KR101231803B1 - 통합 게이트웨이 통신 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통합 게이트웨이 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 하위 네트워크로부터 수신한 메시지의 필터링 및 스위칭에 관한 제1정보를 저장하는 정책 구성 저장부와, 상기 하위 네트워크와 상기 하위 네트워크의 인터페이스에 관한 제2정보를 송수신하는 장치 관리부와, 상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기반하여 네트워크 계층별로 상기 메시지를 필터링 및 스위칭하는 계층별 필터부, 및 상기 계층별 필터부에 상기 제1정보를 전달하고 상기 계층별 필터부의 동작을 조정하는 통합 스위치 관리부를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면 네트워크 상에서 메시지가 다른 장치로 불필요하게 전달되지 않고, 트래픽으로 인한 다른 장치의 성능 저하가 감소하고, 승인되지 않은 자에 의한 네트워크 접근이 차단되며, 메시지의 서비스 특성에 맞게 자원을 할당할 수 있게 되는 효과가 있다.
필터링, 스위칭, 라우트, 게이트웨이, 정책, 이기종 장치
Description
본 발명은 통합 게이트웨이 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박내의 통합 게이트웨이 장치에 있어서, 통합 게이트웨이에 연결된 각 장치에서 발생되는 트래픽을 분석하고, 이 분석된 정보에 따라 메시지의 승인 여부를 결정하며, 승인된 메시지를 결정된 목적지로 통신할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-038-01, 과제명: IT 기반 선박용 토탈 솔루션 개발].
주지된 바와 같이, 선박내의 게이트웨이 장치는 네트워크 기술이 발달하고 이 발달과 함께 e-네비게이션(navigation)의 등장으로 선박내에서의 안정성을 증가시키고 항해자의 오류를 최소화할 수 있도록 하며, 또한 선박의 정보를 관리 및 모티터링할 수 있도록 지원할 수 있다.
이러한 선박내의 게이트웨이 장치는 일반적으로 협대역이지만 안정성에 기반한 필드버스 프로토콜에서 이더넷과 같은 광대역 기반으로의 변화와 개별적으로 동작했던 선박내의 장치들이 하나의 통합 게이트웨이를 통해 운용되도록 하는 점진적 변화의 요인으로 발전되고 있는 실정이다.
그러나, 상술한 바와 같이 언급된 종래 기술에서의 선박내 게이트웨이 장치는, 하나의 장치에서 발생된 자료가 다른 장치로 불필요하게 전달되거나, 혹은 하나의 장치에서 발생하는 과도한 트래픽으로 인해 다른 장치의 성능 저하를 초래하게 되는 결점이 있다.
또한, 선박내 장치들이 중요한 자료들이 승인되지 않은 장치나 사용자에게 무작위로 전달됨으로써, 승인받지 않은 사용자에 의해 선박내 장치로의 접근 및 제어의 위험에 노출되어 있는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 하위 네트워크 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나 이상의 이기종 장치로부터 수신한 메시지의 필터링 및 스위칭에 관한 제1정보를 저장하는 정책 구성 저장부와, 상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 제2정보를 송수신하는 장치 관리부와, 상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기반하여 네트워크 계층별로 상기 메시지를 필터링 및 스위칭하는 계층별 필터부, 및 상기 계층별 필터부에 상기 제1정보를 전달하고 상기 계층별 필터부의 동작을 조정하는 통합 스위치 관리부를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다.
또한, 상기 제2정보는, MAC 주소 및 제2계층에 대한 프로토콜 정보와, IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보를 포함하며, 상기 계층별 필터부는, 상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보에 따라 제2계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 스위치 필터부와, 상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보에 따라 네트워크 및 트랜스포트 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 라우트 필터부, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보에 따라 응용 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 게이트웨이 필터부를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다.
또한, 상기 메시지에 대하여 이종 프로토콜간의 메시지 변환을 수행하는 메시지 변환부를 더 포함하며, 상기 게이트웨이 필터부는, 상기 메시지의 스위칭에 있어서 다른 프로토콜로 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는지 여부를 판단하는 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다.
또한, 상기 메시지의 트래픽에 대하여 자원을 할당 및 관리하는 자원 관리부를 더 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다.
또한, 상기 하위 네트워크에 의해 이기종 장치들이 연결되는 경우 장치들의 특성 정보에 따라 동일한 브로드캐스팅 그룹을 설정하며, 상기 특성 정보는, IP 주소에 따라 장치 그룹을 식별하고, 상기 장치들의 MAC 주소에 따라 장치 그룹을 식 별하며, 물리적 포트에 따라 장치 그룹을 식별하기 위한 구분자인 통합 게이트웨이 통신 장치를 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면은하위 네트워크 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나 이상의 이기종 장치로부터 수신된 메시지의 필터링 및 스위칭에 관한 제1정보를 저장하는 단계와, 상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 제2정보를 송수신하는 단계와, 네트워크 계층별로 상기 필터링 및 스위칭이 이루어지도록 조정하는 단계, 및 상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기반하여 상기 네트워크 계층별로 상기 메시지를 필터링 및 스위칭하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 제2정보는, MAC 주소 및 제2계층에 대한 프로토콜 정보와, IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보를 포함하며, 상기 필터링 및 스위칭하는 단계는, 상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보에 따라 제2계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 스위치 필터링 단계와, 상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보에 따라 네트워크 및 트랜스포트 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 라우트 필터링 단계, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보에 따라 응용 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 게이트웨이 필터링 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 스위치 필터링 단계는, 상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보가 상기 제1정보에 포함되어 있는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있는 경우 제 2 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지 또는 라우트 필터로 스위칭하는 단계, 및 상기 판단 결과 상기 제1 정보에 포함되어 있지 않은 경우 상기 메시지를 종료하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 라우트 필터링 단계는, 상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보가 상기 제1정보에 등록된 스트림에 포함되어 있는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 상기 제1정보에 등록된 스트림에 포함되어 있는 경우 상기 스트림이 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜에 포함되어 있는지 확인하는 단계와, 상기 확인 결과 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜에 포함되어 있는 경우 네트워크 및 트랜스포트 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지 또는 게이트웨이 필터로 스위칭하는 단계, 및 상기 확인 결과 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜이 아닌 경우 상기 메시지를 종료하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 게이트웨이 필터링 단계는, 상기 메시지의 특성에 관한 정보가 상기 제1정보에 포함되어 있는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있는 경우 응용 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지로 스위칭하는 단계, 및 상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있지 않은 경우 상기 메시지를 파기하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 제1정보에 의한 목적지로 스위칭하는 단계는, 상기 메시지의 스위칭에 있어서 다른 프로토콜로 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는 경우 상기 메시지에 대하여 이종 프로토콜간의 메시지 변환을 수행하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 하위 네트워크에 의해 연결된 이기종 장치들로부터 생성되는 트래픽을 모니터링하는 단계, 및 상기 트래픽에 대하여 자원을 할당 및 관리하는 단계를 더 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
또한, 상기 하위 네트워크에 의해 이기종 장치들이 연결되는 경우 장치들의 특성 정보에 따라 동일한 브로드캐스팅 그룹을 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 특성 정보는, IP 주소에 따라 장치 그룹을 식별하고, 상기 장치들의 MAC 주소에 따라 장치 그룹을 식별하며, 물리적 포트에 따라 장치 그룹을 식별하기 위한 구분자인 통합 게이트웨이 통신 방법을 제공한다.
본 발명은 선박내의 장치들이 통합 게이트웨이를 통해 연결되도록 한 후, 이 통합 게이트웨이에 연결된 각 장치에서 발생되는 트래픽을 분석하고, 이 분석된 정보에 따라 메시지의 승인 여부를 결정하며, 승인된 메시지에 대해 목적지를 결정하며, 결정된 목적지로 승인된 메시지를 통신함으로써, 기존에서와 같이 다른 장치로 불필요하게 전달되거나, 혹은 과도한 트래픽으로 인해 다른 장치의 성능 저하를 초래하게 되는 결점과 또는 승인받지 않은 사용자에 의해 선박내 장치로의 접근 및 제어의 위험에 노출하게 되는 문제점들을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 통합 게이트웨이 통신 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 메시지의 서비스 특성에 맞게 게이트웨이 자원을 할당하여 선박내의 개별 장치들이 요구하는 성능 요구사항들을 충족할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 게이트웨이 통신을 위한 전체 시스템 구성에 대한 도면으로서, 통합 게이트웨이(100)와 스위칭 허브(101, 102)와 항해 장비들(103)과 다수의 개인용 컴퓨터(104)와 인공위성 수신기(105)와 인공위성(106) 그리고 VDR(videodisc recorder) 장비(107)와 VDR 캡슐(108)과 VDR 서버(109) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 통합 게이트웨이(100)를 기준으로 선박내의 모든 장치들이 독자적, 혹은 물리적으로 직접 연결될 수도 있으며, 혹은 스위칭 허브(101, 102)(예컨대, 스위칭 허브(101, 102)는 단순히 MAC(medium access control) 계층에서 메시지의 릴레이 기능만을 수행함)를 통해 연결된 후, 이 통합 게이트웨이(100)에서는 모든 트래픽에 대해 각 계층별 스위칭을 결정하고, 모든 트래픽에 대해 각 계층에서의 메시지 승인 여부를 결정하며, 모든 트래픽에 대한 자원을 할당할 수도 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, VDR 시스템의 경우 VDR 장비(107)와 VDR 캡슐(108)과 VDR 서버(109) 등은 통합 게이트웨이(100)에 개별적으로 연결되어 있는데 반하여, 항해 장비들(103)은 스위칭 허브(101)를 통해 연결되어 있고 다수의 개인용 컴퓨터(104)는 스위칭 허브(102)를 통해 연결되어 있다. 또한 통합 게이트웨이(100)는 인공위성 수신기(105)를 통해 인공위성(106)과의 연결을 담당하는 기능을 수행한다. 이와 같이 다수의 장치가 통합 게이트웨이(100)에 연결될 때, 장치들의 특성 정보(예컨대, IP(internet protocol) 주소 정보에 따라 장치 그룹을 식별하고, 또한 장치들의 MAC 주소 정보에 따라 장치 그룹을 식별하며, 또한 통합 스위칭 장치의 물리적 포트에 따라 장치 그룹을 식별하는 모든 방법의 조합에 따라 장치 그룹을 식별하는 구분자)에 따라 동일한 브로드캐스팅을 설정할 수 있다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 장치(선박 장치)에 대한 식별을 수행함에 있어서, 통합 설계 정보에 따라 장치들의 식별 정보를 생성하고, 장치들이 추가되는 경우 추가된 장치들의 물리적 정보에 따라 장치 식별 정보를 생성하며, 장치들이 추가/삭제되는 경우 개별 장치가 장치들의 특성 정보를 등록 및 생성하는 모든 방법의 조합에 따라 장치 식별 정보를 생성한다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 장치(선박 장치)의 특성에 따라 MAC 브로드캐스팅 그룹을 설정하고, 장치가 생성되는 스트림에 따라 IP 브로드캐스팅 그룹을 설정하며, 장치가 생성하는 메시지의 특성에 따라 응용 계층의 브로드캐스팅 그룹을 설정하는 모든 방법의 조합에 따라 브로드캐스팅 그룹을 설정한다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 장치가 발생하는 트래픽의 종류 및 특성에 따라, 트래픽을 모니터링하고 링크에 대한 대역폭을 할당하고, 장치의 각 스트림에 따라 발생하는 트래픽을 모니터링하고 각 스트림에 일정한 대역폭 및 네트워크 자원을 할당하며, 장치가 발생하는 응용 메시지에 따라 트래픽을 모니터링하고 각 메시지에 대해 일정한 네트워크 자원을 할당한다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 MAC 계층에서 모든 프레임을 검사하고, MAC 주소 및 MAC 프로토콜 정보에 따라 프레임에 대한 승인 여부를 결정하고, 승인된 프레임에 대하여 목적지 포트 또는 내부 응용 서비스로 메시지를 전달한다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 IP 주소 정보와 TCP/UDP 포트 정보에 근거하여 메시지에 대한 승인여부를 결정하고, 승인된 TCP(transmission control protocol)(UDP(user datagram protocol))/IP 메시지에 대한 목적지 장치(라우팅) 결정 및 내부 응용 메시지로 메시지를 전달한다.
또한, 통합 게이트웨이(100)는 응용 메시지의 종류를 파악하여, 메시지에 대한 처리 여부를 결정하고, 승인된 메시지에 대해 목적지 응용 서비스의 결정 또는 다른 메시지로의 변환 여부를 결정한다.
도 2는 도 1에 도시된 통합 게이트웨이(100)에 대한 상세 블록 구성도로서, 자원 관리부(111)와 통합 스위치 관리부(112)와 정책 구성 데이터베이스(DataBase, 이하 DB라 함)(113)와 장치 관리부(114)와 스위치 필터부(115)와 라우트 필터부(116)와 게이트웨이 필터부(117)와 메시지 변환부(118) 등을 포함할 수 있다.
자원 관리부(111)는 통합 게이트웨이(100) 내부의 네트워크 자원을 관리하는 블록으로서, 통합 스위치 관리부(112)를 통해 통합적으로 스위칭되는 모든 트래픽 메시지 스트림들에 대해 일정한 양의 자원을 할당 및 관리한다.
통합 스위치 관리부(112)는 스위치 내부의 전체적인 기능을 관리하는 블록으로서, 자원 관리부(111)의 자원 할당 및 관리 제어에 따라 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책을 정책 구성 DB(113)를 통해 읽어와서 스위치 필터부(115)와 라우트 필터부(116) 및 게이트웨이 필터부(117) 각각에서 해당 필터링을 수행할 수 있도록 해당 정책(스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책)을 제공하여 관리할 수 있도록 한다.
정책구성 DB(113)는 정책/스위치 구성 프로파일(110)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책을 저장하고, 사용자의 액세스 권한 및 등급 정보 등을 포함하는 사용자 정보 및 개별 선박 장치의 제조사 정보와 응용 서비스에 대한 접근 권한 정보와 통합 게이트웨이 장치를 비롯한 모든 선박 장치의 자원에 대한 접근 권한 네트워크에 대한 접근 권한 정보를 저장한다. 여기서, 정책/스위치 구성 프로파일(110)은 통합 게이트웨이(100)내 정책 구성 DB(113)에게 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책을 제공한다.
장치 관리부(114)는 이종의 네트워크 인터페이스들(S1)을 통해 도 1에 도시된 이기종 장치들(101∼109)과 메시지 프레임을 송수신하는 블록으로서, 이기종 장치들(101∼109)로부터 이종의 네트워크 인터페이스들(S1)을 통해 입력되는 각종 메시지의 포트 및 MAC 주소를 추출하여 스위치 필터부(115)에 제공하고, 또한 스위치 필터부(115)로부터 입력되는 각종 메시지를 이종의 네트워크 인터페이스들(S1)을 통해 이기종 장치들(101∼109) 각각으로 제공한다.
또한, 장치 관리부(114)는 이기종 장치들(101∼109)의 특성에 따라 MAC 브로드캐스팅 그룹을 설정하고, 장치들에 의해 생성되는 스트림에 따라 IP 브로드캐스팅 그룹을 설정하며, 장치들이 생성하는 메시지의 특성에 따라 응용 계층의 브로드캐스팅 그룹을 설정한다.
또한, 장치 관리부(114)는 이기종 장치들(101∼109)중 특정 장치에 의해 발생하는 트래픽의 종류 및 특성에 따라 트래픽을 모니터링하고 링크에 대한 대역폭을 할당하고, 특정 장치의 각 스트림에 따라 발생하는 트래픽을 모니터링하며, 각 스트림에 일정한 대역폭 및 네트워크 자원을 할당하며, 특정 장치가 발생하는 응용 메시지에 따라 트래픽을 모니터링하고 각 메시지에 대해 일정한 네트워크 자원을 할당한다.
스위치 필터부(115)는 송수신 MAC 주소와 제2계층에 대한 프로토콜 정보를 가지는 메시지에 대한 필터링 및 스위칭 가능 여부를 결정하는 블록으로서, 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책, 즉 제2계층에서 승인된 메시지 또는 차단(block)해야 될 메시지에 대한 정책에 따라 장치 관리부(114)로부터 필터링되어 입력되는 메시지의 MAC 주소 정보를 가지고 MAC 레벨에서의 메시지 스위칭을 결정하여 장치 관리부(114)와 라우트 필터부(116)간의 스위칭을 필터링한다.
다시 말하여, 스위치 필터부(115)는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정 책에 따라 다른 노드로의 전달 또는 응용 서비스로 또는 라우트 필터부(116)로의 전달을 결정하는데, 만약 MAC 브로드캐스팅이나 멀티캐스팅 메시지를 포함하여 MAC 스위칭 정보에 포함되지 않은 메시지의 경우에는 모든 메시지의 스위칭을 종료한다.
라우트 필터부(116)는 네트워크와 트랜스포트 계층의 메시지 프레임에 대한 필터링 및 스위칭(라우팅) 가능 여부를 결정하는 블록으로서, 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책에 따라 스위치 필터부(115)와 게이트웨이 필터부(117)간에 송수신되는 메시지의 IP 주소 정보 및 TCP/UDP 메시지의 포트 정보를 추출하여 송수신되는 메시지 스위칭 여부를 필터링한다.
다시 말하여, 라우트 필터부(116)는 송수신되는 메시지의 IP 주소 정보나 TCP/UDP 메시지의 포트 정보가 통합 스위치 관리부(112)를 통해 정책 구성 DB(113)에 등록된 스트림인가를 체크하여 등록된 스트림일 경우에 이 정책 구성 DB(113)에 등록된 시스템 또는 ARP(address resolution protocol), SNMP (simple network management protocol)와 같이 승인된 네트워크 프로토콜인지를 확인하여 스위칭 여부를 결정한 다음에, 이웃한 장치 또는 그룹에 속한 장치로의 메시지를 라우팅을 수행하거나, 혹은 메시지를 게이트웨이 필터부(117)에 제공한다. 여기서, 라우트 필터부(116)는 스위치 필터부(115)로부터 입력되는 메시지가 등록되지 않은 스트림일 경우 모든 메시지의 스위칭을 종료한다.
게이트웨이 필터부(117)는 응용 계층의 메시지 프레임에 대한 필터링 및 스 위칭(게이트웨이) 가능 여부를 결정하는 블록으로서, 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책에 따라 메시지 스위칭이 결정된 이종 프로토콜간의 메시지 변환 기능을 수행하도록 메시지 변환부(118)에 제공하도록 하고, 또한 메시지 변환부(118)에 의해 이종 프로토콜간의 메시지 변환이 수행된 메시지가 라우트 필터부(116)에 제공되도록 필터링한다.
다시 말하여, 게이트웨이 필터부(117)는 통합 스위치 관리부(112)를 통해 정책 구성 DB(113)에 있는 응용 메시지에 대한 스위칭 정보를 획득하여 승인된 메시지일 경우, 이 메시지에 대한 목적지 정보를 가지고 스위칭을 수행하게 된다. 이 때 메시지의 변환이 필요하게 되면, 메시지 변환부(118)를 이용하여 이종 프로토콜간의 메시지의 변환을 수행하는데 반하여, 승인되지 않은 메시지일 경우 이 메시지를 파기한다.
또한, 게이트웨이 필터부(117)는 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 및 메시지 필터링 정책에 따라 MAC 계층에서 모든 프레임을 검사하고, MAC 주소 및 MAC 프로토콜 정보에 따라 프레임에 대한 승인 여부를 결정하고, 승인된 프레임에 대하여 목적지 포트 또는 내부 응용 서비스로 메시지를 제공한다.
또한, 게이트웨이 필터부(117)는 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 및 메시지 필터링 정책에 따라 IP 주소 정보와 TCP/UDP 포트 정보에 근거하여 메시지에 대한 승인여부를 결정하고, 승인된 메시지에 대한 목적지 장치의 결정 및 내부 응용 메시지로 메시지를 제공한다.
또한, 게이트웨이 필터부(117)는 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 및 메시지 필터링 정책에 따라 응용 메시지의 종류를 파악하여 메시지에 대한 처리 여부를 결정하고, 승인된 메시지에 대해 목적지 응용 서비스의 결정 또는 다른 프로토콜 메시지로의 변환 여부를 결정한다.
메시지 변환부(118)는 게이트웨이 필터부(117)로부터 입력되는 이종 프로토콜간의 메시지의 변환을 수행하여 다시 게이트웨이 필터부(117)에 제공한다.
따라서, 본 발명은 선박내의 장치들이 통합 게이트웨이를 통해 연결되도록 한 후, 이 통합 게이트웨이에 연결된 각 장치에서 발생되는 트래픽을 분석하고, 이 분석된 정보에 따라 메시지의 승인 여부를 결정하며, 승인된 메시지에 대해 목적지를 결정하며, 결정된 목적지로 승인된 메시지를 통신함으로써, 기존에서와 같이 다른 장치로 불필요하게 전달되거나, 혹은 과도한 트래픽으로 인해 다른 장치의 성능 저하를 초래하게 되는 결점과 또는 승인받지 않은 사용자에 의해 선박내 장치로의 접근 및 제어의 위험에 노출하게 되는 문제점들을 해결할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에서 통합 게이트웨이 통신 과정에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 게이트웨이 통신 방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, 정책/스위치 구성 프로파일(110)에서는 통합 게이트웨이(100)내 정책 구성 DB(113)에게 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책이 제공(S301)되도록 한다. 그러면, 정책구성 DB(113)에 정책/스위치 구성 프로파일(110)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책이 저장(S303)된다.
그리고, 통합 스위치 관리부(112)에서는 자원 관리부(111)의 자원 할당 및 관리 제어에 따라 정책 구성 DB(113)를 통해 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책을 읽어와서 스위치 필터부(115)와 라우트 필터부(116) 및 게이트웨이 필터부(117) 각각에서 해당 필터링을 수행할 수 있도록 해당 정책(스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책)을 제공하여 관리(S305)할 수 있도록 한다.
이 때 통합 게이트웨이(100)내 장치 관리부(114)에서는 이기종 장치들(101∼109)중 임의의 장치로부터 이종의 네트워크 인터페이스들(S1) 중 해당 네트워크 인터페이스를 통해 입력되는 메시지의 포트 및 MAC 주소를 추출(S307)하고, 이 추출된 메시지의 포트 및 MAC 주소가 스위치 필터부(115)에 제공(S309)되도록 한다.
스위치 필터부(115)에서는 통합 스위치 관리부(112)로부터 입력되는 스위칭 필터링 정책과 메시지 필터링 정책, 즉 제2계층에서 승인된 메시지 또는 차단(block)해야 될 메시지에 대한 정책에 따라 장치 관리부(114)로부터 입력되는 메시지가 MAC 브로드캐스팅이나 멀티캐스팅 메시지를 포함하여 MAC 스위칭 정보에 포함된 메시지인지를 판단(S311)한다.
상기 판단(S311)결과, 포함된 메시지인 경우, 장치 관리부(114)로부터 입력되는 메시지가 라우트 필터부(116)에 제공(S313)되도록 한다. 반면에, 상기 판단(S311)결과, 비포함된 메시지인 경우, 장치 관리부(114)로부터 입력되는 메시지 모두에 대하여 스위칭 동작이 종료(S315)되도록 한다.
라우트 필터부(116)에서는 스위치 필터부(115)로부터 입력되는 메시지의 IP 주소 정보나 TCP/UDP 메시지의 포트 정보가 통합 스위치 관리부(112)를 통해 정책 구성 DB(113)에 등록된 스트림인가를 체크(S317)하여 등록된 스트림일 경우에 이 정책 구성 DB(113)에 등록된 네트워크 프로토콜인지를 확인하여 스위칭 여부를 결정(S319)한 다음에, 입력된 메시지가 게이트웨이 필터부(117)에 제공(S321)되도록 한다. 여기서, 라우트 필터부(116)는 스위치 필터부(115)로부터 입력되는 메시지가 등록되지 않은 스트림일 경우 이 메시지 모두에 대하여 스위칭 동작이 종료(S323)되도록 한다.
게이트웨이 필터부(117)는 통합 스위치 관리부(112)를 통해 정책 구성 DB(113)에 있는 응용 메시지에 대한 스위칭 정보를 획득하여 라우트 필터부(116)로부터 입력되는 메시지가 승인되어 있는가를 체크(S325)한다.
상기 체크(S325)결과, 승인된 메시지인 경우 라우트 필터부(116)로부터 입력된 메시지에 대한 목적지 정보를 가지고 스위칭을 수행하는데, 이 때 메시지의 변환이 필요한지를 판단(S327)한다.
상기 판단(S327)결과, 메시지의 변환이 필요한 경우 메시지 변환부(118)를 이용하여 이종 프로토콜간의 메시지의 변환(S329)을 수행한 다음에, 라우트 필터부(116)와 스위치 필터부(115) 및 장치 관리부(114)를 거치고 이종의 네트워크 인터페이스들(S1) 중 해당 네트워크 인터페이스를 통해 해당 목적지로 변환된 메시지가 스위칭(S331)되도록 한다. 반면에, 상기 판단(S327)결과, 메시지의 변환이 불필요한 경우 라우트 필터부(116)와 스위치 필터부(115) 및 장치 관리부(114)를 거치고 이종의 네트워크 인터페이스들(S1) 중 해당 네트워크 인터페이스를 통해 해당 목적지의 장치로 메시지가 곧바로 스위칭(S333)되도록 한다.
상기 체크(S325)결과, 비승인된 메시지인 경우 라우트 필터부(116)로부터 입력된 메시지를 파기(S335)한다.
이상에서와 같이, 본 발명은 통합 게이트웨이 통신 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 메시지의 서비스 특성에 맞게 게이트웨이 자원을 할당하여 선박내의 개별 장치들이 요구하는 성능 요구사항들을 충족할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 게이트웨이 통신을 위한 전체 시스템 구성에 대한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 통합 게이트웨이에 대한 상세 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 게이트웨이 통신 방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 통합 게이트웨이 101, 102 : 스위칭 허브
103 : 항해 장비들 104 : 다수의 개인용 컴퓨터
105 : 인공위성 수신기 106 : 인공위성
107 : VDR 장비 108 : VDR 캡슐
109 : VDR 서버 110 : 정책/스위치 구성 프로파일
111 : 자원 관리부 112 : 통합 스위치 관리부
113 : 정책 구성 DB 114 : 장치 관리부
115 : 스위치 필터부 116 : 라우트 필터부
117 : 게이트웨이 필터부 118 : 메시지 변환부
Claims (13)
- 하위 네트워크 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나 이상의 이기종 장치로부터 수신한 메시지의 필터링 및 스위칭에 관한 제1정보를 저장하는 정책 구성 저장부와,상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 제2정보를 송수신하는 장치 관리부와,상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기반하여 네트워크 계층별로 상기 메시지를 필터링 및 스위칭하는 계층별 필터부, 및상기 계층별 필터부에 상기 제1정보를 전달하고 상기 계층별 필터부의 동작을 조정하는 통합 스위치 관리부를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2정보는, MAC 주소 및 제2계층에 대한 프로토콜 정보와, IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보를 포함하며,상기 계층별 필터부는,상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보에 따라 상기 제2계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 스위치 필터부와,상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보에 따라 네트워크 및 트랜스포트 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 라우트 필터부, 및상기 메시지의 특성에 관한 정보에 따라 응용 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 게이트웨이 필터부를 포함하며,통합 게이트웨이 통신 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 메시지에 대하여 이기종 프로토콜간의 메시지 변환을 수행하는 메시지 변환부를 더 포함하며,상기 게이트웨이 필터부는, 상기 메시지의 스위칭에 있어서 다른 프로토콜로 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는지 여부를 판단하는통합 게이트웨이 통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 메시지의 트래픽에 대하여 자원을 할당 및 관리하는 자원 관리부를 더 포함하는 통합 게이트웨이 통신 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 이기종 장치들이 연결되는 경우 장치들의 특성 정보에 따라 동일한 브로드캐스팅 그룹을 설정하며,상기 특성 정보는, IP 주소에 따라 장치 그룹을 식별하고, 상기 장치들의 MAC 주소에 따라 장치 그룹을 식별하며, 물리적 포트에 따라 장치 그룹을 식별하기 위한 구분자인통합 게이트웨이 통신 장치.
- 하위 네트워크 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나 이상의 이기종 장치로부터 수신된 메시지의 필터링 및 스위칭에 관한 제1정보를 저장하는 단계와,상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 제2정보를 송수신하는 단계와,네트워크 계층별로 상기 필터링 및 스위칭이 이루어지도록 조정하는 단계, 및상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기반하여 상기 네트워크 계층별로 상기 메시지를 필터링 및 스위칭하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제2정보는, MAC 주소 및 제2계층에 대한 프로토콜 정보와, IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보, 및 상기 메시지의 특성에 관한 정보를 포함하며,상기 필터링 및 스위칭하는 단계는,상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보에 따라 상기 제2계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 스위치 필터링 단계와,상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보에 따라 네트워크 및 트랜스포트 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 라우트 필터링 단계, 및상기 메시지의 특성에 관한 정보에 따라 응용 계층에서의 메시지 필터링 및 스위칭을 수행하는 게이트웨이 필터링 단계를 포함하는통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 스위치 필터링 단계는,상기 MAC 주소 및 상기 제2계층에 대한 프로토콜 정보가 상기 제1정보에 포함되어 있는지 판단하는 단계와,상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있는 경우 제 2 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지 또는 라우트 필터로 스위칭하는 단계, 및상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있지 않은 경우 상기 메시지를 종료하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 라우트 필터링 단계는,상기 IP 주소 및 TCP/UDP 포트 정보가 상기 제1정보에 등록된 스트림에 포함되어 있는지 판단하는 단계와,상기 판단 결과 상기 제1정보에 등록된 스트림에 포함되어 있는 경우 상기 스트림이 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜에 포함되어 있는지 확인하는 단계와,상기 확인 결과 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜에 포함되어 있는 경우 네트워크 및 트랜스포트 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지 또는 게이트웨이 필터로 스위칭하는 단계, 및상기 확인 결과 상기 제1정보에 등록된 시스템 또는 승인된 네트워크 프로토콜이 아닌 경우 상기 메시지를 종료하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 게이트웨이 필터링 단계는,상기 메시지의 특성에 관한 정보가 상기 제1정보에 포함되어 있는지 판단하는 단계와,상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있는 경우 응용 계층에서 상기 메시지를 상기 제1정보에 의한 목적지로 스위칭하는 단계, 및상기 판단 결과 상기 제1정보에 포함되어 있지 않은 경우 상기 메시지를 파기하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제1정보에 의한 목적지로 스위칭하는 단계는,상기 메시지의 스위칭에 있어서 다른 프로토콜로 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는지 여부를 판단하는 단계, 및상기 판단 결과 상기 메시지를 변환할 필요성이 있는 경우 상기 메시지에 대하여 이종 프로토콜간의 메시지 변환을 수행하는 단계를 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 하위 네트워크 인터페이스를 통해 연결된 이기종 장치들로부터 생성되는 트래픽을 모니터링하는 단계, 및상기 트래픽에 대하여 자원을 할당 및 관리하는 단계를 더 포함하는 통합 게이트웨이 통신 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 하위 네트워크에 의해 이기종 장치들이 연결되는 경우 장치들의 특성 정보에 따라 동일한 브로드캐스팅 그룹을 설정하는 단계를 더 포함하며,상기 특성 정보는, IP 주소에 따라 장치 그룹을 식별하고, 상기 장치들의 MAC 주소에 따라 장치 그룹을 식별하며, 물리적 포트에 따라 장치 그룹을 식별하기 위한 구분자인통합 게이트웨이 통신 방법.
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