KR20050107891A - 네트워크 장치 간의 통신 방법 - Google Patents

네트워크 장치 간의 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷에 접속가능한 제1네트워크 장치가 자신에게 접속가능한 포트를 선정하여 접속중계서버로 접속을 요청하는 단계와, 접속중계서버가 제1네트워크 장치의 접속요청에 따라 제1네트워크 장치로 접속을 시도하는 단계와, 제1네트워크 장치가 접속중계서버의 접속시도 결과에 따라 결정되는 자신의 접속정보를 접속중계서버에 등록하는 단계로 이루어진 등록단계와;
상기 등록단계에 따라 접속중계서버에 접속정보를 등록한 제2네트워크 장치가 제1네트워크장치를 접속중계서버에서 검색하고, 제1네트워크 장치의 접속정보를 획득하는 검색단계와;
제2네트워크 장치는 자신의 접속정보와 제1네트워크 장치의 접속정보에 따라 결정되는 통신방법에 따라 제1네트워크와 연결되어 데이터를 교환하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법에 관한 것이다

Description

네트워크 장치 간의 통신 방법{Method for communicating between network devices}
본 발명은 다양한 네트워크 환경하에 존재하는 네트워크 장치들 간의 통신을 위한 방법으로, 보다 상세하게는 방화벽 내부에 있거나 사설IP를 사용하는 네트워크 장치들을 포함한 네트워크 장치간의 양방향 통신을 가능하도록 하기 위한 통신방법에 관한 것이다.
유니캐스트 네트워크 통신이란, 인터넷에서 전자메일, 화상회의를 위한 화상·음성 데이터 등을 하나의 송신 네트워크 장치가 다른 하나의 수신 네트워크 장치에게 1:1로 전송하는 통신을 뜻하는데, 수신 네트워크 장치에게 일일이 정보를 보내지 않고 둘 이상의 다른 수신 네트워크 장치들에게 동시에 전송하는 멀티캐스트 방식과 대응하는 개념이다.
송·수신 네트워크 장치가 각기 서로 다른 공인 IP주소를 가지는 경우, 송·수신 네트워크 장치의 공인IP주소가 고정 IP주소이든지 유동 IP주소이든지 상관없이 서로의 IP주소만 알면 이러한 유니캐스트 네트워크 통신에는 아무런 문제가 없다.
그러나 네트워크 장치가 각각 하나씩의 공인 IP주소를 확보하기에는 많은 비용이 소모될 뿐 만 아니라 보안 등의 문제로 인하여 최근 기업들이 사설 네트워크를 구축하는 사례가 급증하고 있으며, 일반 가정에서 조차도 퍼스널 컴퓨터, 노트북, 웹패드, 네트워크 카메라, VoIP전화기, 인터넷 냉장고, 디지털 TV, 셋톱박스 등과 같이 네트워크 기능을 보유한 다양한 제품의 사용이 증가함에 따라 IP공유기와 같은 홈 게이트웨이를 이용한 홈 네트워크를 구축하는 사례가 급증하고 있다.
이러한 사설 네트워크나 홈 네트워크의 경우 하나의 공인 IP주소를 할당받아 여러 네트워크 장치가 공유하도록 하는데, 하나의 공인 IP주소를 여러 네트워크 장치가 공유하고 외부 네트워크에 접근하기 위하여는 게이트웨이(또는 라우터, 이하 게이트웨이로 통칭함.)가 필요하게 되며, 이러한 게이트웨이에는 네트워크 주소포트 변환(Network Address Port Translation, 이하 "NAT"라 함.)기술이 적용되고 있다.
이러한 NAT기술에 의하면, 사설 네트워크 내부에서 외부로 나가는 패킷이 있는 경우에 게이트웨이는 패킷을 송출하는 네트워크 장치의 사설IP주소와 포트를 자신이 할당받은 공인 IP주소와 임의의 포트로 변환한 매핑정보를 NAT테이블에 기록하게 된다.
이러한 NAT기술에 따라 사설 네트워크 내부에 있는 네트워크 장치가 외부 네트워크에 있는 임의의 장치로 접속하는 것이 가능해진다. 그러나, 외부 네트워크에 있는 네트워크 장치는 사설 네트워크 내부에 있는 임의의 장치로 접속하는 것은 불가능하다. 왜냐하면 외부 네트워크에서 내부 네트워크로 접속하기 위해서는 게이트웨이에 기록된 NAT테이블을 참조하여 내부 네트워크내에 있는 장치의 사설 IP주소와 포트에 대한 정보를 획득하여야 하는데, 내부 네트워크 내의 네트워크 장치가 외부 네트워크로 접속하지 않는 한 이러한 정보는 NAT테이블에 기록되지 않기 때문이다.
사설 네트워크를 운용하는 경우에도 외부 네트워크로부터의 접속을 허용하기 위해서는 포트 포워딩(Port Forwarding)을 게이트웨이에서 실행하므로써 특정한 사설IP주소를 갖는 네트워크 장치에 접속할 수 있게 되는데, 포트 포워딩이란 게이트웨이의 특정 포트로 들어오는 패킷을 내부의 특정 사설 IP주소를 가진 네트워크 장치로 라우팅하는 것이다. 하지만 이러한 포트 포워딩은 네트워크 관리자가 기능을 설정해 주어야만 가능하며, 또한 보안상의 많은 문제점이 존재하고 있다.
또한 현재 일반 가정이나 소규모 사무실의 경우에는 xDSL모뎀이나 케이블모뎀 등을 사용하여 인터넷에 접속하고, 인터넷 접속서비스 제공회사로부터 공인IP주소를 할당받고 있으며, 대부분의 경우에는 접속시 유동IP주소를 할당하고, 할당된 유동IP주소가 홈 네트워크 게이트웨이의 공인IP주소로 사용된다. 또한 IP공유기나 게이트웨이의 DHCP기능을 통하여 홈네트워크 내의 네트워크 장치에게 사설/유동 IP주소가 할당되므로, 각 네트워크 장치의 IP주소는 네트워크에 접속시마다 변할 수 있어 이를 미리 알 수 있는 방법이 전혀 없다.
이에 대한 해결책으로 제시된 종래의 기술은 여러가지가 있는데, 이러한 기술들은 특정한 경우에 한정하여 네트워크 통신이 가능하도록 하는 것에 불과할 뿐 만 아니라 그 방법 또한 복잡하여 네트워크 통신의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
AOIP서버라는 접속유지 서버를 사용하는 공개특허 2002-44901호의 경우에는 임의의 호스트 컴퓨터 A가 AOIP 서버에 접속하여 공인접속정보(공인 IP주소와 포트번호)를 저장한 후 라우터에 계속하여 패킷을 송출하면서 에이징 타임내에 NAT테이블을 갱신시켜 접속을 유지하고 있으면, 호스트 컴퓨터 A에 접속하고자 하는 외부의 호스트 컴퓨터 B는 AOIP서버로부터 공인접속정보를 얻고 이러한 접속정보에 따라 호스트 컴퓨터 A에 직접 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나 외부로 부터 호스트컴퓨터 A로의 접속을 차단하는 방화벽이 존재하면, 이러한 접속방식은 사용할 수 없게 된다. 왜냐하면 호스트컴퓨터 A는 방화벽을 통과하여 AOIP서버와 TCP접속을 이룰 수는 있으나, AOIP서버와 다른 IP주소를 가지며 방화벽이 접근을 허용하지 않는 호스트 컴퓨터 B가 호스트 컴퓨터 A로 접속을 시도할 때에는 방화벽에 의해 그 접속이 차단되기 때문이다.
서버가 네트워크 소켓을 통해 추출된 IP주소(서버인지 IP)와 각 호스트 컴퓨터들로부터 직접 전달된 IP주소를 하나의 쌍으로 매핑하여 사설 IP주소를 가진 네트워크 장치와 공인 IP주소를 가진 네트워크 장치가 통신하도록 하는 특허등록 제 392206호의 경우에는, 서버에 항상 매핑된 IP정보를 보존해야 하므로 대용량의 저장장치가 필요할 뿐만 아니라 사설IP주소를 가진 네트워크 장치와 공인IP주소를 가진 네트워크 장치간 또는 서로 다른 사설 네트워크내의 네트워크 장치간의 통신으로 TCP접속만을 허용할 수 밖에 없는 단점이 있었다. 또한 네트워크 장치중 하나만이라도 사설IP주소를 사용하고 있으면 서버가 계속하여 양 네트워크 장치간의 통신을 중계하여야 하기 때문에 통신상의 부하가 증대되며, 따라서 대용량의 서버가 필요하고 통신효율이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 네트워크 환경하에서 IP주소의 형태(고정/유동 IP주소, 공인/사설 IP주소) 및 방화벽의 존재 유무에 상관없이 네트워크 장치들 간의 통신을 가능하게 하기 위한 것을 그 주 목적으로 한다.
본 발명은 임의의 네트워크 장치가 접속중계서버에 자신의 정보를 등록요청하면 접속중계서버는 등록요청하는 네트워크 장치에 다시 접속을 시도하여 접속가능한 지를 미리 검증하여 저장하고, 다른 호스트 컴퓨터가 등록된 호스트 컴퓨터에 접속하고자 할 때 검증된 접속방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 화상데이터와 같이 대용량으로 처리되면서 약간의 패킷손실은 허용되는 자료를 교환하는 네트워크 통신에 있어서, 네트워크 상에 과부하가 걸리지 않도록 UDP접속을 우선 제공하고 UDP접속이 불가능한 경우 TCP접속을 제공할 수 있도록 하는 통신방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 다양한 네트워크 환경하에 존재하는 네트워크 장치들 간의 통신을 위한 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 다양한 네트워크 환경을 나타낸 것으로, 홈네트워크나 사설 네트워크등 다양한 네트워크 환경하에 있는 데스크탑 컴퓨터, 웹패드, VoIP전화기, 네트워크 카메라와 게이트웨이와 같은 통상의 네트워크 장치로 구성되며 본 발명의 기술적 사상을 구현해 주는 접속중계서버가 더 구비되어 있다.
본 발명은 인터넷에 접속가능한 제1네트워크 장치가 자신에게 접속가능한 포트를 선정하여 접속중계서버로 접속을 요청하는 단계와, 접속중계서버가 제1네트워크 장치의 접속요청에 따라 제1네트워크 장치로 접속을 시도하는 단계와, 제1네트워크 장치가 접속중계서버의 접속시도 결과에 따라 결정되는 자신의 접속정보를 접속중계서버에 등록요청하고 접속중계서버가 상기 접속정보를 등록하는 단계로 이루어진 등록단계와;
상기 등록단계와 같은 형태로 접속중계서버에 접속정보를 등록한 제2네트워크 장치가 제1네트워크장치를 접속중계서버에서 검색하고, 제1네트워크 장치의 접속정보를 획득하는 검색단계와;
제2네트워크 장치는 자신의 접속정보와 제1네트워크 장치의 접속정보에 따라 결정되는 통신방법에 따라 제1네트워크와 연결되어 데이터를 교환하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는 상기 등록단계는 제1네트워크 장치가 외부로부터의 UDP 및 TCP접속을 대기하는 포트를 설정하고 접속중계서버로 포트번호를 통지하여 제1네트워크 장치로 접속토록 요청하는 단계와, 접속중계서버는 요청된 패킷으로 부터 접속요청된 포트번호와 IP주소를 추출하여 제1네트워크 장치로 확인패킷을 송출하면서 접속을 시도하는 단계와, 접속중계서버로 부터 확인패킷을 수신한 제1네트워크 장치가 다시 접속중계서버로 등록요청 패킷을 송신하거나, 접속중계서버로 부터 확인패킷을 수신하지 못한 제1네트워크 장치는 접속중계서버로 하여금 다른 프로토콜과 포트번호를 선택하여 확인패킷을 송신하도록 요청하고 그 확인패킷을 수신하면 다시 접속중계서버로 등록요청패킷을 송신하거나, 다시 선택한 프로토콜에 의해서도 접속중계서버로부터의 확인패킷의 수신이 실패하면 접속중계서버와 TCP접속을 형성하여 접속 불가능하다는 정보를 포함한 등록요청 패킷을 송신하는 단계와, 접속중계서버는 제1네트워크 장치로 부터 수신된 등록요청 패킷의 내용에 따라 제1네트워크 장치의 접속정보를 저장하는 단계로 이루어져 있다.
상기한 바와 같은 등록단계를 일 실시예에 따라 설명한다. 이 실시예에서는 제1네트워크 장치가 도 1에 나타난 나타낸 바와 같이 게이트웨이를 사용하는 사설 네트워크 1에 연결된 네트워크 카메라 1인 것으로 설정하여 설명한다.
제1도와 같이 게이트웨이를 사용하는 사설 네트워크 1에 접속된 네트워크 카메라 1은 TCP접속대기 포트(이하 TCP포트라 함.)와 UDP수신대기 포트(이하 UDP포트라 함.)를 설정한 후(단계 R10), 게이트웨이를 거쳐 접속중계서버로 UDP 또는 TCP 접속 요청을 한다.(단계 R20)
이하 설명에서는 UDP접속을 선호하는 경우에 UDP접속을 먼저 시도하고, 다음으로 TCP접속을 시도하는 방법에 대하여 기술하고 있으나, TCP접속을 먼저 시도한 후 UDP접속을 하더라도 상관이 없다. 또한 네트워크 카메라 1은 사용자의 설정에 따라 TCP 나 UDP접속 중 하나만을 선택할 수도 있다.
네트워크 카메라 1은 UDP 소켓으로 자신의 식별ID를 포함한 특정 패킷(이하 UDP패킷이라 함.)을 접속중계서버에 송신하게 되는데, 이때 게이트웨이는 네트워크 카메라 1의 사설IP주소 및 UDP포트(예를 들어, 사설 IP주소는 192.168.123.5, UDP포트: 5050)를 공인IP주소 및 게이트웨이 접속포트(예를 들어, 공인 IP주소는 211.104.124.158, 포트:19144)로 변환한 매핑정보를 NAT테이블에 저장한 후(단계 R30), 공인IP주소 및 게이트웨이 접속포트(이하 접속포트라 함.)에 대한 정보를 접속중계서버로 송신하고 이러한 공인IP주소 및 접속포트로 접속중계서버가 접속토록 요청한다. 접속중계서버는 네트워크 카메라 1이 보내온 UDP 패킷의 공인IP주소 및 접속포트를 사용하여 UDP 확인패킷을 게이트웨이로 보내고, 게이트웨이는 NAT테이블에 저장된 매핑정보를 기준으로 UDP 확인패킷을 네트워크 카메라 1로 송신하게 된다. 네트워크 카메라 1은 접속중계서버가 보내온 UDP 확인패킷을 수신하고 난 후 다시 UDP등록요청 패킷을 접속중계서버에 송신하고(단계 R40), 접속중계서버는 UDP등록요청패킷의 헤드에 존재하는 공인IP주소를 IP주소로, UDP포트번호에 접속포트의 번호를, TCP포트번호에는 0을, 등록요청 패킷내에 포함된 식별ID와 함께 등록한다.
이때, 접속중계서버에 등록되는 네트워크 카메라 1의 정보는 다음과 같은 내용을 포함한다.
식별ID : 네트워크 카메라 1의 MAC
IP : 211.104.124.158
TCP포트 : 0
UDP포트 : 19194
이하 UDP포트나 TCP포트의 번호를 0으로 설정하는 의미는 해당 포트로 접속이 불가능하다는 것을 뜻한다.
여기서, 네트워크 카메라 1의 식별ID는 자신의 네트워크 인터페이스 카드의 MAC주소나 GUID등 뿐만 아니라 사용자가 임의로 선택하여 부여한 ID를 사용할 수 있고, 이러한 식별ID는 접속중계서버에서 네트워크 카메라 1을 검색할 때 사용하게 된다. 이러한 식별ID는 꼭 유일한 값이 될 필요는 없으며, 유일하다면 검색시 하나의 네트워크 카메라 1만이 검색될 것이며, 그렇지 않다면 동일한 식별ID를 가진 다른 네트워크 장치가 동시에 검색될 것이다. 사용자는 자신이 원하는 네트워크 장치를 IP주소 등을 참고하여 적절히 선택할 수 있을 것이다.
UDP접속을 사용함에 따라 게이트웨이에 NAT테이블과 같은 매핑 정보가 보관되어야 하는 경우, 네트워크 카메라 1이나 접속중계서버는 에이징 타임내에 게이트웨이로 더미패킷을 송출하여 매핑정보가 삭제되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 매핑정보가 삭제되지 않게 하기 위해서는 게이트웨이에서 네트워크 카메라 1의 매핑정보를 삭제하지 않도록 설정할 수도 있고, 제1네트워크 카메라가 주기적으로 접속중계서버에 접속하여 등록정보를 갱신하는 방법도 사용할 수 있다.
만일 네트워크 카메라 1이 방화벽 등에 의해 UDP 확인패킷을 일정 시간내에 수신하지 못하면, UDP패킷을 수차례 더 접속중계서버로 보내어 접속중계서버가 네트워크 카메라 1로 UDP확인패킷을 보내주도록 요청하고, 계속해서 접속중계서버로부터 UDP확인패킷을 수신하지 못하면 네트워크 카메라 1은 UDP 접속방식으로는 접속이 불가능하다고 판단한다. 다시 네트워크 카메라 1은 접속중계서버가 TCP확인패킷을 네트워크 카메라1의 TCP포트로 송신하도록 요청하는 내용이 포함된 패킷을 송신한다.(단계 R50)
접속중계서버는 송신된 네트워크 카메라 1의 공인 IP주소와 접속포트로 TCP접속을 시도하게 된다. 공인IP주소를 사용하는 네트워크 카메라 1은 접속중계서버로부터 TCP확인패킷을 수신하게 되며, 자신의 정보를 접속중계서버에 등록하도록 접속중계서버에 요청하게 된다.(단계 R60)
이때, 접속중계서버에 등록되는 네트워크 카메라 1의 정보는 다음과 같은 내용을 포함한다.
식별ID : 네트워크 카메라 1의 MAC
공인IP : 211.104.124.158
TCP포트 : 9090
UDP포트 : 0
게이트웨이에서 네트워크 카메라 1로 포트 포워딩을 해주도록 설정된 경우에는 외부의 네트워크 장치들이 접속중계서버에 등록된 네트워크 카메라 1의 정보를 사용하여 직접 네트워크 카메라 1로 접속이 가능하다.
만일 방화벽이 존재하는 등의 이유로 네트워크 카메라 1이 접속중계서버로 부터의 TCP접속 요청을 일정 시간내에 받지 못하게 되면, 네트워크 카메라 1은 다시 접속중계서버로 자신이 UDP수신 및 TCP접속자체가 불가능하다는 것을 등록하라는 요청을 송신하게 된다.(단계 R70) 이때 네트워크 카메라 1은 접속중계서버로 TCP연결을 형성하고 유지하게 된다. 방화벽이 있거나 사설IP주소를 가지더라도 방화벽 내부 및 게이트웨이의 중계를 통하여 먼저 내부에서 외부로 접속하는 경우에는 TCP접속이 가능한 것은 이미 알려진 바와 같다. 접속중계서버는 네트워크 카메라 1의 정보를 등록하고 TCP연결을 유지하게 된다.
이때, 접속중계서버에 등록되는 네트워크 카메라 1의 정보는 다음과 같다.
식별ID : 네트워크 카메라 1의 MAC
공인IP : 211.104.124.158
TCP포트 : 0
UDP포트 : 0
한편 네트워크 카메라 1이 공인 IP주소를 가지는 경우에는 접속중계서버에 공인 IP주소와 접속포트를 제공함으로써 접속이 가능한 것은 자명한 사실이다. 네트워크 카메라 1의 IP주소가 고정 IP주소이든 유동 IP주소이든지에도 상관이 없다. 왜냐하면 유동IP주소라 할지라도 네트워크 카메라 1이 네트워크에 접속하고 다른 네트워크 장치의 호출을 대기하고 있는 상태에서는 부여받은 IP주소가 변하지 않기 때문이다.
한편 접속중계서버는 공인/고정 IP주소를 가지는 것으로, TCP접속 및 UDP접속이 가능하여 각종 네트워크 장치의 등록요청에 응답하고, 상기 네트워크 장치들의 접속정보를 저장하며, 또한 다른 네트워크 장치의 검색요청에 응답하며, 검색된 네트워크 장치의 접속정보를 제공하게 된다.
다음으로 제2네트워크 장치가 자신의 접속정보와 제1네트워크 장치의 접속정보에 따라 결정되는 통신방법에 따라 제1네트워크 장치와 연결되어 데이터를 교환하는 접속단계에 대하여 설명한다.
보다 상세하게는 본 발명의 접속단계는 제2네트워크 장치가 자신이 수신가능한 IP주소와 포트로 데이터를 송신해줄 것을 제1네트워크 장치에게 요청하는 단계와, 데이터의 송신을 요청받은 제1네트워크 장치가 데이터를 송신하고 이를 제2네트워크가 수신하는 단계로 구성된다.
이를 보다 상세히 설명하자면, 제2네트워크 장치가 접속중계서버로 부터 제1네트워크 장치를 검색하여 연결을 시도하고자 할 때, 제1네트워크 장치의 접속정보중 UDP포트와 TCP포트가 모두 0으로 설정되어 있으면 제2네트워크 장치가 접속중계서버를 거쳐 제1네트워크 장치로 데이터의 송출을 요청하도록 하고, 그렇지 않으면 제1네트워크 장치로 직접 데이터의 송출을 요청하게 되는 단계와,
송출요청 패킷을 받은 제1네트워크 장치는 송출요청 패킷내에 저장된 제2네트워크장치의 접속정보에 따라 제2네트워크 장치의 접속정보중 UDP포트와 TCP포트가 모두 0으로 설정되어 있으면 접속중계서버로 데이터를 송출하여 제2네트워크 장치로 보내주도록 하고, 그렇지 않으면 제2네트워크 장치로 직접 데이터를 송출하고 제2네트워크장치는 이를 수신하는 단계로 구성된다.
이를 본 발명의 일 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
이 실시예에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 사설 네트워크 2에 접속된 데스크탑 컴퓨터 3이 사설 네트워크 1에 접속된 네트워크 카메라 1로부터 화상데이터를 수신받는 과정을 설명한다. 제1네트워크 장치는 사설 네트워크 1에 접속된 네트워크 카메라 1이며, 제2네트워크 장치는 사설 네트워크 2에 접속된 데스크탑 컴퓨터 3이다.
사설 네트워크 2에 접속된 데스크탑 컴퓨터 3은 상기 네트워크 카메라 1이 접속중계서버에 자신을 등록하는 방법과 동일한 방법으로 접속중계서버에 자신의 접속정보를 등록하게 된다.
데스크탑 컴퓨터 3과 네트워크 카메라 1은 UDP수신가능, TCP접속가능, UDP/TCP모두 불가능한 3가지 상태중 어느 한 상태로 접속중계서버에 등록되어 있으며, 따라서 상호간의 접속형태는 도 3과 같이 모두 9가지 경우가 있다.
먼저 데스크탑 컴퓨터 3과 네트워크 카메라 1이 모두 UDP수신이 가능한 경우(경우 1)에 통신이 이루어지는 방법은 다음과 같다(도 4 참조). ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 데스크탑 컴퓨터 3에게 제공한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호를 19194로 등록하고 TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 UDP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. 따라서 ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1이 UDP패킷을 자신에게 송신하도록 요청하고, ④ 네트워크 카메라 1은 그 요청에 응답함으로써 상호간에 UDP 패킷을 교환하는 형태의 통신이 이루어지게 된다.
네트워크 카메라 1은 TCP접속만이 가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3은 UDP수신이 가능한 경우(경우 2)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다(도 5 참조). ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 데스크탑 컴퓨터 3에게 제공한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호는 0으로, TCP포트의 번호는 9090으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 TCP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1에게 먼저 TCP포트로 연결하여 UDP패킷을 데스크탑 컴퓨터 3의 UDP포트로 데이터를 보내 줄 것을 요청하고, ④ 네트워크 카메라 1은 데스크탑 컴퓨터 3의 요청에 응답하여 데스크탑 컴퓨터 3으로 데이터를 송신함으로서 상호간에 통신이 이루어지게 된다. 네트워크 카메라 1은 UDP패킷의 수신이 안될 뿐 UDP패킷의 송신은 가능하기 때문에 네트워크 카메라 1은 데스크탑 컴퓨터 3이 수신할 수 있는 UDP패킷을 송신하는 것이 가능하게 되는 것이다.
네트워크 카메라 1은 TCP접속 뿐만 아니라 UDP수신이 모두 불가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3은 UDP접속이 가능한 경우(경우 3)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 6 참조)
이하 도면에서 접속중계서버와 접선으로 연결된 네트워크 카메라 1이나 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버와 TCP연결이 유지되고 있음을 나타낸다.
① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 UDP포트의 번호는 0으로, TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크카메라 1의 접속정보에 따라 데스크탑 컴퓨터 3이 네트워크 카메라 1로 직접 패킷전송을 할 수 없다고 판단하고 데스크탑 컴퓨터 3에게 접속중계서버 자신의 접속정보를 보내준다. ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버가 네트워크 카메라 1인 것으로 인식하며 패킷을 송출하도록 요청하게 되지만, 실제로는 접속중계서버에게 이러한 요청이 전달되게 된다. ④이러한 요청을 수신한 접속중계서버는 네트워크 카메라 1에게 데스크탑 컴퓨터 3의 등록된 접속정보를 통지하고 데스크탑 컴퓨터 3으로 UDP패킷을 송출하여 줄 것을 요청하게 되고, ⑤ 네트워크 카메라 1은 접속중계서버로부터 통지받은 접속정보에 따라 데스크탑 컴퓨터 3으로 UDP패킷을 직접 송신하게 된다.
네트워크 카메라 1은 UDP수신이 가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3은 TCP접속만이 가능한 경우(경우 4)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 7참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 데스크탑 컴퓨터 3에게 제공한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호는 19194으로, TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 UDP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. ③데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1의 공인 IP주소와 접속포트로 UDP패킷을 송신하면서 데스크탑 컴퓨터 3의 TCP포트로 접속하여 줄 것을 요청하고, ④ 네트워크 카메라 1은 데스크탑 컴퓨터 3의 요청에 따라 데스크탑 컴퓨터 3의 TCP포트로 접속함으로써 상호간에 통신이 이루어지게 된다.
먼저 데스크탑 컴퓨터 3과 네트워크 카메라 1이 모두 외부에서 TCP접속만이 가능한 경우(경우 5)에 통신이 이루어지는 방법은 다음과 같다.(도 8참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색한 다음, ② 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 획득한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호를 0으로 등록하고 TCP포트의 번호는 9090으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 TCP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. 따라서 ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1의 TCP포트로 접속하고 네트워크 카메라 1과 TCP연결이 이루어지며 이러한 TCP연결에 따라 상호간에 TCP 패킷을 교환하는 형태의 통신이 이루어지게 된다.
네트워크 카메라 1은 TCP접속 뿐만 아니라 UDP수신이 모두 불가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3은 TCP접속만이 가능한 경우(경우 6)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 9 참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 UDP포트의 번호는 0으로, TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크카메라 1의 접속정보에 따라 데스크탑 컴퓨터 3이 네트워크 카메라 1로 직접 패킷전송을 할 수 없다고 판단하고 데스크탑 컴퓨터 3에게 접속중계서버 자신의 접속정보를 보내준다. ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버가 네트워크 카메라 1인 것으로 인식하며 패킷을 송출하도록 요청하게 되지만, 실제로는 접속중계서버에게 이러한 요청이 전달되게 된다. ④이러한 요청을 수신한 접속중계서버는 네트워크 카메라 1에게 데스크탑 컴퓨터 3의 등록된 접속정보를 통지하고 데스크탑 컴퓨터 3으로 TCP패킷을 송출하여 줄 것을 요청하게 되고, ⑤ 네트워크 카메라 1은 중계서버로 부터 통지받은 접속정보에 따라 데스크탑 컴퓨터 3으로 TCP접속을 시도하고 TCP패킷을 직접 송신하게 된다.
네트워크 카메라 1이 UDP수신이 가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3이 TCP접속 뿐만 아니라 UDP수신이 모두 불가능한 경우(경우 7)에, 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 10참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 데스크탑 컴퓨터 3에게 제공한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호는 19194으로, TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 UDP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. ③데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1의 공인 IP주소와 접속포트로 UDP패킷을 송신하면서 접속중계서버를 거쳐 자신에게 데이터를 보내줄 것을 요청한다. ④ 네트워크 카메라 1은 접속중계서버로 요청된 데이터를 송출하면서 데스크탑 컴퓨터 3으로 데이터를 중계해 줄 것을 요청하게 된다. ⑤ 접속중계서버는 데스크탑 컴퓨터 3과 형성되어 있는 TCP연결을 통하여 데스크탑 컴퓨터 3에게 네트워크 카메라 1로부터 수신된 데이터를 송출하게 된다.
네트워크 카메라 1이 TCP접속이 가능하고, 데스크탑 컴퓨터 3이 TCP접속 뿐만 아니라 UDP수신이 모두 불가능한 경우(경우 8)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 11참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 검색된 네트워크 카메라 1의 공인IP주소와 접속포트에 대한 정보를 데스크탑 컴퓨터 3에게 제공한다. 이때 상기와 같이 UDP포트의 번호는 0으로, TCP포트의 번호는 9090으로 등록되어 있는 네트워크 카메라 1의 접속정보로부터 네트워크 카메라 1에 접속하기 위해서는 TCP포트를 사용하여야 함을 데스크탑 컴퓨터 3이 인식하게 된다. ③데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1의 TCP포트로 접속하고 네트워크 카메라 1은 이 접속을 허용함에 따라 상호간에 TCP 패킷을 교환하는 형태의 통신이 이루어지게 된다.
네트워크 카메라 1과 데스크탑 컴퓨터 3이 TCP접속 뿐만 아니라 UDP수신이 모두 불가능한 경우(경우 9)에 통신이 이루어 지도록 하는 방법은 다음과 같다.(도 12참조) ① 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버에서 자신이 접속하고 하는 네트워크 카메라 1를 IP주소 또는 식별ID 등과 같은 정보를 사용하여 검색하고 접속중계서버로부터 네트워크 카메라 1의 접속정보를 보내줄 것을 요청하게 된다. ② 접속중계서버는 UDP포트의 번호는 0으로, TCP포트의 번호는 0으로 등록되어 있는 네트워크카메라 1의 접속정보에 따라 데스크탑 컴퓨터 3이 네트워크 카메라 1로 직접 패킷전송을 할 수 없다고 판단하고 데스크탑 컴퓨터 3에게 접속중계서버 자신의 접속정보를 보내준다. ③ 데스크탑 컴퓨터 3은 접속중계서버가 네트워크 카메라 1인 것으로 인식하며 패킷을 송출하도록 요청하게 되지만, 실제로는 접속중계서버에게 이러한 요청이 전달되게 된다. ④이러한 요청을 수신한 접속중계서버는 네트워크 카메라 1에게 접속중계서버로 패킷을 송출토록 요청하고 ⑤네트워크 카메라 1이 접속중계서버로 패킷을 송출하면, ⑥접속중계서버는 수신된 패킷을 데스크탑 컴퓨터3으로 송신함으로써, 데스크탑 컴퓨터 3은 네트워크 카메라 1로부터 패킷을 중계받게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명을 통하여 원격지에서 자신의 집이나 사무실의 상태를 네트워크 카메라를 사용하여 감시하는데 적용될 수 있다. 또한, 네트워크 장치 2는 수신가능한 IP주소와 다수의 식별ID와 포트를 설정하여 다수의 네트워크 장치 1로 부터 데이터를 받을 수 있으며, 이 경우에는 건물이나 보안분야에도 본 발명이 사용될 수 있는 것이다.
그러나 본 발명을 통하여 교환되는 데이터는 상기 실시예의 화상데이터에 한정되지 않고, 인터넷을 응용하는 모든 데이터 타입은 본 발명을 통해 네트워크 장치간에 교환될 수 있으며 패킷내에는 수신하는 네트워크 장치에 대한 명령을 포함할 수 있다.
따라서 화상진료, 인터넷 전화, 메신저와 같은 P2P 응용분야에 다양하게 적용될 수 있을 것이다.
접속중계서버에서 네트워크 장치를 검색할 때는 로그인 정보를 따라 한정된 네트워크 장치만을 검색하는 등의 보안장치를 함께 구성할 수 있을 것이다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 보호범위는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되어야 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기한 본 발명의 목적을 달성하는 것 이외에 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 자신의 접속정보에 따라 접속중계서버가 접속가능 여부를 확인한 후 접속정보를 등록하게 되므로, 등록된 네트워크 장치는 어떤 경우에라도 접속이 가능한 잇점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 대부분의 경우 네트워크 장치 간의 데이터 전송이 직접 이루어지므로 접속중계서버의 접속중계서버의 부하를 줄일 수 있으며 전송효율 역시 높일 수 있다.
본 발명에 의하면, 접속중계서버에 자신이 수신가능한 최소한의 접속정보만을 저장하기 때문에 접속중계서버의 저장용량을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 다양한 네트워크 환경을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 네트워크 장치가 접속중계서버에 접속정보를 등록하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도3은 본 발명이 적용되는 네트워크 장치들이 구성되는 접속상태를 나타낸 도면이다.
도4 내지 도12는 본 발명이 적용되는 네트워크 장치들 간의 접속방법을 나타낸 도면이다.

Claims (6)

  1. 인터넷에 접속가능한 제1네트워크 장치가 자신에게 접속가능한 포트를 선정하여 접속중계서버로 접속을 요청하는 단계와, 접속중계서버가 제1네트워크 장치의 접속요청에 따라 제1네트워크 장치로 접속을 시도하는 단계와, 제1네트워크 장치가 접속중계서버의 접속시도 결과에 따라 결정되는 자신의 접속정보를 접속중계서버에 등록요청하고 접속중계서버가 상기 접속정보를 등록하는 단계로 이루어진 등록단계와;
    상기 등록단계에 따라 접속중계서버에 접속정보를 등록한 제2네트워크 장치가 제1네트워크장치를 접속중계서버에서 검색하고, 제1네트워크 장치의 접속정보를 획득하는 검색단계와;
    제2네트워크 장치는 자신의 접속정보와 제1네트워크 장치의 접속정보에 따라 결정되는 통신방법에 따라 제1네트워크와 연결되어 데이터를 교환하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 등록단계는 제1네트워크 장치가 외부로 부터의 UDP 및 TCP접속을 대기하는 포트를 설정하고 접속중계서버로 포트번호를 통지하여 제1네트워크 장치로 접속토록 요청하는 단계와, 접속중계서버는 요청된 패킷으로 부터 접속요청된 포트번호와 IP주소를 추출하여 제1네트워크 장치로 확인패킷을 송출하면서 접속을 시도하는 단계와, 접속중계서버로 부터 확인패킷을 수신한 제1네트워크 장치가 다시 접속중계서버로 등록요청 패킷을 송신하거나, 접속중계서버로 부터 확인패킷을 수신하지 못한 제1네트워크 장치는 접속중계서버로 하여금 다른 프로토콜과 포트번호를 선택하여 확인패킷을 송신하도록 요청하고 그 확인패킷을 수신하면 다시 접속중계서버로 등록요청패킷을 송신하거나, 다시 선택한 프로토콜에 의해서도 접속중계서버로부터의 확인패킷 수신이 실패하면 접속중계서버와 TCP접속을 형성하여 접속 불가능하다는 정보를 포함한 등록요청 패킷을 송신하는 단계와, 접속중계서버는 제1네트워크 장치로 부터 수신된 등록요청 패킷의 내용에 따라 제1네트워크 장치의 접속정보를 저장하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접속단계는 제2네트워크 장치가 자신이 수신가능한 IP주소와 포트로 데이터를 송신해줄 것을 제1네트워크 장치에게 요청하는 단계와, 데이터의 송신을 요청받은 제1네트워크 장치가 데이터를 송신하고 이를 제2네트워크가 수신하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 접속단계는 제2네트워크 장치가 접속중계서버로 부터 제1네트워크 장치를 검색하여 연결을 시도하고자 할 때, 제1네트워크 장치의 접속정보중 UDP포트와 TCP포트가 모두 0으로 설정되어 있으면 제2네트워크 장치가 접속중계서버를 거쳐 제1네트워크 장치로 데이터의 송출을 요청하도록 하고, 그렇지 않으면 제1네트워크 장치로 직접 데이터의 송출을 요청하게 되는 단계와,
    송출요청 패킷을 받은 제1네트워크 장치는 송출요청 패킷내에 저장된 제2네트워크장치의 접속정보에 따라 제2네트워크 장치의 접속정보중 UDP포트와 TCP포트가 모두 0으로 설정되어 있으면 접속중계서버로 데이터를 송출하여 제2네트워크 장치로 보내주도록 하고 그렇지 않으면 제2네트워크 장치로 직접 데이터를 송출하고 제2네트워크장치는 이를 수신하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
  5. 제1항에 있어서, 제2네트워크 장치는 수신가능한 IP주소와 다수의 식별ID와 포트를 접속중계서버에 등록하여, 다수의 제1네트워크 장치로부터 각각 데이터을 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
  6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 제1네트워크 장치 또는 제2네트워크 장치가 게이트웨이를 통하여 인터넷에 접속하여 UDP패킷을 수신하는 경우에는, 게이트웨이에 더미패킷을 송출하여 NAT테이블이 삭제되지 않도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치의 통신방법.
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CN102088453A (zh) * 2010-01-29 2011-06-08 蓝盾信息安全技术股份有限公司 一种控制主机接入的方法、系统及装置
CN105979405A (zh) * 2016-06-24 2016-09-28 浙江宇视科技有限公司 访问视频设备的方法及装置

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