KR102408433B1

KR102408433B1 - 다중 데이터 전송 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102408433B1
Application number: KR1020210098629A
Authority: KR
Inventors: 백현철; 손태근; 정대원
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2022-06-10
Also published as: US20230034716A1; KR102408433B9; US11811795B2

Abstract

본 발명은 다중 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은, 제1 망에 속한 송신 장치로부터 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장하는 단계, 복수의 전송파일 각각을 파일 크기에 따라 정해지는 가변패킷 길이로 분할한 가변 패킷을 생성하는 단계 - 복수의 전송파일 중에서 파일 크기가 가변패킷 길이보다 작은 전송 파일은 분할하지 않고 하나의 가변 패킷으로 생성함 -, 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재하는 단계, 및 복수의 가변 프레임을 제2 망으로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 전송이 요청되는 데이터의 패킷 구조를 변경하여, 가변 프레임을 적용하여 분리된 망 간의 단일의 전송로를 통해서 동시 전송이 가능해지게 함으로써, 데이터 전송의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

다중 데이터 전송 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING MULTIPLE DATA}

본 발명은 다중 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 망 분리 환경에서 다중 데이터 전송 효율을 개선하는 다중 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것이다.

악성코드 감염으로 인한 내부 네트워크 마비·시스템 파괴·정보 유출과 내부자에 의한 악의적인 내부 정보 유출 등과 같은 보안 사고는 기본적으로 내부 사용자 PC가 인터넷에 연결되어 있어 발생하는 문제이다.

따라서 내부의 PC 환경을 인터넷과 인트라넷으로 분리하여 외부로부터 악성코드가 내부 인트라넷에 유입되는 것을 차단하고 내부 시스템의 주요 정보가 외부 인터넷으로 유출되는 것을 원천적으로 차단하는 망 분리의 개념이 도입되었다.

즉, 내부 업무를 위한 네트워크 환경은 외부 인터넷과 차단되고, 외부 인터넷이 연결된 환경에서는 내부 인트라넷의 접속이 차단되는 구조이다.

망 분리는 2008년 국가 및 공공기관에서 적용이 시작되어 금융권은 물론이고, 일반 기업에서도 정보통신망법에 따라 개인정보 처리 시스템에 접속하는 PC에 한해 망분리를 적용하도록 규정되어 있다.

망 분리를 통해 업무망과 인터넷망을 분리함으로써 내부 정보의 유출을 막고 외부 해킹의 위협을 차단할 수 있었다. 그러나 반대로 사용자의 불편함을 증가하였고, 어떻게 하면 망분리 환경에서 망간 자료 전송을 효율적으로 수행할 수 있을지 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어 자동 전환 스위치 이용, 중계시스템 이용, 공유 스토리지 이용, 전용케이블 이용, 보안 USB 이용, 일방향 시스템 이용 그리고 망연계 시스템을 이용하는 방법 등 내부 보안을 강화하면서 자료를 전송할 수 있는 방법들이 있다.

물리적 망 분리나 논리적 망 분리를 하더라도 몇 가지 침입에 대한 취약점이 존재한다. 주요 취약점에는 허용된 USB 메모리라 하더라도 악성코드에 감염된 자료 교환으로 인한 취약점, 인터넷망을 통해 다운로드 받은 파일 중 업무망으로 자료 전송 시 바이러스 감염 여부를 파악하지 않아 업무망 PC가 감염되는 취약점, 내부 직원의 고의에 의한 자료 유출 취약점 등이 있다.

망 분리 이후 지속적인 운영과 프로세스 유지가 매우 중요하다. 망 분리 구축 이후 운영 시 예외 리스트를 만들거나 프로세스를 거치지 않은 허용 사례로 인한 사고가 발생하기도 한다. 이를 위해서 망간 자료 전송 시 결재를 통한 프로세스를 준수하고, 망간 자료 전송 데이터를 수집, 분석하는 로그관리시스템 또는 이상 징후시스템을 구축하는 것이 좋다. 또한 망간 자료 전송 및 악성코드 분석시스템과 연동하여 분리된 망간 자료를 전송 시 바이러스·악성코드 감염여부를 체크하는 통합관리시스템을 갖추는 것도 고려해야 한다.

일반적으로 가장 많이 사용하는 것은 USB를 활용하여 자료를 전송하는 것인데, 이는 가격도 저렴하고, 많은 정보를 저장할 수도 있어서 유용하지만, 보안상 매우 취약한 단점을 가지고 있다. 최근 정보유출사고가 주로 USB를 통해 이루어졌고, 이런 단점을 극복하기 위해 보안 USB를 사용하고 있으나, 이 또한 정보유출 가능성을 내포하고 있다.

이를 개선하기 위해 물리적 일방향 전송 시스템을 활용하여 업무망과 인터넷망의 통신 회선을 제거하고, 단방향 케이블 등을 활용하여 일방향으로 자료 전송 서비스를 제공하고 있다. 그러나 반대의 경우는 여전히 보안 USB를 사용하여 데이터를 전송하므로 정보유출과 해킹으로부터 자유롭지 못하여 물리적으로 단절된 양방향 망연계 시스템으로 전환되는 추세에 있다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 망 분리 환경에서의 양방향 자료전송시스템을 도시한 도면이다. 도 2는 종래의 일 실시예에 따른 망 분리 환경에서의 양방향 자료전송시스템에서 지원하는 OSI layer를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 망 분리 환경에서의 양방향 자료전송시스템(100)은, 기존의 일방향 시스템을 2 세트를 활용하여, 물리적 정방향 전송장비 및 역방향 전송 장비의 듀얼 형태로 구축될 수 있다.

물리적 정방향 전송장비는, 업무망(보안영역)에서 인터넷(비보안영역)으로의 물리적 정방향으로 자료를 전송하는 상단의 일방향자료전송시스템으로서, 인터넷 역방향 전송통제서버와 인트라넷 역방향 수신통제서버를 포함할 수 있다.

이러한 양방향 자료전송시스템(100)에 의하면, 업무망과 인터넷 간 회선을 물리적으로 분리한 통신 세션을 제공하므로 양방향 통신에 따른 해킹을 원천적으로 차단할 수 있게 되었다.

또한 양방향 자료전송시스템(100)에서는 보안영역에서 비보안영역으로의 정방향 자료 전송 시, 파일 컨텐츠 필터링 기능을 제공하여, 내부 정보 유출을 방지하고, 역방향 자료 전송 시에는 악성코드 필터링 기능과 함께, IP/Port 필터링 기능을 제공해 인가된 시스템만 연동될 수 있게 하고 있다.

뿐만 아니라, 양방향 자료전송시스템(100)에서는 정방향 전송장비인 내부 송신장비와 외부 수신장치, 역방향 전송장비인 외부 송신장치와 내부 수신장치 각각에 대해, 보안영역에 해당하는 업무망(내부망)에서 통합보완관리를 수행할 수 있게 하고, 통신요청은 보안영역에서 비보안영역으로만 이루어지게 함으로써 국가의 정보보호 요구사항을 준수하고 있다.

한편 기존의 일방향 전송 장비에서는, 자료 전송 후 응답(ACK)을 받을 수 없는 구조이기 때문에 수신 장비측의 장애 발생시 이를 인식하지 못하고 데이터를 계속 보냄으로써 데이터 손실이 발생할 수 있다.

이에 따라 양방향 자료전송시스템(100)은 도 2a에 도시된 OSI 7 Layer를 전부 지원하는 것이 아니라, 도 2b에 도시된 물리 계층(Physical Layer)과 데이터 링크 계층(Data Link Layer) 만을 지원하는 양방향 데이터 전송을 통해 보안 환경을 강화하고 있다.

즉 양방향 자료전송시스템(100)에서는 물리계층의 특성을 이용해 송신장비에서 수신장비의 상태를 인식 후 데이터를 재전송하게 함으로써 전송 데이터의 신뢰성을 보장하려고 하고 있으나, 이 방식에서는 한 번에 하나의 데이터만을 전송해야 하므로 네트워크 전송 효율이 떨어지게 된다.

한편 위성 증가에 따라 점차 전송해야 할 데이터가 증가하거나, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)와 같은 대용량 데이터로 인해 전송로가 점유된 상태에서는, 그 전송이 완료될 때까지는 긴급하게 자료의 망 간 전송이 수행될 수 없기 때문에, 종래의 양방향 자료전송시스템(100)에서는 효율적인 망 간 자료 전송이 이루어지기 어려웠다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 망 분리 환경에서 다중 데이터 전송 효율을 개선하는 다중 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제1 망과 분리된 제2 망으로 데이터를 전송하는 다중 데이터 전송 방법은, 상기 제1 망에 속한 송신 장치로부터 상기 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장하는 단계, 상기 복수의 전송파일 각각을 파일 크기에 따라 정해지는 가변패킷 길이로 분할한 가변 패킷을 생성하는 단계 - 상기 복수의 전송파일 중에서 파일 크기가 가변패킷 길이보다 작은 전송 파일은 분할하지 않고 하나의 가변 패킷으로 생성함 -, 상기 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재하는 단계, 및 상기 복수의 가변 프레임을 상기 제2 망으로 전송하는 단계를 포함한다.

상기 가변 패킷은, 전송파일 우선순위 ID 필드, 패킷 타입 필드, 패킷 시퀀스 필드, 파일 데이터 크기 필드, 파일 이름 크기 필드, 파일 이름 필드, 파일 데이터 필드 및 CRC(cyclical redundancy check) 필드를 포함할 수 있다.

전송파일 우선순위 ID는 상기 복수의 전송파일에 대해서 고유하게 부여될 수 있다.

상기 방법은, 상기 가변 패킷을 적재한 가변 프레임을 수신하여 상기 복수의 전송파일을 복구하는 단계, 및 상기 복구된 전송파일을 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 대응하는 상기 제2 망에 속하는 수신장치로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 가변 프레임 각각에 대해서 미리 정해진 비율을 미정의(Undefinded) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)에 대응하는 전송파일을 위해서 미리 할당해놓을 수 있다.

상기 복수의 전송파일 중에서 동일한 송신 장치로부터 입력된 파일은 서로 다른 가변 프레임에 적재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제1 망과 분리된 제2 망으로 데이터를 전송하는 다중 데이터 전송 시스템은, 상기 제1 망에 속한 송신 장치로부터 상기 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장하고, 상기 복수의 전송파일 각각을 파일 크기에 따라 정해지는 가변패킷 길이로 분할한 가변 패킷을 생성하며, 상기 복수의 전송파일 중에서 파일 크기가 가변패킷 길이보다 작은 전송 파일은 분할하지 않고 하나의 가변 패킷으로 생성하고, 상기 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재하며, 상기 복수의 가변 프레임을 상기 제2 망으로 전송하는 전송통제장치를 포함한다.

상기 시스템은, 상기 가변 패킷을 적재한 가변 프레임을 수신하여 상기 복수의 전송파일을 복구하고, 상기 복구된 전송파일을 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 대응하는 상기 제2 망에 속하는 수신장치로 전달하는 수신통제장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 전송이 요청되는 데이터의 패킷 구조를 변경하여, 가변 프레임을 적용하여 분리된 망 간의 단일의 전송로를 통해서 동시 전송이 가능해지게 함으로써, 데이터 전송의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 망 분리 환경에서의 양방향 자료전송시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 일 실시예에 따른 망 분리 환경에서의 양방향 자료전송시스템에서 지원하는 OSI layer를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 데이터 전송 시스템을 포함한 망 분리 환경을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 프레임 설계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 패킷 타입을 구분하여 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 프레임 구조로 설계된 마이너 프레임에 가변패킷을 적재하여 전송하는 예를 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에서 전송되는 데이터를 고정 패킷 설계 구조를 적용하여 전송하는 예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 데이터 전송 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 데이터 전송 시스템을 포함한 망 분리 환경을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 망 분리 환경(300)에서의 다중 데이터 전송 시스템(310)은, 분리된 망 사이의 데이터 전송 효율을 높이기 위한 전송 시스템일 수 있다.

망 분리 환경(300)은, 도시된 것처럼, 업무망(320)과 인터넷망(330) 사이의 통신 회선을 제거해 물리적으로 분리된 망으로 구현될 수 있다.

여기서 업무망(320)은 보안 유지가 필요한 내부 인트라넷으로 구현되고, 인터넷망(330)은 외부 인터넷으로 구현될 수 있다.

또한 업무망(320)은 다수의 위성을 연결한 위성망으로 구현될 수도 있다.

이 경우, 업무망(320)에 속한 장치 A, B는 인터넷망(330)으로 데이터를 전송하는 송신 장치이며, 위성 'K2', 'K3', 'K3A', 'K5', 'C-1'이나 각 위성에 구비된 시스템 등을 예시할 수 있다.

인터넷망(330)은 상기 위성망과 교신하는 지상 제어국(GCS, Ground Control Station)에 구비된 다수의 시스템을 연결한 망으로 구현될 수 있다.

인터넷망(330)에 속한 장치 C, D는, 업무망(320)으로부터의 데이터를 수신하는 수신 장치로서, 위성상태데이터(Telemetry) 처리 시스템, 위성영상데이터(Satellite Image) 처리 시스템, MPS(Mission Planning System) 등을 예시할 수 있다.

다중 데이터 전송 시스템(310)은 정방향 전송통제장치(311), 정방향 수신통제장치(312), 역방향 전송통제장치(313) 및 역방향 수신통제장치(314)를 포함할 수 있다.

정방향 전송통제장치(311), 정방향 수신통제장치(312), 역방향 전송통제장치(313) 및 역방향 수신통제장치(314)는 도 1의 정방향 전송통제서버, 정방향 수신통제서버, 역방향 전송통제서버 및 역방향 수신통제서버와 동일한 기능을 수행한다. 다만 종래의 양방향 자료전송시스템(100)에서 대용량 데이터로 인해 전송로가 점유된 상태에서는, 그 전송이 완료될 때까지는 긴급하게 자료의 망 간 전송이 수행될 수 없기 때문에, 효율적인 망 간 자료 전송이 이루어지기 어려운 점을 극복하기 위해서 아래에서 설명하는 가변 프레임 구조로 설계된 가변 프레임에 여러 개의 가변 패킷을 적재하여 전송하는 점에서 차이가 있다. 이하에서 이 부분에 대하여 자세하게 설명한다.

업무망(320)에 속한 송신 장치에서 인터넷망(330)에 속한 수신 장치로 전송하는 파일 또는 반대로 인터넷망(330)에 속한 송신 장치에서 업무망(320)에 속한 수신 장치로 전송하는 파일을 전송파일이라고 한다.

패킷은 하나의 파일을 나눈 데이터의 최소 단위로서, 하나의 전송파일은 하나의 가변 패킷으로 변환되거나, 여러 개의 가변 패킷으로 분리 변환되어 가변 프레임에 적재되어 전송될 수 있다.

가변 프레임은 여러 개의 가변 패킷을 적재하여 전송될 수 있으며, 가변 프레임에 적재되는 가변 패킷의 개수는 가변 프레임의 최대 데이터 전송 크기 안에서 가변적으로 조정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 프레임 설계를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 가변 프레임 구조(ⓐ)은 프레임의 시작과 끝을 나타내는 고유한 비트 패턴을 가지는 시작 플래그(Start) 및 끝 플래그(End), 그리고 N개의 가변 패킷(Packet #1, Packet #2, Packet #3, …, Packet #N)(ⓑ)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 가변 프레임에 적재되는 가변 패킷의 개수는 가변 프레임의 최대 데이터 전송 크기 안에서 가변적으로 조정될 수 있다.

도 4에서는 시작 플래그(Start) 및 끝 플래그(End)를 4Bytes인 것으로 나타내었으나 가변 프레임 구조 설계에 따라 달라질 수 있다.

전송하는 데이터의 빈 공간이 없도록 Fill Data를 포함하여 모든 가변 패킷을 가변 프레임에 채워서 전송할 수 있다. 또한, 데이터를 전송할 때 정해진 파일만 전송하도록 전송파일별로 고유 식별번호를 부여하고, 주기적으로 모니터링을 수행하는 등의 설계 요구조건을 적용할 수도 있다. 여기서 전송파일별로 고유하게 부여되는 고유 식별번호는 전송파일 우선순위 ID 일 수 있다.

가변 프레임에 적재되는 가변 패킷(ⓑ)은 이더넷 프로토콜(IEEE 802.3)에서 목적지와 출발지 주소를 제외한 프리앰블(Preamble) 필드, 타입(길이) 필드, 데이터 필드, 순환중복검사 필드를 기반으로 설계할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 패킷 타입을 구분하여 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 가변 패킷(ⓑ)은 시작(Start)(ⓑ①), 연속(Continue)(ⓑ②), 끝(End)(ⓑ③), 독립형(Stand Alone)(ⓑ④) 등 4개 타입으로 구분할 수 있다.

표 1은 가변패킷의 각 필드의 정의를 나타낸 것이다.

필드	정의
ID	전송파일 우선순위 ID (Defined: 1 ~ 990, Undefined: 991 ~ 997, Telemetry: 998, Image: 999)
Flag	Packet 구분: Start(00b), Continue(01b), End(10b), Stand Alone(03b)
Sequence	나누어진 Packet의 순서
F/D Length	전송 파일 데이터의 크기
F/N Length	전송 파일 이름의 크기
File Name	전송 파일 이름
File Data	전송 파일 데이터
CRC	전송 파일 데이터에 대한 오류 검출 및 정정

'전송파일 우선순위 ID'는 전송파일별로 고유하게 부여될 수 있다. 표 1에 예시한 것과 같이 설계된 경우, 전송파일 우선순위 ID가 1~990까지 미리 정의(Defined)된 전송파일에 부여되어 있고, 991 ~ 997의 전송파일 우선순위 ID는 기존에 전송파일 우선순위 ID가 부여되지 않았던 미정의(Undefined) 전송파일에 대해서 부여할 수 있다. 그리고 위성상태데이터(Telemetry) 파일에는 998, 위성영상데이터(Satellite Image) 파일에는 999가 전송파일 우선순위 ID로 부여되는 예를 나타낸 것이다. 물론 실시예에 따라 표 3에서 예시한 것과 다르게 전송파일 우선순위 ID를 부여할 수 있다.

다중 데이터 전송 시스템(310)은 전송파일 우선순위 ID에 해당 전송파일이 전송되어야 할 목적지 주소와 출발지 주소를 맵핑한 데이터를 테이블로 저장 관리할 수 있다. 따라서 정방향 수신통제장치(312) 및 역방향 수신통제장치(314)는 정방향 전송통제장치(311)나 역방향 전송통제장치(313)에서 가변 프레임에 적재하여 전송한 전송파일을 복구한 후, 해당 전송파일에 대응하는 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 수신장치로 전달할 수 있다.

정방향 전송통제장치(311)나 역방향 전송통제장치(313)는 전송파일의 크기가 큰 경우 시작 가변 패킷, 연속 가변 패킷, 끝 가변 패킷으로 데이터를 나누어 전송하고, 패킷 시퀀스(Packet Sequence)를 통해 전송되는 가변 패킷의 개수 정보를 포함시켜 복원할 때 패킷 시퀀스 번호에 따라 전송파일을 복원하도록 할 수 있다. 위성영상과 같이 파일 용량이 큰 데이터들이 여기에 속하게 된다.

독립형 패킷은 1개의 가변 패킷에 관련 데이터를 한꺼 번에 전송할 수 있는 것으로 데이터 용량이 작은 파일들이 여기에 속하게 된다.

표 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송파일 크기에 따라 가변패킷 길이가 정해지는 예를 설명하기 위한 것이다.

가변패킷 길이	전송파일 크기 범위
100	0~999
250	1,000 ~ 2,999
500	3,000 ~ 4,999
1,000	5000 ~
Flexible	Flexible

표 2는 전송파일 크기 범위가 0~999Bytes일 때 가변패킷 길이가 100Bytes으로 정해지고, 전송파일 크기 범위가 1,000 ~ 2,999Bytes일 때 가변패킷 길이가 250Bytes으로 정해지며, 전송파일 크기 범위가 3,000 ~ 4,999Bytes일 때 가변패킷 길이가 500Bytes으로 정해지고, 전송파일 크기 범위가 5000Bytes 이상일 때 가변패킷 길이가 1,000Bytes으로 정해지는 경우를 나타낸 것이다. 그리고 전송파일 크기 범위와 가변패킷 길이를 가변(Flexible)로 나타낸 것은 전송파일의 종류에 따라 전송파일 크기 범위에 관계없이 가변패킷 길이를 필요에 따라 가변적으로 정하는 경우를 나타낸 것이다.

연번	전송파일 이름	가변패킷 길이	전송파일 크기	가변 패킷 수	전송파일 크기 범위
1	A-1	100	120	2	0~999
2	F-1	250	1,700	7	1,000 ~ 2,999
3	K-1	500	3,000	6	3,000 ~ 4,999
4	D-1	1,000	8,000	8	5000 ~
5	SI-1	Flexible	34,500	Flexible	Flexible

표 3은 표 2에 정해진 기준에 따라 전송파일이 여러 개의 가변 패킷으로 분리 변환되는 예를 나타낸 것이다.

예를 들어, 전송파일 'A-1'이 입력되면, 데이터 크기를 분석하여 전송파일 크기를 확인하고, 전송파일 크기가 120Bytes이므로, 전송파일 크기 범위 0~999Bytes에 해당하므로 가변패킷 길이 100Bytes로 정해질 수 있다. 따라서 전송파일 'A-1'을 2개의 가변 패킷으로 분할하고, 2개의 가변 패킷에 패킷 시퀀스(Packet Sequence)를 각각 1과 2를 부여할 수 있다.

연번 2 ~ 4에 해당하는 전송파일 'F-1', 'K-1', 'D-1'도 마찬가지로 전송파일 크기에 따라 정해지는 가변패킷 길이를 적용하여, 여러 개의 가변 패킷으로 분할하고, 분할된 가변 패킷에 패킷 시퀀스를 순서대로 부여할 수 있다.

한편 연번 5에 해당하는 전송파일 'SI-1'은 위성영상데이터(Satellite Image)에 해당할 수 있으며, 가변 프레임에 데이터가 적재되는 상황에 따라 위성영상데이터는 가변패킷 길이를 가변적으로 조정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 프레임 구조로 설계된 마이너 프레임에 가변패킷을 적재하여 전송하는 예를 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 전송파일 A-1, B-1, C-1, D-1, …, I-1 이 전송파일 우선순위 ID의 우선순위에 따라 순서대로 1번 마이너 프레임에 적재된 것을 예시하고 있다. 그리고 미정의(Undefined) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry), 위성영상데이터(Satellite Image)에 해당하는 전송파일 U-1, T-1, SI-1이 1번 마이너 프레임에 적재된 것을 예시하고 있다.

가변 프레임 설계에 따라 달라질 수 있으나, 미정의(Undefinded) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)에 대응하는 전송파일을 위해서 가변 프레임에 미리 정해진 비율을 할당할 수 있다. 따라서 미정의(Undefinded) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)에 해당하는 전송파일은 전송파일 우선순위 ID에 따른 우선순위와 관계없이 1번 마이너 프레임부터 적재될 수 있다.

그리고 앞서 설명한 것과 같이 위성영상데이터(Satellite Image)는 1번 마이너 프레임에 가변패킷을 적재하고 남은 공간이 7,170Kbytes이므로 해당 크기의 가변패킷 길이로 적재될 수 있다.

한편 2번 마이너 프레임에 적재된 것으로 예시된 전송파일들 중에서 A-2, B-2, C-2, D-2, …, I-2는 각각 A-1, B-1, C-1, D-1, …, I-1와 동일한 시스템, 즉 송신 장치에서 전송된 전송 파일이다. 복수의 전송파일 중에서 동일한 송신 장치로부터 입력된 파일은 서로 다른 가변 프레임에 적재하도록 구현할 수도 있다.

본 발명에 따른 가변 패킷 구조를 통해서 도 6에 예시한 것과 같이 데이터를 전송하면 위성영상데이터(Satellite Image)를 제외한 모든 데이터가 16번 마이너 프레임 이전에 전송되고, 16번 마이너 프레임부터는 위성영상데이터만 전송하게 된다.

도 7은 도 6에서 전송되는 데이터를 고정 패킷 설계 구조를 적용하여 전송하는 예를 나타낸 것이다.

도 7의 고정 패킷 설계 구조는 메이저 프레임이 고정 패킷을 기반으로 15개의 마이너 프레임으로 구성된 예이다. 특정 시스템에서 데이터가 입력되면 해당 시스템에 할당된 마이너 프레임의 고정패킷을 통해 데이터를 전송하게 된다.

동일한 전송파일을 도 6에서 예시한 가변 패킷 구조를 통해서 전송한 경우는 352초가 소요된 반면, 도 7에서 예시한 고정 패킷 구조를 통해서 전송한 경우는 680초가 소요되어서, 본 발명에 따른 가변 패킷 구조를 활용하는 경우 약 1.9배의 속도 향상이 있는 것을 확인할 수 있었다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 데이터 전송 시스템의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 먼저 다중 데이터 전송 시스템(310)의 전송통제장치(311, 313)는 제1 망에 속한 송신 장치로부터 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장할 수 있다(S810).

그리고 전송통제장치(311, 313)는 임시 저장된 복수의 전송파일 각각을 파일 크기에 따라 정해지는 가변패킷 길이로 분할한 가변 패킷을 생성할 수 있다(S820). 단계(S820)에서 복수의 전송파일 중에서 파일 크기가 패킷 길이보다 작은 전송 파일은 분할하지 않고 하나의 가변 패킷으로 생성할 수도 있다.

이후 전송통제장치(311, 313)는 단계(S820)에서 생성된 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재할 수 있다(S830).

다음으로 전송통제장치(311, 313)는 여러 개의 가변 패킷이 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재된 복수의 가변 프레임을 제2 망으로 순차적으로 전송할 수 있다(S840).

그러면 수신통제장치(312, 314)는 여러 개의 가변 패킷을 적재한 가변 프레임을 수신하여 복수의 전송파일을 복구할 수 있다(S850).

이후 수신통제장치(312, 314)는 복구된 전송파일을 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 대응하는 제2 망에 속하는 수신장치로 전달할 수 있다(S850).

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims

제1 망과 분리된 제2 망으로 데이터를 전송하는 다중 데이터 전송 방법에서,
상기 제1 망에 속한 송신 장치로부터 상기 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장하는 단계,
상기 복수의 전송파일 각각에 대해서 해당 전송파일의 크기에 따라 가변패킷 길이를 정하고, 상기 복수의 전송파일을 각각에 대해서 정해진 가변패킷 길이에 따라 분할하여 복수의 가변 패킷을 생성하는 단계,
상기 복수의 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재하는 단계, 및
상기 복수의 가변 프레임을 상기 제2 망으로 전송하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제 1 항에서,
상기 가변 패킷은,
전송파일 우선순위 ID 필드, 패킷 타입 필드, 패킷 시퀀스 필드, 파일 데이터 크기 필드, 파일 이름 크기 필드, 파일 이름 필드, 파일 데이터 필드 및 CRC(cyclical redundancy check) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제 2 항에서,
전송파일 우선순위 ID는 상기 복수의 전송파일에 대해서 고유하게 부여되는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제 3 항에서,
상기 가변 패킷을 적재한 가변 프레임을 수신하여 상기 복수의 전송파일을 복구하는 단계, 및
상기 복구된 전송파일을 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 대응하는 상기 제2 망에 속하는 수신장치로 전달하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제 2 항에서,
상기 복수의 가변 프레임 각각에 대해서 미리 정해진 비율을 미정의(Undefinded) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)에 대응하는 전송파일을 위해서 미리 할당해놓은 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제 2 항에서,
상기 복수의 전송파일 중에서 동일한 송신 장치로부터 입력된 파일은 서로 다른 가변 프레임에 적재하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 방법.
제1 망과 분리된 제2 망으로 데이터를 전송하는 다중 데이터 전송 시스템에서,
상기 제1 망에 속한 송신 장치로부터 상기 제2 망에 속한 수신 장치로 전송하기 위한 복수의 전송파일을 전달받아 임시 저장하고, 상기 복수의 전송파일 각각에 대해서 해당 전송파일의 크기에 따라 가변패킷 길이를 정하고, 상기 복수의 전송파일을 각각에 대해서 정해진 가변패킷 길이에 따라 분할하여 복수의 가변 패킷을 생성하며, 상기 복수의 가변 패킷을 대응하는 전송 파일 우선순위에 기초하여 복수의 가변 프레임에 최대 데이터 전송 크기에 맞추어 적재하며, 상기 복수의 가변 프레임을 상기 제2 망으로 전송하는 전송통제장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.
제 7 항에서,
상기 가변 패킷은,
전송파일 우선순위 ID 필드, 패킷 타입 필드, 패킷 시퀀스 필드, 파일 데이터 크기 필드, 파일 이름 크기 필드, 파일 이름 필드, 파일 데이터 필드 및 CRC(cyclical redundancy check) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.
제 8 항에서,
전송파일 우선순위 ID는 상기 복수의 전송파일에 대해서 고유하게 부여되는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.
제 9 항에서,
상기 가변 패킷을 적재한 가변 프레임을 수신하여 상기 복수의 전송파일을 복구하고, 상기 복구된 전송파일을 전송파일 우선순위 ID를 참조하여 대응하는 상기 제2 망에 속하는 수신장치로 전달하는 수신통제장치
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.
제 8 항에서,
상기 복수의 가변 프레임 각각에 대해서 미정의(Undefinded) 데이터, 위성상태데이터(Telemetry) 또는 위성영상데이터(Satellite Image)에 대응하는 전송파일을 위해서 미리 할당해놓은 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.
제 8 항에서,
상기 복수의 전송파일 중에서 동일한 송신 장치로부터 입력된 파일은 서로 다른 가변 프레임에 적재하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 전송 시스템.