KR20070026967A

KR20070026967A - ＩＰｖ６ 주소를 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070026967A
Application number: KR1020050079259A
Authority: KR
Inventors: 김형호; 이하정; 김은호; 배병숙
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-09
Also published as: KR101052913B1

Abstract

본 발명은 IPv6 주소를 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 IPv6 주소를 할당하는 네트워크 시스템은 단말의 요청에 의하여 임시 주소를 할당하고, 단말로부터 프로파일을 전송받아 등록 및 분석을 한다.

그리고 나서, 프로파일 분석을 통해 서브넷 ID할당 테이블－일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 서브넷 ID(Subnet ID)를 할당해 놓은 테이블임－을 기초로 서브넷 ID를 읽어와, 읽어온 서브넷 ID에 맞게 단말의 주소를 재할당하기 위한 메시지를 단말로 전송한다. 단말로부터 메시지에 기초하여 주소 할당 요청을 전송받아 신규 주소를 할당하고, 할당된 신규 주소를 주소 테이블에 등록한다.

이러한 본 발명에 따르면, 홈게이트웨이의 하드웨어 및 소프트웨어의 복잡도를 크게 감소시키고, 그에 따른 운영 및 관리 비용에 절감할 수 있는 효과가 있다.

홈게이트웨이, 네트워크 시스템, IPv6 주소, 서비스 체계, Subnet ID

Description

ＩＰｖ６ 주소를 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법{NETWORK SYSTEM OF ALLOCATING TO IPv6 ADDRESS AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 홈 네트워크 시스템을 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용되는 IPv6 패킷을 상세히 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 패킷의 Subnet ID를 상세히 도시한 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소를 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법에 관한 것으로,

더욱 상세히 말하자면, IPv6 주소체계 하에서 인터넷에 접속하는 단말의 IP주소를 서비스 체계에 의하여 계층적으로 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

IPv6은 Internet Protocol Version 6의 약자로 1996년 IETF에서 제안된 네트워크계층의 국제 표준 프로토콜이다. IPv6은 32비트 주소길이를 가지는 IPv4프로토콜을 4배 확장한 차세대 주소 체계로서, 128비트의 주소 길이를 사용하여 무한대에 이르는 주소를 생성할 수 있다.

이러한 IPv6의 주소체계는 IP주소의 고갈 문제를 근본적으로 해결할 수 있을뿐만 아니라, 보안문제, 라우팅의 효율성 문제, QoS(Quality of Service)의 보장, 무선 인터넷의 지원 등 다양한 기능을 제공할 수 있어, 차세대 인터넷 구현의 핵심적인 요소를 인식되고 있다.

나아가, 현재의 IPv4에서는 시스템을 설정할 때 IP주소, 네트워크 마스크, 게이트웨이 주소를 설정해야 하지만, IPv6에서는 로컬 IPv6주소를 자동으로 생성할 수 있다. 즉, 호스트는 자신의 인터페이스 ID(Interface ID: MAC 주소를 변환하여 생성함)와 라우터가 제공하는 네트워크 프리픽스(Prefix: IPv6 주소 앞부분에 위치하는 비트의 집합으로 주소의 유형에 따라 결정됨)를 결합하여 자체적으로 IPv6주소를 생성할 수 있다. 이로써, 별도의 서버를 설치하지 않고도 호스트 스스로 자신의 주소를 생성할 수 있다.

이러한, IPv6주소 자동 설정을 위한 기술로는 대한민국 특허공보 제2004-0107585호에 개시된 "인터페이스 ID를 이용하여 IPv6 주소를 생성하는 방법 및 그 장치"가 있다. 이 종래의 기술은 소정의 함수를 이용하여 임시 IPv6 주소의 인터페이스 ID로부터 고유 ID를 발생시켜, 발생된 고유 ID값을 기초로 임시 IPv6주소와 결합하여 IPv6 주소를 생성하는 방법 및 그 장치를 개시하고 있다.

또한, 대한민국 특허공보 제2004-0056392호에 "홈 네트워크 환경에서의 정보가전 기기의 IPv6 주소 및 이름 자동 설정 방법"이 개시되어 있다. 이 종래 기술은 다양한 하부망 특성을 갖는 정보가전 기기들이 포함된 홈 네트워크 환경에서 사이트 범주의 하위 64bit 설정 및 사이트 범주 프리픽스 설정을 기초로 정보가전 기기간의 IPv6주소 및 기기명을 자동으로 설정하는 방법을 개시하고 있다.

위에 기술된 바와 같이, 종래 기술에서는 인터페이스 ID 설정 또는 사이트 범주와 사이트 범주의 IPv6의 하위 64비트 설정에 기초하여 정보 가전 기기들의 IPv6 주소 자동 설정을 위한 기술을 개시하고 있으며, 이러한 주소 설정에 의하여 보안성 및 데이터 전송효율을 높일 수 있다.

한편, 이러한 종래 기술은 홈 게이트웨이와 기기간의 통신 프로토콜이나 관리 미들웨어에 따라 서로 다르게 운영되며, 홈 게이트웨이에 많은 제어 프로토콜, 소프트웨어 및 하드웨어가 탑재되어 시스템의 복잡도를 증가시키고, 시스템의 가격을 상승시키는 문제점이 있다.

또한, 일괄적인 관리가 이루지기 힘들기 때문에 서비스의 종류 및 기기의 종류별로 운영관리가 효율적이지 못한 문제점이 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 서비스 체계에 의한 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 첫 번째 특징에 따라서, 다수의 단말에 대해 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소를 할당하는 네트워크 시스템은,

라우터역할을 하며, 특정 주소를 저장하는 주소테이블에 단말의 프로파일을 기초로 특정 주소를 계층적으로 등록시키는 홈 게이트웨이; 및 주소관리 및 홈 게이트웨이 관리를 하며, 일괄된 특정 주소 할당 체계에 따른 서브넷 ID를 계층적으로 할당해 놓은 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블을 포함하고, 홈 게이트웨이에 서브넷 ID(Subnet ID) 할당 테이블을 전송하는 주소관리/홈 게이트웨이(HG) 관리 서버를 포함한다.

여기서, 홈 게이트웨이는, 단말의 특정 주소를 할당하여 저장하는 주소 테이블; 및 주소관리/홈 게이트웨이(HG) 관리 서버로부터 전송받아 갱신되며, 일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 서브넷 ID(Subnet ID)를 할당해 놓은 서브넷(Subnet) ID 할당 테이블을 포함한다.

본 발명의 두 번째 특징에 따라서, 다수의 단말에 대해 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소를 할당하는 네트워크 시스템에서 홈 게이트웨이의 IPv6 주소 할당 방법은,

a) 단말의 요청에 의하여 임시 주소를 할당하는 단계; b) 단말로부터 프로파일을 전송받아 등록 및 분석하는 단계; c) 프로파일 분석을 통해 서브넷 ID할당 테이블－일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 서브넷 ID(Subnet ID)를 할당해 놓은 테이블임－을 기초로 하여 서브넷 ID를 읽어오는 단계; d) 읽어온 서브넷 ID에 맞게 단말의 주소를 재할당하기 위한 메시지를 단말로 전송하는 단계; 및 e) 단말로부터 메시지에 기초하여 주소 할당 요청을 전송받아 신규 주소를 할당하고, 할당된 신규 주소를 주소 테이블에 등록하는 단계를 포함한다.

여기서, d)단계에 단말로 할당하는 신규 주소는 서브넷 ID와 지정된 상위 비트를 조합하여 생성된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 네트워크 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템은 다수의 단말(HOST N)(100), 홈 게이트웨이(200)와 주소관리/홈 게이트웨이(HG)관리 서버(300)를 포함하며, 다수의 단말(100) 및 홈 게이트웨이(200)와 주소관리/홈 게이트웨이(HG)관리 서버(300)는 IPv6 네트워크(400)로 연결되어 있다.

홈 게이트웨이(200)는 라우터 역할을 하며, 주소 테이블 및 서브넷 ID (Subnet ID) 할당 테이블을 포함하고, 단말의 프로파일을 분석하여 계층적으로 단말의 IPv6 주소를 주소 테이블에 등록시킨다.

주소관리/홈 게이트웨이(HG)관리 서버(300)는 주소관리 및 홈 게이트웨이 관리를 하는 서버로써, 서브넷 ID(Subnet ID) 할당 테이블을 포함하며, 일괄된 주소 할당체계를 갖기 위하여 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블을 홈 게이트웨이(200)로 통보하거나 홈 게이트웨이(200)의 요청에 의해 전송한다.

이러한, 본 발명의 홈 네트워크 시스템은 주소관리/홈 게이트웨이에 의하여 주소관리 및 홈 게이트웨이가 관리되어 효율적인 IP관리를 할 수 있으며, IP 관리를 위한 테이블을 포함하여 IP의 할당 제어 및 관리를 함으로써, 시스템 복잡도를 낮추고 시스템의 경제성을 높일 수 있는 장점이 있다.

다음은 본 발명의 실시 예에 따른 홈 네트워크 시스템에서 사용되는 IPv6 패킷을 설명하기로 한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 패킷(500)은 홈 게이트웨이(200)에서 제공하는 공통 토폴로지(Public Topology) 및 지역 토폴로지 (Site Topology)의 상위 64Bit 와 IPv6 주소 설정단계에서 생성된 하위 64bit의 총 128Bit를 포함한다.

공통 토폴로지(Public Topology)는 Format Prefix(FP)(510)값 3Bit, Top-Level Aggregation Identifier(TLA ID)(520)값 13bit, Reserved for future use(RES)(530)값 8bit 및 Next-Level Aggregation Identifier(NLA ID)(540)값 24bit의 총 48bit를 포함한다.

지역 토폴로지(Site Topology)(550)는 IPv6 주소를 계층적으로 할당하기 위한 Subnet ID주소로, Site-Level Aggregation Identifier(SLA ID)(550)값 16bit를 포함한다.

인터페이스 ID(Interface ID)(560)는 단말의 MAC주소를 변환하여 생성되는 값으로 64Bit를 포함한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 IPv6 패킷의 Subnet ID(550)는 A부문(Category A)(552), B부문 (Category B)(554), C부문(Category C)(556)으로 분류되어 계층적으로 서비스 성격에 따른 주소를 구분한다.

A부문(Category A)(552)은 4bit를 이용하며, 서비스의 대분류에 사용된다. (Ex. 네트워크 ID 및 Reserved ID 등)

B부문(Category B)(554)은 5bit를 이용하며, 서비스의 소분류에 사용 된다. (Ex. 제어서비스, 영상서비스 등)

C부문(Category C)(556)은 7bit를 이용하며, 서비스 내 기기 분류에 사용된다.(Ex. 보일러, 전등 등)

여기서, 계층의 수나 계층별로 할당되는 주소 Bit의 크기는 ISP(Internet Service Provider) 혹은 홈 네트워킹 사업자의 서비스 또는 관리 정책에 의하여 결정되어진다.

또한, 전국적인 통일성 및 일관성을 유지하기 위해서 공통적인 체계를 사용하게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시 예에 따른 IPv6 패킷을 이용하여 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 홈 네트워크 시스템을 상세히 설명하였다.

다음은 서비스 체계에 의하여 계층적으로 IPv6 주소를 할당하는 방법을 상세히 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 단말(100)이 부팅(booting)되어지면(S100), 단말(100)은 단말(100) 내의 인터페이스 64Bit의 Mac주소(Media Access Control Address) 또는 48bit의 Mac주소에 OxFFFEbit를 24bit와 25bit 중간에 삽입하여 인터페이스 ID(Interface ID)(560)를 생성한다(S102).

단말(100)은 네트워크 ID(Network ID)를 얻기 위해 RS(Router Solicitation; 이하 'RS'라 함)메시지를 생성하여 홈 게이트웨이(200)로 전송한다(S104).

여기서, 상기 S102단계 및 S104단계는 일반적인 IPv6 주소할당을 위한 Stateless Autoconfiguration 과정과 동일하다.

홈 게이트웨이(200)는 일반적인 Stateless Autoconfiguration의 다음 과정인 네트워크 ID정보를 보내는 RA(Router Advertisement; 이하 'RA'라 함)메시지를 단말로 전송하지 않고, Subnet ID에 미확인 주소임을 나타내도록 특수하게 조합한 RA메시지를 생성하여 단말로 전송한다(S106).

여기서, RA메시지는 예를 들면 1111xxxxxxxx1010의 형식의 메시지로, 상위 4bit 및 하위 4bit의 미확인 주소 식별 코드를 포함한다.

이때, 홈 게이트웨이(200)는 RA 메시지를 생성한 후 임시로 할당된 서브넷 ID(Subnet ID)주소를 주소 테이블에 기록하여 임시 할당 주소간의 중복 할당을 방지한다.

단말(100)은 RA메시지를 전송 받은 후 단말(100)의 프로파일(Profile)을 등록하기 위해 HG Discovery메시지를 생성하여 홈 게이트웨이로 전송한다（S108).

여기서, 프로파일은 서비스 종류와 유일하게 단말(100)을 식별하는 번호를 포함한다.

여기서, HG Discovery메시지는 단말의 프로파일을 등록 받을 홈 게이트웨이(200)를 찾기 위한 정보를 포함한다.

홈 게이트웨이(200)는 HG Discovery메시지를 전송 받은 후, 단말(100)의 프로파일 등록을 받을 준비가 되었음을 알리는 Ready메시지 생성하여 단말(100)로 전송한다(S110).

단말(100)은 Ready메시지를 전송 받은 후, 프로파일(Profile)을 홈 게이트웨 이(200)로 전송한다(S112).

홈 게이트웨이(200)는 단말(100)의 프로파일을 전송 받은 후, 주소할당을 위하여 프로파일의 등록을 요청한 단말(100)의 주소를 확인하고, 프로파일을 분석하여 단말(100)의 서비스 성격을 파악한다(S114).

홈 게이트웨이(200)는 프로파일 분석을 통해 상응하는 서브넷 ID(Subnet ID)를 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블에 기초하여 재 할당하기 위해 'Stateful'주소 할당 선언 메시지를 생성하여 단말(100)로 전송한다(S116).

여기서, 홈 게이트웨이(200)의 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블은 일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 Subnet ID를 할당해 놓은 테이블로써, 홈 게이트웨이(200)의 요청에 기초하여 홈네트워킹 서비스 플랫폼 또는 주소관리/HG관리 서버(300)로부터 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블을 전송받아 갱신하거나 일정한 규칙 또는 반복적인 시간을 기초하여 홈네트워킹 서비스 플랫폼 또는 주소관리/HG관리 서버(300)로부터 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블을 전송 받아 갱신한다.

여기서, 'Stateful'주소 할당 선언 메시지는 상태유지적(Stateful)인 주소 할당을 단말(100)로 선언하는 메시지이다.

단말(100)은 'Stateful' 주소 할당 선언 메시지를 전송받은 후, 단말은 상태유지적인 주소 할당을 선언받게 되어 새로운 주소 할당을 위해 주소 할당 요청 메시지를 생성하여 홈 게이트웨이(200)로 전송한다(S118).

홈 게이트웨이(200)는 48bit의 상위 prefix와 생성한 Subnet ID를 조합하여 단말(100)의 정식주소를 할당한다(S120).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명에 따르면, 서비스 체계에 의한 IPv6 주소를 계층적으로 할당하는 네트워크 시스템은 홈 네트워크 서비스 제공자 및 관리자 또는 인터넷 서비스 제공자에게 서비스의 배포 및 유지관리를 간편하고 신속하게 제공한다.

또한, 홈 게이트웨이의 하드웨어 및 소프트웨어의 복잡도를 감소시키고, 그에 따른 운영 및 관리 비용에 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

다수의 단말에 대해 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소를 할당하는 네트워크 시스템에 있어서,

라우터역할을 하며, 특정 주소를 저장하는 주소테이블에 상기 단말의 프로파일을 기초로 특정 주소를 계층적으로 등록시키는 홈 게이트웨이; 및

주소관리 및 상기 홈 게이트웨이 관리를 하며, 일괄된 특정 주소 할당 체계에 따른 서브넷 ID를 계층적으로 할당해 놓은 서브넷 ID(Subnet ID)할당 테이블을 포함하고, 상기 홈 게이트웨이에 서브넷 ID(Subnet ID) 할당 테이블을 전송하는 주소관리/홈 게이트웨이(HG) 관리 서버

를 포함하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 홈 게이트웨이는,

상기 단말의 특정 주소를 할당하여 저장하는 주소 테이블; 및

상기 주소관리/홈 게이트웨이(HG) 관리 서버로부터 전송받아 갱신되며, 일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 서브넷 ID(Subnet ID)를 할당해 놓은 서브넷(Subnet) ID 할당 테이블

을 포함하는 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,

상기 프로파일(Profile)은 상기 단말의 서비스 종류 및 유일하게 단말을 식별하는 번호를 포함하는 네트워크 시스템.
제2항에 있어서,

상기 서브넷(Subnet) ID는,

서비스 대분류에 사용되며, 특정 비트수를 갖는 제1 카테고리;

서비스 소분류에 사용되며, 특정 비트수를 갖는 제2 카테고리; 및

서비스 내 기기 분류에 사용되며, 특정 비트수를 갖는 제3 카테고리

를 포함하는 네트워크 시스템.
다수의 단말에 대해 IPv6(Internet Protocol Version 6)주소를 할당하는 네트워크 시스템에서 홈 게이트웨이의 IPv6 주소 할당 방법에 있어서,

a) 상기 단말의 요청에 의하여 임시 주소를 할당하는 단계;

b) 상기 단말로부터 프로파일을 전송받아 등록 및 분석하는 단계;

c) 상기 프로파일 분석을 통해 서브넷 ID할당 테이블－일괄된 주소 할당 체계를 갖기 위하여 서비스 체계에 따라 서브넷 ID(Subnet ID)를 할당해 놓은 테이블임－을 기초로 하여 서브넷 ID를 읽어오는 단계;

d) 상기 읽어온 서브넷 ID에 맞게 상기 단말의 주소를 재할당하기 위한 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계; 및

e) 상기 단말로부터 상기 메시지에 기초하여 주소 할당 요청을 전송받아 신규 주소를 할당하고, 할당된 신규 주소를 주소 테이블에 등록하는 단계

를 포함하는 IPv6 주소 할당 방법.
제5 항에 있어서,

상기 d)단계에 단말로 할당하는 신규 주소는 상기 서브넷 ID와 지정된 상위 비트를 조합하여 생성되는 IPv6 주소 할당 방법.
제6항에 있어서,

상기 a)단계는,

상기 단말로부터 라우터 요청(Router Solicitation)메시지를 전송 받은 단계; 및

상기 메시지에 기초하여 특정 조합에 의한 특정 응답 메시지를 생성하여 전송하는 단계;

를 포함하는 IPv6 주소 할당 방법.
제7항에 있어서,

상기 특정 응답 메시지는 서브넷 ID에 미확인 주소임을 나타내도록 특수하게 조합한 메시지로, 미확인 주소 식별 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 IPv6 주소 할당 방법.
제6항에 있어서,

상기 b)단계는,

i) 상기 단말이 상기 네트워크 시스템의 홈 게이트웨이로 Discovery 메시지를 전송하는 단계;

ii) 상기 홈 게이트웨이가 상기 단말로 Ready메시지를 전송하는 단계;

를 포함하는 IPv6 주소 할당 방법.
제9항에 있어서,

상기 Discovery 메시지는 상기 단말의 프로파일을 등록 받을 홈 게이트웨이를 찾기 위한 정보를 포함하는 특징을 갖는 IPv6 주소 할당 방법.
제9항에 있어서,

상기 Ready 메시지는 상기 네트워크 시스템이 상기 단말의 프로파일 등록을 받을 준비가 되었음을 알리는 데이터를 포함하는 특징을 갖는 IPv6 주소 할당 방법.