동시에 많은 사용자에게 동일한 파일(File)을 전송해야 할 때 유용하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 FTP의 데이터 송/수신부를 TCP에서 UDP로 전환하여 데이터 송/수신의 속도를 빠르게 하고, 손실된 데이터에 대해서는 따로 체크하여 손실된 패킷을 재전송함으로써 종래의 FTP에 비해 고속으로 데이터를 전송할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면 특정 파일에 대하여 동시 요구가 있을 경우 메모리(Memory)에 로드(Load)된 파일을 다중 전송할 수 있다.

Claims (3)

1. 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 클라이언트; 및 데이터 전송 프로세스와 제어 프로세스를 포함하는 서버로 이루어지고, 상기 서버의 제어 프로세스와 상기 클라이언트의 제어 프로세스가 TCP 포트로 연결되고, 상기 서버의 데이터 전송 프로세스와 상기 클라이언트의 데이터 전송 프로세스가 UDP 포트로 연결되는 파일 전송 시스템에서, 다수의 데이터 패킷으로 이루어진 파일을 상기 서버로부터 상기 클라이언트로 전송하는 파일 전송 방법으로서,

   상기 클라이언트의 요구에 따라, 상기 클라이언트와 상기 서버 사이에 유니캐스트 소켓을 생성하는 제 1 단계;

   상기 서버가, 상기 생성된 유니캐스트 소켓을 통해 상기 클라이언트로 상기 파일을 구성하는 각 데이터 패킷을 UDP에 따라 전송하는 제 2 단계;

   전송할 모든 데이터 패킷의 전송이 완료된 후, 상기 서버가 UDP에 따른 상기 각 데이터 패킷의 전송이 정상적으로 이루어졌는지 확인하기 위하여, TCP를 통해 상기 클라이언트로 데이터 체크 요청을 전송하는 제 3 단계;

   상기 클라이언트가 수신된 각 데이터 패킷의 인덱스를 검사하는 제 4 단계;

   상기 수신된 각 데이터 패킷 중 손실된 데이터 패킷이 있는 경우, 상기 클라이언트가 TCP 프로토콜을 통해 손실된 데이터 패킷의 인덱스 번호를 상기 서버로 전송하는 제 5 단계; 및

   상기 서버가, 상기 클라이언트로부터 수신된 인덱스 번호에 해당하는 손실된 데이터 패킷을 UDP에 따라 상기 클라이언트로 재전송하는 제 6 단계를 포함하고,

   상기 유니캐스트 소켓의 주소가 포트 번호 및 IP 주소의 결합으로 이루어지며,

   상기 데이터 패킷의 헤드가 인덱스와 전체 인덱스를 포함하고, 상기 제 4 단계에서, 상기 클라이언트가 상기 수신된 각 데이터 패킷의 전체 인덱스와 현재 인덱스를 비교하여 누락된 인덱스를 찾는 것을 특징으로 하는 UDP를 이용한 FTP 전송 방법.
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