KR101751891B1 - 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 탐지 방법 - Google Patents

오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 탐지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 모듈, 토폴로지 디스커버리 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 프로그램의 실행에 따라, 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하고, 오픈플로우 메쉬 장치로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하고, 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성한다. 이때, 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하고, 피어 정보 응답 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치에 대한 정보를 포함한다.

Description

오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 탐지 방법{CONTROLLER, APPARATUS AND METHOD, FOR TOPOLOGY DISCOVERY AND PEER DETECTION BASED ON OPENFLOW IN OPENFLOW WIRELESS MESH NETWORK ENVIRONMENT}
본 발명은 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 감지 방법에 관한 것이다.
무선 메쉬 네트워크(wireless mesh network; WMN)는 멀티-홉(multi-hop) 무선 네트워크이다. 무선 메쉬 네트워크는 다른 메쉬 라우터 또는 클라이언트 스테이션을 대신하여, 무선으로 단말의 백본(backbone) 네트워크를 중계한다.
일반적으로 무선 메쉬 네트워크에서는 IEEE 802.11 표준을 확장한 IEEE 802.11s를 사용한다. 또한, 일반적인 무선 메쉬 네트워크는 메쉬 포인트(mesh point; MP), 메쉬 포털(mesh portal; MPP) 및 메쉬 액세스 포인트(mesh access point; MAP)를 포함한다.
메쉬 포인트는 피어 링크 관리 프로토콜(peer link management protocol)을 지원한다. 이때, 피어 링크 관리 프로토콜은 이웃의 메쉬 장치 및 단말 등의 피어(peer)를 검색하고 탐지하는 메쉬 단말 및 토폴로지 발견(mesh devices and topology discovery; DTD)을 수행하기 위하여 사용할 수 있다. 메쉬 포인트가 검색하는 이웃의 메쉬 장치 및 단말은 메쉬 포인트의 범위 내에 위치한 것일 수 있다.
메쉬 포털은 일종의 게이트웨이(gateway)이다. 또한, 메쉬 포털은 메쉬 기능이 포함된 일반적인 액세스 포인트의 기능을 할 수 있다. 또한, 무선 메쉬 네트워크에서는 메쉬 포털이 없을 수도 있으며, 복수의 메쉬 포털을 포함할 수 있다.
종래의 무선 메쉬 네트워크에서는 전통적인 유선 네트워크와 같은 분산 방식을 이용한다. 그러므로 종래의 무선 메쉬 네트워크에서는 홉을 기반으로 메쉬 단말 및 토폴로지 발견을 수행할 수 있다.
이와 관련되어, 한국 공개특허공보 제10-2015-0099372호(발명의 명칭: "무선 메쉬 네트워크를 위한 생태계 기반의 라우팅 시스템 및 방법")는 인공 개미를 통해 측정된 망 상태의 품질 값에 기초하여, 라우팅 경로를 선정하는 라우팅 시스템 및 방법을 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서 오픈플로우 프로토콜에 기초하여, 이웃의 피어를 발견하고 토폴로지를 생성할 수 있는 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 감지 방법을 제공한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러는 통신 모듈, 토폴로지 디스커버리 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 프로그램의 실행에 따라, 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하고, 오픈플로우 메쉬 장치로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하고, 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성한다. 이때, 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하고, 피어 정보 응답 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치에 대한 정보를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 메쉬 장치는 통신 모듈, 피어 감지 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 프로그램의 실행에 따라, 오픈플로우 컨트롤러로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신하면, 메모리에 저장된 피어 정보베이스에 기초하여, 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성하고, 생성된 피어 정보 응답 메시지를 오픈플로우 컨트롤러로 전송한다. 이때, 피어 정보베이스는 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치의 정보를 포함하며, 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함한다.
본 발명의 제 3 측면에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법은 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하는 단계; 오픈플로우 메쉬 장치로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성하는 단계를 포함한다. 이때, 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하고, 피어 정보 응답 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치를 포함한다.
그리고 본 발명의 제 4 측면에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 정보 감지 방법은 오픈플로우 컨트롤러로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신하면, 피어 정보베이스에 기초하여, 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성하는 단계; 및 생성된 피어 정보 응답 메시지를 오픈플로우 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함한다. 이때, 피어 정보베이스는 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치의 정보를 포함하며, 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함한다.
본 발명은 메쉬 네트워크 환경에서 오픈플로우에 기초하여, 토폴로지를 빠르고, 효율적으로 구축할 수 있다. 본 발명은 메쉬 네트워크에서 안정성 높은 패킷 통신을 수행할 수 있다. 그러므로 본 발명은 빠르게 네트워크 환경에 변화는 메쉬 네트워크에 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 메쉬 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크의 예시도이다.
도 5는 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법의 순서도이다.
도 6은 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 정보 감지 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
최근 네트워크의 규모가 확장되고 복잡해짐에 따라, 효율적으로 네트워크를 관리하기 위하여 소프트웨어 정의 네트워크(software defined networking; SDN) 아키텍처가 등장하였다. 소프트웨어 정의 네트워크는 종래의 라우터(router)나 스위치(switch) 등의 하드웨어에 기초하여 구현되던 네트워크를 소프트웨어로 구현할 수 있는 있는 기술이다. 또한, 소프트웨어 정의 네트워크는 중앙 제어 방식에 기초하여 네트워크를 제어할 수 있다.
오픈플로우(openflow) 기반의 네트워크는 소프트웨어 정의 네트워크를 실현하기 위한 인터페이스(interface) 기술이다. 오픈플로우 기반의 네트워크는 소프트웨어 형태로 서버 또는 컴퓨팅 장치에 탑재되는 오픈플로우 컨트롤러(110)(openflow controller)에 기초하여, 중앙 제어 방식으로 네트워크의 제어를 수행한다. 이때, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 기존 네트워크에서 스위치의 제어 기능을 담당한다. 즉, 오픈플로우 프로토콜(openflow protocol)을 통하여 하나 이상의 오픈플로우 스위치(openflow switch)를 제어한다.
다음은 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(openflow mesh network; 100)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)의 블록도이다.
오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)는 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 메쉬 포털 (openflow mesh portal; OMP; 130) 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트 (openflow mesh access point; OMAP; 140)를 포함하는 오픈플로우 메쉬 장치 (openflow mesh apparatus; 120) 및 단말(150)을 포함한다.
이때, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)에 포함된 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 프로토콜(openflow protocol)에 기초하여 패킷 통신을 수행할 수 있다. 또한, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)에 포함된 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 IEEE 802.11s 피어 링크 관리 프로토콜에 기초하여, 관리될 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 무선 메쉬 네트워크의 토폴로지를 결정하고, 결정된 무선 메쉬 네트워크에 기초하여, 패킷 통신을 중계한다. 이때, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 무선 메쉬 네트워크에 포함된 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 플로우 테이블에 기초하여, 라우팅을 수행할 수 있다.
또한, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 메쉬 포털(130), 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140)를 포함할 수 있다.
이때, 오픈플로우 메쉬 포털(130)은 오픈플로우에 기초하여, 이웃한 오픈플로우 메쉬 장치(120)를 탐지할 수 있다. 또한, 오픈플로우 메쉬 포털(130)은 메쉬 네트워크를 지원하는 일종의 게이트웨이일 수 있다.
오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140)는 일반적인 메쉬 네트워크 내에서의 일반적인 액세스 포인트와 유사한 기능을 수행한다. 예를 들어, 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140)는 커버리지 내의 단말(150)에 무선 네트워크를 제공할 수 있다.
한편, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 통신 모듈(200), 메모리(210) 및 프로세서(220)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 컨트롤러(110)의 블록도이다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 통신 모듈(200)은 오픈플로우 컨트롤러(110)와 연결된 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 패킷 통신을 수행할 수 있다. 또한, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 통신 모듈(200)은 오픈플로우 메쉬 장치(120)로부터 수신한 패킷을 백본 네트워크를 통하여, 목적지 단말(150)로 전송할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 메모리(210)는 토폴로지 디스커버리 프로그램이 저장된다. 이때, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 메모리(210)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 통신 모듈(200)을 통하여, 백본 네트워크를 통하여 수신한 패킷을 목적지 단말(150)로 전송할 수 있다. 이때, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)의 토폴로지에 기초하여, 통신 모듈(200)을 통하여, 패킷을 전송할 수 있다.
또한, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 연결된 오픈플로우 메쉬 장치(120) 또는 단말(150)과의 패킷 통신을 수행한다. 이때, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 통신 모듈(300), 메모리(310) 및 프로세서(320)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 블록도이다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)의 통신 모듈(300)은 오픈플로우 컨트롤러(110)와 연결된 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 패킷 통신을 수행할 수 있다. 또한, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 통신 모듈(300)은 오픈플로우 메쉬 장치(120)로부터 수신한 패킷을 백본 네트워크를 통하여, 목적지 단말(150)로 전송할 수 있다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)는 피어 감지 프로그램이 저장된다. 이때, 피어는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 검색 범위 안에 포함된 타 오픈플로우 메쉬 장치(120) 및 단말(150)을 의미할 수 있다.
또한, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)는 앞에서 설명한 오픈플로우 컨트롤러(110)의 메모리(210)와 마찬가지로 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 통신 모듈(300)을 통하여, 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 수신한 패킷을 목적지 단말(150)로 전송할 수 있다. 이때, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 통신 모듈(300)을 통하여, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)의 토폴로지 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)에 저장된 플로우 테이블에 기초하여 패킷을 전송할 수 있다.
이때, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)에 저장된 플로우 테이블이 없거나, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)에 저장된 플로우 테이블이 빈 경우, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 패킷에 대응하는 단말(150)에 패킷을 전송할 수 없다.
일반적으로 플로우 테이블에 포함되지 않은 종래의 메쉬 포털, 메쉬 액세스 포인트 또는 단말로 패킷을 전송하는 경우, 종래의 메쉬 포털은 해당 패킷을 드랍(drop)한다. 그러므로 종래의 메쉬 포털은 플로우 테이블에 포함되지 않은 않은 메쉬 포털, 메쉬 액세스 포인트 및 단말로 해당 패킷을 전송할 수 없다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)에서는 오픈플로우 메쉬 장치(120)에 플로우 테이블이 없거나, 빈 경우, 오픈플로우 컨트롤러(110)가 생성하는 토폴로지를 통하여, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 플로우 테이블에 추가할 플로우 엔트리를 생성할 수 있다.
그리고 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 플로우 엔트리를 수신하여, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)의 플로우 테이블에 저장할 수 있다.
그러므로 오픈플로우 컨트롤러(110) 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 플로우 테이블에 기초하여, 패킷을 패킷에 대응하는 단말로 전송할 수 있다. 이러한 방법을 통하여, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)에서는 새로운 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)를 구축하였거나, 오픈플로우 메쉬 장치(120)가 추가된 경우에도 안전하게 단말(150)로 패킷을 송수신할 수 있다.
구체적으로 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 통신 모듈(200)을 통하여, 오픈플로우 메쉬 장치(120)로 피어 정보 요청(peer information request; PIQ) 메시지를 전송한다.
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 통신 모듈(200)을 통하여, 오픈플로우 메쉬 장치(120)로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답(peer information Response; PIR) 메시지를 수신한다. 이때, 피어 정보 응답 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 식별자 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피어 정보 요청 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 식별자, 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 타 오픈플로우 메쉬 장치의 개수를 포함할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성한다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 타 오픈플로우 메쉬 장치를 식별할 수 있다. 그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 통신 모듈(200)을 통하여, 식별된 타 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 피어 정보 요청 메시지에 대응하여, 피어 정보 응답 메시지를 수신하면, 피어 정보 응답 메시지에 포함된 타 오픈플로우 메쉬 장치와 연결 초기화(connection initiation) 메시지를 교환할 수 있다.
이러한 과정을 반복적으로 수행하여, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 내에 포함된 오픈플로우 메쉬 포털(130), 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140) 및 단말(150)에 대한 토폴로지를 생성할 수 있다.
한편, 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신한 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 피어 정보베이스에 기초하여, 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성한다.
이때, 피어 정보베이스는 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치 및 단말(150)의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 피어 정보 베이스는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 메모리(310)에 저장될 수 있다.
구체적으로 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 통신 모듈(300)을 통하여, 연결된 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 비콘 메시지를 교환할 수 있다. 이때, 통신 모듈(300)은 오픈플로우 메쉬 장치(120) 또는 단말(150)과의 근거리 통신을 위한 모듈일 수 있다. 즉, 통신 모듈(300)은 예를 들어 블루투스(Bluetooth) 모듈일 수 있다. 다만, 통신 모듈(300)은 이에 한정되는 것이 아니고, NFC(near field communication) 모듈 등도 포함될 수 있다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 오픈플로우 메쉬 장치(120)로부터 수신한 비콘 메시지에 기초하여, 비콘 정보를 수신한 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 정보가 포함되도록 피어 정보베이스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 피어 정보베이스는 비콘 메시지에 포함된 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 식별자 및 맥 주소(Mac address) 등을 포함할 수 있다.
한편, 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 토폴로지를 생성한 후, 토폴로지에 기초하여, 플로우 엔트리를 생성할 수 있다. 그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)의 프로세서(220)는 통신 모듈(200)을 통하여, 플로우 엔트리를 오픈플로우 메쉬 장치(120)로 전송할 수 있다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 통신 모듈(300)을 통하여, 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 플로우 엔트리를 수신할 수 있다. 그리고 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 수신된 플로우 엔트리를 메모리(310)에 저장할 수 있다.
또한, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 연결 초기화 메시지를 수신할 수 있다. 그리고 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 연결 초기화 메시지에 대응하는 응답 메시지를 오픈플로우 컨트롤러(110)에 전송할 수 있다.
이후, 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 프로세서(320)는 메모리(310)에 저장된 플로우 엔트리를 통하여, 플로우 엔트리에 포함된 단말(150)로 패킷을 전달할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)에서의 토폴로지 디스커버리 과정을 예를 들어 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)의 예시도이다.
도 4와 같이, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100)는 오픈플로우 컨트롤러(110), 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400), 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410), 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420), 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430) 및 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)를 포함할 수 있다.
먼저, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 연결된 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)로 제 1 피어 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)의 제 1 피어 정보 요청 메시지를 수신한 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)은 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)의 피어 정보베이스에 기초하여, 제 1 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 제 1 피어 정보 응답 메시지를 생성할 수 있다.
이때, 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)의 피어 정보베이스는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)과 연결된 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410) 및 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430)에 대한 정보를 포함될 수 있다.
그리고 제 1 피어 정보 응답 메시지는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)의 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 피어 정보 응답 메시지는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)과 연결된 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410)의 정보 및 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430)의 정보를 포함할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 연결된 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420)로 제 2 피어 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420)은 제 2 피어 정보 요청 메시지에 대응하여, 제 2 피어 정보 응답 메시지를 오픈플로우 컨트롤러(110)로 전송할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420)로부터 제 2 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 제 2 피어 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 1 피어 정보 응답 메시지 및 제 2 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 새로 발견된 오픈플로우 메쉬 장치가 포함되도록 토폴로지를 생성할 수 있다. 또는, 기생성된 토폴로지가 존재하는 경우, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 새로 발견된 오픈플로우 메쉬 장치를 기생성된 토폴로지에 추가할 수 있다.
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 새로 발견된 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하고, 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하여, 토폴로지를 갱신할 수 있다.
즉, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)을 통하여, 새로 발견된 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410)로 제3 피어 정보 응답 메시지를 전달할 수 있다. 그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)을 통하여, 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410)로부터 제 3 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 제 3 피어 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다.
이때, 제 3 피어 정보 응답 메시지는 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410)의 식별자 및 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410)과 연결된 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400) 및 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420) 정보를 포함할 수 있다.
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400)을 통하여, 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430)로 제 4 피어 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 4 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 제 4 피어 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 제 4 피어 정보 응답 메시지는 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430)와 연결된 복수의 단말(150) 정보를 포함할 수 있다.
마지막으로 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420)을 통하여, 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)로 제 5 피어 정보 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 5 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 제 5 피어 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 제 5 피어 정보 응답 메시지는 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)와 연결된 복수의 단말(150) 정보를 포함할 수 있다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410), 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430) 및 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)로부터 수신된 제 3 피어 정보 응답 메시지, 제 4 피어 정보 응답 메시지 및 제 5 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 갱신할 수 있다.
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 갱신된 토폴로지에 기초하여, 새로 추가되는 오픈플로우 메쉬 장치가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 새로 추가되는 오픈플로우 메쉬 장치가 없으므로, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 토폴로지에 기초하여, 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400), 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410), 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420), 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430) 및 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)로 전달할 플로우 엔트리를 생성할 수 있다.
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400), 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410), 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420), 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430) 및 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)에 플로우 엔트리를 전송할 수 있다.
플로우 엔트리를 수신한 제 1 오픈플로우 메쉬 포털(400), 제 2 오픈플로우 메쉬 포털(410), 제 3 오픈플로우 메쉬 포털(420), 제 1 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(430) 및 제 2 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(440)는 각각의 메모리의 플로우 테이블에 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 수신한 프로우 엔트리를 갱신할 수 있다.
이와 같이, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 기생성된 토폴로지가 없거나, 토폴로지를 갱신해야 할 때, 토폴로지 디스커버리 과정을 수행할 수 있다. 또한, 오픈플로우 컨트롤러(110)는 오픈플로우 컨트롤러(110)와 연결된 오픈플로우 메쉬 장치(120)에 저장된 플로우 엔트리가 없을 경우, 토폴로지 디스커버리 과정을 수행할 수 있다.
다음은 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러(110)의 토폴로지 디스커버리 방법을 설명한다.
도 5는 오픈플로우 컨트롤러(110)의 토폴로지 디스커버리 방법의 순서도이다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 오픈플로우 메쉬 장치(120)로 피어 정보 요청 메시지를 전송한다(S500). 이때, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 메쉬 포털(130) 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140)를 포함한다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 오픈플로우 메쉬 장치(120)로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신한다(S510). 이때, 피어 정보 응답 메시지는 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 식별자 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치(120)를 포함한다.
오픈플로우 컨트롤러(110)는 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성한다(S520).
그리고 오픈플로우 컨트롤러(110)는 토폴로지가 생성된 이후, 토폴로지에 포함된 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 플로우 테이블에 저장되도록 오픈플로우 메쉬 장치(120)로 생성된 토폴로지에 대응하는 플로우 엔트리를 전송할 수 있다(S530).
다음은 도 6를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 환경에서의 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 피어 정보 감지 방법을 설명한다.
도 6은 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 피어 정보 감지 방법의 순서도이다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신한다(S620). 이때, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 장치는 오픈플로우 메쉬 포털(130) 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트(140)를 포함한다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)는 피어 정보베이스에 기초하여, 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성한다(S630). 이때, 피어 정보 요청 메시지는 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 정보를 포함한다.
오픈플로우 메쉬 장치(120)는 생성된 피어 정보 응답 메시지를 오픈플로우 컨트롤러(110)로 전송한다(S640).
그리고 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 오픈플로우 컨트롤러(110)로부터 피어 정보 응답 메시지에 대응하여 생성된 플로우 엔트리를 수신할 수 있다(S650). 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 수신된 플로우 엔트리를 저장할 수 있다.
한편, 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 피어 정보베이스를 생성하기 위하여, 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치(120)와 비콘 메시지를 교환할 수 있다(S600). 그리고 오픈플로우 메쉬 장치(120)는 교환된 비콘 메시지에 기초하여, 상기 피어 정보베이스를 생성할 수 있다(S610).
본 발명의 일 실시예에 따른 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 컨트롤러(110)의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치(120) 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 피어 감지 방법은 메쉬 네트워크 환경에서 오픈플로우에 기초하여, 토폴로지를 빠르고, 효율적으로 구축할 수 있다. 그러므로 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 컨트롤러(110)의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치(120) 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 피어 감지 방법은 메쉬 네트워크에서 안정성 높은 패킷 통신을 수행할 수 있다.
또한, 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크(100) 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러(110), 오픈플로우 컨트롤러(110)의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치(120) 및 오픈플로우 메쉬 장치(120)의 피어 감지 방법은 빠르게 네트워크 환경에 변화는 메쉬 네트워크에 적합하다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크
110: 오픈플로우 컨트롤러
120: 오픈플로우 메쉬 장치
130: 오픈플로우 메쉬 포털
140: 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트
150: 단말
200: 통신 모듈
210: 메모리
220: 프로세서
300: 통신 모듈
310: 메모리
320: 프로세서

Claims (14)

  1. 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러에 있어서,
    통신 모듈,
    토폴로지 디스커버리 프로그램이 저장된 메모리 및
    상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 프로그램의 실행에 따라, 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하고,
    상기 오픈플로우 메쉬 장치로부터 상기 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하고, 상기 피어 정보 응답 메시지에 기초하여 토폴로지를 생성하고, 상기 생성된 토폴로지에 대응하는 플로우 엔트리를 생성하고, 상기 생성된 플로우 엔트리를 상기 토폴로지에 포함된 오픈플로우 메쉬 장치에 전송하여 해당 오픈플로우 메시 장치의 플로우 테이블에 상기 플로우 엔트리가 저장되도록 하고,
    상기 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하고,
    상기 피어 정보 응답 메시지는 상기 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 상기 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치에 대한 정보를 포함하는, 오픈플로우 컨트롤러.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 오픈플로우 메쉬 장치로부터 상기 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신한 이후, 상기 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 상기 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치를 식별하고, 상기 타 오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하고,
    상기 타 오픈플로우 메쉬 장치로부터 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하면, 상기 타 오픈플로우 메쉬 장치로부터 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 상기 토폴로지를 갱신하는, 오픈플로우 컨트롤러.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 IEEE 802.11s 피어 링크 관리 프로토콜에 기초한 것인, 오픈플로우 컨트롤러.
  5. 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 메쉬 장치에 있어서,
    통신 모듈,
    피어 감지 프로그램이 저장된 메모리 및
    상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 프로그램의 실행에 따라, 오픈플로우 컨트롤러로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신하면, 상기 메모리에 저장된 피어 정보베이스에 기초하여, 상기 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성하고, 상기 생성된 피어 정보 응답 메시지를 상기 오픈플로우 컨트롤러로 전송하고,
    상기 오픈플로우 컨트롤러로부터 플로우 엔트리를 수신하면, 상기 플로우 엔트리를 상기 메모리의 플로우 테이블에 저장하되,
    상기 피어 정보베이스는 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치의 정보를 포함하며,
    상기 플로우 엔트리는 상기 오픈플로우 컨트롤러가 상기 피어 정보 응답 메시지에 기초하여 생성한 토폴로지에 대응하여 생성한 후 전달한 것이고,
    상기 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하는, 오픈플로우 메쉬 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치와의 비콘 메시지에 기초하여, 상기 피어 정보베이스를 생성하는, 오픈플로우 메쉬 장치.
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는 IEEE 802.11s 피어 링크 관리 프로토콜에 기초한 것인, 오픈플로우 메쉬 장치.
  9. 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법에 있어서,
    오픈플로우 메쉬 장치로 피어 정보 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 오픈플로우 메쉬 장치로부터 상기 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 피어 정보 응답 메시지에 기초하여, 토폴로지를 생성하는 단계;
    상기 토폴로지에 대응하는 플로우 엔트리를 생성하는 단계;
    상기 생성된 토폴로지에 대응하는 플로우 엔트리를 생성하는 단계;
    상기 생성된 플로우 엔트리를 상기 토폴로지에 포함된 오픈플로우 메쉬 장치에 전송하여 해당 오픈플로우 메시 장치의 플로우 테이블에 상기 플로우 엔트리가 저장되도록 하는 단계;를 포함하되,
    상기 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하고,
    상기 피어 정보 응답 메시지는 상기 오픈플로우 메쉬 장치의 식별자 및 상기 오픈플로우 메쉬 장치와 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치를 포함하는, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법.
  10. 삭제
  11. 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 정보 감지 방법에 있어서,
    오픈플로우 컨트롤러로부터 피어 정보 요청 메시지를 수신하면, 피어 정보베이스에 기초하여, 상기 피어 정보 요청 메시지에 대응하는 피어 정보 응답 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 피어 정보 응답 메시지를 상기 오픈플로우 컨트롤러로 전송하는 단계; 및
    상기 오픈플로우 컨트롤러로부터 플로우 엔트리를 수신하면, 상기 플로우 엔트리를 메모리의 플로우 테이블에 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 피어 정보베이스는 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치의 정보를 포함하며,
    상기 플로우 엔트리는 상기 오픈플로우 컨트롤러가 상기 피어 정보 응답 메시지에 기초하여 생성한 토폴로지에 대응하여 생성한 후 전달한 것이고,
    상기 오픈플로우 메쉬 장치는 오픈플로우 메쉬 포털 및 오픈플로우 메쉬 액세스 포인트를 포함하는, 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 정보 감지 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 피어 정보 응답 메시지를 생성하는 단계 이전에, 상기 연결된 타 오픈플로우 메쉬 장치와 비콘 메시지를 교환하는 단계 및
    상기 교환된 비콘 메시지에 기초하여, 상기 피어 정보베이스를 생성하는 단계를 더 포함하는, 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 정보 감지 방법.
  13. 삭제
  14. 제 9 항, 제 11 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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KR1020160055161A KR101751891B1 (ko) 2016-05-04 2016-05-04 오픈플로우 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 오픈플로우 컨트롤러, 오픈플로우 컨트롤러의 토폴로지 디스커버리 방법, 오픈플로우 메쉬 장치 및 오픈플로우 메쉬 장치의 피어 탐지 방법

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