KR20080080140A

KR20080080140A - 중계장치 및 클라이언트 기기와 서버의 접속방법

Info

Publication number: KR20080080140A
Application number: KR20087015249A
Authority: KR
Inventors: 준 기타무라; 신페이 야시마; 아쓰키 이시다
Original assignee: 프리비트 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-09-02
Also published as: US8774183B2; JP4038221B2; CN101326782A; HK1123649A1; JP2007159012A; EP1971092A1; KR100977176B1; US20100054250A1; EP1971092A4; CN101326782B; WO2007066752A1; EP1971092B1; ES2544748T3

Abstract

간단한 수단으로 가정내 네트워크와 인터넷을 통한 가상 네트워크 통신을 가능하게 한다.

중계장치(4)는, 네트워크 프로토콜 스택(13)과 네트워크 디바이스(10, 11)의 사이에 설치되고, 자신 앞, ＶＬＡＮ, 브로드캐스트의 요구패킷 이외는 브리지 하는 브리지 모듈(12), 서버의 글로벌 어드레스를 기억하는 서버 어드레스 기억부(17), 이 글로벌 어드레스에 의거하여 서버와의 사이에 터널링 접속을 확립하는 터널링 세션 확립부(20), 발신원 어드레스를 캡슐링 하여 터널링 접속을 통하여 서버로 송출하는 캡슐링 처리부(21) 및 자신 앞으로의 패킷을 디캡슐링 하고, 이 패킷에 포함되는 수신처 가상 네트워크 어드레스를 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스로 변환하여 상기 브리지 모듈을 통해 ＬＡＮ상으로 보내는 가상 IP어드레스/프라이비트 IP어드레스 변환부(22)로 구성된다.

Description

중계장치 및 클라이언트 기기와 서버의 접속방법{RELAY APPARATUS AND METHOD FOR CONNECTING CLIENT DEVICE WITH SERVER}

본 발명은, ＩＰｖ4(Internet Protocol version 4)가 보급된 현재상태의 인프라(infrastructure) 환경 아래에서, 비교적 간단한 수단에 의해 다른 ＬＡＮ에 속하는 단말 상호간을, 인터넷을 통하여 또한 시큐리티(security)가 높은 방법으로 쌍방향의 통신을 가능하게 하는 중계장치 및 클라이언트 기기와 서버의 접속방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인터넷을 중심으로 한 공중 네트워크(公衆 network)를 통한 서비스 제공 환경에 있어서는, 모든 정보의 가치는 클라이언트측이 아니라 서버측에 모이게 되어 있다.

즉 각 클라이언트인 단말기기는, 기본적으로 인터넷상의 정보를 열람하기 위한 단순한 뷰어(viewer)에 불과하다. 또한 각 클라이언트는 인터넷측에 여러가지 정보의 요구를 하고 있어, 인터넷측에서는 그러한 각 클라이언트의 정보를 얻을 수 있다. 즉 모든 정보는 인터넷측에 모아지고, 인터넷측에서는 정형적인 정보가 일방적으로 주어지는 것에 불과하다. 이 때문에 클라이언트 단말기를 제조하고 있는 메이커(maker)는 부가가치가 창출되기 어려운 상황이 되어 있다.

이러한 상황을 변경하기 위해서는, 억세스 방향을 역행되게 하여, 서버와 클라이언트의 입장을 역전시키는 것이 필요하다. 즉 인터넷에 접속된 가정내 네트워크가 있을 경우, 인터넷측에서 가정내 네트워크에 대한 억세스가 시작되고 가정내 네트워크측에서 인터넷측에 서비스가 제공되는 것 같은 상태를 만들어 낼 필요가 있다.

이를 위해서는, 홈 네트워크에 접속된 기기의 각각이, 인터넷측에서 유니크(unique)하게 특정할 수 있을 것, 가정내의 라우팅(routing)의 문제, 시큐리티의 문제를 해결할 필요가 있다. 이러한 과제에 대응하여 하나의 해결을 찾아낼 수 있는 기술로서, ＩＰｖ6(Internet Protocol version 6 : 제6세대 internet protocol)이 있다.

그러나 현재의 일본의 캐리어(carrier)나 인터넷 서비스 프로바이더(ISP)를 둘러 싸고 있는 환경에 비추어 보면, ＩＰｖ6의 보급에는 상당한 시간이 걸리는 것으로 생각된다. 예를 들면 현재 사용하고 있는 ＩＰｖ4의 기재상각(機才償却)에 최저 2년∼3년이 필요하여, 테스트적인 서비스가 이루어지고 있을 뿐이다.

지금 즉시 메이커가 ＩＰｖ6대응 네트워크를 실현시키기 위해서는, ＩＳＰ레벨의 서비스에까지 손을 댈 수 밖에 없지만, 상당히 비용이 드는 것이어서 많은 메이커에 있어서 현실적이지는 않다. 가정내 네트워크의 사정이 다양하여 아주 크게 차이가 있다든지, 캐리어나 ＩＳＰ에 따라 접속의 구조가 크게 다른 경우도 있고, 이들의 차이를 흡수하여 획일적인 접근으로 ＩＰｖ6환경을 실현시키기 위한 구조가 필요하다.

본 출원에 관한 발명의 신규성이나 진보성을 부정하는 것은 아니지만, 상기한 사정에 관련되는 선행기술문헌으로서 이하의 것이 있다.

특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개 2001-274845호 공보

종래의 ＩＰｖ4환경 아래에서, ＩＰｖ6네트워크로 실현되도록 가정내 네트워크와 인터넷 사이의 쌍방향의 억세스를 실현시키고자 하는 경우, 아래와 같은 문제가 있다.

예를 들면 현재의 ＩＰｖ4환경 아래에서는, 자택에 네트워크 가전을 설치하는 경우, 자택 네트워크를 통하여, 인터넷에 접속된 라우터에 연결하여 사용한다. 이 때문에 네트워크 가전의 IP어드레스는, 프라이비트 어드레스(private address)가 되어 버려, 자택 네트워크 이외로부터는 억세스할 수 없다.

그래서 종래에는, 자택의 네트워크 가전에 억세스하기 위하여, 네트워크 가전을 컨트롤 하는 기능을 구비하는 전용의 라우터를 사용하거나, 네트워크 가전을 컨트롤 하기 위한 정보를 일단 인터넷 상에 설치된 데이터 센터(data center)에 축적하고, 네트워크 가전으로부터 폴링(polling)을 하여 가지러 갈 필요가 있었다.

그러나 전용의 라우터를 사용하였을 경우, 범용성이 낮아지고 비용도 커진다. 폴링을 하여 컨트롤 정보를 가지러 갈 경우, 리얼타임(real time)으로의 억세스는 할 수 없고, 네트워크나 서버에 대한 부하도 높아진다.

이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 출원인이 2005년 5월 20일에 제출한 국제출원ＰＣＴ/ＪＰ2005/9280호에 개시된 네트워크 접속방법 및 중계장치가 있다(ＰＣＴ/ＪＰ2005/9280호는, 이 언급에 의해 본 명세서에 편입된다). 본 발명에 의하면, 프라이비트 네트워크 내의 컴퓨터 시스템과 인터넷상의 인터서버(InterServer)의 사이에 터널링 접속의 세션을 확립 함으로써 비교적 간단한 수단에 의해 가정내 네트워크와 인터넷간의 쌍방향의 통신이 가능하게 된다.

그러나 이 출원에 개시된 중계장치는 주로 라우터로서 동작하는 것 또는 각 클라이언트 기기에 가상 디바이스 드라이버 및 프로그램의 형태로 인스톨되는 것이었기 때문에, 이하와 같은 개선의 여지가 있다. 즉 라우터로서 동작하는 것 같은 것이 아니고 또한 가상 디바이스 드라이버 등으로서 인스톨(install) 할 수 없는 기기, 예를 들면 프린터, 카메라, 스캐너 등이 접속된 네트워크상에서도 상기 출원과 동일한 접속을 확립할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 가상 디바이스 드라이버를 인스톨 할 수 없는 기기가 접속된 프라이비트 네트워크 환경 에 있어서, 라우터를 교체할 필요가 없이 비교적 간단한 수단에 의해 가정내 네트워크와 인터넷을 통한 가상 네트워크 통신을 가능하게 하는 인터넷 접속 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

[과제해결수단]

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 주요한 관점에 의하면, ＬＡＮ상의 클라이언트 기기를 인터넷상의 서버를 통한 가상 네트워크에 접속하기 위하여, 상기 ＬＡＮ상의 상기 클라이언트 기기의 상류측에 설치되는 중계장치로서, 이 중계장치는, 브리지 모듈을 구비하고, 이 브리지 모듈은, 로컬 통신 프로토콜 스택과 네트워크 디바이스의 사이에 설치되고, 자신 앞, 브로드캐스트 및 가상 네트워크의 어드레스 앞으로의 요구패킷 이외의 패킷은 로컬 통신 프로토콜 스택에 전달하지 않고 단지 상기 ＬＡＮ의 상류측과 하류측을 브리지 하는 것이고, 이 중계장치는, 상기 인터넷상의 서버의 글로벌 어드레스를 기억하는 서버 어드레스 기억부와, 상기 서버의 글로벌 어드레스에 의거하여 이 중계장치와 서버의 사이에 터널링 접속을 확립하기 위한 터널링 접속 확립부와, 상기 브리지 모듈에 의해 상기 클라이언트 기기로부터의 상기 가상 네트워크상의 가상 네트워크 어드레스를 포함하는 요구패킷을 포착하고, 발신원 어드레스로서 상기 클라이언트 기기의 가상 네트워크 어드레스를 붙인 것을 캡슐링 하여, 상기 터널링 접속을 통하여 상기 서버에 송출하는 캡슐링 처리부와, 상기 로컬 통신 프로토콜 스택을 통하여 받은 터널링 접속에 있어서의 자신 앞으로의 패킷을 디캡슐링 하고 또한, 이 디캡슐링 한 패킷에 포함되는 수신처 가상 네트워크 어드레스를 상기 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스로 변환하여, 이 패킷을 브리지 모듈에 의해 당해 클라이언트 기기에 송출하는 디캡슐링 처리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중계장치가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, ＬＡＮ상의 클라이언트 기기와, 다른 특정한 ＬＡＮ상에 있는 다른 클라이언트 기기를, 상기 서버를 통한 가상 네트워크에 의해 쌍방향 통신 가능하게 접속할 수 있다. 이 중계장치에 의하면, 상기 클라이언트 기기나 라우터를 포함하는 ＬＡＮ의 구성요소는 조금도 변경하지 않고, 이 중계장치를 설치하는 것만으로 상기 가상 네트워크에 의한 통신이 가능하게 된다.

또한 이 중계장치는, 가상 네트워크 어드레스를 포함하는 패킷만을 포착하고, 그 이외의 패킷(브로드캐스트도 포함한다)은 단지 브리지(투과)시킬 뿐이므로, 이 중계장치를 사이에 두고 위치하는 네트워크 하류측 기기와 상류측 기기는 같은 ＬＡＮ에 있는 기기로서 심리스(seamless)로 통신할 수 있고, 하류측 기기는 상류측에 있는 라우터를 통하여 인터넷에 접속할 수도 있다.

이러한 특징을 구비하고 있기 때문에 가상 네트워크 드라이버를 인스톨 할 수 없는 프린터나 Web카메라 등의 기기를, 상기 가상 네트워크 드라이버를 인스톨하지 않고 가상 네트워크에 참가시킬 수 있고 또한 지금까지의 LAN환경을 전혀 손상시키지 않는다는 것이다. 즉 이 중계장치는, ＬＡＮ네트워크의 배선의 하나의 케이블을 이 중계장치로 치환하는 것 만으로 동작하는 것이다.

바람직한 하나의 실시예에 의하면, 상기 중계장치는, 인터넷 상에 설치된 터널 중개 서버에 접속하여, 이 중개 서버로부터 상기 서버의 글로벌 어드레스를 받는 것이다.

또한 하나의 실시예에 의하면, 상기 중계장치는, 클라이언트 기기에 할당되는 가상 네트워크 어드레스를 상기 서버로부터 받고, 각 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스와 이 클라이언트에 할당된 가상 네트워크 어드레스를 관련지어 기억하는 것이다. 여기에서 이 중계장치는, 상기 ＬＡＮ하류측의 네트워크 디바이스에 도달하는 모든 패킷을 감시함으로써 상기 클라이언트 기기의 프라이비트 IP어드레스 및 ＭＡＣ어드레스를 검출하는 하류측 클라이언트 기기 검출부를 구비하는 것이 바람직하다. 또한 이 하류측 클라이언트 기기 검출부는, 브로드캐스트의 응답요구를 정기적 또는 임의로 ＬＡＮ의 하류측에 송신하고, 상기 클라이언트 기기의 응답을 촉구하는 기능을 구비하는 것이 더 바람직하다.

또한 별도의 바람직한 하나의 실시예에 의하면, 상기 클라이언트 기기는, 네트워크 대응의 가전이지만, 유저가 가상 네트워크 드라이버 등을 인스톨 할 수 없는 가전을 포함하는 것이다. 또한 상기 클라이언트 기기는, 상기 중계장치와는 통신 가능하지만, 스스로는 인터넷에 접속할 수 없는 주변장치를 포함하는 것 이더라도 좋다.

또한 본 발명의 다른 주요한 관점에 의하면, ＬＡＮ상의 클라이언트 기기와, 이 ＬＡＮ상의 상기 클라이언트 기기의 상류측에 접속된 중계장치와, 상기 클라이언트 기기가 인터넷을 통하여 접속되는 서버를 구비하는 인터넷 접속환경에 있어서 실행되는 상기 클라이언트 기기와 서버의 접속방법으로서,

(a) 상기 중계장치가 상기 서버의 글로벌 IP어드레스를 받아 저장하는 공정과,

(b) 상기 중계장치가, 상기에서 통지된 글로벌 IP어드레스를 사용해서 상기 중계장치와 상기 서버의 사이에서, 터널링 접속에 의한 ＴＣＰ/ＩＰ세션을 확립하는 공정과,

(c) 상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기에 가상 네트워크 IP어드레스를 할당하고, 상기 서버로부터 상기 터널링 접속을 통하여 받은 가상 네트워크 IP어드레스 앞으로의 패킷을 상기 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스 앞으로 다시 써서 상기 ＬＡＮ의 하류측에 송출하는 공정과,

(d) 상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기로부터의 상기 가상 네트워크 IP어드레스를 포함하는 패킷을 포획하여, 상기 터널링 접속을 통하여 상기 서버에 송출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 접속방법이 제공된다.

이 경우, 상기 중계장치는, 상기 클라이언트 기기가 속하는 ＬＡＮ상에 설치되는 것이고, 이 방법은, 이 중계장치 앞, 브로드캐스트 및 가상 네트워크의 어드레스 앞으로의 요구패킷 이외의 패킷은 상기 (c), (d)공정을 하지 않고 ＬＡＮ상에서 단지 브리지 하는 것이다.

또한 바람직한 하나의 실시예에 의하면, 이 방법은, 상기 서버가 상기 중계장치에 상기 클라이언트 기기용의 가상 네트워크 IP어드레스를 통지하는 공정을 더 구비한다. 또한 바람직한 하나의 실시예에 의하면, 이 방법은, 상기 중계장치가, 인터넷 상에 설치된 터널 중개 서버에 접속하여, 이 중개 서버로부터 상기 서버의 글로벌 어드레스를 받는 공정을 더 구비하는 것이다.

또한 또 다른 바람직한 하나의 실시예에 의하면, 이 방법은, 상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기에 할당되는 가상 네트워크 어드레스를 상기 서버로부터 받고, 각 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스와 이 클라이언트에 할당된 가상 네트워크 어드레스를 관련지어 기억하는 공정을 더 구비하는 것이다. 이 경우, 상기 중계장치가, 상기 ＬＡＮ하류측의 네트워크 디바이스에 도달하는 모든 패킷을 감시함으로써 상기 클라이언트 기기의 프라이비트 IP어드레스 및 ＭＡＣ어드레스를 검출하는 공정을 더 구비하고, 이 공정에서는, 상기 중계장치가, 브로드캐스트의 응답요구를 정기적 또는 임의로 ＬＡＮ의 하류측에 송신하고, 상기 클라이언트 기기의 응답을 촉구하는 기능을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징과 현저한 효과는 다음의 실시예의 항에 기재된 실시예 및 도면을 참조함으로써 당업자에 있어서 이해된다.

도1은 본 발명의 하나의 실시예에 관한 네트워크 구성의 예를 나타내는 도면이다.

도2는 마찬가지로 중계장치의 예를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도3은 마찬가지로 통신예를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1…ＬＡＮ

2…라우터

3…상류측 이더넷(등록상표)

4…중계장치

5…하류측 이더넷(등록상표)

6a…프린터

6b…카메라

6c…스캐너

6d…ＰＣ

7…인터넷

8…ＥＬ서버

9…ＬＡＮ

10…이더넷(등록상표) 워크 디바이스

11…이더넷(등록상표) 워크 디바이스

12…브리지 모듈

13…네트워크 프로토콜 스택

15…상위층

17…서버 어드레스 기억부

18…중계장치 어드레스 기억부

19…IP어드레스 기억부

20…터널링 세션 확립부

21…캡슐링 처리부

22…가상 IP어드레스/프라이비트 IP어드레스 변환부

23…클라이언트 기기 검출부

25…터널 브로커(tunnel broker)

26, 27…경로

이하, 본 발명의 하나의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도1은, 이 실시예에 관한 네트워크 구성의 예를 나타낸 것이다.

도면 중 1은, ＩＰｖ4(제1통신 프로토콜)로 통신을 하는 각종 클라이언트 기기(ＰＣ, 카메라, 프린터, 스캐너)가 접속되어 이루어지는 ＬＡＮ이다.

이 ＬＡＮ(1)은, 게이트웨이가 되는 라우터(2)와, 이 라우터(2)에 접속된 상류측 이더넷(등록상표)(3)과, 이 상류측 이더넷(등록상표)(3)의 하류측에 접속된 중계장치(4)와, 이 중계장치(4)의 하류측에 접속된 하류측 이더넷(등록상표)(5)으로 이루어진다. 그리고 하류측 이더넷(등록상표)(5)에, 가상 네트워크에 접속하려고 하는 각종 클라이언트 기기(6a∼6d)가 접속되어 있다. 이러한 클라이언트 기기로서는, 각각 네트워크 접속에 대응한 프린터(6a), 카메라(6b), 스캐너(6c)가 있다. 또한 상기 ＰＣＴ출원에 개시한 것 같은 가상 디바이스를 인스톨하지 않은 ＰＣ(6d)도 이에 포함된다.

즉 각 클라이언트 기기(6a∼6d)에는, 가상 네트워크 접속을 하기 위한 기능은 전혀 인스톨 되어 있지 않은 것이다.

따라서 이 ＬＡＮ(1)은, 상기 중계장치(4)를 제외하면, 직장이나 가정에서 볼 수 있는 것 같은 통상의 구성이며, 단지, 상기 중계장치(4)가 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)가 접속된 이더넷(등록상표)(5)의 상류측, 즉 라우터(2)의 사이에 위치하도록 유입되어 있는 것 뿐이다.

따라서 각 클라이언트 기기(6a∼6d)는, 상기 라우터(2) 및 통신 캐리어/ＩＳＰ(인터넷 서비스 프로바이더(ISP): 도면에는 나타내지 않는다)를 통하여 인터넷(7)에 접속할 수 있고, 이 인터넷(7)상의 각종 컴퓨터와 ＩＰｖ4를 사용해서 통신이 수행되게 되어 있다.

그리고 이 인터넷(7)상에는, 상기 가상 네트워크상의 통신을 제어하기 위한 ＥＬ서버(8)(본 발명의 「서버」, ＥＬ은 발명자들이 고안한 식별부호, ＰＣＴ출원의 InterServer에 대응하는 것으로 동일한 구성을 구비하는 것)이 접속되어 있다. 이 ＥＬ서버(8)는, 나중에 상세하게 설명하는 바와 같이, 이 ＬＡＮ(1)상의 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)와, 다른 ＬＡＮ(9)상의 클라이언트 기기(도면에는 나타내지 않는다) 사이의 가상 네트워크를 통한 쌍방향 통신 및 인터넷(7)상에서의 상기 클라이언트 기기(6a∼6d) 사이의 쌍방향 통신 전부를 중개하는 기능을 구비하는 것이다.

여기에서 중계장치(4)와 ＥＬ서버(8)는, 같은 메이커 또는 통일된 규격 아래 제조되는 것이 의도되어 있고, 미리 연동되도록 설계된 것이다. 그리고 중계장치(4)에는, 나중에 설명하는 바와 같이, ＥＬ서버(8)로부터 가상 네트워크 접속용의 프라이비트 어드레스/글로벌 어드레스가 부여되어, ＩＳＰ나 캐리어를 막론하고 상기 ＥＬ서버(8)에 터널링 접속에 의한 ＴＣＰ/ＩＰ세션이 확립되어 통신할 수 있도록 되어 있다. 또한 이 중계장치(4)는, 상기 ＥＬ서버(8)로부터 할당된 클라이언트 기기용의 가상 네트워크 접속용 어드레스를 기억하도록 되어 있다.

또, 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)의 어드레스가 항상 유니크(unique)하게 생성될 수 있는 것이라면, 이 중계장치(4)에 의해 생성되도록 되어 있어도 상관없다.

또한 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)가 스스로는 인터넷에 접속할 수 없는 비디오나 텔레비젼과 같은 가전인 경우에는, 상기 중계장치(4)와 그 클라이언트 기기는 소정의 통신 인터페이스(ＩＥＥＥ1394)를 통하여 접속되고, 각각 가상 IP어드레스를 할당해 두면 된다.

도2는, 중계장치(4)을 나타내는 개략적인 구성도이다.

이 중계장치(4)는, 이 실시예에서는 OS로서 리눅스(상품명, 이하 동일)가 인스톨되어 이루어지는 것이다.

도면 중에 10, 11은, 패킷을 송수신하는 통신 인터페이스로서의 이더넷(등록상표) 워크 디바이스다. 여기에서는 eth0이 상류 네트워크(3), eth1이 하류 네트워크(5)에 접속되어 있다.

또한 도면 중에 12는, ＥＬ브리지 모듈(bridge module)(본 발명의 브리지 모듈)이다. 이 브리지 모듈(12)은, 리눅스의 커널(kernel)에 편입된 것으로서, 패킷을 해석하여 소정의 장소로 보내는 네트워크 프로토콜 스택(13)보다 먼저 패킷을 받아 이하의 동작을 한다.

(1) 이더넷(등록상표)의 패킷을 eth0으로부터 수신하였을 경우

· 패킷의 형식이 IP가 아닌 경우에는 그대로 브리지(일점쇄선으로 나타내는 경로를 참조) 하여 eth1로부터 송신한다.

·수신처의 IP어드레스가 자기(중계장치4)와 관계없는 어드레스인 경우, 브리지 하여 eth1로부터 송신한다.

·수신처의 IP어드레스가 자신 앞이면 네트워크 프로토콜 스택(13)에 패킷을 돌려준다.

·수신처의 패킷이 브로드캐스트이면, 패킷을 복제하여 eth1로부터 송신함과 아울러 받은 패킷을 네트워크 프로토콜 스택(13)에 돌려준다. 따라서 이 브리지 모듈(12)은 브로드캐스트를 통과시킴과 아울러 자신도 패킷을 받는다.

(2) 이더넷(등록상표)의 패킷을 eth1로부터 수신하였을 경우

·패킷의 형식이 IP가 아닌 경우에는 그대로 eth0으로부터 송신한다.

·수신처의 IP어드레스가 가상 네트워크의 것이라면, 그러한 패킷이 온 것을 상위층(15)에 전달하여 패킷의 내용을 축적한다.

·수신처의 패킷이 브로드캐스트이면, 패킷을 복제하여 eth0으로부터 송신함과 아울러 받은 패킷을 네트워크 프로토콜 스택(13)에 돌려준다. 따라서 이 브리지 모듈(12)은 브로드캐스트를 통과시킴과 아울러, 자신도 패킷을 받는다.

(3) 상위층(15)으로부터 패킷을 받은 경우에는, 내용을 확인하지 않고 eth1로부터 송신한다.

(4) 상위층(15)으로부터 요구가 있는 경우에는, 축적되어 있던 가상 네트워크 어드레스 대상의 패킷을 건네준다.

(5) eth1로부터 수신한 패킷의 IP어드레스와 MAC어드레스의 쌍의 일람(一覽)을 가지고, 상위층으로부터 요구가 있는 경우에는 그 일람을 건네 준다.

그리고 상위층(15)에는, 프로그램 혹은 기억영역으로서, 상기 ＥＬ서버의 ＩＰｖ4에서의 글로벌 어드레스를 기억하는 서버 어드레스 기억부(17)와, 이 중계장치(4)에 할당된 가상 네트워크상에서의 프라이비트 어드레스(가상 IP어드레스)를 기억하는 중계장치 어드레스 기억부(18)와, 가상 프라이비트 네트워크를 구성하기 위하여 상기 ＥＬ서버(8)로부터 할당된 클라이언트 기기의 가상 IP어드레스(하나 또는 그 이상)를 기억하는 클라이언트 기기용 가상 IP어드레스 기억부(19)와, ＥＬ서버(8)의 어드레스에 의거하여 ＥＬ서버(8)와의 사이에서 터널링 접속을 확립하는 터널링 세션 (접속) 확립부(20)와, ＩＰｖ4/ＩＰｖ6에서의 패킷을 ＩＰｖ4로 캡슐링/디캡슐링 하여 상기 ＥＬ서버(8)와의 사이에서 터널링 송수신을 하기 위한 캡슐링 처리부(21)와, 클라이언트 기기(6a∼6d)의 가상 IP어드레스와 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스를 변환하는 가상 IP어드레스/프라이비트 IP어드레스 변환부(22)와, 상기 ＬＡＮ하류측의 클라이언트 기기(6a∼6d)의 프라이비트 IP어드레스 및 MAC어드레스를 검출하는 클라이언트 기기 검출부(23)를 구비한다. 상기 ＥＬ서버(8)와의 사이에서 송수신 되는 패킷은, 이 어드레스 변환부(22)를 통하여 상기 브리지 모듈(12)/네트워크 프로토콜 스택(13) 사이에서 전달된다.

이러한 구성에 의하면, 브리지 모듈(12)은 리눅스 커널(kernel)의 네트워크 프로토콜 스택의 사이에 데이터의 수신구(受信口)와 송신구(送信口)를 가지므로, 리눅스의 네트워크 기능을 사용하지 않고 패킷의 송수신을 할 수 있다.

그리고 eth0과 eth1 사이의 패킷의 전송은 어드레스만을 판단 기준으로 하여 이루어지므로, 혹시 패킷의 내용이 손상되어 있어도 그것에 중계장치는 일체 관여하지 않는다. 이 때문에 통상은, 이 중계장치(4)는, 보통 네트워크에 있어서 케이블과 완전히 동일한 기능의 것(즉 브리지)이 된다.

또 상위층(15)으로부터 송신 요구된 패킷은 내용을 해석하지 않고 송신하기 때문에 패킷의 발신원 어드레스가 자신이 아닌 패킷도 자유롭게 송신할 수 있다. 다만 네트워크 프로토콜 스택(13)을 통하지 않기 때문에, 규격에 따른 패킷을 작성하는 것은 모두 상위층(15)의 애플리케이션의 책임이 된다.

또한 이 브리지 모듈(12)은, eth1에서 수신한 패킷의 IP어드레스와 MAC어드레스의 일람을 유지하고 있기 때문에, 하류측 네트워크(5)에 연결되는 기기 6a∼6d의 어드레스를 감지할 수 있다.

지정의 조건에 합치하는 패킷은 축적하고, 그 패킷을 수신 한 것을 상위층(15)에 전달하는 기능이 있기 때문에, 가상 네트워크 대상의 패킷을 가로채는 것으로 가상 네트워크를 구성할 수 있다. 이 기능 때문에 하류측에 연결되어 있는 기기는 종래의 VLAN라우터와 다르게 되고, 기기의 존재를 알 필요가 없이 특별한 설정을 하지 않고 가상 네트워크의 구성요소가 될 수 있다.

또한 브로드캐스트를 통과시키기 때문에 하류측 기기와 상류측 기기는 같은 LAN에 있는 기기로서 심리스(seamless)로 사용할 수 있다.

그리고 이상과 같은 특징을 구비하고 있기 때문에, 가상 네트워크 드라이버를 인스톨 할 수 없는 프린터나 Web카메라 등의 기기를 설정없이 가상 네트워크에 참가시킬 수 있음과 아울러, 지금까지의 LAN환경을 전혀 손상시키지 않는다는 이점이 있다.

또, 여기에서 상기 「터널링」이라는 것은, ＩＰｖ4나 ＩＰｖ6의 네트워크(라우터) 상호간을 ＩＰｖ4네트워크를 통하여 접속하기 위한 기술로서, 특히 여기에서는, 다른 네트워크에 속하는 기기 상호간을 가상 네트워크(ＶＰＮ: 버츄얼 프라이비트 네트워크(virtual private network))로 종단(終端)하기 위하여 터널링 하는 것을 말한다. 그리고 이 실시예에서는 기기간에 통신되는 ＩＰｖ4패킷을 ＩＰｖ4로 캡슐링 하여 주고받는다.

또, 상기에서는, IP프로토콜만 브리지 하도록 기재되어 있지만, ether상에서 동작하는 appletalk 등의 IP도 소통되도록 구성되어 있다.

또한 상기 중계장치(4)의 상기 각 구성요소는, 실제로는 예를 들면 컴퓨터 시스템에 설치된 하드디스크 등의 RAM 또는 ROM 등의 메모리에 확보된 일정한 영역 및 거기에 인스톨된 컴퓨터 소프트웨어 프로그램, 이러한 메모리를 제어하여 상기 프로그램을 읽어 내어 실행하기 위한 CPU, 일시기억장치 기타 입출력장치 등의 주변기기로 구성된다. 또한 OS 등의 프로그램은 표시하지 않고 있지만, 실제로는 이 실시예의 각 구성요소는 OS와 협동하여 동작하는 경우가 있다.

또한 상기 ＥＬ서버(8)는, 부하를 분산시키기 위하여 서로 접속된 복수의 컴퓨터 시스템으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 하나의 ＥＬ서버(8)로 복수의 다른 가상 네트워크에 대응하는 경우가 보통이라고 생각되기 때문이다.

다음에 상기 중계장치(4)의 각 구성의 상세한 구성 및 기능을, 도3의 통신예를 참조하여 상세하게 설명한다.

도3은, 중계장치(4)가 접속되어 있는 ＬＡＮ(1)상의 클라이언트 기기(6a∼6d)와, 다른 ＬＡＮ(9)에 있는 다른 클라이언트 기기(이것에 한정되지 않는다)가, 상기 ＥＬ서버(8)를 통하여 통신을 하는 경우를 나타낸 것이다. 상기 다른 ＬＡＮ(9)에도, 당해 ＬＡＮ(1)과 동일한 구성으로 중계장치가 설치되어 있는 것으로 한다.

우선, 중계장치(4)와 ＥＬ서버(8)의 사이에서 터널링 세션이 확립된다.

이 경우 상기 중계장치(4)는, 우선, 통상의 인터넷 접속방법으로 도면에 25로 나타내는 터널 브로커(tunnel broker)에 접속한다. 이 터널 브로커(25)는, 어드레스 데이터 베이스로부터 터널접속을 확립하는 이전의 ＥＬ서버(8)를 선택하고, 상기 중계장치(4)에 이 ＥＬ서버(8)의 ＩＰｖ4어드레스를 통지한다. 이렇게 함으로써 상기 중계장치(4)는 ＥＬ서버(8)를 식별 가능하게 되고, 유저 인증을 한 후, ＥＬ서버(8)로부터 받은 가상 IP어드레스를 사용해서 터널링 세션을 확립하여 통신을 할 수 있다.

즉 상기 중계장치(4)가 ＥＬ서버(8)에 접속하면 접속확립을 위한 인증이 이루어지고, 이것에 의거하여 ＥＬ서버(8)로부터 중계장치(4)에 대하여 특정한 가상 프라이비트 네트워크용의 가상 IP어드레스의 할당이 행하여진다. 또한 이 때, ＥＬ서버(8)로부터는, 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)를 위한 몇 개의 가상 IP어드레스의 할당도 행하여지고, 이 클라이언트 기기용 가상 IP어드레스는 클라이언트 기기용 가상 IP어드레스 기억부(19)에 저장된다.

또한 상기 어드레스 변환부(22)는, 이 클라이언트 기기용 가상 IP어드레스와, 각 클라이언트 기기에 할당된 이 ＬＡＮ(1)상의 IP어드레스와의 변환표(변환 룰)를 유지한다. 이 변환표는, 이 실시예에서는 상기 클라이언트 기기 검출부(23)가 상기 클라이언트 기기를 검출함으로써 자동으로 작성되도록 되어 있다. 즉 상기 중계장치의 브리지 모듈은, 상기 클라이언트 기기의 브로드캐스트 통신을 포함하는 하류측의 패킷을 전부 감시할 수 있기 때문에, 이 클라이언트 기기 검출부(23)는, 상기 클라이언트 기기의 ＬＡＮ(1)상의 IP어드레스 및 ＭＡＣ어드레스를 검출할 수 있다. 또한 이 클라이언트 기기 검출부(23)는, 또한 브로드캐스트의 응답요구(ICMP　ECHO)를 정기적 또는 임의로 ＬＡＮ의 하류측에 송신하고, 상기 클라이언트 기기의 응답(ICMP　REPLY 패킷)을 촉구함으로써, 확실하게 하류측의 클라이언트 기기를 검출하는 기능을 구비한다. 또, 이러한 자동검출을 사용하지 않는 경우에는, 유저가 수동으로 상기 ＬＡＮ(1)의 IP어드레스를 입력하고, 또한 가상 어드레스의 할당을 하여 상기 변환 룰을 생성할 수 있도록 되어 있 어도 좋다. 또한 이 경우, 상기 할당만을 자동으로 하도록 하여도 좋고, 자동/수동을 유저가 선택할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다. 또, 각 클라이언트 기기에 대한 ＬＡＮ(1)상의 IP어드레스는, 상기 라우터(2)에 의해 할당된 것이다.

도3의 부호 26으로 나타내는 경로는, 상기 ＥＬ서버(8)의 어드레스, 중계장치(4)에 할당된 가상 IP어드레스에 의거하여, 상기 터널링 세션 확립부(20)에 의해 상기 중계장치(4)와의 사이에서 터널링 접속 내에 통신세션이 확립되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한 다른 ＬＡＮ(9)과의 사이에도 마찬가지로 터널링 접속에 의한 통신세션이 확립되어 있다(경로27). 그리고 이 ＬＡＮ(1)과 ＬＡＮ(9)은, 동일한 가상 네트워크(ＶＬＡＮ)에 속하는 것으로서 그룹화 된 것으로 한다.

이 상태에 있어서, 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)에 대한 패킷은, 상기 캡슐링 처리부(21)에 의해 상기 중계장치(4)로의 ＩＰｖ4패킷으로 캡슐링 되어서 송신된다. 중계장치(4)는, 캡슐링 처리부(21)가 그 패킷을 디캡슐링 하고 또한, 상기 변환부(22)가 송신처 어드레스를 당해 프라이비트 네트워크의 프라이비트 IP어드레스로 변환해서 상기 브리지 모듈(12)로 반송한다. 브리지 모듈(12)은, 받은 패킷을 그대로 eth0으로부터 하류측으로 흘린다. 이렇게 하여 예를 들면 가정내의 ＬＡＮ(1)상의 클라이언트 기기(6a∼6d)에 대한 접속을, 외부에 있는 서버(8)나 다른 ＬＡＮ(9)측으로부터의 기동에 의하여 수행할 수 있다.

또한 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)로부터의 가상 네트워크로의 통신은, 가상 IP어드레스 앞으로 송출된다. 이 가상 IP어드레스를 포함하는 패킷이 하류측의 디바이스 eth1로부터 중계장치(4)로 들어가면, 이 패킷은 상기 브리지 모듈(12)에 포착되어, 상기 상위층(15)에서 상기 ＥＬ서버 앞으로의 패킷으로 캡슐링 되어, 상기 로컬 통신 프로토콜 스택, eth0을 통하여 터널링 접속에 의해 상기 서버(8)로 송출된다.

이러한 구성에 의하면, 예를 들면 상기 클라이언트 기기(6a∼6d)가 자택의 ＬＡＮ에 접속된 네트워크 대응의 가정내 감시 카메라라고 하면, 상기 중계장치(4)에 의해 상기 카메라에 가상 IP어드레스를 할당할 수 있어, 다른 네트워크의 중계장치(4)의 사이에 형성된 가상 네트워크에 의해 다른 네트워크상에서 직접 조작할 수 있게 된다.

또한 이 중계장치(4)는, 상기 ＥＬ서버(8)가 가상 네트워크상의 허브와 같이 동작하는 경우뿐만 아니라 허브를 통하지 않은 ＰＰＰ접속의 경우여도 같은 식으로 대응할 수 있다.

이상과 같은 구성에 의하면, 가상 네트워크를 통한 클라이언트 기기(6a∼6d)와의 통신은, 전부, 캐리어나 ＩＳＰ에 관계되지 않고, 상기 ＥＬ서버(8)를 통하여 이루어지기 때문에, 가정이나 직장의 홈 네트워크상의 클라이언트 기기(6a∼6d)를 ＥＬ서버(8)측으로부터 자유롭게 설정/제어할 수 있다. 이에 따라 종래 문제되었던, 인터넷상의 서버로부터의 프라이비트 네트워크 중의 네트워크 가전의 개체인식, 가정내 라우팅 및 시큐리티의 문제 를 모두 해결할 수 있고, 매우 오픈(open)되고 또한 클로즈드(closed)한 네트워크의 구축을 실현할 수 있다.

또, 이상에서 설명한 실시예는, 본 발명의 하나의 실시예에 불과한 것이며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 형태를 취할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면 상기 하나의 실시예에서는 ＩＰｖ4/ＯＶＥＲ/ＩＰｖ4에 의한 캡슐링 이었지만, ＬＡＮ의 프로토콜이 ＩＰｖ6이더라도 좋다. 또한 다른 ＬＡＮ의 프로토콜도 ＩＰｖ6이더라도 좋다. 또한 양쪽 모두가 상기 이외의 프로토콜이더라도 좋다.

또한 상기 하나의 실시예에서 상기 중계장치는, 독립한 장치로서 개시되어 있지만, ＬＡＮ(1)상의 어느 하나의 컴퓨터에 소프트웨어로서 인스톨된 것 이더라도 좋다.

또한 상기 하나의 실시예에서 중계장치의 OS는 리눅스였지만, 이에 한정되는 것이 아닌 것은 당연하다.

Claims

LＡＮ상의 클라이언트 기기를 인터넷상의 서버를 통한 가상 네트워크에 접속하기 위하여, 상기 ＬＡＮ상의 상기 클라이언트 기기의 상류측에 설치되는 중계장치로서,

이 중계장치는 브리지 모듈(bridge module)을 구비하고, 이 브리지 모듈은, 로컬 통신 프로토콜 스택과 네트워크 디바이스의 사이에 설치되고, 자신 앞, 브로드캐스트(broadcast) 및 가상 네트워크의 어드레스 앞으로의 요구패킷(request packet) 이외의 패킷은 로컬 통신 프로토콜 스택에 전달하지 않고 단지 상기 ＬＡＮ의 상류측과 하류측을 브리지 하는 것이고,

이 중계장치는,

상기 인터넷상의 서버의 글로벌 어드레스를 기억하는 서버 어드레스 기억부와,

상기 서버의 글로벌 어드레스에 의거하여 이 중계장치와 서버의 사이에 터널링 접속을 확립하기 위한 터널링 접속 확립부와,

상기 브리지 모듈에 의해 상기 클라이언트 기기로부터의 상기 가상 네트워크상의 가상 네트워크 어드레스를 포함하는 요구패킷을 포착하고, 발신원 어드레스로서 상기 클라이언트 기기의 가상 네트워크 어드레스를 붙인 것을 캡슐링 하여, 상기 터널링 접속을 통하여 상기 서버에 송출하는 캡슐링 처리부와,

상기 로컬 통신 프로토콜 스택을 통하여 받은 터널링 접속에 있어서의 자신 앞으로의 패킷을 디캡슐링 하고 또한, 이 디캡슐링 한 패킷에 포함되는 수신처 가상 네트워크 어드레스를 상기 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스로 변환하여, 이 패킷을 브리지 모듈에 의해 당해 클라이언트 기기에 송출하는 디캡슐링 처리부를

더 구비하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 중계장치는, 상기 ＬＡＮ에 있어서, 클라이언트 기기로부터 라우터에 이르는 경로의 도중에 설치되는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 중계장치는, 인터넷 상에 설치된 터널 중개 서버에 접속하여, 이 중개 서버로부터 상기 서버의 글로벌 어드레스를 받는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 중계장치는, 클라이언트 기기에 할당되는 가상 네트워크 어드레스를 상기 서버로부터 받고, 각 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스와 이 클라이언트에 할당된 가상 네트워크 어드레스를 관련지어 기억하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제4항에 있어서,

상기 ＬＡＮ하류측의 네트워크 디바이스에 도달하는 모든 패킷을 감시함으로써 상기 클라이언트 기기의 프라이비트 IP어드레스 및 ＭＡＣ어드레스를 검출하는 하류측 클라이언트 기기 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제5항에 있어서,

상기 하류측 클라이언트 기기 검출부는, 브로드캐스트의 응답요구를 정기적 또는 임의로 ＬＡＮ의 하류측에 송신하고, 상기 클라이언트 기기의 응답을 촉구하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 클라이언트 기기는, 네트워크 대응의 가전이지만, 유저가 가상 네트워크 드라이버 등을 인스톨 할 수 없는 가전을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 클라이언트 기기는, 상기 중계장치와는 통신 가능하지만, 스스로는 인터넷에 접속할 수 없는 주변장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계장치.
제1항에 있어서,

상기 브리지 모듈은, 브로드캐스트의 요구패킷을, 상기 통신 프로토콜 스택에 전달함과 아울러, 상기 브리지 하는 것인 것을 특징으로 하는 중계장치.
ＬＡＮ상의 클라이언트 기기와, 이 ＬＡＮ상의 상기 클라이언트 기기의 상류측에 접속된 중계장치와, 상기 클라이언트 기기가 인터넷을 통하여 접속되는 서버를 구비하는 인터넷 접속환경에 있어서 실행되는 상기 클라이언 트 기기와 서버의 접속방법으로서,

(a) 상기 중계장치가 상기 서버의 글로벌 IP어드레스를 받아 저장하는 공정과,

(b) 상기 중계장치가, 상기에서 통지된 글로벌 IP어드레스를 사용하여 상기 중계장치와 상기 서버의 사이에서, 터널링 접속에 의한 ＴＣＰ/ＩＰ세션을 확립하는 공정과,

(c) 상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기에 가상 네트워크 IP어드레스를 할당하고, 상기 서버로부터 상기 터널링 접속을 통하여 받은 가상 네트워크 IP어드레스 앞으로의 패킷을 상기 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스 앞으로 다시 써서 상기 ＬＡＮ의 하류측에 송출하는 공정과,

(d) 상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기로부터의 상기 가상 네트워크 IP어드레스를 포함하는 패킷을 포획하여, 상기 터널링 접속을 통하여 상기 서버에 송출하는 공정을

구비하는 것을 특징으로 하는 접속방법.
제10항에 있어서,

상기 중계장치는, 상기 클라이언트 기기가 속하는 ＬＡＮ상에 설치되는 것이며,

이 방법은, 이 중계장치 앞, 브로드캐스트 및 가상 네트워크의 어드레스 앞으로의 요구패킷 이외의 패킷은 상기(c), (d)공정을 하지 않고 ＬＡＮ상에서 단지 브리지 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 서버가 상기 중계장치에 상기 클라이언트 기기용의 가상 네트워크 IP어드레스를 통지하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 중계장치가, 인터넷 상에 설치된 터널 중개 서버에 접속하여, 이 중개 서버로부터 상기 서버의 글로벌 어드레스를 받는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 중계장치가, 상기 클라이언트 기기에 할당되는 가상 네트워크 어드레스를 상기 서버로부터 받고, 각 클라이언트 기기의 ＬＡＮ상의 프라이비트 IP어드레스와 이 클라이언트에 할당된 가상 네트워크 어드레스를 관련지 어 기억하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서,

상기 중계장치가, 상기 ＬＡＮ하류측의 네트워크 디바이스에 도달하는 모든 패킷을 감시함으로써 상기 클라이언트 기기의 프라이비트 IP어드레스 및 ＭＡＣ어드레스를 검출하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서,

상기 중계장치가, 브로드캐스트의 응답요구를 정기적 또는 임의로 ＬＡＮ의 하류측에 송신하고, 상기 클라이언트 기기의 응답을 촉구하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.