KR102246945B1 - 저전력으로 원격 제어 가능한 전자 장치와 그 전자 장치를 제어하기 위한 네트워크 시스템 및 그 원격 제어 방법 - Google Patents

저전력으로 원격 제어 가능한 전자 장치와 그 전자 장치를 제어하기 위한 네트워크 시스템 및 그 원격 제어 방법 Download PDF

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는, 전자 장치가 턴-온된 상태에서는 전자 장치의 동작을 제어하며, 전자 장치에 대한 턴-오프 명령이 입력되면 턴-오프되는 CPU, CPU가 턴-오프된 상태에서, 중계기를 통해 외부 서버와 킵 어웨이크 메세지를 교환하여 외부 서버와의 네트워크 세션을 유지하는 NIC 및, 전자 장치가 턴-오프된 상태에서도 NIC로 상시 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하도록 구성된다.

Description

저전력으로 원격 제어 가능한 전자 장치와 그 전자 장치를 제어하기 위한 네트워크 시스템 및 그 원격 제어 방법{ REMOTELY CONTROLLABLE ELECTRONIC DEVICE, NETWORK SYSTEM FOR CONTROLLING THE ELECTRONIC DEVICE AND REMOTE CONTROL METHOD THEREOF USING LOW POWER }
본 발명은 전자 장치 및 이를 포함하는 네트워크 시스템과 그 원격 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 저 전력으로도 원격 제어 가능한 전자 장치 및 네트워크 시스템과 그 원격 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 일반 가정이나 사무실 환경에서 다수의 전자 장치를 사용하는 경우가 많다. 이러한 전자 장치들은 외부 장치와 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 사용자는 외부에 있을 때 외부 장치를 이용하여 가정 또는 사무실 내의 전자 장치의 동작을 원격으로 제어할 수 있다.
구체적으로는, 최근의 전자 장치는 웨이크 온 랜(Wake On LAN; 이하, WOL이라 함)을 지원하여, 원격으로 턴-오프 상태의 전자 장치를 켤 수 있게 되었다. 여기서, WOL 기능은 네트워크 관리자가 원격에 있는 여러 대의 전자 장치의 전원을 켜거나 또는 절전 모드에 들어가 있는 컴퓨터를 정상 상태로 전환할 수 있도록 하는 기술을 말한다. WOL 기능은 전자 장치의 전원이 꺼진 경우에도 네트워크 상의 원격 관리용 애플리케이션이 설치된 서버로부터, 원격 제어의 대상이 되는 전자 장치로 웨이크 온 프레임이나 특정 패킷을 전송함으로써 실행된다. 이 때, 웨이크 온 프레임이나 특정 패킷(packet)을 수신할 수 있도록 전자 장치 내부의 네트워크 어댑터 장치에 전원을 공급하여, 특정 패킷을 받게 되면 꺼져 있는 장치를 원격으로 깨울 수 있다.
WOL 기능을 수행하기 위해서, 해당 네트워크와 외부 네트워크 사이의 통신을 중계하는 중계기는 네트워크 주소 변환 테이블(Network Address Translation(NAT) Table; 이하 NAT 테이블)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치가 전자 장치를 턴-온시키기 위한 턴-온 명령을 전송한 경우, 중계기는 자신에게 부여된 공익 IP 대역과 사설 IP 대역 내에서 서로 변환 가능한 짝을 NAT 테이블에 기록해 놓고, NAT 테이블 정보를 이용해 외부에서 들어온 명령 신호를 사설 IP로 변환하여 해당 전자 장치로 전달할 수 있다. 즉, NAT 테이블을 유지함으로써, 외부 네트워크와 연결되어 신호를 전송할 전자 장치의 주소를 찾아낼 수 있다. 그러나, 전자 장치와 외부 장치간에 일정 시간 통신이 없는 경우, NAT 테이블이 유지되지 않고 갱신되어, 전자 장치의 주소를 찾을 수 없어 일반 사용자가 매번 설정을 해야하는 어려움이 있었다.
따라서 저전력으로도 네트워크 내의 전자 장치의 원격 제어 가능 상태를 유지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 도출되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저전력으로도 원격 제어 가능 상태를 유지할 수 있는 전자 장치 및 이를 포함하는 네트워크 시스템과 그 원격 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 원격으로 제어 가능한 전자 장치는, 전자 장치가 턴-온(Turn-On)된 상태에서는 전자 장치의 동작을 제어하며, 전자 장치에 대한 턴-오프(Turn-Off) 명령이 입력되면 턴 오프되는 CPU, CPU가 턴-오프된 상태에서, 중계기를 통해 외부 서버와 킵 어웨이크 메세지를 교환하여 외부 서버와의 네트워크 세션을 유지하는 NIC 및, 전자 장치가 턴-오프된 상태에서도 상기 NIC로 상시 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
또한, CPU는 CPU가 턴-오프되면, 외부 서버와의 TCP/IP 세션 정보를 NIC로 이관할 수 있다.
또한, NIC는 외부 클라이언트로부터 외부 서버 및 중계기를 통해 WOL(Wake-On-LAN) 신호가 전송되면 전자 장치를 턴-온시킬 수 있다.
또한, NIC는 중계기로부터 ARP(Address Resolution Protocol) 요청 메세지가 수신되면, 이에 대한 응답으로 NIC의 MAC Address를 포함하는 ARP 응답 메세지를 중계기로 전송할 수 있다.
또한, NIC는 Ethernet 모듈 및 Wi-Fi 모듈 중 적어도 하나를 포함하고, NIC에 포함된 모듈은 WOL 신호를 감지하여 전자 장치의 전원을 켜는데 필요한 기능을 구현할 수 있도록 TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리할 수 있다.
또한, NIC에 포함된 모듈은, SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있다.
또한, NIC는 외부 서버로부터 중계기를 통해 TCP 응답인 ACK를 수신하여 처리하고, 외부 서버로 전송할 TCP 응답인 송신용 ACK를 생성하여 중계기를 통해 외부 서버로 전송할 수 있다.
또한, NIC는, 외부 서버와 주기적으로 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하며, 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기는 사용자 설정에 따라 변경 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 원격 제어 방법은, 전자 장치에 대한 턴-오프 명령이 입력되면 전자 장치의 CPU를 턴-오프하는 단계, 전자 장치가 턴-오프된 상태에서 전자 장치의 NIC(Network Interface Card)로 상시 전원을 공급하는 단계 및, CPU가 턴-오프된 상태에서, NIC가 중계기를 통해 외부 서버와 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하여 외부 서버와 네트워크 세션을 유지하는 단계를 포함한다.
또한, CPU를 턴-오프하는 단계는, CPU와 외부 서버와의 TCP/IP 세션 정보를 NIC로 이관하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, NIC는 외부 클라이언트로부터 외부 서버 및 중계기를 통해 WOL 신호가 전송되면 전자 장치를 턴-온시킬 수 있다.
또한, NIC는 중계기로부터 ARP 요청 메세지가 수신되면, 이에 대한 응답으로 NIC의 MAC Address를 포함하는 ARP 응답 메세지를 중계기로 전송할 수 있다.
또한, NIC는 Ethernet 모듈 및 Wi-Fi 모듈 중 적어도 하나를 포함하고, NIC에 포함된 모듈은 WOL 신호를 감지하여 전자 장치의 전원을 켜는데 필요한 기능을 구현할 수 있도록 TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리할 수 있다.
또한, NIC에 포함된 모듈은, SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있다.
또한, NIC는, 외부 서버로부터 중계기를 통해 TCP 응답인 ACK를 수신하여 처리하고, 외부 서버로 전송할 TCP 응답인 송신용 ACK를 생성하여 중계기를 통해 외부 서버로 전송할 수 있다.
또한, NIC는 외부 서버와 주기적으로 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하며, 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기는 사용자 설정에 따라 변경할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 제어하기 위한 네트워크 시스템에 있어서, CPU 및 NIC를 포함하며, CPU가 턴-오프된 상태에서도 NIC를 활성화시켜 외부 서버와의 네트워크 세션을 유지하는 전자 장치 및, 네트워크 주소 변환 테이블을 저장하며, 전자 장치 및 외부 서버와의 통신을 중계하여 네트워크 주소 변환 테이블 내의 전자 장치의 주소를 유지하는 중계기를 포함하며, 중계기는 외부 클라이언트로부터 외부 서버를 통해 전자 장치에 대한 제어 신호가 전송되면 제어 신호를 전자 장치로 전달할 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 저전력으로도 전자 장치의 네트워크 세션을 유지하여, 전자 장치가 원격 제어 가능 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 사용자가 수시로 전자 장치의 원격 제어 설정을 하여야 하는 번거로움을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 간략히 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 원격 제어 시스템의 구성을 간략히 도시한 블럭도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 원격 제어 시스템의 구성을 간략히 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, WOL 신호의 전송에 따른 전자 장치의 턴-온 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 Wi-Fi 모듈에 킵 어웨이크 메세지 교환을 위한 네트워크 스택을 구현한 예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 전자 장치와 외부 서버 간 네트워크 세션이 유지되는 상태에서 전자 장치를 턴-온시키는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 간략히 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 CPU(Central Processing Unit)(20), NIC(Network Interface Card)(30) 및 전원 공급부(40)를 포함할 수 있다.
CPU(20)는, 전자 장치(100)가 턴-온된 상태에서 전자 장치(100)의 동작을 제어할 수 있는 구성이다. CPU(20)는 네트워크 스택의 여러 레이어 중 사용자 영역(어플리케이션 레이어)과 커널 영역(IP 레이어, TCP 레이어)에서의 작업을 수행할 수 있다. CPU(20)는 전원 공급부(40)로부터 전원을 공급받아 활성화된다. 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서는 전원 공급부(40)로부터 CPU(20)로 공급되는 전원이 차단된다.
NIC(30)는, 네트워크에 접속할 수 있게 하기 위해 컴퓨터 내에 설치되는 확장 네트워크 카드이다. NIC(30)는 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서도 상시 전원을 공급받아 네트워크 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, CPU(20)가 턴-오프된 상태에서, NIC(30)는 외부 서버로부터 킵 어웨이크 메세지를 수신하고, 이에 대한 응답을 생성 및 전송하는 등의 처리를 할 수 있다. 또한, NIC(30)는 ARP 요청 메세지를 수신하고, 이에 대한 응답으로 NIC(30)의 MAC Address를 포함하는 ARP 응답 메세지를 생성하여 전송하는 등의 처리를 할 수 있다. 이상과 같은 메세지들은 본 전자 장치(100)가 연결된 네트워크의 통신을 중계하는 중계기를 통해, 외부 서버로 전달된다. 중계기는 메세지를 송수신하는 과정에서 NAT 테이블을 유지하여 외부 네트워크와의 연결이 계속되는 원격 제어 가능 상태를 유지할 수 있다. 구체적인 구성들에 대하여는 후술하기로 한다.
또한, NIC(30)는 Ethernet 모듈 및 Wi-Fi 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. NIC(30)에 포함된 모듈은 WOL(Wake-On-LAN) 신호를 감지하여 전자 장치(100)의 전원을 켜는데 필요한 기능을 구현할 수 있도록, TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능을 수행할 수 있다. 또한 NIC(30)에 포함된 모듈은, ACK를 수신하거나 생성하여 처리할 수 있고, 보안을 위해 SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있다. 여기서, NIC(30)에 포함된 모듈은 RC4(AES) 암호화/복호화(Encryption/Decryption) 기능을 수행할 수 있다.
전원 공급부(40)는, NIC(30)에 상시 전원을 공급하는 구성이다. 전원 공급부(40)는, 전자 장치(100)가 턴-온된 상태에서는 CPU(20)를 비롯한 전자 장치(100)의 다양한 내부 구성 요소들에 대해 상시적으로 전원을 공급한다. 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서도 전원 공급부(40)는 NIC(30)가 통신을 수행할 수 있도록 NIC(30)에 상시적으로 전원을 공급할 수 있다. 반면, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서, 전원 공급부(40)는 상술한 바와 같이, CPU(20)에는 전원 공급을 차단할 수 있다. 따라서, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서 CPU(20)에 의해 소모되는 전력을 줄일 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 원격 제어 시스템의 구성을 간략히 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 원격 제어 시스템(1000)은 전자 장치(100), 외부 서버(200)로 구성될 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)와 외부 서버(200) 사이에는 중계기(10)가 배치될 수 있다. 중계기(10)는 전자 장치(100)가 위치하는 환경(예를 들어, 가정이나 사무소 등)과 외부 네트워크 사이에서 송수신되는 데이터 패킷 또는 시그널을 중계하기 위한 구성이다. 본 실시 예에서, 중계기(10)는 라우터, AP 또는 공유기를 의미할 수 있다.
전자 장치(100)는 외부 서버(200)와 중계기(10)를 통해 킵 어웨이크 메세지를 교환할 수 있다. 여기서 전자 장치(100)에는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 모바일 컴퓨팅 장치, 스마트폰, 피처폰, 태블릿 컴퓨터, 셋탑 박스(Set Top Box), 웨어러블 장치(Wearable Device) 등 다양한 통신 가능한 장치가 포함될 수 있다.
전자 장치(100)는 구체적으로, 외부 서버(200)와의 연결을 유지하기 위해 외부 서버(200)로부터 기 설정된 주기단위로 전송되는 킵 어웨이크 메세지를 수신하고, 킵 어웨이크 응답 메세지를 외부 서버(200)로 전송할 수 있다. 킵 어웨이크 메세지는 디바이스 간의 데이터 링크가 잘 동작하고 있는지 확인하거나 이 데이터 링크가 끊어지는 것을 방지하기 위해서 디바이스 간에 서로 주고받는 메세지를 의미한다.
구체적으로, 킵 어웨이크 메세지의 교환을 통해 중계기(10)의 NAT(Network Address Translation) 테이블을 유지할 수 있다. NAT란, IP header 주소를 다른 주소로 바꾸는 기술을 의미하는데, 외부 통신망과 연결된 중계기(10)는 자신에게 할당된 공인 IP 주소만 외부에 알려지게 하고, 내부에서는 사설 IP 주소만 사용하도록 하여 필요시에 이를 서로 변환시켜준다. 중계기(10)는 자신에게 부여된 공인 IP 대역과 사설 IP 대역 내에서 서로 변환 가능한 짝을 NAT 테이블에 기록해놓고, NAT 테이블 정보를 이용해, 외부에서 신호가 들어오면, 이를 사설 IP로 변환하여 해당 전자 장치(100)로 전달할 수 있다. 즉, NAT 테이블을 유지함으로써, 외부 클라이언트(300)와 연결되어 신호를 전송할 댁내 전자 장치(100)의 주소를 찾아낼 수 있다.
우선, 전자 장치(100)는 킵 어웨이크 메세지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 킵 어웨이크 메세지는 전자 장치(100) 내에 구비된 NIC(30)에서 생성될 수 있다. 이 경우, NIC(30)는 외부 네트워크와 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 모듈을 포함하는 통신 장치로서, 내부 버스인 PCI 버스인 PCI 버스와의 접속을 위한 PCI 인터페이스, 상위 레이어인 MAC(Media Assess Control) 처리를 위한 MAC 처리부, 물리 레이어의 처리를 위한 PHY(Physical Layer) Device, 패킷 처리에 필요한 버퍼, 부트롬(boot ROM), 커넥터 등을 구비할 수 있다. 또한, NIC(30)는 보드의 형태에 따라 ISA(Industry Standard Architecture) 또는 EISA(Extended Industry Standard Architecture)용으로 구분될 수 있다. 버퍼는 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리를 사용할 수도 있고, RAM 등의 휘발성 메모리를 사용할 수도 있다. NIC(30)는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 외부 장치에 접속되는 형태 뿐만 아니라, 무선 통신(예를 들어, GSM, UMTS, LTE, WiBRO 등의 무선 통신) 방식에 의해서 접속될 수 있다. 여기서 외부 장치는 도 2의 전자 장치(100)이거나 도 2의 전자 장치(100)와 동일한 기능을 갖는 다른 전자 장치일 수도 있다.
NIC(30)는 전자 장치(100)의 네트워크 세션 확립 및 유지를 위한 정보를 전송할 수 있다. 구체적으로, NIC(30)는 전자 장치(100)와의 네트워크 세션 확립에 필요한 외부 서버(200)의 주소 정보(구체적으로, IP 주소) 및 네트워크 세션 유지에 필요한 핑 인터벌 정보를 송신할 수 있다.
이 경우, NIC(30)는 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태, 특히 전자 장치(100)의 CPU(20)가 턴-오프된 상태에서, 중계기(10)를 통해 외부 서버(200)와 킵 어웨이크 메세지를 교환하며 외부 서버(200)와의 네트워크 세션을 유지할 수 있다. 여기서, 네트워크 세션이란 망 환경에서 두 장치가 논리적으로 연결된 것을 의미하는 것으로, SSL 또는 TLS 연결을 이용할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치(100)의 네트워크 스택에 있어서, CPU(20)에서 작동하는 킵 어웨이크 메세지의 교환에 필요한 최소한의 기능만을, NIC(30) 내부의 통신 모듈에 추가적으로 구현하여 상시 전원에 연결된 NIC(30) 만으로도 외부 서버(200)와의 킵 어웨이크 메세지를 교환할 수 있다.
이 때, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 Ethernet 모듈 또는 Wi-Fi 모듈로 구성될 수 있다. 이 때, 킵 어웨이크 메세지의 교환에 필요한 최소한의 기능은 TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능을 포함할 수 있다. 이 때, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 보안을 위해 SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있다. 여기서, NIC(30)에 포함된 모듈은 RC4(AES) 암호화/복호화(Encryption/Decryption) 기능을 수행할 수 있다.
킵 어웨이크 메세지는 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기에 대한 정보를 포함할 수 있다. NIC(30)는 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기에 도달하면, 킵 어웨이크 메세지를 중계기(10)를 통해 외부 서버(200)로 전송한다. 이 때, NIC(30)에 포함된 통신 모듈에서 해당 메세지를 처리하는 데 필요한 기능들을 수행할 수 있다. 즉, 통신 모듈의 물리 레이어((PHY Layer) 및 데이터링크 레이어(Data Link Layer) 위에 전자 장치(100)의 CPU(20)의 네트워크 스택 상의 IP 레이어, TCP 레이어, TLS(Transport Layer Security) 및 어플리케이션 레이어(Application Layer)를 추가적으로 스태킹하고, 추가적으로 스태킹된 레이어들에서 킵 어웨이크 메세지를 처리하는데 필요한 최소한의 기능만을 처리할 수 있도록 할 수 있다. 이로서, 전원 공급부(40)가 전자 장치(100)의 NIC(30)에만 전원을 공급하고 있는 경우, 즉, 전자 장치(100)의 CPU(20)에 전원이 공급되지 않는 경우라 하더라도, 전력을 최소한으로 사용하면서 네트워크 세션을 유지할 수 있다.
다만, CPU(20)가 턴-오프될 때, CPU(20)와 외부 서버(200)간에 네트워크 세션이 생성되어 있었던 경우, CPU(20)는, 전자 장치(100)와 외부 서버(200)의 네트워크 세션 유지를 위해서 CPU(20)와 외부 서버(200)간의 킵 어웨이크 메시지 교환을 통한 네트워크 세션 유지에 필요한 정보를 NIC(30)로 이관할 수 있다.
이 때, 네트워크 세션 유지에 필요한 정보에는, TCP session 정보로서, Source Port, Destination Port, Sequence Number, Acknowledgement number가 포함되며, IP session 정보로서, Source IP Address, Destination IP Address가 포함된다. 이 외에도 킵 어웨이크 연결을 통한 네트워크 세션 유지에 필요한 추가적인 정보들이 NIC(30)로 이관될 수 있다. 추가적인 정보에는 SSL에서 사용되는 대칭 키 암호, 메세지 인증 코드키, 초기화 벡터, 시퀀스 넘버 등이 포함될 수 있고, 어플리케이션 레이어에서 사용되는 시퀀스 넘버, 시간 정보 등이 포함될 수 있다.
이 후, NIC(30)는 처리된 킵 어웨이크 메세지가 외부 서버(200)로 전송되면, 외부 서버(200)로부터 TCP 응답인 ACK를 받아 처리할 수 있다. 또한, NIC(30)는 외부 서버(200)로부터 전송되는 킵 어웨이크 메세지를 수신하여 처리할 수 있다. 이 경우 역시, NIC(30)는 외부 서버(200)로 향하는 TCP 응답인 ACK를 생성하여 전송할 수 있다. 또한, NIC(30)는 외부 서버(200)로부터 전자 장치(100)로 전송되는 킵 어웨이크 응답 메세지를 처리할 수 있다. 이 때, NIC(30)는 전자 장치(100)에서 외부 서버(200)로 향하는 TCP 응답인 ACK를 생성 및 전송할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 원격 제어 시스템의 구성을 간략히 도시한 블럭도이다. 이하, 도 2와 중복되는 구성에 대하여는 설명을 생략하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 원격 제어 시스템(1000')은 전자 장치(100), 외부 서버(200) 및 외부 클라이언트(300)로 구성될 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)와 외부 서버(200) 사이에는 중계기(10)가 배치될 수 있다. 한편, 본 실시 예에서, 중계기(10)는 라우터, AP 또는 공유기를 의미할 수 있다.
도 4를 참조하면, 외부 클라이언트(300)는 깨우고자 하는 기기의 MAC 주소가 포함된 특정 형식의 데이터(예를 들면, 매직 패킷 등)를 브로드캐스트(BroadCast)하여 특정 기기를 깨울 수 있는데, 댁내의 전자 장치(101, 102, 103, 104, 105)는 외부 클라이언트(300)와 동일한 서브넷(Subnet) 환경이 아니므로, 중계기(10)에 각 제품에 맞는 설정이 이루어져야 한다. 그러나, 일반 사용자가 이를 직접 설정하는 것은 어려운 점이 많았다.
여기서 외부 클라이언트(300)는 외부 서버(200)를 이용하여 전자 장치(100)와의 네트워크 세션을 확립할 수 있다. 구체적으로, 외부 서버(200)와 전자 장치(100)가 킵 어웨이크 메세지를 교환하면서 중계기(10) 상의 NAT 테이블을 유지할 수 있으므로, 중계기(10)에 기억되는 전자 장치(100)의 주소를 이용하여 외부 클라이언트(300)가 통신할 수 있는 전자 장치(100)를 찾을 수 있다. 즉, 외부 서버(200)는 중계기(10)의 외부 클라이언트(300)와 전자 장치(100)간의 연결 정보에 관한 NAT 테이블이 갱신되지 않도록 외부 클라이언트(300) 대신 전자 장치(100)와 주기적으로 핑을 수행한다.
한편, 외부 클라이언트(300)는 유지된 네트워크 세션을 이용하여 전자 장치(100)에 WOL 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 전자 장치(100)는 원격지의 외부 클라이언트(300)가 전원 관리의 대상으로 지정한 전자 장치를 의미한다. 여기서 전자 장치(100)와 외부 클라이언트(300)는 PC, 노트북 등의 컴퓨터 단말은 물론 통신이 가능한 모든 휴대용 전자기기를 포함할 수 있다.
여기서 외부 클라이언트(300)는 전자 장치(100)의 할당된 IP 주소를 포함하는 접속 정보를 이용하여 WOL 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 대상 전자 장치(100)와 외부 서버(200) 간의 주기적인 킵 어웨이크 메세지 교환에 의하여 유지되는 NAT 테이블에 포함된 전자 장치(100)의 NIC(30) 고유 식별 정보인 MAC 어드레스 정보를 이용하여 대상 전자 장치(100)로 WOL 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 외부 클라이언트(300)는 대상 전자 장치(100)의 전원 턴-온 명령, 즉 WOL 신호를 전송하기 위한 어플리케이션을 포함할 수 있다.
한편, WOL 신호를 위해 외부 클라이언트(300)는 특정 포맷의 메세지를 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 이에 대하여 특정 포맷의 메세지를 수신하여 처리할 수 있어야 한다. 이는 도 1에서 설명한 바와 같이 NIC(30)에 포함된 통신 모듈상에 전자 장치(100)의 CPU(20)의 네트워크 스택 상의 IP 레이어, TCP 레이어, TLS(Transport Layer Security) 및 어플리케이션 레이어를 추가적으로 스태킹함으로써 구현될 수 있다. 물론 이 경우, 추가적으로 스태킹된 레이어들은 WOL 신호를 받아 처리할 수 있는 기능을 포함할 수 있다. 이 경우에도 역시 마찬가지로, 전자 장치(100)가 WOL 신호를 수신 받은 경우에는 외부 클라이언트(300)로 향하는 TCP 응답인 ACK를 생성하여 중계기(10)를 통해 전송할 수 있다.
한편, 전자 장치(100)는 일반적으로 ARP 요청 메세지에 대한 응답으로 ARP 응답 메세지를 생성할 수 있다. ARP는 기본적으로 이더넷 환경에서 사용되는 것으로, 중계기(10)는 네트워크 상의 모든 호스트에게 ARP 요청이라는 이더넷 프레임을 브로드캐스트할 수 있다. 이 경우, 대상 전자 장치(100)의 ARP 층은 이 브로드캐스트 패킷을 받고, 자신의 IP를 요청하는 것이면 ARP 응답 메세지를 생성하여 중계기(10)에 전송할 수 있다. 이 때, ARP 응답 메세지는 대상 전자 장치(100)의 하드웨어(HW) 주소, 즉 MAC 주소를 포함하고 있으며, 중계기(10)가 ARP 응답 메세지를 수신하면, 대상 전자 장치(100)의 HW 주소를 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, WOL 신호의 전송에 따른 전자 장치(100)의 턴-온 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서는 전자 장치(100)의 동작을 제어하는 CPU(20)도 턴-오프된 상태를 유지한다(S505). 이 때, CPU(20)가 턴-오프된 상태에서도, 전자 장치(100)에 구비된 NIC(30)는 전원 공급부(40)로부터 상시 전원을 공급받을 수 있다. 이 때, NIC(30)는 킵 어웨이크 메세지를 교환하기 위한 통신 프로토콜을 처리할 수 있도록 패킷 처리에 관한 최소한의 기능들만을 포함하는 네트워크 레이어를 CPU(20)상의 네트워크 스택으로부터 추출하여, 기존의 NIC(30) 통신 모듈에 추가적으로 구현할 수 있다. 이 경우, 기존 NIC(30) 통신 모듈의 PHY 레이어 및 데이터링크 레이어 상에, 추출된 네트워크 레이어를 추가적으로 스태킹하는 방법으로 소규모의 네트워크 스택이 통신 모듈상에서 구현될 수 있다. 다만, CPU(20)가 턴-오프될 때, CPU(20)와 외부 서버(200)간에 네트워크 세션이 생성되어 있었던 경우, CPU(20)는, 전자 장치(100)와 외부 서버(200)의 네트워크 세션 유지를 위해서 CPU(20)와 외부 서버(200)간의 킵 어웨이크 메시지 교환을 통한 네트워크 세션 유지에 필요한 정보를 NIC(30)로 이관할 수 있다.
이 때, 네트워크 세션 유지에 필요한 정보에는, TCP session 정보로서, Source Port, Destination Port, Sequence Number, Acknowledgement number가 포함되며, IP session 정보로서, Source IP Address, Destination IP Address가 포함된다. 이 외에도 킵 어웨이크 연결을 통한 네트워크 세션 유지에 필요한 추가적인 정보들이 NIC(30)로 이관될 수 있다. 추가적인 정보에는 SSL에서 사용되는 대칭 키 암호, 메세지 인증 코드키, 초기화 벡터, 시퀀스 넘버 등이 포함될 수 있고, 어플리케이션 레이어에서 사용되는 시퀀스 넘버, 시간 정보 등이 포함될 수 있다.
이에 따라, 전자 장치(100)는 중계기(10)를 통해 외부 서버(200)에 킵 어웨이크 메세지를 전송하여 킵 어웨이크 상태를 요청할 수 있다(S510). 이 때, 전자 장치(100)는 동일 서브넷 상의 중계기(10)로, 중계기(10)는 복수의 중계기(미도시)를 거쳐 외부 서버(200)로, ARP(Address Resolution Protocol) 요청 메시지를 전송하여 중계기(100) 및 외부 서버(200)의 MAC Address를 확보할 수 있다. 이와 같은 ARP 요청 수행은 모든 단계에서 실행될 수 있다. 외부 서버(200)가 킵 어웨이크 메시지를 수신하면, 이에 대한 응답으로 ACK 신호를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다(S515). 이 후, 외부 서버(200)는 수신된 킵 어웨이크 메시지에 응답하는 킵 어웨이크 메시지를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다(S520). 전자 장치(100)가 킵 어웨이크 메시지를 수신하면, 이에 대한 응답으로 ACK 신호를 외부 서버(200)로 전송할 수 있다(S525). 이와 같은 과정을 통해 킵 어웨이크 메시지가 서로 교환되면서 외부 서버(200) 및 외부 클라이언트(300)가 네트워크 세션을 유지할 수 있다. 이 경우, 킵 어웨이크 메세지는 기 설정된 주기로 교환될 수 있다. 킵 어웨이크 메세지 교환으로 인해, 중계기(10)는 전자 장치(100)에 관한 NAT 테이블을 갱신하지 않고 유지할 수 있다(S530). NAT 테이블이 갱신되지 않으므로, 중계기(10)는 사설 IP 주소를 공인 IP 주소와 매핑한 접속 정보를 유지하여 추가적인 사용자 설정 없이도 대상 전자 장치(100)의 변환된 공인 IP 주소를 기억하여 찾을 수 있다.
이와 같이 NAT 테이블이 유지되면서, 네트워크 세션이 유지되는 동안 외부 클라이언트(300)는 전원이 턴-오프된 전자 장치(100)의 턴-온 명령을 수행할 수 있다(S535). 전자 장치(100)의 턴-온 명령은 외부 서버(200)로 전자 장치(100)의 ID(Identification) 정보를 전송하고, WOL 신호를 전송할 것을 요청함으로써 수행될 수 있다(S540). 이 때, 외부 서버(200)는 외부 클라이언트(300)로부터 수신된 전자장치의 ID 정보를 기반으로 하는 WOL 신호를 중계기(10)를 통해 대상 전자 장치(100)에 전송할 수 있다(S545).
이 때, 외부 서버(200)와 킵 어웨이크 메세지를 서로 교환하고, 외부 클라이언트(300)로부터 수신된 턴-온 명령을 처리하는 모든 과정은 턴-오프된 전자 장치(100) 내부의 NIC(30)가 단독으로 수행할 수 있다. 즉, 전자 장치(100)의 CPU(20)는 아무런 전력을 소비하지 않고, NIC(30)가 단독으로 킵 어웨이크 메세지를 처리하여 전자 장치(100)의 대기 전력 소비량을 절감할 수 있다. NIC(30)의 단독 패킷 처리는 NIC(30)에 포함된 통신 모듈 상에, 상술한 메세지들을 처리하기 위한 CPU(20)의 네트워크 스택 상의 통신 프로토콜 중 최소한의 기능들만을 포함하는 IP 레이어, TCP 레이어, TLS 및 어플리케이션 레이어(Application Layer)를 추가적으로 스태킹함으로써 구현될 수 있다.
전자 장치(100)가 WOL 신호를 수신하면, ACK 응답을 외부 서버(200)로 전송하고(S550), 전원 공급부(40)에 특정 신호를 전송하여 전자 장치(100)의 전원을 턴-온시킬 수 있다(S555).
도 6은 Wi-Fi 모듈에 킵 어웨이크 메세지 교환을 위한 네트워크 스택을 구현한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, CPU(20)의 네트워크 스택에는 어플리케이션 레이어(610), TLS(620), TCP 레이어(630) 및 IP 레이어(640)가 존재하고, NIC(30)의 통신 모듈로서 Wi-Fi 모듈 레이어(650)가 하위 레이어를 구성한다.
상술한 전자 장치(100)의 네트워크 스택 상의 CPU(20)에서 작동하는 킵 어웨이크 메세지의 교환에 필요한 최소한의 기능만을, NIC(30) 내부의 통신 모듈에 추가적으로 구현하여 전원 공급부(40)에 상시적으로 연결된 NIC(30) 만으로도 외부 서버(200)와의 킵 어웨이크 메세지를 교환할 수 있다.
이 때, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 Ethernet 모듈 또는 Wi-Fi 모듈로 구성될 수 있다. 이 때, 킵 어웨이크 메세지의 교환에 필요한 최소한의 기능은 TCP 연결을 유지하기 위해 필요한 기능들일 수 있다. 이를 위해 NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 TCP 레이어(630')의 TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response) 및 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 레이어(640')의 IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), 및 ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능을 포함할 수 있다. 이 때, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 보안을 위해 SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있다. 여기서, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 RC4(AES) 암호화/복호화(Encryption/Decryption) 기능을 수행할 수 있다. 또한, NIC(30)에 포함된 통신 모듈은 킵 어웨이크 메시지를 인코딩하기 위해 Integer Type Encoding 프로토콜을 처리하는 기능을 더 수행할 수 있다.
구체적으로 Integer Type Encoding 프로토콜을 처리하는 기능은 전송할 킵 어웨이크 메세지를 정수형태로 인코딩 하는 기능을 의미한다. RC4(Rivest Cipher 4) 또는 AES(Advanced Encryption Standard) Encryption/Decryption 프로토콜을 처리하는 기능은 데이터를 암호화하는 기능이다. 라우터를 통해 데이터에 불법적으로 접근하거나 중간에서 키나 세션을 훔쳐 정보를 가로채는 것을 암호화 알고리즘을 통해 차단할 수 있다. RC4 또는 AES Encryption/Decryption 프로토콜은 아이디/비밀번호로 사용자 인증을 처리할 수 있는 TLS(Transport Layer Security) 계층을 기반으로 동작할 수 있으며, 어플리케이션프로그램의 보안성을 향상시킬 수 있다. TLS 연결은 외부 클라이언트(300)와 전자 장치(100) 간의 데이터를 전송 계층에서 암호화하여 전송하는 통신 규약을 의미한다. 이러한 TLS 연결은 전송계층의 암호화 방식인바, HTTP뿐만 아니라 NNTP, FTP, XMPP 등 어플리케이션계층 프로토콜의 종류와 상관없이 사용할 수 있다.
TCP Segment Generation 프로토콜을 처리하는 기능은 전자 장치(100)와 외부 네트워크와의 연결을 확립하기 위하여 연결할 대상 호스트의 IP 주소와 포트 번호를 가지고 있는 세그먼트(segment)를 생성하는 기능을 의미한다. 여기서, 세그먼트란 TCP/IP를 이용하여 전송되는 데이터 단위를 의미한다. 이 세그먼트에는 발신지 포트 주소(Source Port Address), 목적지 포트 주소(Destination Port Address) 및 패킷을 보내는 발신지의 초기 시퀀스 번호(Sequence Number) 등이 포함되어 있을 수 있다. 데이터는 송신되기 전에 세그먼트화되고, 시퀀스 번호는 세그먼트를 정확한 순서로 조립하는데 사용될 수 있다.
TCP Ack response 프로토콜을 처리하는 기능은 패킷이 전송되었음을 보장하기 위해서 패킷을 받았다라고 하는 응답을 하는 기능을 의미한다. 수신지에서 ACK를 보내줄 때까지 발신지는 데이터를 계속해서 재전송하므로, 전송 중 오류에 의한 패킷의 손실을 줄일 수 있다.
Checksum Verification 프로토콜을 처리하는 기능은 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 데이터의 무결성을 보호하는 방법으로서 순환 중복 검사(CRC)를 의미한다. 체크섬은 나열된 데이터를 더하여 체크섬 숫자를 얻고, 정해진 비트수의 모듈라로 정해진 비트수로 재구성할 수 있다.
IP Datagram Generation 프로토콜을 처리하는 기능은 운반 정보의 데이터 본체 외에 송신지의 주소, 수신지의 주소 및 처리 우선 순위 등의 데이터를 헤더(header)에 포함하고 있는 정보의 기본 단위인 IP 데이터그램을 생성하는 기능을 의미한다.
ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능은 Ethernet 또는 Wi-Fi에 있어서 IP주소를 이용하여 수신지의 MAC 주소를 알아내기 위하여 사용하는 프로토콜인 ARP(Address Resolution Protocol)을 처리하기 위한 기능을 의미한다.
킵 어웨이크 메세지는 통신 모듈 상에서 하기와 같은 과정을 통해 전송된다.
우선, 사용자 영역의 어플리케이션이 전송할 킵 어웨이크 데이터를 생성하고, 시스템 콜을 호출하여 데이터를 전송한다. 시스템 콜이 호출되면 커널 영역으로 데이터가 전환된다. 커널 소켓은 송신용의 send socket buffer, 수신용의 receive socket buffer를 가지고 있는데, 시스템 콜이 호출되면 사용자 영역의 데이터가 커널 메모리로 복사되고 send socket buffer 뒷부분에 킵 어웨이크 데이터가 추가된다. 이후, TCP가 호출되는데, 현재 TCP 상태가 킵 어웨이크 데이터 전송을 허용하면 새로운 TCP 세그먼트, 즉 패킷이 생성된다. 킵 어웨이크 데이터 전송이 불가능한 경우(예를 들어, Flow Control 등)에는 시스템 콜이 종료되고, 사용자 영역의 어플리케이션으로 제어권이 넘어가게 된다. TCP 세그먼트에는 TCP 헤더와 페이로드(Payload)가 있다. 페이로드에는 ACK를 받지 않은 send socket buffer의 데이터가 담겨 있다. 이 후, TCP 체크섬을 계산하고, 이 체크섬 계산에는 pseudo 헤더 정보(IP 주소들, 세그먼트 길이, 프로토콜 번호)를 포함시킬 수 있다. 여기서 TCP 상태에 따라 패킷을 한 개 이상 전송할 수도 있다. 다만, 네트워크 스택이 Checksum offload 기술을 사용하는 경우, 커널이 TCP 체크섬을 계산하지 않고 NIC(30)가 대신 체크섬을 계산할 수도 있다.
생성된 TCP 세그먼트는 IP 레이어(640')로 이동하고, IP 레이어(640')에서는 TCP 세그먼트에 IP 헤더를 추가하고, IP 라우팅을 수행한다. IP 라우팅이란 목적지 IP 주소(destination IP)로 가기 위한 다음 장비의 IP 주소(next hop IP)를 찾는 과정을 의미한다. IP 레이어(640')에서 IP 헤더 체크섬을 계산하여 덧붙인 후, Wi-Fi 레이어 또는 이더넷 레이어로 데이터를 보낸다. 이더넷 레이어의 경우, ARP를 사용해서 next hop IP의 MAC 주소를 찾을 수 있다. 이 후, 이더넷 헤더를 패킷에 추가되어 킵 어웨이크 패킷이 완성된다. IP 라우팅의 결과로서, next hop IP와 해당 IP로 패킷을 전송할 때 사용하는 NIC(30)를 알 수 있다. 이에 따라 transmit NIC(30)의 드라이버가 호출되면, 드라이버는 NIC 제조사가 정의한 드라이버-NIC 통신 규약에 따라 킵 어웨이크 패킷 전송을 요청한다. NIC(30)는 패킷 전송 요청을 받고, 메인 메모리에 있는 킵 어웨이크 패킷을 자신의 메모리로 복사하고, 네트워크로 전송한다.
한편, 수신된 WOL 신호는 통신 모듈 상에서 하기와 같은 과정을 통해 처리된다. NIC(30)는 WOL 신호를 외부로부터 수신할 수 있다. 우선 NIC(30)는 수신한 WOL 패킷을 자신의 메모리에 기록한다. 여기서 WOL 패킷이란, WOL 신호에 포함된 WOL 기능을 수행할 수 있는 데이터를 의미하는 것으로 정의한다. NIC(30)는 CRC 검사로 패킷이 올바른지 검사하고, 이를 메모리 버퍼로 전송한다. 이 버퍼는 드라이버가 커널에 요청하여 패킷 수신용으로 미리 할당한 메모리이고, 할당을 받은 후 드라이버는 NIC(30)에 메모리 주소와 크기를 알려준다. NIV가 WOL 패킷을 받았는데, 드라이버가 미리 할당해 놓은 메모리 버퍼가 없으면, NIC(30)는 패킷을 버릴 수 있다(packet drop). NIC(30)가 WOL 패킷을 메모리로 전송한 후, 드라이버는 새로운 패킷을 보고 자신이 처리할 수 있는 패킷인지 검사할 수 있다. 여기서는 제조사가 정의한 드라이버-NIC 통신 규약을 사용한다. 드라이버가 상위 레이어로 WOL 패킷을 전달하려면 운영체제가 이해할 수 있도록 해야 하기 때문에 받은 패킷을 운영체제가 사용하는 패킷 구조체로 포장하고, 포장한 패킷을 상위 레이어로 전달할 수 있다.
이더넷 레이어 또는 Wi-Fi 레이어에서도 패킷이 올바른지 검사하고, IP 레이어(640')로 패킷을 전달하면, IP 레이어(640')에서도 IP 헤더 체크섬을 확인하여 패킷이 올바른지 검사할 수 있다. 여기서 IP 라우팅을 통해 패킷을 로컬 장비가 처리해야 하는지 아니면 다른 장비로 전달해야 하는지를 판단할 수 있다. IP 헤더가 제거된 패킷은 TCP 레이어(630')로 전달된다. TCP 레이어(630')에서도 역시 패킷이 올바른지 검사하는 과정을 거치고, TCP 체크섬이 확인될 수 있다. 이 후, TCP 레이어(630')는 TCP control block을 찾고, 프로토콜을 수행해서 받은 패킷을 처리한다. 새로운 데이터를 받았다면, 데이터가 receive socket buffer에 추가되고, TCP 상태에 따라 새로운 TCP 패킷(예를 들어 ACK 패킷)이 전송되어 TCP/IP 수신 패킷 처리 과정이 종료된다. 이 후, 애플리케이션이 시스템 콜을 호출하면 커널 영역으로 데이터가 전환되고, socket buffer에 있는 데이터를 사용자 공간의 메모리로 복사한다. 복사한 데이터는 socket buffer에서 제거한 후, TCP를 호출하고, 프로토콜 상태에 따라 패킷을 전송한다. 패킷 전송이 없으면 시스템 콜이 종료된다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 구체적으로는, 도 7에서는 킵 어웨이크 메세지 교환을 통해 전자 장치(100)와 외부 서버(200)간의 네트워크 세션을 유지하는 과정을 설명한다.
먼저, 전자 장치(100)가 턴-온된 상태에서, 전자 장치(100)에 대한 턴-오프 명령이 입력되면, 전자 장치(100)의 동작을 제어하는 CPU(20)가 턴-오프된다(S710). 이 경우, CPU(20)에는 전원의 공급이 차단된다. 이 때, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서도 NIC(30)로 상시 전원을 공급한다(S720). 다만, CPU(20)가 턴-오프될 때, CPU(20)와 외부 서버(200)간에 네트워크 세션이 생성되어 있었던 경우, CPU(20)는, 전자 장치(100)와 외부 서버(200)의 네트워크 세션 유지를 위해서 CPU(20)와 외부 서버(200)간의 킵 어웨이크 메시지 교환을 통한 네트워크 세션 유지에 필요한 정보를 NIC(30)로 이관할 수 있다. CPU(20)가 계속 턴-오프된 상태에서, 중계기(10)를 통해 외부 서버(200)와 전자 장치(100) 간에 킵 어웨이크 메세지가 교환되어 외부 서버(200)와 전자 장치(100) 간 네트워크 세션이 유지된다(S730). 여기서, 네트워크 세션이란, 망 환경에서 두 장치 간의 논리적 연결로 SSL 또는 TLS 연결을 이용할 수 있다. CPU(20)의 네트워크 스택이 동작할 필요 없이 NIC(30)만으로 외부 서버(200)와 킵 어웨이크 메세지의 교환이 가능하다. 구체적으로, CPU(20)의 네트워크 스택을 킵 어웨이크 메세지 교환을 위해 필요한 최소한의 프로토콜을 처리하는 기능을 수행할 수 있도록 변형하고, 이를 CPU(20)가 아닌 NIC(30)의 통신 모듈 상에서 직접 동작하게 함으로써 NIC(30)만으로 외부 서버(200)와 킵 어웨이크 메세지 교환을 할 수 있다.
도 8은 전자 장치와 외부 서버 간 네트워크 세션이 유지되는 상태에서 전자 장치를 턴-온시키는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태일 때, CPU(20)에 공급되는 전원을 차단하여 CPU(20)를 턴-오프시킨다(S810). 이 때, 장치가 턴-오프된 상태에서도 NIC(30)로 상시 전원을 공급한다(S820). NIC(30)에만 상시 전원이 공급되고 있는 상태에서 외부 클라이언트(300)로부터 턴-온 명령이 입력되면(S830:Y), 중계기(10)를 통해 WOL 신호를 수신하여 이를 처리한다. 이 때, 전자 장치(100)와 중계기(10) 간, 중계기(10)와 외부 서버(200) 간 및 외부 서버(200)와 외부 클라이언트(300) 간에, ARP 요청 패킷을 수신하고, 이에 대한 응답으로 ARP 응답 패킷을 생성하여 전송하는 동작이 수행될 수 있다. 또한, 외부 서버(200)와 외부 클라이언트(300) 사이에 복수의 중계기(미도시)가 존재할 수 있고, 이 때 각 중계기 간에도 동일한 동작이 수행될 수 있다. NIC(30)는 WOL 신호를 수신하는 경우, TCP 응답인 ACK 패킷을 생성하고 이를 중계기(10)를 통해 외부 클라이언트(300)로 전송한다(S840). NIC(30)는 WOL 신호를 처리하고, 전원 공급부(40)에 신호를 전송하여 전자 장치(100)의 전원을 켜는 동작을 수행한다(S850).
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 저전력으로도 전자 장치의 네트워크 세션을 유지하여, 전자 장치가 원격 제어 가능 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서, 사용자가 수시로 전자 장치의 원격 제어 설정을 하여야 하는 번거로움을 예방할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 원격 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 이미지 처리 장치에 제공될 수 있다.
일 예로, 전자 장치(100)에 대한 턴-오프 명령이 입력되면 CPU(20)가 턴-오프되는 단계, 전자 장치(100)가 턴-오프된 상태에서도 NIC(30)로 상시 전원을 공급하는 단계 및 CPU(20)가 턴-오프된 상태에서, 중계기(10)를 통해 외부 서버(200)와 킵 어웨이크 메세지를 교환하여 외부 서버(200)와 네트워크 세션을 유지하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 전자 장치 200: 외부 서버
300: 외부 클라이언트 10: 중계기
20: CPU 30: NIC

Claims (17)

  1. 전자 장치에 있어서,
    NIC(Network Interface Card);
    전원 공급부; 및
    중계기를 통해 TCP/IP 세션 정보에 기초하여 외부 서버와 통신하도록 상기 NIC를 제어하며,
    상기 전자 장치가 턴-온된 상태에서 상기 전자 장치에 대한 턴-오프 명령이 입력되면, 상기 TCP/IP 세션 정보 및 추가 정보를 상기 NIC로 전송하며 턴 오프 되는 CPU;를 포함하며,
    상기 전원 공급부는,
    상기 CPU가 턴-오프된 상태에서도 상기 NIC로 상시 전원을 공급하며,
    상기 NIC는,
    상기 CPU가 턴-오프된 상태에서, 상기 턴-오프 명령이 입력되면 상기 중계기를 통해 상기 CPU로부터 전송된 상기 TCP/IP 세션 정보 및 상기 추가 정보에 기초하여 상기 외부 서버와 주기적으로 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하여 상기 외부 서버와의 네트워크 세션을 유지하며,
    상기 추가 정보는,
    대칭 키 암호, 메세지 인증 코드 키 및 초기화 벡터 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 NIC는,
    외부 클라이언트로부터 상기 외부 서버 및 상기 중계기를 통해 WOL(Wake-On-LAN) 신호가 전송되면, 상기 전자 장치를 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 중계기로부터 ARP(Address Resolution Protocol) 요청 메세지가 수신되면 이에 대한 응답으로 상기 NIC의 MAC Address를 포함하는 ARP 응답 메세지를 상기 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 NIC는,
    Ethernet 모듈 및 Wi-Fi 모듈 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 모듈은, WOL 신호를 감지하여 상기 전자 장치의 전원을 켜는데 필요한 기능을 구현할 수 있도록, TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모듈은,
    SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 외부 서버로부터 상기 중계기를 통해 TCP 응답인 ACK를 수신하여 처리하고, 상기 외부 서버로 전송할 TCP 응답인 송신용 ACK를 생성하여 상기 중계기를 통해 상기 외부 서버로 전송 가능한 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 외부 서버와 주기적으로 상기 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하며,
    상기 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기는 사용자 설정에 따라 변경 가능한 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 전자 장치의 원격 제어 방법에 있어서,
    상기 전자 장치에 대한 턴-오프 명령이 입력되면, TCP/IP 세션 정보 및 추가 정보를 NIC로 전송하고 상기 전자 장치의 CPU를 턴-오프하는 단계;
    상기 CPU가 턴-오프된 상태에서 상기 전자 장치의 NIC(Network Interface Card)로 상시 전원을 공급하는 단계; 및
    상기 CPU가 턴-오프된 상태에서, 상기 턴-오프 명령이 입력되면 상기 NIC가 중계기를 통해 상기 CPU로부터 전송된 상기 TCP/IP 세션 정보 및 상기 추가 정보에 기초하여 외부 서버와 주기적으로 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하여 상기 외부 서버와 네트워크 세션을 유지하는 단계;를 포함하며,
    상기 추가 정보는,
    대칭 키 암호, 메세지 인증 코드 키 및 초기화 벡터 중 적어도 하나를 포함하는 원격 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 NIC는,
    외부 클라이언트로부터 상기 외부 서버 및 상기 중계기를 통해 WOL(Wake-On-LAN) 신호가 전송되면, 상기 전자 장치를 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 중계기로부터 ARP(Address Resolution Protocol) 요청 메세지가 수신되면, 이에 대한 응답으로 상기 NIC의 MAC Address를 포함하는 ARP 응답 메세지를 상기 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 NIC는,
    Ethernet 모듈 및 Wi-Fi 모듈 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 모듈은, WOL 신호를 감지하여 상기 전자 장치의 전원을 켜는데 필요한 기능을 구현할 수 있도록, TCP 세그먼트 생성(TCP Segment Generation), TCP Ack 응답(TCP Ack response), 체크섬 확인(Checksum Verification), IP 데이터그램 생성(IP Datagram Generation), ARP와 관련된 프로토콜을 처리하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 모듈은,
    SSL(Secure Sockets Layer) 또는 TLS(Transport Layer Security) 프로토콜을 더 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  15. 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 외부 서버로부터 중계기를 통해 TCP 응답인 ACK를 수신하여 처리하고, 상기 외부 서버로 전송할 TCP 응답인 송신용 ACK를 생성하여 상기 중계기를 통해 상기 외부 서버로 전송 가능한 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 NIC는,
    상기 외부 서버와 주기적으로 상기 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하며,
    상기 킵 어웨이크 메세지의 전송 주기는 사용자 설정에 따라 변경 가능한 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
  17. 전자 장치를 제어하기 위한 네트워크 시스템에 있어서,
    상기 전자 장치가 턴-온된 상태에서 상기 전자 장치의 동작을 제어하는 CPU 및 NIC(Network Interface Card)를 포함하는 전자 장치; 및
    네트워크 주소 변환 테이블을 저장하며, 상기 전자 장치 및 외부 서버와의 통신을 중계하여 상기 네트워크 주소 변환 테이블 내의 상기 전자 장치의 주소를 유지하는 중계기;를 포함하며,
    상기 중계기는 외부 클라이언트로부터 외부 서버를 통해 상기 전자 장치에 대한 제어 신호가 전송되면 상기 제어 신호를 상기 전자 장치로 전달하며,
    상기 CPU는,
    상기 중계기를 통해 TCP/IP 세션 정보에 기초하여 상기 외부 서버와 통신하도록 상기 NIC를 제어하며,
    상기 전자 장치가 턴-온된 상태에서 턴-오프 명령이 입력되면, 상기 TCP/IP 세션 정보 및 추가 정보를 NIC로 전송하고 턴-오프되며,
    상기 NIC는,
    상기 CPU가 턴-오프된 상태에서 상기 턴-오프 명령이 입력되면 상기 중계기를 통해 상기 CPU로부터 전송된 상기 TCP/IP 세션 정보 및 상기 추가 정보에 기초하여 상기 외부 서버와 주기적으로 킵 어웨이크 메세지(Keep Awake Message)를 교환하여 상기 외부 서버와의 네트워크 세션을 유지하며,
    상기 TCP/IP 세션 정보는,
    발신지 포트 주소(Source Port Address), 목적지 포트 주소(Destination Port Address) 및 패킷을 보내는 발신지의 초기 시퀀스 번호(Sequence Number)를 포함하며,
    상기 추가 정보는,
    대칭 키 암호, 메세지 인증 코드 키 및 초기화 벡터 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 시스템.
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