KR20040015741A - 이종 네트워크에서의 이동 ｉｐ 노드를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

이종 네트워크에서의 이동 ｉｐ 노드를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 노드의 인터페이스 관리 모듈(134)이 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)에 대해 이동 노드(10)를 검사하고, 이용가능하고 구성 가능한 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)에 관하여 룩업 테이블을 작성하며, 자신을 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스(14~17) 중의 하나로 링크시키는 이종 네트워크(21~24)에서 이동 IP 노드(10)를 위한 방법에 관한 것이다. 이동 노드(10)의 IP 어플리케이션(11)은 이동 노드(10)에서 생성되는 가상 IP 네트워크 인터페이스(133)를 통해 이종 네트워크에 액세스하고, 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스(133)는 인터페이스 관리 모듈(134)을 통해 현재 네트워크(21~23)로 접속된다. 이동 노드(10)의 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)의 변경 동안, 네트워크(21~24)로의 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스의 링크는 룩업 테이블에 기초하여 인터페이스 관리 모듈(134)에 의해 갱신된다. 특히, 본 발명은 이종 네트워크(21~24)에서 실시간 어플리케이션을 이용하는 이동 노드(10)를 위한 방법에 관한 것이다.

Description

이종 네트워크에서의 이동 ＩＰ 노드를 위한 방법 및 시스템{Method and System for Mobile IP Nodes in heterogeneous Networks}
지난 몇년 동안, 인터넷 이용자들의 수는 전세계적으로 확산되었고 거기에 제공되는 정보는 기하급수적으로 증가되었다. 인터넷이 전세계적인 정보로의 액세스(access)를 제공하지만, 우리가 특정한 네트워크 액세스 포인트(예: 사무실, 학교, 대학교 또는 집)에 도달하지 않는 한 통상적으로 그것에 액세스 할 수 없다. IP-가용(IP-capable) 이동 장치들(예: PDA, 이동 무선 전화 및 랩탑 등)의 영역의성장은 인터넷에 대한 우리의 개념을 변화시키기 시작하고 있다. 네트워크 내의 고정 노드로부터 증가된 이동성을 통한 유연성 있는 요구조건(requirements)으로의 유사한 변천은 이제 막 시작되었을 뿐이다. 예를 들어, 이동 전화 통신에 있어서, 이러한 경향은 특히 WAP, GPRS 또는 UMST와 같은 새로운 표준들에서 명백하게 나타난다. 현재 상황과 미래의 IP 링킹 가능성 사이의 차이점을 이해하기 위해서는, 하나의 비교로서, 지난 20년간 이동성의 측면에서의 전화 통신의 발전을 상기해 볼 수 있을 것이다.
이동 컴퓨터 이용은 오늘날 우리가 알고 있는 바와 같은 컴퓨터 이용 및 네트워크 특성과 혼동되어서는 안된다. 이동 네트워크 이용에 있어서, 이동 노드상의 어플리케이션에 대한 기존의 IP 액세스는 이용자가 네트워크 내에서 위치를 변경시킬 때 인터럽트(interrupt)되어서는 안된다. 이와 반대로, 예를 들어, 다른 네트워크(예: 이더넷(Ethernet), 이동 무선 네트워크, WLAN, 블루투스(Bluetooth) 등)로 변경하는 동안 링크 및 인터페이스의 모든 변경은 쌍방향적으로가 아닌 자동적으로 발생할 수 있어야 하고, 그래서 이용자가 그것들에 대해 알 필요조차 없어야 한다. 또한, 이것은 예를 들어, 실시간 어플리케이션을 이용하는 동안에도 인터페이스의 변경에 적용된다. 실제 이동 IP 컴퓨팅은 인터넷으로의 상시 안정적인 액세스에 기초한 많은 장점들을 갖고 있다. 이런 액세스를 이용하여 책상을 떠나 자유롭고 독립적으로 업무가 수행될 수 있다. 그러나, 이동 노드를 위한 요구조건은 전술한 이동 무선 기술체계의 발전과는 많은 점에서 상이하다. 이동 무선 통신의 종단점은 항상 사람이다. 그러나, 이동 노드에 있어서, 컴퓨터 어플리케이션은 다른 네트워크 참가자들(participants) 사이에서 어떤 인적 협조나 개입 없이 대화(interaction)를 수행할 수 있다. 이에 대한 많은 예들을, 비행기, 선박 또는 자동차 등에서 볼 수 있다. 그러므로 예를 들어, 위성-기반 GPS(Global Positioning System)와 같은 위치 결정 장치들과 조합하는 것과 같이 다른 어플리케이션과 함께하는 인터넷 액세스와 관련된 이동 컴퓨팅이 유용할 수 있다.
인터넷 프로토콜(IP)을 통한 이동 네트워크 액세스의 문제점 중 하나는 네트워크에서 소스(source) 어드레스로부터 목적지 어드레스로 데이터 패킷을 루팅(routing)하기 위해 이용되는 IP가 소위 IP 어드레스(IP:Internet Protocol)를 이용한다는 것이다. 이들 어드레스는 고정된 네트워크의 전화번호가 물리적인 잭(jack)에 할당되는 것과 유사하게 네트워크에서 고정된 위치에 할당된다. 데이터 패킷의 목적지 어드레스가 이동 노드이면, 이것은 새로운 IP 네트워크 어드레스가 네트워크 위치의 각각의 변경과 함께 할당되어야 한다는 것을 의미하고, 이것은 투명한(transparent) 이동 액세스를 불가능하게 만든다. 이런 문제점들은 이동 IP가 이동 노드로 하여금 2개의 IP 어드레스를 이용할 수 있도록 허용하는 IETF(The Internet Engineering Task Force)의 이동 IP 표준(IETF RFC 2002, October 1996)에 의해 해결되었다. 이들 어드레스 중 하나는 홈 네트워크의 위치를 나타내는 통상적인 정적 IP 어드레스(홈 어드레스)이며, 이에 반해 다른 하나의 어드레스는 네트워크에서 이동 노드의 현재 위치를 지정하는 동적 IP C/O 어드레스이다. 이들 2개의 어드레스의 할당은 IP 데이터 패킷이 이동 노드의 정확하고 일시적인 어드레스로 재루팅되도록 허용한다.
그러나, 이동 네트워크 이용의 모든 문제점들을 IETE의 이동 IP를 이용하여 해결할 수는 없다. 예를 들어, 이용자가 IP 어프리케이션의 동작 동안에 2개의 다른 네트워크 인터페이스 사이에서 전환하고자 하는 경우에, 그가 이전의 네트워크 링크를 이탈하는 바로 그 때, IP 접속이 인터럽트된다. 이 접속은 적어도 이동 노드에서 네트워크로의 새로운 링크가 만들어질 때까지, 그리고 새로운 위치, 즉, 새로운 C/O 어드레스가 인식되어 소위 홈 에이전트(home agent)에 등록될 때까지 인터럽트된다. 홈 에이전트는 통상적으로 이동 노드의 2개의 어드레스(홈 어드레스 및 C/O 어드레스)를 관리하는 고정된 네트워크 노드이며, 대응하는 데이터 패킷을 재루팅 또는 루팅한다. 만일 변경을 위한 인터럽션 타임이 예를 들어, 불감 시간(dead time)에 대해 TCP(Transfer Control Protocol)에서 특정된 타임-아웃 지연(time-out delays)을 초과하면, 당연히 IP 접속은 어떤 식으로든 인터럽트된다. 그러나, 인터럽션 타임이 TCP에서 특정된 타임-아웃 지연 내에 존재하더라도, 물리적 인터페이스가 영구적으로 이용가능하지 않다면 IP 어플리케이션은 접속을 유지할 수 없다. 그 예로서, 물리적 네트워크 인터페이스를 위한 단지 하나의 이용가능한 카드 플러그-인을 갖는 이동 노드(예: 휴대용 PC)에서의 네트워크 카드의 변경이 있다. 이러한 물리적 네트워크 인터페이스의 변경의 경우에, IP 어플리케이션 또는 각각의 커널(kernel)은 물리적 네트워크 장치가 더 이상 IP 데이터 터널로 할당될 수 없다는 메시지를 수신하고, 접속을 중단한다. 이로 인해 IP 어플리케이션은 특정 IP 데이터 터널에 액세스하기 위해 네트워크 카드의 변경 이후에 정상적으로 재시작되어야 한다. 또 다른 문제점은, 이동 노드의 측면에서, 더 이상 물리적네트워크 장치가 할당되지 않음으로 인해 접속 사이의 다운타임(downtime) 동안에 데이터 패킷이 손실된다는 점이다. 이는 데이터 손실을 초래할 뿐만 아니라, IP 어플리케이션을 통한 IP 패킷의 전송속도를 다운타임의 지속기간에 대응하여 감속시킨다. 그러나, 새로운 접속이 이루어지자 마자, 전송속도가 증가되는데, 처음에는 단지 단계적으로 증가된다. 이것은 IP 어플리케이션을 모든 인터페이스 또는 위치의 변경마다 불필요하게 감속시킨다.
네트워크 인터페이스는 전통적으로 상이한 계층(layers)으로 구분된다. 본 발명의 주요 관심은 최하위 계층에 관한 것이다. 계층1(L1)은 물리적 네트워크 인터페이스(예: 네트워크 인터페이스 카드 NIC)에 대응하고, 계층2(L2)에서는 소프트웨어를 통한 인터페이스의 초기 인식 및 식별이 가능하게 구성되고, 계층3(L3)은 IP 계층으로서, IP 네트워크 인터페이스로의 IP 어플리케이션의 접속뿐만 아니라, 시스템의 소프트웨어 어플리케이션에 대한 상이한 IP 네트워크 링크 사이에서의 구별이 이루어진다. 그 외의 계층들, 예를 들어 TCP 계층 등과 같은 계층들이 계층3 위에 정의될 수 있다. 다른 물리적 네트워크 인터페이스 또한 다른 계층2를 가질 수 있다. 그러므로, 패킷-교환 인터페이스(packet-switched interface)와 회선-교환 인터페이스(circuit-switched interface) 사이에서 구별이 이루어 진다. 예를 들어, 네트워크의 각각의 노드는 통상적으로 불명확하지 않은 네트워크 어드레스를 가진 패킷-교환 인터페이스를 구비하고 있으며, 이들 네트워크 어드레스는 데이터 링크 제어(Data Link Control: DLC) 어드레스 또는 미디어 액세스 제어(Media Access Control: MAC) 어드레스라 명명된다. IEEE 802 표준(IEEE: Institude ofElectrical and Electronics Engineers)을 따르는 네트워크(예: Ethernet 등)의 경우, DLC 어드레스는 통상적으로 MAC 어드레스라 명명된다. DCL 어드레스로 명명되기 위해서는, 적어도 어드레스가 ISO(International Organization for Standardization) 표준의 OSI(Open System Interconnection) 기준 모델을 준수하여야 한다. OSI 기준 모델은 네트워크 프로토콜의 구현을 위한 7-계층 프레임워크(framework)를 정의하고 있다. 다시 말해, DLC 어드레스 또는 각각의 MAC 어드레스는 네트워크에서 노드 또는 각각의 물리적 네트워크 인터페이스를 불명확하지 않게 식별하는 하드웨어 어드레스이다. 예를 들어, 이더넷(Ethernet) 또는 토큰 링(Token Ring)과 같은 몇몇의 프로토콜은 DLC/MAC 어드레스를 배타적으로 이용하는데, 즉, 이 어드레스 없이 각각의 노드와 통신할 수 없다. 한편, 회선-교환 인터페이스는 그러한 DLC 또는 MAC 어드레스를 갖고 있지 않으므로, 대응하는 식별자 DLCI(DLC Identifier)도 역시 갖고 있지 않다. 회선-교환 인터페이스를 이용하는 포로토콜의 예들 중 중요한 것으로, PPP(Point To Point Protocol), SLIP(Serial Line Internet Protocol) 또는 GPRS(Generalized Packet Radio Service)가 있다.
이 기술 수준에서의 전술한 문제점에 대한 하나의 해결책은 Nortel Networks Limited 社의 유럽 특허공보 EP 1 089 495호에 개시되어 있다. EP 1 089 495호는, 소정의 환경에서 원래의 인터페이스(original interface)로의 링크 상실로 인해 활성 IP 어플리케이션이 컴퓨터 상에서 인터럽트되거나 재시작되지 않고 물리적 인터페이스를 변경하는 것이 가능한 방법 및 시스템을 제시하고 있다. 그것에 의하여Nortel은 소위 네트워크 액세스 중재자(NAA: Network Access Arbitrator)를 제안하고 있다. NAA는 개별적으로 구성가능한 물리적 네트워크 인터페이스의 다양한 MAC 어드레스가 소위 프라이머리 NIC(primary NIC:제1 NIC)의 하나의 고정된 MAC 어드레스를 통해 재루팅되도록 한다. NAA는 그것이 데이터 패킷을 프라이머리 NIC로부터 대응하는 추가적 네트워크 인터페이스(제2 NIC)의 MAC 어드레스로 재루팅한다는 점에서 이용가능한 NIC의 계층2를 접속한다. 그러나, 그것에 의하여 어떠한 가상 인터페이스(virtual interface)도 생성되지 않고, 대신에 NAA는 프라이머리 NIC의 MAC 어드레스를 가진 제1 인터페이스를 통해 MAC 어드레스를 다른 곳(가상 어뎁터 드라이버)으로 재루팅한다. NAA를 위해 MAC 어드레스를 가진 적어도 하나의 물리적 인터페이스가 영구적으로 이용가능해야 한다는 것이 이 종래기술의 본질적 부분이며, 그렇지 않으면 NAA는 그 기능을 상실한다. 그러나, 이것은 예를 들어, 랩탑 등과 같은 이동 장치가 PCMCIA 네트워크 카드의 삽입을 위한 단지 하나의 슬롯(slot)만을 갖고 있는 경우에 결점이 될 수 있다. 만일 하나의 네트워크 카드가 다른 네트워크 기술체계(예: 무선 고정 네트워크를 가진 이더넷)로 전환하기 위해 제거되는 경우에, Nortel 발명은 더 이상 작동하지 않는다. 이것은 우연히 이용자가, NAA가 다른 MAC 어드레스를 재루팅하는 네트워크 인터페이스(프라이머리 NIC)를 제거하는 경우에도 적용된다. Nortel 발명의 추가적인 단점은 네트워크 인터페이스의 하드웨어-관련 네트워크 어드레스의 표준 또는 정의(definition)에 민감하다는 것이다. 예를 들어, 만일 어드레스가 IEEE 802 표준(MAC 어드레스)에 대응하지 않고, 새로운 어드레스 표준이 미리 NAA에 명시적으로 정의되어 있지 않다면, NAA는 더이상 MAC 어드레스를 재루팅할 수 없기 때문에 이들 인터페이스와 동작하지 못한다. 새로운 표준은 동적으로 인식될 수 없으므로, 이것은 Nortel 발명을 유연성 없게 만든다. 또한, MAC 어드레스의 명시적인 이용으로부터도 적어도 같은 정도의 단점이 발생한다. 회선-교환 인터페이스는 어떠한 대응하는 MAC 또는 네트워크 어드레스도 갖고 있지 않다. NAA는 데이터 패킷을 재루팅하기 위해 단지 MAC 어드레스를 가진 장치들만을 등록할 수 있기 때문에, 비록 IP 계층으로의 접속이 가능하다 할지라도 회선-교환 인터페이스는 NAA에 이용가능하지 않다.
본 발명은 이종 네크워크에서의 이동 IP 노드를 위한 방법에 관한 것으로서,이동 노드가 이종 네트워크에서 이동될 때 홈 에이전트가 임시 IP C/O 어드레스(IP care-of address)를 정적(static) IP 홈 어드레스에 동적으로 할당하고, 동적 C/O 어드레스는 위상적으로(topologically) 이동 노드의 현재 네트워크 위치를 지시하고, 목적지 어드레스로서 이동 노드의 IP 홈 어드레스를 갖는 IP 데이터 패킷은 이동 노드의 C/O 어드레스로 방향이 전환된다. 특히, 본 발명은 이종 네트워크에서 실시간 어플리케이션을 이용하는 이동 노드를 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 예를 참조하여 설명된다. 실시예는 다음의 첨부도면에 예시되어 있다.
도1은 이종 네트워크에서 이동 IP 노드를 위한 방법 및 시스템을 개략적으로 도시한 블록도.
도2는 본 발명에 따른 가상 네트워크 인터페이스를 이용하지 않고, 이동 노드가 홈 네트워크, 즉, 홈 어드레스의 네트워크에 위치되어 있는 이동 노드에서의 이동 IP를 개략적으로 도시한 블록도.
도3은 본 발명에 따른 가상 네트워크 인터페이스를 이용하지 않고, 이동 노드가 홈 네트워크가 아닌 다른 네트워크에 위치되어 있는 이동 노드에서의 이동 IP를 개략적으로 도시한 블록도.
도4는 본 발명에 따른 가상 네트워크 인터페이스를 이용하고, 이동 노드가 홈 네트워크, 즉, 홈 어드레스의 네트워크에 위치되어 있는 이동 노드에서의 이동 IP를 개략적으로 도시한 블록도.
도5는 본 발명에 따른 가상 네트워크 인터페이스를 이용하고, 이동 노드가 홈 네트워크가 아닌 다른 네트워크에 위치되어 있는 이동 노드에서의 이동 IP를 개략적으로 도시한 블록도.
도6은 전술한 NAA(Network Access Arbitary)를 이용하여 이 분야의 기술 수준의 해결책을 개략적으로 도시한 블록도.
도7 내지 도9는 가상 IP 계층 또는 각각의 가상 IP 장치를 이용함으로써 도6에 따른 기술 수준과의 차이점을 분명히 나타내는, 본 발명에 따른 해결책을 개략적으로 도시한 블록도.
본 발명의 하나의 목적은 이종 네트워크에서 이동 IP 노드를 위한 새로운 방법을 제안하는 것이다. 특히, 하나의 네트워크 접속으로부터 다른 접속으로의 전환이 IP 어플리케이션의 인터럽션 없이 수행될 수 있어야 하며, 특정 프로토콜 또는 네트워크 기술체계에 의존하지 않고, 적용가능한 경우, 실시간 어플리케이션과의 프로그램 과정이 인터럽션 없이 지속가능해야 한다.
이러한 목적들은 독립항의 구성 요소들을 통한 본 발명에 따라 달성된다. 다른 바람직한 실시예는 종속항 및 상세한 설명에 수반된다.
특히, 이동 노드가 이종 네트워크에서 이동될 때 홈 에이전트는 임시 IP C/O 어드레스를 정적 IP 홈 어드레스에 동적으로 할당하고, 동적 C/O 어드레스는 이동 노드의 현재 네트워크 위치를 위상적으로 지시하고, 목적지 어드레스로서 이동 노드의 IP 홈 어드레스를 갖는 IP 데이터 패킷은 이동 노드의 C/O 어드레스로 방향이전환되며, 이동 노드의 인터페이스 관리 모듈은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 대해 이동 노드를 검사하고, 이용가능하고 구성가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 관하여 룩업 테이블(lookup table)을 작성하고, 자신을 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스 중의 하나로 링크시키고, 이동 노드의 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션은 이동 노드에서 생성된 가상 IP 네트워크 인터페이스를 통해 이종 네트워크에 액세스하고, 생성된 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스는 인터페이스 관리 모듈을 통해 현재 네트워크로 링크되며, 이동 노드의 물리적 네트워크 인터페이스의 변경 동안에 네트워크로의 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스의 링크는 인터페이스 관리 모듈에 의해 룩업 테이블에 기초하여 갱신되도록 되어 있는 본 발명을 통해 전술한 목적이 달성된다. 특히, 물리적 네트워크 인터페이스의 변경은 이더넷, 블루투스, 이동 무선 네트워크(GSM: Global System for Mobile Communication, UMTS: Universal Mobile Telephone System 등) 또는 WLAN(Wireless Local Area Network)과 같은 상이한 네트워크 내에서의 변경, 또는 예를 들어, Ethernet으로의 직접 링크를 가진 동일한 네트워크 내에서의 위상적 위치 변경을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 장점은 네트워크 내의 이동 노드의 접속 또는 인터페이스의 변경이 IP 어플리케이션의 인터럽션을 유도하지 않고, 대신에 이들 IP 어플리케이션이 이용자로부터의 어떠한 협조 없이도 계속해서 실행되는데, 그 이유는 가상 인터페이스가 IP 어플리케이션에 대해 영구적인 인터페이스로서 유지되기 때문이다. 이 기술 분야에서의 수준과 대조적으로, 진성(genuine) 가상 네트워크 인터페이스가 본 명세서에서 제안하는 해결책을 이용하여 계층2 상에서 생성되고, 기존 네트워크 어드레스(예: MAC 어드레스)에 의한 네트워크 어드레스의 재루팅은 이용하지 않는다. 이것은 모든 이용가능한 물리적 네트워크(NIC)를 제거하더라도, 실행중인 IP 어플리케이션의 인터럽션이 발생하지 않는다는 장점을 갖고 있다. 이더넷 또는 토큰 링과 같은 프로토콜은 직접 DLC 어드레스를 이용한다. 한편, IP 프로토콜(TCP/IP로서 TCP와의 조합도 당연히 마찬가지임)은 네트워크의 노드를 식별하기 위해 그 네트워크 계층 레벨상의 논리적 어드레스를 이용한다. 이들 어드레스는 단지 하위 계층에서만 DLC 어드레스로 변환된다. 본 발명은 IP 계층 바로 다음에 가상 네트워크 인터페이스를 생성시키기 때문에, 하위 계층들(계층2/계층1)에서의 변경에 대해 완전히 독립적으로 IP 어플리케이션의 접속을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 이것은 단지 모든 물리적 네트워크 인터페이스(NIC)가 제거된 경우에만 관련된 것은 아니다. 본 발명은 또한 이용되는 네트워크 인터페이스의 네트워크 어드레스(예: MAC 또는 DLC 어드레스)의 표준에 대해서도 독립적이고, 패킷-교환 및 회선-교환 인터페이스 사이의 변경도 어려움 없이 핸들링할 수 있다. 특히, 표준이 변경되어야 할 경우, 이 해결책은 하드웨어 네트워크 어드레스를 이용하지 않고 IP 계층의 논리 어드레스를 이용하기 때문에 적응되어야 할 필요가 없다. 그러므로, 추상화(abstraction)보다 상위의 레벨, 즉, 상위계층의 액세스는 예를 들어, 하드웨어 어드레스와 같은 표준에 대해 독립적이라는 장점을 갖고 있다.
일실시예에서, 인터페이스 관리 모듈은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 대해 이동 노드를 주기적으로 검사한다. 이 일실시예는 룩업 테이블이 항상 최신의 갱신 상태로 유지되고, 즉시 이용가능하다는 장점을 가진다. 특히, 물리적 네트워크 인터페이스와 그들의 기능의 지속적인 모니터링을 통해, 예를 들어, 물리적 네트워크 인터페이스가 일시적으로 활성화된 것보다 양호한 전송 옵션으로 이용가능할 때 변경이 자동적으로 이루어질 수 있다. 또한, 일실시예에서, 물리적 인터페이스의 자동적인 변경을 위한 기준(creteria)이 이용자에 의해 결정되도록 허용하는 것이 가능하다. 이것은 다른 장점들 중에서도 특히, 이용자가 자신의 요구(needs)를 유지하는데 있어 아주 개인적인 방식으로 가상 인터페이스를 구성할 수 있다는 장점을 갖고 있다.
일실시예에서, 가상 인터페이스는 룩업 테이블로부터의 정보에 기초하여 인터페이스 관리 모듈을 통해 자동적으로 물리적 인터페이스를 변경하고 갱신한다. 일실시예에서는, 이용자에 의해 설정될 수 있는 기준에 기초하여 변경이 자동적으로 이루어질 수 있다. 이것은 정의된 기준에 의존해서, 이동 노드가 항상 자동적으로, 예를 들어, 순간 최대 이용가능 데이터 처리속도 또는 최상의 가격/성능 비율을 가진 물리적 인터페이스를 이용한다는 장점을 갖는다.
다른 일실시예에서, 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스는 동적으로 구성된다. 이것은 특히, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서비스와 같은 잠재적으로 이용가능한 서비스가 이용될 수 있고, 구성의 자동화를 통해 이용자들에게 핸들링이 단순화된다는 장점을 갖는다.
또 다른 일실시예에서, 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스는 정적으로 구성된다. 이것은 특히, 네트워크 인터페이스의 구성이 이용자들에게 제어가능하고 용이하게 이해될 수 있다는 장점을 갖는다.
전술한 모든 일실시예에 대한 보충적 실시예에서는, 이동 노드의 네트워크 접속이 인터럽트된 경우 이동 노드의 데이터 버퍼에 송출(outgoing) IP 데이터 패킷을 버퍼링하여, 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 특정 변동 허용범위(fluctuation tolerance) 내에서 유지되도록 하는 것이 가능하다. 이 일실시예의 장점은 특히, 물리적 인터페이스 변경에 있어서도, 데이터 버퍼의 저장 용량이 송출 데이터 패킷의 저장을 위해 충분하다면 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 일정하게 또는 소정의 변동 허용범위 내에서 유지될 수 있다는 점이다. 이것은 또한 IP 데이터 처리 속도가 인터럽션 동안 IP 어플리케이션 또는 커널을 통해 감소되지 않는다는 장점을 갖는다.
본 발명은, 본 발명에 따른 방법 뿐만 아니라 또한 그 방법을 실행하기 위한 시스템에 관한 것이다.
도1은 본 발명을 달성하기 위해 이용될 수 있는 아키텍쳐(architecture)를 도시한다. 도1의 참조번호 10은 본 발명에 따른 전술한 방법 및/또는 시스템을 달성하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치들을 포함하는 필요한 인프라스트럭쳐(infrastructure)를 구비한 이동 노드를 지칭한다. 특히, 이동노드(10)는 다양한 네트워크 위치 및/또는 상이한 네트워크에서의 이용을 위해 지정된 모든 가능한 소위 고객 구내 장비(Customer Premise Equipment: CPE)로서 이해된다. 이동 CPE 또는 이동 노드(10)는 하나 또는 그 이상의 상이한 물리적 네트워크 인터페이스들(14~17)을 갖고 있으며, 이들은 또한 복수의 상이한 네트워크 표준(21~24)을 지원할 수 있다. 이동 노드의 물리적 네트워크 인퍼페이스들(14~17)은 예를 들어, 이더넷용 인터페이스 또는 다른 유선 LAN(Local Area Network), 블루투스, GSM(Global System for Mobile Communication), GPRS(Generalized Packet Radio Service), USSD(Unstructured Supplementary Services Data), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 및/또는 WLAN(Wireless Local Area Network) 등을 위한 인터페이스를 포함할 수 있다. 참조번호 21 내지 24는 그에 따라 다양한 이종 네트워크들을 지칭하는데, 예를 들어, 로컬 고정 네트워크, 특히 또한 PSTN(Public Switched Telephone Network) 등과 같은 유선 LAN(21), 블루투스 네트워크(22), GSM 및/또는 UMTS 등을 구비한 이동 무선 네트워크(23) 또는 와이어리스(wireless) LAN과 같은 것들이 있다. 인터페이스들(21~24)은 이더넷 또는 토큰 링과 같은 네트워크 프로토콜에 의해 직접 이용되는 패킷-교환 인터페이스가 될 수 있을 뿐만 아니라, PPP(Point-to-Point Protocol), SLIP(Serial Line Internet Protocol) 또는 GPRS(Generalized Packet Radio Service)와 같은 프로토콜에 의해 이용될 수 있는 회선-교환 인터페이스도 될 수 있으며, 이들 인터페이스는 MAC 또는 DLC 어드레스와 같은 어떤 네트워크 어드레스도 갖고 있지 않다. 참조번호 30은 통상적이고 전세계적인 IP 백본(backbone) 네트워크를 의미한다. 부분적으로 전술된 바와 같이, 통신은 이동 무선 네트워크(23)를 통해 이루어질 수 있는데, 예를 들어, MExE(Mobile Execution Environment), GPRS(Generalized Packet Radio Service), WAP(Wireless Application Protocol) 또는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)와 같은 다른 기술체계나 또는 USSD(Unstructured Supplementary Services Data)와 같은 시그널링 채널을 통해, 예를 들어, SMS(Short Message Service), EMS(Enhanced Message Service)와 같은 특수 단문 메시지를 이용하여 이루어 질 수 있다. 이동 노드(10)의 레벨에서, 본 발명에 따른 방법 및 시스템은 3개의 메인 계층 또는 각각의 메인 모듈(131~133)에 기초하고 있으며, 이들 모듈은 도1에서 참조번호 13으로 공동으로 지칭되어 있다. 계층들(131~133)은 함께 또는 개별적으로 달성될 수 있고, 그에 따라 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 통해 달성될 수 있다. 계층1은 이동 IP 모듈(131) 및/또는 IPsec 모듈(132)을 포함한다. 이동 IP의 메인 태스크(main task)는 네트워크의 이동 노드(10)를 인증(authenticating)하고, 그에 따라 목적지 어드레스로서 이동 노드(10)를 가진 IP 패킷을 방향전환하는 것으로 구성된다. 이동 IP 기능(mobile IP capability)(131)은 바람직하게는 공중 인터넷(30)에서 이동 데이터 관리의 보안을 확보하기 위해 IPsec(IP security protocol) 모듈(132)의 보안 메카니즘과 조합될 수 있다. 일실시예에서, 도1에 도시된 바와 같이, 이동 IP(131)와 IPsec(132)의 모듈들은 또한 단일의 Sec MIP 모듈(131/132)(Secure Mobile IP module)에서 함께 구현될 수 있다. 이동 IP 모듈과 IPsec 모듈의 작용 방식은 상세히 후술할 것이다. SecMIP 모듈은 상위계층, 예를 들어, 이동 노드(10)에서 실행 중인 TCP 모듈(12)또는 각각의 IP 어플리케이션(11)과 하위계층(134)사이의 효율적인 협동를 촉진하기 위해 이동 IP(131)와 IPsec(132)의 데이터 터널을 관리한다. 특히, SecMIP 모듈은 이동 IP 모듈(131)과 IPsec 모듈(132)의 동작의 시간 시퀀스(sequence)를 검사하고 조정(coordinate)한다. IP에 있어서와 같이, 네트워크 표준 또는 네트워크 타입이 이용되는 이동 IP에 있어서 인터넷 프로토콜이 지원되는 한 네트워크 링크는 중요하지 않다. 그러므로 이론적으로 이동 노드(10)가 이종 네트워크(21~24)에서 이동하는 것이 허용된다.
이동 IP를 이용하여, 홈 에이전트는 만일 대응하는 이동 노드(10)가 이종 네트워크에서 이동되면 임시적인 C/O 어드레스를 정적 홈 어드레스에 동적으로 할당한다. 전술한 바와 같이, 홈 어드레스가 홈 네트워크에서 위치를 지정하는데 반해, 동적 C/O 어드레스는 이동 노드의 위상적으로 현재 네트워크 위치를 지시한다. 다시 말하면, 할당된 이동 노드(10)의 현재 위치는 항상 홈 에이전트에 등록된다. 동시에, 홈 에이전트는 목적지 어드레스로서 이동 노드의 IP 홈 어드레스를 가진 IP 데이터 패킷을 이동 노드의 C/O 어드레스로 방향전환하고, 따라서 홈 에이전트는 이동 노드(10)로의 중계국(relay station)처럼 작용한다. 이동 IP는 통상적인 IP에 기초하여 이러한 기능들을 달성한다. 이에 대해서는 보다 상세히 후술할 것이다. IP에서, 데이터 패킷은 네트워크의 다양한 루터들(routers)을 통한 네트워크 인터페이스의 시작 어드레스(소스 어드레스)로부터 네트워크 인터페이스의 목표 어드레스(목적지 어드레스)로 방향이 지정된다(루팅된다). 그에 의해 데이터 패킷은 (예를 들어, 이종 네트워크 구조들을 극복할 수 있도록 하기 위해) 개개의 루터에 의해 분리되어, 다른 경로를 통해 목적지 어드레스로 루팅되거나, 제지 또는 거부될 수 있다. IP의 탁월한 유연성은 이런 기본적인 기능에 근거한다. 루터들은 루팅 테이블에 기초하여 데이터 패킷을 전달하고, 이 테이블은 통상적으로 차기 홉 정보(next hop information), 예를 들어, 목적지 어드레스에서 네트워크의 참조번호에 기초하여 데이터 패킷이 향할 차기 루터가 어느 것인지에 관한 정보를 포함한다. 네트워크의 참조번호들은 데이터 패킷의 IP 헤더(header) 내의 IP 어드레스의 하위 비트(low order bit)로부터 학습될 수 있다. 그러므로, 데이터 패킷의 목적지 어드레스는 네트워크의 목적지 네트워크 인터페이스의 정확한 위치를 지정한다. 기존 IP 전송 스트럭쳐(transport structure)를 유지할 수 있기 위해서는, 동일한 IP 어드레스가 이동 노드(10)에서 유지될 수 있어야 한다. 전술한 바와 같이, 만일 IP에 부가하여 TCP가 사용되면(대부분의 IP 링크에서의 경우), 접속은 또한 시작 어드레스 및 목적지 어드레스 뿐만 아니라 IP 어드레스와 포트(port) 번호에 관한 지시를 포함하는 4개 1세트(quadruplet)의 번호에 의해 지정된다. 만일 이 4개의 번호 중 하나가 변경되면, 이것은 IP 접속의 인터럽션을 초래한다. 그러나, 이동 네트워크 이용에 있어서, 데이터 패킷의 정확한 루팅은 네트워크(21~24 및 30)의 이동 노드(10)의 일시적인 위치에 의존한다. 루팅을 변경시키기 위해, 일시적인 위치의 IP 어드레스가 데이터 패킷으로 할당될 수 있으며, 더 정확하게는, TCP 기능 역시 방해되지 않는 방식으로 할당될 수 있다. 이동 IP에서, 이런 문제점들은 전술한 2개의 IP 어드레스, 즉, 홈 어드레스 및 C/O 어드레스의 할당를 통해 해결된다. 홈 어드레스는 정적이고, 이동 노드(10)의 홈 위치를 지시한다. 또한, 이것은 예를 들어, TCP 접속을 플래그(flag)하기 위해 이용된다. C/O 어드레스는 네트워크에서 이동 노드(10)의 각각의 새로운 위치에 따라 변경된다. 이것은 네트워크 위상에 관하여 이동 노드(10)의 위상적으로 중요한 어드레스이다. 홈 어드레스를 기초로 하여, 이동 노드(10)는 홈 내트워크의 홈 어드레스의 위치에서 연속적으로 액세스가능한 방식으로 데이터를 수신할 수 있다. 그러나, 홈 어드레스에서 이동 노드(10)는 전형적으로 홈 에이전트로서 지정되는 다른 네트워크 노드를 필요로 한다. 만일 이동 노드(10) 자신이 홈 네트워크에 위치해 있지 않다면, 홈 에이전트는 목적지 어드레스로서 이동 노드(10)를 가진 데이터 패킷을 수집하고, 그 패킷을 이동 노드(10)의 현재 어드레스로 방향전환한다. 이동 노드가 어떤 곳에 위치하더라도, 이동 노드(10)의 이동 IP 모듈은 용도에 따라 이동 노드(10)의 새로운 위치 또는 각각의 현재의 위치를 즉시 홈 에이전트에 등록하게 된다. 홈 에이전트에 의해 데이터 패킷의 방향전환이 이루어지는 동안에, 홈 어드레스에 대응하는 데이터 패킷의 목적지 어드레스는 일시적인 C/O 어드레스로 대체되어 데이터 패킷이 전송될 필요가 있다. 데이터 패킷이 이동 노드에 도달했을 때, C/O 어드레스에 대응하는 목적지 어드레스가 역방향 트랜잭션(reverse transaction)이 되기 때문에 홈 어드레스가 발생된다. 이 방식으로 이동 노드(10)에 도달하는 데이터 패킷은 TCP 또는 다른 수퍼-오디네이트(super-ordinate) 프로토콜을 통해 에러 메시지 없이 추가적으로 처리될 수 있다. 데이터 패킷을 홈 어드레스로부터 C/O 어드레스로 방향전환하기 위해, 홈 에이전트는 대응하는 데이터 패킷을 위한 새로운 IP 헤더(header)를 구성하고, 전술한 바와 같이 이 헤더는 홈 어드레스 대신에 C/O 어드레스를 목적지 어드레스로서 포함한다. 새로운 IP 헤더는 원래의 데이터 패킷을 전체적으로 둘러싸고, 따라서, 이전의 목적지 어드레스는 데이터 패킷이 이동 노드에 도달할 때까지 더 이상 루팅에 영향을 끼치지 않는다. 이러한 캡슐화(encapsulation)는 또한 데이터 터널링으로서도 언급되는데, 이것은 데이터가 원래의 IP 헤더의 영향을 회피하여 인터넷을 통해 어떻게 터널링 되는가를 말한다. 그러므로, 이동 IP는 필수적 기능으로서, 이동 노드(10)의 일시적 IP 어드레스(C/O 어드레스)의 결정, 홈 에이전트에의 C/O 어드레스의 등록 및 목적지 어드레스로서 홈 어드레스를 갖는 데이터 패킷의 C/O 어드레스로의 터널링을 포함한다. 이동 IP에 관한 보다 상세한 사양에 대해서는, IETF(Internet Engineering Task Force) RFC 2002, IEEE Comm. Vol.35, No.5, 1997 등을 참조하자. 이동 IP는 특히 IPv6 및 IPv4를 지원한다.
IPsec은 IPsec을 양쪽 모두 이용하는 네트워크 노드들 사이에서 패킷-방식(packet-wise) 또는 소켓-방식(socket-wise) 인증/비밀성 메카니즘을 생성시킨다. IPsec은 대응하는 제어 메카니즘을 가진 상이한 독립적인 프로토콜로 구성된다. IPsec은 인증 헤더(AH), 캡슐화 보안 페이로드(Encapsulating Security Payload: ESP), 인터넷 키 교환(Internet Key Exchange: IKE) 뿐만 아니라 IP 페이로드 압축(IPcomp)을 포함한다. AH를 이용하여, IPsec은 데이터 패킷을 위한 인증 보장(authentication guarantee)을 발생시키는데, 그 이유는 데이터 패킷이 극도로 암호화된 데이터 검사합(check sum)을 할당받기 때문이다. AH를 이용하여, 송출기의 확실성이 검증될 수 있고, 동시에 데이터 패킷이 그 동안 허가되지 않은 제3자에 의해 변조되었는지 여부가 검사될 수 있다. ESP 암호방식은 추가적으로 데이터패킷이 키(key)를 이용하여 암호화된다는 점에서 데이터의 비밀성을 보장한다. 물론 키가 제3자에게 액세스가능하지 않을 때에만 보장된다. 전술한 바와 같이, ESP 뿐만 아니라 AH도 참여 네트워크 노드 양쪽 모두에게 인지된 키를 요구한다. 결국 IKE는 키가 제3자에게 인지됨 없이 2개의 계정(account) 사이에서 그러한 비밀 키에 합치하기 위한 메카니즘이다. IKE 메카니즘은 또한 AH 및 ESP를 위해 수동적으로 결정될 수 있기 때문에 IPsec의 선택사양 부분을 구성한다. IPsec의 유연성 있는 특성 중의 하나는 특히, 그 구성이 개별적 소켓을 위해서 뿐만 아니라 패킷-방식으로 이루어질 수 있는데 있다. IP는 IPvx, 특히 IPv6 및 IPv4를 지원한다. IPsec에 관한 보다 상세한 사양에 대해서는, Loshin, Pete, IP Security Architecture, Morgan Kaufman Publisher,11/1999, 또는 James, S., A Technical Guide to IPsec, CRC Press, LCC, 12/2000 등을 참조하자. IPsec가 본 발명에 따른 보안 프로토콜의 어플리케이션을 위한 예로서 설명되었지만, 모든 가능한 다른 보안 프로토콜 또는 메카니즘이나 보안 프로토콜의 생략 마저도 본 발명에 따라 예상될 수 있다.
물리적 네트워크 인터페이스(14~17)는 전술한 계층들 중 계층3을 대표하는 인터페이스 관리 모듈(134)을 통해 관리된다. (도7 내지 도9에서 가상 L2 계층으로 지칭된) 가상 IP 네트워크 인터페이스(133)는 예를 들어, 소프트웨어를 통한 인터페이스 관리 모듈(134)에 의해 생성될 수 있다. 이것은 계층1(131/132), 즉, SecMIP 모듈과 계층3(134), 즉, 인터페이스 관리 모듈 사이에서 버퍼로서 달성된다. 한편, 가상 네트워크 인터페이스(133)는 IP 어플리케이션(11) 또는 각각의 TCP계층(12)에 관하여 영구적 IP 네트워크 인터페이스를 생성하고, 다른 한편으로는, 인터페이스 관리 모듈(134)을 통해 현재 C/O 어드레스를 가진 이동 노드(10)의 현재 물리적 인터페이스로 부속된다. 인터페이스 관리 모듈(134)은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)에 대해 이동 노드(10)를 검사하고, 이용가능하고 구성가능한 물리적 네트워크 인터페이스들(14~17)에 관하여 룩업 테이블을 작성하고, 자신을 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스들(14~17) 중의 하나로 링크시킨다. 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)의 검사는 예를 들어 주기적으로 이루어질 수 있는데, 즉, 결정가능한 타임 슬롯의 만료 후에, 도1에 도시된 계층들 중의 하나 또는 이동 노드(10)의 커널로부터의 요구에 따라 또는 수동으로 구성될 수 있다. 적합한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 장치 및/또는 모듈에 의해 검사가 수행될 수 있다. 룩업 테이블은 특히, 가능한 데이터 처리량, 네트워크 이용가능성, 네트워크 안정성, 네트워크 이용 비용 등과 같은 정보를 포함할 수 있다. 룩업 테이블은 적합한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 장치 및/또는 모듈에 의해 작성될 수 있다. 특정한 물리적 인터페이스들(14~17)로의 접속은 룩업 테이블에 저장된 정보에 기초하여 결정가능한 기준을 참조하여 이루어질 수 있다. 특히, 이것은 인터페이스 관리 모듈(134)이 룩업 테이블로부터의 정보에 기초하여 물리적 인터페이스들(14~17)을 자동적으로 변경시키고 갱신하는 것과 마찬가지의 의미를 가질 수 있다. 특정한 물리적 인터페이스(14~17)로의 접속은 또한 예를 들어, 이용자에 의해 결정될 수 있고, 또는 수동적으로 이루어질 수도 있다. 전술한 바와 같이, 어떠한 바람직한 변경 동안 또는 인터렵션 동안, 예를 들어, 이동 노드(10)로부터 네트워크 카드의 일시적인 제거 동안, 모든 물리적 인터페이스가 이용 불가능할 때, 가상 IP 네트워크 인터페이스는 영구적으로 이용가능한 IP 인터페이스로서 유지된다. 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스는 예를 들어, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서비스와 같은 장치가 이용가능하다면 이런 장치들에 의해 동적으로 구성될 수 있고, 또는 예를 들어, 이용자에 의해 또는 소정의 구성 프로파일(profile)에 의해 정적으로 구성될 수 있다. 이렇게 해서 생성된 영구적 가상 IP 인터페이스를 통해, 이동 노드(10)의 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션(11)이 이종 네트워크(21~24)에 액세스 할 수 있게 된다. 만일 이동 노드(10)가 물리적 인터페이스(14~17) 또는 네트워크에서의 그 위상적 위치를 변경하면, 물리적 네트워크 인터페이스로의 접속은, 이동 IP 모듈을 위해 어떤 것도 변경시킬 필요 없이 룩업 테이블로부터의 정보에 기초하여 인터페이스 관리 모듈(134)를 통해 갱신될 수 있는데, 그 이유는 가상 IP 인터페이스(131)가 변경에 영향받지 않기 때문이다. 그에 의해 IPsec 모듈(132)은 현재 네트워크 접속에 따라 IPsec 데이터 터널 구성을 갱신하고, 그 후 이동 IP 모듈(131)은 새로운 C/O 어드레스를 홈 에이전트에 등록하여, 이동 호스트의 새로운 위치로의 데이터 패킷의 루팅이 발생되고, 필요에 따라 일시적인 물리적 네트워크 인터페이스에 따라 홈 에이전트에서 IP 구성을 갱신한다. 전술한 시퀀스는 본 발명에 따른 것이나, 또한 역순서로도 발생할 수 있다.
전술한 실시예로부터 파생된 실시예에서, 만일 이동 노드(10)의 네트워크 접속이 인터럽트되면, 송출 IP 데이터 패킷은 이동 노드(10)의 데이터 버퍼(1331)에버퍼링될 수 있으며, 따라서 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션(11)의 출력 데이터 속도는 데이터 버퍼(1331)의 저장 용량이 데이터 패킷을 저장하기에 충분한 경우에 데이터 버퍼(1331)에 의해 특정한 버퍼 타임 또는 특정 변동 허용범위 내에서 유지될 수 있다. 그러므로, 만일 네트워크 링크의 인터럽션이 TCP에서 제공되는 접속 타임아웃을 위한 타임 슬롯 내에 존재한다면, IP 어플리케이션(11)을 위한 출력 데이터 속도는 IP 어플리케이션을 통한 출력 속도의 자동적 감속이 발생하지 않도록 유지될 수 있다. 예를 들어, 데이터 패킷의 저장은 동일한 속도로 연속적으로 이루어질 수 있으며, 또는 인터럽션의 지속기간에 기초하여 안정되게 감소될 수 있다. 데이터 버퍼(1331)가 위상적 네트워크 위치의 변경 동안 인터럽션 및 데이터 손실을 최소화 하는데 있어서, 특히 실시간 어플리케이션에서 중요한 역할을 한다는 점이 지적되어야 한다. 일실시예에서, 데이터 버퍼(1331)는 하드웨어 또는 소프트웨어를 통해 가상 네트워크 인터페이스(131)에 할당되거나, 또는 통합되어 달성될 수 있으며, 또한 이동 IP 노드에서 독립적으로 달성될 수도 있다.
도2 및 도3은 본 발명에 따른 방법 또는 시스템을 이용하지 않는 통상의 이동 IP를 도시한다. 도1에서, 이동 노드는 홈 네트워크(71)에 위치된다. 참조번호 72 내지 74는 각각 상이한 위상적 네트워크 위치를 지칭한다. 또한 이들 위치는 이종 네트워크가 될 수 있다. 예를 들어, 홈 네트워크(71)는 이더넷-LAN-링크(Ethernet-LAN-link)(72), WLAN 링크 등이 될 수 있다. 송출 데이터 패킷은 목적지 어드레스로서 네트워크(30) 내의 목적지 노드의 IP 어드레스를 가진다. 이동 IP는 필요하지 않고, 이동 IP 터널링(50)은 발생되지 않는다. 이동노드의 IP 인터페이스(40)는 수정됨 없이 수신된 데이터 패킷(80)을 알 수 있으며, 즉 다시 말하면, 소스(source) 어드레스(82)는 송출기의 IP 어드레스를 지시하고, 목적지 어드레스(83)는 이동 노드의 홈 IP 어드레스를 지시한다. 그들의 IP 어드레스에 관해서, 송출된 데이터 패킷(80)은 역순서(reverse-order) IP 어드레스 시퀀스를 가진다. 참조번호 81은 IP 헤더 없이 공동-전송된(co-transmitted) 데이터를 지칭한다. 도3에서, 이동 노드는 홈 네트워크(71)에 위치되지 않고, 대신에 예를 들어, WLAN(72)에서 위상적으로 상이한 네트워크 위치에 위치된다. 송출된 데이터 패킷(80)의 경우, 소스 어드레스(84)는 이제 위상적으로 현재 네트워크 위치의 IP 어드레스를 지시하고, 목적지 어드레스(85)는 대응하는 목적지 노드의 IP 어드레스를 지시한다. 수신된 IP 데이터 패킷의 경우, 새로운 역순서 IP 헤더는 홈 에이전트에 의해 데이터 패킷(80)에 할당되고, 그에 의해 이전의 어드레스(82/83)를 가진 이전의 헤더는 캡슐화된 하부에 위치된다. 참조번호 81도 IP 헤더 없이 공동-전송된 데이터를 지칭한다. 송출 및 수신된 데이터 패킷에서(80), 소스 어드레스(82/84)와 목적지 어드레스(83/85)는 대응하게 교환된다.
도4 및 도5는 본 발명에 따른 방법 또는 시스템을 이용하는, 즉, 본 발명의 가상 IP 인터페이스(60)를 이용하는 이동 IP를 도시한다. 도4 및 도5에서 동일한 숫자의 참조번호는 도2 및 도3에서와 동일한 대상을 지칭하므로 다시 설명하지 않는다. 만일 이동 노드가 홈 네트워크(71)에 위치되면(도4 참조), 가상 IP 인터페이스(60)는 이동 노드의 홈 어드레스를 인계받고, 홈 에이전트는 더 이상 수행할 것이 없며, 즉, 이동 IP는 필요하지 않고 이동 IP 터널링은 일어나지 않는다. 이동노드의 가상 IP 네트워크 인터페이스(60)는 수정됨 없이 수신 데이터 패킷(80)을 알 수 있으며, 다시 말하면, 소스 어드레스(82)는 대응하는 노드의 IP 어드레스를 지시하고, 목적지 어드레스(83)는 이동 노드의 홈 IP 어드레스를 지시한다. 송출된 데이터 패킷(80)의 경우, 목적지 어드레스(83)는 네트워크에서 대응하는 목적지 노드의 IP 어드레스를 지시하고, 소스 어드레스(82)는 이동 노드의 홈 IP 어드레스에 대응하는 가상 IP 네트워크 인터페이스의 IP 어드레스를 지시한다. 참조번호 81은 IP 헤더 없이 공동-전송된 데이터를 지칭한다. 도5에서, 이동 노드는 홈 네트워크에 위치되지 않고, 데이터 패킷은 송수신 여부에 따라 각각 소스 또는 목적지 어드레스(84/85)로서 IP 헤더에 위상적인 현재 IP 어드레스(71)를 포함한다. 그러므로, 발명에 따른 가상 IP 네트워크 인터페이스(133)는 각각의 경우에 일시적인 현재 물리적 인터페이스(14~17)의 IP 어드레스를 각각의 경우에 인계받고, 그에 의해 이동 IP 모듈(131)은 데이터 패킷(80)의 IP 헤더의 IP 어드레스의 관리 및 통상적인 방식으로의 데이터 터널의 생성을 (필요한 경우) 인계받는다. 동시에, 가상 IP 네트워크 인터페이스(133)는 IP 어플리케이션에 관하여 인터페이스의 영구적 존속을 보장한다.
일실시예로서, 가상 IP 인터페이스가 하나의 물리적 인터페이스 뿐만 아니라 복수의 물리적 인터페이스에 동시에 접속될 수 있다는 점은 중요하다. 그러므로, 예를 들어, 이동 노드(10)가 2개의 물리적 인터페이스를 통해 동일한 데이터 패킷을 동시에 수신하는 것이 가능하다. 중복된(redundant) IP 데이터 패킷은 자동적으로 보다 상위의 IP 계층에서 인식되고, 그에 대응하여 감소된다. 2개의 물리적 인터페이스에 의한 IP 데이터 패킷의 동시 송출과 동일한 IP 데이터 패킷의 병렬 수신을 통해, 이동 노드(10)에 의한 하나의 물리적 인터페이스로부터 다른 인터페이스로의 끊임없는 천이(seamless transition)가 보장될 수 있다. 이 방법에서, 이동 노드(10)는 가상 IP 인터페이스에 일시적으로 접속된 물리적 인터페이스에 대응하는 적어도 2개의 C/O 어드레스를 할당받는다. 만일 2개 이상의 물리적 인터페이스가 동시에 접속되면, 그에 따라 할당되는 C/O 어드레스의 수도 증가한다. 홈 에이전트는, 전술한 복수 등록에 따라 IP 헤더에 이동 노드의 홈 어드레스를 가진 IP 데이터 패킷을 상이한 등록된 C/O 어드레스, 즉, 이동 노드(10)의 상이한 물리적 인터페이스들로 병렬로 루팅한다.
도6은 예를 들어, 유럽 특허공보 EP 1 089 495호에 개시되어 있는 것과 같은 기술수준의 해결책을 도시한다. 소위 네트워크 액세스 중재자(NAA)는 개별적인 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스(L1 (물리적) 유선, L1 (물리적) 와이어리스(wireless), L1 (물리적) 무선)의 상이한 MAC 어드레스(L2 Addr (IEEE 802) 2D:5F:9A:0E:43:1D, L2 Addr (IEEE 802) 46:3A:1E:67:9A:2B, L2 Addr (IEEE 802) A3:C9:12:4E:8F:43)가 하나의 고정된 MAC 어드레스(L2 Addr (IEEE 802) 2D:5F:9A:0E:43:1D)를 통해 방향전환된다는 것을 알 수 있다. 이 제1 MAC 어드레스는 소위 프라이머리 NIC(primary NIC)의 어드레스이고, 모든 다른 물리적 인터페이스는 각각 제2 NIC이다. NAA는, 데이터 패킷을 제1 NIC로부터 다른 네트워크 인터페이스(제2 NIC)의 대응하는 MAC 어드레스로 방향전환하므로 액세스가능한 NIC의 계층2에 접속한다. 그에 의해 가상 인터페이스는 생성되지 않고, 대신 NAA는 MAC어드레스를 제1 NIC의 MAC 어드레스를 통해 제2 NIC의 MAC 어드레스로 방향전환한다. 그에 의해 NAA는 가상 어뎁터 드라이버처럼 동작한다. 그러므로 송출 데이터 패킷은 현재의 인터페이스로 방향전환되고, 반면에 인입 데이터 패킷은 IP 계층으로 직접 전송된다. 그러므로, NAA에 있어서 가상 네트워크 인터페이스는 생성되지 않고, 대신 NAA가 단순히 데이터 패킷의 방향을 전환한다. 도6에 명백하게 도시된 바와 같이, NAA는 동작수행을 위해 MAC 어드레스를 가진 적어도 하나의 물리적 인터페이스, 즉, 프라이머리 NIC를 필요로 한다. 만일 프라이머리 NIC가 제거되면, NAA가 프라이머리 NIC를 통해 방향을 전환하기 때문에 IP 어플리케이션은 계층2로의 접속을 상실한다.
도7 내지 도9는 각각 가상 IP 계층 또는 가상 IP 장치를 이용한 본 발명에 따른 해결책을 개략적으로 도시한 블록도를 도시하고 있으며, 도6에 따른 이 기술수준과의 차이점을 분명히 나타낸다. 도6으로부터의 이 기술수준과 대조적으로, 진성 가상 인터페이스(133)가 생성된다. 인터페이스 관리 모듈(134)(도7 내지 도9에서는 생략됨)은 각각의 물리적 인터페이스(14~17)를 가상 인터페이스(133)로 링크하고, IP 어플리케이션은 IP계층을 통해 가상 IP 인터페이스에 액세스한다. 가상 IP 인터페이스(133)는 물리적 네트워크 인터페이스(14~17)의 액세스 가능 여부에 관계 없이 인터페이스 관리 모듈(134)에 의해 영구적으로 유지된다. 그러므로 실행 중인 IP 어플리케이션은 항상 IP 인터페이스를 발견할 수 있으며, 인터페이스의 변경 동안 인터럽션은 발생되지 않는다. 도7 내지 도9를 통해, 본 발명은 단지 데이터 패킷의 재루팅만을 제공하는 것이 아니라 진성 가상 IP 인터페이스(133)의 생성이 수반된다는 것을 명백히 알 수 있다. 특히 추상화(abtraction)의 보다 상위의 레벨, 즉, 상위계층의 액세스는 또한, 예를 들어 하드웨어 어드레스와 같이 표준으로부터 독립적이다는 장점을 가진다.

Claims (16)

  1. 이종 네트워트에서의 이동 IP 노드를 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 노드가 이종 네트워크에서 이동될 때 홈 에이전트는 임시 IP C/O 어드레스를 정적 IP 홈 어드레스에 동적으로 할당하고, 상기 동적 C/O 어드레스는 상기 이동 노드의 위상적인 현재 네트워크 위치를 지시하고, 목적지 어드레스로서 상기 이동 노드의 상기 IP 홈 어드레스를 갖는 IP 데이터 패킷은 상기 이동 노드의 상기 C/O 어드레스로 방향이 전환되고,
    상기 이동 노드의 인터 페이스 관리 모듈은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 대해 상기 이동 노드를 검사하고, 상기 이용가능하고 구성가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 관하여 룩업 테이블을 작성하고, 자신을 상기 이용가능한 물리적 인터페이스 중의 하나로 링크시키고,
    상기 이동 노드의 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션은 상기 이동 노드에서 생성되는 가상 IP 네트워크 인터페이스를 통해 상기 이종 네트워크에 액세스하고, 생성된 상기 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스는 상기 인터페이스 관리 모듈을 통해 상기 현재 네트워크로 링크되고,
    상기 이동 노드의 상기 물리적 네트워크 인터페이스의 변경 동안에, 상기 네트워크로의 상기 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스의 링크는 상기 인터페이스 관리 모듈에 의한 상기 룩업 테이블에 기초하여 갱신되는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스 관리 모듈은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 대해 상기 이동 노드를 주기적으로 검사하는
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가상 IP 인터페이스는 상기 룩업 테이블의 정보에 기초하여 상기 인터페이스 관리 모듈을 통해 자동적으로 상기 물리적 인터페이스를 변경하고 갱신하는
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인터페이스 관리 모듈을 통한 상기 물리적 인터페이스의 자동적 변경을 위한 기준은 이용자에 의해 결정되는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스는 동적으로 구성되는
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스는 정적으로 구성되는
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    만일 상기 이동 노드의 네트워크 링크가 인터럽트되면 송출 IP 데이터 패킷은 상기 이동 노드의 데이터 버퍼에 버퍼링되어, 상기 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 데이터 버퍼를 이용하여 유지되거나 또는 특정 변동 허용범위 내에서 유지되는
    방법.
  8. 제3항에 있어서,
    만일 상기 이동 노드의 네트워크 링크가 인터럽트되면, 송출 IP 데이터 패킷은 상기 이동 노드의 데이터 버퍼에 버퍼링되어, 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 상기 데이터 버퍼를 이용하여 유지되거나 또는 특정 변동 허용범위 내에서 유지되는
    방법.
  9. 이종 네트워트에서의 이동 IP 노드를 위한 시스템에 있어서,
    상기 이동 노드가 이종 네트워크에서 이동될 때 정적 IP 홈 어드레스에 임시 IP C/O 어드레스의 동적 할당을 위한 홈 에이전트를 포함하고, 상기 동적 C/O 어드레스는 상기 이동 노드의 위상적인 현재 네트워크 위치를 지시하고, 목적지 어드레스로서 상기 이동 노드의 상기 IP 홈 어드레스를 갖는 IP 데이터 패킷은 상기 이동 노드의 상기 C/O 어드레스로 방향이 전환되고,
    상기 이동 노드는 인터페이스 관리 모듈을 포함하고, 상기 인터페이스 관리 모듈은 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스를 위해 상기 이동 노드를 검사하기 위한 장치 및 상기 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스 중의 하나를 링크하기 위한 장치를 포함하고,
    상기 네트워크 관리 모듈은 상기 일시적으로 이용가능하고 구성가능한 물리적 네트워크 인터페이스의 룩업 테이블을 작성하기 위한 장치를 포함하고,
    상기 이동 노드는 영구적으로 생성된, 상기 인터페이스 관리 모듈을 통해 상기 현재 네트워크로 링크된 가상 IP 네트워크 인터페이스를 포함하고, 상기 네트워크로의 상기 영구적 가상 IP 네트워크 인터페이스의 링크는 상기 이동 노드의 상기물리적 네트워크 인터페이스의 변경 동안 룩업 테이블에 기초하여 상기 인터페이스 관리 모듈에 의해 갱신되는
    시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인터페이스 관리 모듈에 의한 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스에 대한 상기 이동 노드의 검사는 주기적으로 이루어지는
    시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이동 노드는, 상기 룩업 테이블의 정보에 기초하여 상기 물리적 네트워크 인터페이스가 자동적으로 변경되고 갱신되는 기준을 포함하는
    시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 물리적 인터페이스의 자동적 변경을 위한 기준은 이용자에 의해 결정되는
    시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 이동 노드는 상기 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스의 동적 구성을 위한 장치를 포함하는
    시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 이동 노드는 상기 이용가능한 물리적 네트워크 인터페이스의 정적 구성을 위한 장치를 포함하는
    시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 이동 노드는, 상기 이동 노드의 네트워크 링크가 인터럽트되는 경우에 송출 IP 데이터가 버퍼링되는 데이터 버퍼를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 상기 데이터 버퍼를 이용하여 유지되거나 또는 특정 변동 허용범위 내에서 유지되는
    시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 이동 노드는, 상기 이동 노드의 네트워크 링크가 인터럽트되는 경우에 송출 IP 데이터가 버퍼링되는 데이터 버퍼를 포함하여, 하나 또는 그 이상의 IP 어플리케이션의 출력 데이터 속도가 상기 데이터 버퍼를 이용하여 유지되거나 또는 특정 변동 허용범위 내에서 유지되는
    시스템.
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