KR20060068536A - 전송 노드의 주소 체계 구조, 이 주소 체계를 이용한라우팅 헤더 설정 및 패킷 데이터 전송 방법 - Google Patents

전송 노드의 주소 체계 구조, 이 주소 체계를 이용한라우팅 헤더 설정 및 패킷 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유선 네트워크에서 전송 노드의 물리적인 위치를 용이하게 파악하고 네트워크상의 악성 공격에 강한 보안성이 있는 전송 노드의 주소 체계 구조 및 이 전송 노드의 주소 체계 구조를 기반으로 한 전송 노드의 주소 할당 방법을 제공하고, 유선 네트워크에서 라우팅을 설정하고 패킷 데이터를 전송할 때, 전송 노드의 패킷 헤더 분석 시간을 줄이고 빠른 라우팅을 할 수 있도록, 전송 노드의 주소 체계 구조를 이용한 라우팅 헤더 설정 방법 및 패킷 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전송 노드의 주소 체계 구조는, 네트워크의 최하위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보부터 네트워크의 최상위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보까지 물리적으로 연결된 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 순차적으로 포함하고, 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보는 동일한 길이를 갖는다.

Description

전송 노드의 주소 체계 구조, 이 주소 체계를 이용한 라우팅 헤더 설정 및 패킷 데이터 전송 방법{Addressing scheme of forwarding node, and method for setting routing header and transmitting packet data using the addressing architecture}
도 1은 본 발명에 따른 전송 노드의 주소 체계 구조를 기반으로 한 유선 네트워크의 구조 예이다.
도 2는 도 1의 유선 네트워크에 접속된 전송 노드들의 주소 체계 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전송 노드의 주소 체계 구조로 전송 노드의 주소를 할당하는 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 라우팅 헤더 설정 방법의 동작 흐름도이다.
도 5는 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 동일한 영역으로 파악된 경우에, 본 발명에 따른 라우팅 헤더의 구조도이다.
도 6은 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 2로 연결되는 경우에, 본 발명에 따른 라우팅 헤더의 구조도이다.
도 7은 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 3으로 연결되는 경우에, 본 발명에 따른 라우팅 헤더의 구조도이다.
도 8은 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 4로 연결되는 경우에, 본 발명에 따른 라우팅 헤더의 구조도이다.
도 9는 본 발명에 따른 패킷 데이터 전송 방법의 동작 흐름도이다.
본 발명은 전송 노드의 주소 체계 구조, 이 주소 체계를 이용한 라우팅 헤더(routing header) 설정 및 패킷 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 특히, 단일 유선 네트워크에서 전송 노드의 주소 체계 구조와 이 주소 체계를 이용한 라우팅 헤더 설정 및 패킷 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
단일 유선 네트워크의 예로서 단일 AS(Autonomous System) 망을 들 수 있다. 단일 AS 망은 명확하게 정의된 라우팅 정책 하에서 하나 이상의 네트웍운영자들에 의해 운영되는 하나 이상의 IP(Internet Protocol) 프리픽스를 가진 네트워크의 그룹이다. 이러한 유선 네트워크에 속한 전송 노드들의 주소는 IPv4(Internet Protocol Version 4)의 주소 고갈을 해소하기 위하여 제안된 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소 체계를 기반으로 할당되는 추세이다.
IPv6 주소 체계를 기반으로 전송 노드들의 주소가 할당된 유선 네트워크에서 데이터 라우팅은 전송 노드들이 패킷 헤더에 실리는 소스 노드의 IPv6 주소와 목적지 노드의 IPv6 주소를 기반으로 데이터 전송시 사용하고자 하는 라우팅 프로토콜에 따라 라우팅 데이블을 참조하여 다음 전송 노드로 데이터를 전송하는 방식으로 이루어진다.
따라서, 상기 패킷 데이터가 수신되면, 전송 노드는 라우팅 헤더에 포함되어 있는 IPv6의 목적지 주소를 분석하고, 라우팅 테이블을 참조하여 다음 전송 노드의 IPv6주소로 상기 라우팅 헤더에 실려 있는 상기 전송 노드로 가는 포트로 데이터를 전송하며 이러한 라우팅 헤더의 분석은 데이터가 목적지 노드에 도달할 때까지 반복적으로 수행된다.
그러나, 이 방식의 문제점은 첫째로 라우팅 프로토콜에 따라 그에 알맞은 상기 전송 노드로 연결되는 전송 노드의 포트 인터페이스를 라우팅 테이블에서 찾아야 한다. 이는 하나의 목적지로 가기 위한 상기 전송노드는 사용되는 프로토콜에 따라 다른 경우가 있기 때문이다. 두 번째는 각 전송 노드들이 전체 네트워크를 구성하는 모든 전송 노드들의 IPv6 주소 정보와 그들을 목적지로 하는 라우팅 정보를 사용되는 라우팅 프로토콜에 기반하여 라우팅 테이블에 포함하고 있어야 하므로 사용되는 관리되는 AS망이 커질수록 혹은 라우팅 프로토콜에 참여하는 전송 노드의 수가 증가 할수록 라우팅 테이블의 크기와 상기 라우팅 테이블의 검색 시간이 증가한다는 문제점이 있다.
또한, 패킷 데이터가 전송되는 경로상에 전송 노드의 개수가 많으면, 각 전송 노드별로 상술한 바와 같이 128비트의 목적지 주소의 최소한 프리픽스로 설정된 비트수 만큼 분석과정을 수행하여야 하므로, 각 전송 노드들의 입력 버퍼에 부하가 걸려 전송 노드들의 처리 능력이 저하될 뿐 아니라, 네트워크 부하를 증가시켜 네트워크 성능을 저하시킨다.
그리고, 전송 노드들의 주소가 상술한 바와 같이 IPv6 주소 체계를 기반으로 하므로, 노드들의 IPv6 주소를 목적지로 하는 네트워크상의 악성 공격에 취약하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유선 네트워크에서 전송 노드의 물리적인 위치를 용이하게 파악하고 네트워크상의 악성 공격에 강한 보안성이 있는 전송 노드의 주소 체계 구조 및 이 전송 노드의 주소 체계 구조를 기반으로 한 전송 노드의 주소 할당 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 유선 네트워크에서 라우팅을 설정하고 패킷 데이터를 전송할 때, 라우팅 프로토콜을 사용하지 않고, 각 전송 노드에서 사용되는 라우팅 테이블의 사이즈를 줄여 전송 노드의 패킷 헤더 분석 시간을 줄이고 빠른 라우팅을 가능하게 하는 라우팅 헤더 설정 방법 및 패킷 데이터 전송 방법을 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에 있어서, 상기 네트워크의 최하위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보부터 상기 네트워크의 최상위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보까지 물리적으로 연결된 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 순차적으로 포함하고, 상기 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보는 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 체계 구조를 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에 있어서, 상기 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소를 암호화하는 단계; 상기 암호화된 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소로부터 상기 전송 노드의 식별 정보를 검출하는 단계; 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서 상기 검출된 식별 정보의 중복 사용여부를 체크하는 단계; 상기 검출된 식별 정보가 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서 중복 사용되지 않는 것으로 판단되면, 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서의 라우팅 테이블과 상기 검출된 식별 정보를 기반으로 상기 네트워크상에서 상기 전송 노드의 주소를 할당하는 단계를 포함하는 전송 노드 주소 할당 방법을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에 있어서, 상기 패킷 데이터를 수신할 목적지 노드로부터 암호화된 주소를 수신하는 단계; 상기 패킷 데이터를 송출할 소스 노드와 상기 목적지 노드간의 망 구성을 확인하는 단계; 상기 망 구성을 확인한 결과, 상기 소스 노드와 상기 목적지 노드가 서로 다른 영역에 존재하면, 상기 소스 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역과 상기 목적지 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역을 통해 패킷 데이터가 전송되도록 상기 라우팅 헤더를 설정하는 단계를 포함하는 라우팅 헤더 설정 방법을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에 있어서, 수신되는 패킷 데이터에 포함된 라우팅 헤더를 분석하는 단계; 상기 라우팅 헤더의 최초 전송 노드 식별 정보와 자신의 식별 정보가 일치하는지 체크하는 단계; 상기 최초 전송 노드 식별 정보와 자신의 식별 정보가 일치하면, 상기 라우팅 헤더에 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하는지 체크하는 단계; 상기 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하면, 상기 라우팅 헤더에서 상기 최초 전송 노드의 식별 정보를 삭제하고, 상기 다음 전송 노드의 식별 정보를 목적지로 하여 패킷 데이터를 전송하는 단계; 상기 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하지 않으면, 상기 라우팅 헤더에서 상기 최초 전송 노드의 식별 정보를 삭제하고, 상기 수신된 패킷 데이터를 처리하는 단계; 상기 최초 전송 노드 식별 정보가 자신의 식별 정보와 일치하지 않으면, 상기 최초 전송 노드 식별 정보를 목적지로 하여 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 패킷 데이터 전송 방법을 제공한다.
이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전송 노드의 주소 체계 구조를 기반으로 한 유선 네트워크의 구조 예로서, 레벨 영역을 4 레벨(또는 계층, 이하 설명의 편의를 위하여 레벨로 정의함)로 구분한 경우이다. 이는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 노드의 주소 체계 구조가 IPv6의 주소 길이와 같이 128비트로 한정하면서 각 레벨별 전송 노드의 식별 정보를 도 2와 같이 32비트씩 할당하도록 되어 있기 때문이다.
도 1에서의 레벨 영역들(101 ∼113)은 적어도 하나의 전송 노드(forwarding node)가 접속된 네트워크 영역으로, 제 1 제어노드(primary control node)와 제 2 제어 노드(secondary control node)를 더 포함한다. 제 2 제어 노드는 백업용 제어 노드이다. 제어노드들는 해당되는 레벨 영역의 라우팅 테이블을 갖고 있다. 또한, 각 레벨 영역들은 하나의 하위 레벨 영역에 대해 하나의 전송 노드를 통해 패킷 데이터를 송수신하도록 구성된다.
도 2는 도 1의 유선 네트워크에 접속된 전송 노드들에 할당되는 주소 체계 도로서, 유선 네트워크에서 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 포함되는 레벨에 따라 분류하여 정의한 것이다.
도 2를 참조하면, 도 1의 유선 네트워크에서 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 레벨 1(또는 계층 1)에 속하는 경우에, 전송 노드의 주소는 최상위 32비트에 자신의 노드 식별정보가 할당되고, 다음 32비트에 상기 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 2(또는 계층 2)의 전송 노드의 식별 정보가 할당되고, 다음 32비트에 상기 레벨 2의 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 3(또는 계층 3)의 전송 노드의 식별 정보가 할당되고, 마지막 32비트에 상기 레벨 3의 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 4(또는 계층 4)의 전송 노드의 식별 정보가 할당된다.
유선 네트워크에서 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 레벨 2에 속하는 경우에, 전송 노드의 주소는 최상위 32비트에 '0'이 패딩(padding)된다. 이는 상기 전송 노드가 레벨 2에 속하므로, 자신의 식별 정보가 두 번째 32비트 구간에 실리기 때문이다. 따라서, 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 레벨 2에 속하는 경우에, 자신의 식별 정보가 실리는 32비트 구간의 상위 32비트 구간은 0으로 패딩된다. 그리고, 자신의 식별 정보가 실린 32비트 구간의 하위 32비트에 상기 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 3의 전송 노드의 식별 정보가 할당되고, 마지막 32비트에 상기 레 벨 3의 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 4의 전송 노드의 식별 정보가 할당된다.
유선 네트워크에서 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 레벨 3에 속하는 경우에, 전송 노드의 주소는 상위 64비트에 '0'이 패딩된다. 이는 상기 전송 노드가 레벨 3에 속하기 때문이다. 따라서 3번째 32비트 구간에 자신의 식별 정보가 할당되고, 자신의 식별 정보가 실린 비트 구간의 하위 32비트에 상기 전송 노드가 연결되어 있는 레벨 4의 전송 노드의 식별 정보가 할당된다.
유선 네트워크에서 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 레벨 4에 속하는 경우에, 전송 노드의 주소는 상위 96비트에 '0'이 패딩되고, 최하위 32비트에 자신의 식별 정보가 할당된다.
이와 같이 본 발명에 따른 전송 노드의 주소 체계는 유선 네트워크의 최하위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보부터 최상위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보까지 각 레벨의 전송 노드의 식별 정보를 32비트 단위로 순차적으로 정의한다.
또한, 전송 노드의 주소에서 자신의 식별 정보가 실리는 구간은 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크에서 속한 레벨에 따라 결정된다. 즉, 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크에서 최하위 레벨(또는 레벨 1)이면, 최초 32비트 구간에 자신의 식별 정보가 정의된다. 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크에서 레벨 2이면, 2 번째 32비트 구간에 자신의 식별 정보가 정의된다. 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크에서 레벨 3이면, 3번째 32비트 구간에 자산의 식별 정보가 정의된다. 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크 에서 레벨 4이면, 마지막 32비트 구간에 자신의 식별 정보가 정의된다.
또한, 도 1의 레벨 1 영역1(level 1 area1)(101)에 포함되는 전송 노드들은 레벨 2 영역 3(104)에 포함된 하나의 전송 노드와 연결되므로, 레벨 1 영역 1(101)에 포함되는 전송 노드들의 주소는 최상위 32비트를 제외한 92비트는 동일한 값을 갖는다. 도 1의 레벨 1 영역2(102)에 포함되는 전송 노드들과 레벨 1 영역 3(103)에 포함되는 전송 노드들 역시 최상위 32비트를 제외한 92비트는 동일한 값을 갖는다.
그러나, 레벨 1 영역 1(101)에 포함되는 전송 노드들과 레벨 1 영역 2(102)에 포함되는 전송 노드들, 및 레벨 1 영역 3(103)에 포함되는 전송 노드들은 각각 연결되어 있는 상위 레벨(레벨 2 영역 3(104))의 전송 노드가 상이하므로, 레벨 1 영역 1(101)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 정의되어 있는 레벨 2의 노드 식별 정보는 레벨 1 영역 2(102) 및 레벨 1 영역 3(103)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 정의되어 있는 레벨 2의 노드 식별 정보와 상이하고, 레벨 1 영역 2(102)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 정의되어 있는 레벨 2의 노드 식별 정보는 레벨 1 영역 3(103)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 정의되어 있는 레벨 2의 노드 식별 정보와 상이하다.
도 1의 레벨 2 영역 1(108), 레벨 2 영역2(109)와 레벨 2 영역 3(104)에 포함되는 전송 노드들은 레벨 2에 속하므로, 최상위 32비트는 모두 '0'으로 패딩되고, 최하위 32비트는 동일한 값을 갖는다. 그러나, 레벨 2 영역 1(108)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 할당된 레벨 3 노드 식별 정보는 레벨 2 영역 2(109) 및 레 벨 2 영역 3(104)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 할당된 레벨 3 노드 식별 정보와 상이한 값을 갖는다. 또한, 레벨 2 영역 2(109)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 할당된 레벨 3 노드 식별 정보는 레벨 2 영역3(104)에 포함되는 전송 노드들의 주소에 할당된 레벨 3 노드 식별 정보와 상이한 값을 갖는다.
도 1의 레벨 3 영역 1(110)과 레벨 3 영역 2(112)에 포함되는 전송 노드들은 레벨 3에 속하므로, 상위 64비트가 모두 '0'으로 패딩되고, 레벨 3 영역 1(110)에 포함되는 전송 노드들의 주소는 마지막 32비트가 동일한 값을 갖고, 레벨 3 영역 2(112)에 포함되는 전송 노드의 주소는 마지막 32비트가 동일한 값을 가지나 레벨 3 영역 1(110)에 포함되는 전송 노드들이 연결된 레벨 4(113)에 속해 있는 전송 노드와 레벨 3 영역 2(112)에 포함되는 전송 노드들이 연결된 레벨 4(113)에 속해 있는 전송 노드가 상이하므로 레벨 3 영역 1(110)에 포함되는 전송 노드들의 주소와 레벨 3 영역 2(112)에 속하는 전송 노드들의 주소의 마지막 32비트는 상이한 값을 갖는다.
도 1의 레벨 4(113)에 포함되는 전송 노드들의 주소는 상위 92비트가 0으로 패딩되고, 마지막 32비트는 자신의 노드 식별 정보를 갖는다.
도 1 및 도 2는 전송 노드의 주소 길이를 IPv6와 같이 128비트로 한정하고, 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 32비트로 할당한 예이다. 그러나, 전송 노드의 주소 길이를 128비트 이상으로 설정하거나 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 32비트 보다 작게 설정하는 경우에 유선 네트워크의 물리적인 레벨은 도 1에 도시된 4 레벨보다 더 많은 수로 나뉠 수 있다. 역으로 전송 노드의 주소 길이 를 128비트 이하로 설정하거나 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 32비트 보다 크게 설정하는 경우에 유선 네트워크의 물리적인 레벨은 도 1에 도시된 4 레벨보다 더 작은 수로 나뉠 수 있다.
각 전송 노드에 연결된 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보는 전송 노드가 속해 있는 영역에 포함되어 있는 제어 노드로부터 제공된다. 즉, 레벨 1 영역 1(101)에 포함되어 있는 전송 노드는 레벨 1 영역 1(101)에 포함되어 있는 제 1 제어 노드(Primary control node)로부터 제공되는 라우팅 테이블에서 상기 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보를 얻는다.
상술한 바와 같이 유선 네트워크의 각 물리적인 레벨에 포함되어 있는 전송 노드들의 주소는 도 3에 도시된 흐름도에 의해 할당된다.
즉, 신규 전송 노드가 유선 네트워크에 접속되면(301), 유선 네트워크에 접속된 신규 전송 노드는 자신의 IPv6주소에 랜덤 시드(random seed)를 더한다(302). 그 다음, 신규 전송 노드는 SHA(Secure Hasing Algorithm)-1 방식으로 랜덤 시드가 더해진 IPv6 주소를 암호화한다(303). 이에 따라 160비트의 해쉬 값이 얻어진다.
신규 전송 노드는 160비트의 해쉬 값중 상위 32비트를 상기 신규 전송 노드의 식별정보로서 검출한다(304). 신규 전송 노드는 검출된 노드 식별정보가 동일한 레벨 영역에서 중복 사용되는지를 확인한다(305). 예를 들어, 신규 전송 노드는 공개키 방식(PKI)으로 할당된 인증키와 공개키를 이용하여 동일한 레벨 영역에 포함되어 있는 제어노드(또는 제 1 제어 노드)로 상기 검출된 노드 식별 정보의 중복성 여부를 확인할 수 있다.
상기 검출된 노드 식별정보가 동일한 레벨 영역에서 중복 사용되는 것으로 판단되면, 제 302 단계로 리턴되어 신규 전송 노드는 자신의 IPv6 주소에 랜덤 시드를 다시 더한다(306). 이 때, 이용되는 랜덤 시드는 이전에 사용된 랜덤 시드와 상이한 값을 가지므로, 제 302 단계에서 새로운 값이 얻어진다.
그러나, 상기 검출된 노드 식별정보가 동일한 레벨 영역에서 중복 사용되지 않는 것으로 판단되면, 상기 동일한 레벨 영역에 존재하는 제어 노드의 라우팅 테이블은 상기 검출된 노드 식별 정보가 포함되도록 업데이트 된다. 따라서, 신규 전송 노드는 제어노드로부터 업데이트 된 라우팅 테이블을 수신한다(307).
수신된 라우팅 테이블은 상기 신규 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 유선 네트워크에서 어떤 레벨에 속해 있는지에 따라 상기 신규 전송 노드에 연결되어 있는 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 신규 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 도 1의 유선 네트워크에서 레벨 1에 속하는 경우에, 라우팅 테이블에는 상기 신규 전송노드가 연결된 레벨 2에서의 전송 노드의 식별 정보, 상기 레벨 2의 전송 노드가 연결된 레벨 3에서의 전송 노드의 식별 정보 및 상기 레벨 3의 전송 노드가 연결된 레벨 4에서의 전송 노드의 식별 정보가 포함된다.
만약 신규 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 도 1의 유선 네트워크에서 레벨 2에 속하는 경우에, 라우팅 테이블에는 상기 신규 전송노드가 연결된 레벨 3에서의 전송 노드의 식별 정보, 상기 레벨 3에서의 전송 노드의 식별 정보가 연결된 레벨 4에서의 전송 노드의 식별 정보가 포함된다.
만약 신규 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 도 1의 유선 네트워크에서 레벨 3에 속하는 경우에, 라우팅 테이블에는 상기 신규 전송노드가 연결된 레벨 4에서의 전송 노드의 식별 정보가 포함된다.
신규 전송노드는 수신된 라우팅 테이블을 참조하여 도 2와 같은 주소 체계로 노드 주소를 할당한다(308).
그러므로, 각 전송 노드의 주소를 기반으로 도 1과 같은 유선 네트워크에서 전송 노드의 위치를 용이하게 파악할 수 있고, 랜덤 시드 및 SHA-1방식을 이용하여 암호화된 식별 정보를 이용함으로써, 각 전송 노드의 주소는 보안성을 갖는다.
한편, 소스 노드가 목적지 노드로 패킷 데이터를 전송하려면, 라우팅 헤더가 설정되어야 한다. 이를 위하여, 소스 노드는 도 4에 도시된 바와 같은 흐름도를 통해 라우팅 헤더를 설정한다.
즉, 유선 네트워크상에서 목적지 노드의 위치를 파악하고(401), IPv6 주소를 이용하여 헬로우(Hello) 메시지를 목적지 노드로 송출한다(402). 이에 따라 목적지 노드는 도 2에 정의된 바와 같이 암호화된 주소를 소스 노드로 송출하고, 소스 노드는 이를 수신한다(403).
소스 노드는 암호화된 목적지 노드의 주소와 암호화된 소스 노드의 주소를 32비트단위로 이진수 앤드(AND)연산을 수행하여 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성을 파악한다(404). 즉, 상기 이진수 앤드 연산결과, 값이 1이 나오는 32비트 값의 하위 레벨에서만 패킷 데이터가 전송되는 것으로 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성을 파악한다.
예를 들어, 상기 이진수 앤드 연산에 의해 레벨 1에 해당되는 32비트만 '0' 의 값을 갖고 나머지 96비트가 '1'의 값을 가지면, 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성은 동일한 레벨의 동일 영역으로 파악된다.
상기 이진수 앤드 연산에 의해 상위 64비트가 '0'의 값을 갖고 나머지 64비트(하위 64비트)가 '1'의 값을 가지면, 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성은 소스 노드가 연결되어 있는 레벨 2의 물리적인 영역과 목적지 노드가 연결되어 있는 레벨 2의 물리적인 영역을 경유하여 패킷 데이터를 전송하는 것으로 파악된다.
상기 이진수 앤드 연산에 의해 레벨 3에 해당되는 32비트까지(즉 상위 96비트)가 '0'의 값을 갖고 나머지 32비트가 '1'의 값을 가지면, 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성은 소스 노드가 연결되어 있는 레벨 2 및 레벨 3의 물리적인 영역과 목적지 노드가 연결되어 있는 레벨 2 및 레벨 3의 물리적인 영역을 경유하여 패킷 데이터를 전송하는 것으로 파악된다.
파악된 망 구성을 토대로 소스 노드는 전송할 패킷 데이터의 패킷 헤더에 포함되는 라우팅 헤더를 정의한다(405). 라우팅 헤더는 156비트로 정의될 수 있다.
예를 들어, 소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 동일한 영역으로 파악된 경우에, 라우팅 헤더는 도 5에 도시된 바와 같이 정의된다. 즉, 도 5는 상위 32비트는 소스 노드의 식별 정보가 정의되고, 그 다음 32비트는 목적지 노드의 식별 정보가 정의되고, 나머지 192비트는 0으로 패딩된 라우팅 헤더의 예이다. 상기 소스 노드의 식별 정보는 도 3에 도시된 바와 같은 암호화 과정을 통해 얻어진 32비트 식별 정보이고, 목적지 노드의 식별 정보는 수신된 128비트의 암호화된 주소에서 최상위 32비트의 식별 정보이다.
소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 2로 연결되는 경우에, 라우팅 헤더는 도 6에 도시된 바와 같이 정의된다. 즉, 도 6은 최초 32비트는 소스 노드의 식별 정보, 다음 32비트는 소스 노드와 연결된 레벨 2의 전송 노드의 식별 정보, 그 다음 32비트는 목적지 노드에 연결된 레벨 2 전송 노드의 식별 정보, 그 다음 32비트는 목적지 노드의 식별 정보가 정의되고, 나머지 128비트는 0으로 패딩된 라우팅 헤더의 예이다.
소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 3으로 연결되는 경우에, 라우팅 헤더는 도 7에 도시된 바와 같이 정의된다. 즉, 도 7은 최초 32비트는 소스 노드의 식별정보, 다음 32비트는 소스 노드와 연결된 레벨 2의 노드 식별 정보, 다음 32비트는 상기 레벨 2의 노드와 연결된 레벨 3의 노드 식별 정보, 다음 32비트는 목적지 노드와 연결된 레벨 2의 노드와 연결된 레벨 3의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 상기 목적지 노드와 연결된 레벨 2의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 목적지 노드의 식별 정보가 정의되고, 나머지 64비트는 0으로 패딩된 라우팅 헤더의 예이다.
소스 노드와 목적지 노드간의 망 구성이 레벨 4로 연결되는 경우에, 라우팅 헤더는 도 8에 도시된 바와 같이 정의된다. 즉 도 8은 최초 32비트는 소스 노드의 식별 정보, 다음 32비트는 소스 노드와 연결된 레벨 2의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 상기 레벨 2의 노드와 연결된 레벨 3의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 상기 레벨 3의 노드와 연결된 레벨 4의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 목적지 노드와 연결된 레벨 4의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 상기 목적지 노드와 연결된 레벨 4와 연결된 레벨 3의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 상기 레벨 3과 연결되고 목적지 노드와 연결된 레벨 2의 노드 식별 정보, 그 다음 32비트는 목적지 노드와 연결된 레벨 2의 노드 식별 정보, 마지막 32비트는 목적지 노드의 식별 정보로 정의된 라우팅 헤더의 예이다.
이와 같이 구성된 라우팅 헤더를 포함하는 패킷 데이터 전송 방법은 도 9에 도시된 바와 같이 수행된다.
즉, 패킷 데이터가 수신되면, 전송 노드는 수신된 패킷 데이터에 포함되어 있는 라우팅 헤더를 분석한다(901).
라우팅 헤더의 최초 32비트에 실려 있는 노드 식별정보가 자신의 노드 식별정보와 일치하는지 체크한다(902). 만약 최초 노드 식별 정보가 자신의 노드 식별정보와 일치하지 않으면, 최초 노드 식별 정보를 목적지로 하여 라우팅 테이블을 검색하고, 검색된 결과를 토대로 패킷 데이터를 다음 전송 노드로 전송한다(903).
그러나, 최초 노드 식별 정보가 자신의 노드 식별정보와 동일한 것으로 판단되면, 라우팅 헤더에 다음 노드 식별 정보가 존재하는지를 체크한다(904). 만약 다음 노드 식별 정보가 존재하면, 32비트의 최초 노드 식별 정보를 삭제한다(905). 그리고, 32비트의 다음 노드 식별정보를 목적지로 하여 라우팅 테이블을 검색하고, 검색된 결과를 토대로 패킷 데이터를 다음 전송 노드로 전송한다(906).
만약 904 단계에서 다음 노드 식별 정보가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 자신을 목적지 노드로 인식하고, 수신된 패킷 데이터를 처리한다(907). 이 때, 라우팅 헤더에 포함되어 있는 최초 노드 식별 정보는 삭제된다. 따라서, 라우팅 헤더 에 포함된 정보를 토대로 마지막 전송 노드에 패킷 데이터가 전송되면, 라우팅 헤더에는 어떠한 데이터로 남지 않게 된다.
본 발명에 의한 전송 노드 주소 할당 방법, 라우팅 헤더 설정 방법 및 패킷 데이터 전송 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단일 AS 망과 같은 유선 네트워크에 라우팅 경로를 설정하여 패킷 데이터를 전송할 때, 유선 네트워크에 접속되는 전송 노드의 주소를 자신의 암호화된 식별 정보와 자신과 물리적으로 연결되어 있는 최상위계층까지의 전송 노드들의 암호화된 식별 정보를 계층적으로 배열함으로써, 물 리적으로 연결된 레벨을 명확하게 구분한 유선 네트워크 토폴로지를 제공할 수 있다. 따라서, 전송 노드의 물리적인 위치를 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 전송 노드의 암호화된 식별 정보를 이용하여 전송 노드의 주소를 정의함으로써, 네트워크의 악성 공격에 강한 보안성이 있는 전송 노드의 주소를 제공할 수 있다.
그리고, 각 전송 노드들의 상기 암호화된 식별 정보를 이용하여 라우팅 헤더를 구성하고, 패킷 데이터 전송할 때, 자신의 노드 식별 정보를 삭제한 라우팅 헤더를 전송함으로써, 라우팅 프로토콜을 사용하지 않아도 되며, 전송 노드들이 데이터 라우팅을 위해 인지해야할 노드들의 수가 적어 각 전송 노드들이 사용하는 라우팅 테이블의 크기를 줄여 패킷 헤더 분석 및 패킷 헤더 변경 시간을 단축시킬 수 있다. 이로 인하여 전송 노드의 부하 및 네트워크 부하를 줄여 전송 노드의 성능 및 네트워크의 성능 개선을 기대할 수 있다.

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에 있어서 상기 전송 노드의 주소 체계 구조는,
    상기 네트워크의 최하위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보부터 상기 네트워크의 최상위 레벨에 해당되는 레벨 영역의 전송 노드의 식별 정보까지 물리적으로 연결된 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 순차적으로 포함하고,
    상기 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보는 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 체계 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크에서 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 포함되는 레벨에 따라 상기 전송 노드의 주소에서 자신의 식별 정보가 실리는 구간이 결정되는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 체계 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 상기 네트워크의 최하위 레벨에 포함되지 않으면, 상기 전송 노드의 주소에서 자신의 식별 정보가 실리는 구간의 상위 비트 구간은 0으로 패딩되는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 체계 구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 식별 정보는 상기 전송 노드의 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 암호화하여 얻은 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 체계 구조.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 식별 정보는 랜덤 시드와 SHA(Secure Hasing Algorithm)방식을 이용하여 상기 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소를 암호화하고, 상기 암호화에 의해 얻은 해쉬 값으로부터 검출된 정보인 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 체계 구조.
  6. 제 5 에 있어서, 상기 해쉬 값중 상위 32비트가 상기 식별정보로서 검출되는 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 체계 구조.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 네트워크가 상기 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 4 레벨로 구분하면, 상기 전송 노드 주소 체계는 32비트 단위로 각 레벨에서의 전송 노드의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 체계 구조.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소는 IPv6 주소인 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 체계 구조.
  9. 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에서 상기 전송 노드의 주소 할당 방법은,
    상기 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소를 암호화하는 단계;
    상기 암호화된 전송 노드의 인터넷 프로토콜 주소로부터 상기 전송 노드의 식별 정보를 검출하는 단계;
    상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서 상기 검출된 식별 정보의 중복 사용여부를 체크하는 단계;
    상기 검출된 식별 정보가 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서 중복 사용 되지 않는 것으로 판단되면, 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서의 라우팅 테이블과 상기 검출된 식별 정보를 기반으로 상기 네트워크상에서 상기 전송 노드의 주소를 할당하는 단계를 포함하는 전송 노드 주소 할당 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전송 노드의 주소 할당 단계는, 상기 네트워크에서 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 속하는 레벨에 따라 상기 전송 노드의 주소에서 자신의 식별 정보가 실리는 구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 노드 주소 할당 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 네트워크에서 상기 전송 노드가 연결된 상위 레벨 영역이 존재하면, 상기 네트워크에서 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역이 속하는 레벨, 상위 레벨 수 및 상기 전송 노드가 접속된 레벨과 상기 상위 레벨간의 물리적인 위치를 파악할 수 있도록,
    상기 전송 노드의 주소 할당 단계는, 상기 전송 노드의 식별 정보와 상기 전송 노드가 연결된 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보를 순차적으로 배열한 정보를 상기 전송 노드의 주소로서 할당하는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 할당 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 라우팅 테이블은 상기 전송 노드의 식별 정보가 상기 전송 노드가 접속된 레벨 영역에서 중복 사용되지 않는 것으로 판단되면, 업데 이트 되고, 상기 라우팅 테이블로부터 상기 전송 노드가 연결된 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 전송 노드의 주소 할당 방법.
  13. 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에서 패킷 데이터의 라우팅 헤더 설정 방법에 있어서,
    상기 패킷 데이터를 수신할 목적지 노드로부터 암호화된 주소를 수신하는 단계;
    상기 패킷 데이터를 송출할 소스 노드와 상기 목적지 노드간의 망 구성을 확인하는 단계;
    상기 망 구성을 확인한 결과, 상기 소스 노드와 상기 목적지 노드가 서로 다른 영역에 존재하면, 상기 소스 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역과 상기 목적지 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역을 통해 패킷 데이터가 전송되도록 상기 라우팅 헤더를 설정하는 단계를 포함하는 라우팅 헤더 설정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 라우팅 헤더는 상기 소스 노드의 식별 정보, 상기 소스 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보, 상기 목적지 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보, 및 상기 목적지 노드의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우팅 헤더 설정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 소스 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨은 상 기 네트워크에서 상기 소스 노드가 접속된 레벨 영역의 레벨에 따라 결정되고, 상기 목적지 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨은 상기 네트워크에서 상기 목적지 노드가 접속된 레벨 영역의 레벨에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 라우팅 헤더 설정 방법.
  16. 적어도 하나의 전송 노드가 접속된 레벨 영역을 계층적으로 구분한 네트워크에서 패킷 데이터 전송 방법에 있어서,
    수신되는 패킷 데이터에 포함된 라우팅 헤더를 분석하는 단계;
    상기 라우팅 헤더의 최초 전송 노드 식별 정보와 자신의 식별 정보가 일치하는지 체크하는 단계;
    상기 최초 전송 노드 식별 정보와 자신의 식별 정보가 일치하면, 상기 라우팅 헤더에 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하는지 체크하는 단계;
    상기 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하면, 상기 라우팅 헤더에서 상기 최초 전송 노드의 식별 정보를 삭제하고, 상기 다음 전송 노드의 식별 정보를 목적지로 하여 패킷 데이터를 전송하는 단계;
    상기 다음 전송 노드의 식별 정보가 존재하지 않으면, 상기 라우팅 헤더에서 상기 최초 전송 노드의 식별 정보를 삭제하고, 상기 수신된 패킷 데이터를 처리하는 단계;
    상기 최초 전송 노드 식별 정보가 자신의 식별 정보와 일치하지 않으면, 상기 최초 전송 노드 식별 정보를 목적지로 하여 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포 함하는 패킷 데이터 전송 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 소스 노드와 목적지 노드가 서로 다른 영역에 존재하면, 상기 소스 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역과 상기 목적지 노드의 적어도 하나의 상위 레벨의 영역을 통해 패킷 데이터가 전송되도록,
    상기 라우팅 헤더는 상기 소스 노드의 식별 정보, 상기 소스 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보, 상기 목적지 노드에 연결된 적어도 하나의 상위 레벨의 전송 노드의 식별 정보, 및 상기 목적지 노드의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 전송 방법.
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