KR20090090939A - 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크를 통해 접속된 다수의 클라이언트로 할당 정보를 요청하고, 상기 각 클라이언트로부터 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 수신되는 할당 정보를 각 클라이언트별로 관리하는 서버와, 상기 서버로부터 할당 정보가 요청되면, 상기 서버가 사용 중인 IP 주소를 할당한 서버인지 확인하여, 상기 IP 주소를 할당한 서버이면, 상기 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 할당받은 할당 정보를 제공하는 다수의 클라이언트를 포함하는 동적 호스트 설정 시스템을 개시함으로써, 서버가 초기화되는 경우라도 각 클라이언트에게 동적으로 할당된 할당 정보를 정확하게 관리할 수 있도록 하는 것이다.

Description

동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치{apparatus and method of allocation information management in dynamic host configuration system}
본 발명은 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, DHCP 서버가 별도의 하드웨어적인 장치의 추가 구현하지 않고, 소프트웨어적으로 어떠한 상황(예를 들어, 재부팅)에서도 다수의 DHCP 클라이언트에 할당된 할당 정보(예를 들어, IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등)를 항상 정확하게 관리할 수 있는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 IP 네트워크에서는 IP 단말(예를 들어, 컴퓨터)이 네트워크에 접속하기 위해 필요한 IP 주소를 고정된 IP 주소를 직접 입력하지 않고, 동적 호스트 설정 방식(DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol)에 따라 동적으로 IP 주소를 할당하여 중앙에서 각 IP 단말의 IP 주소를 관리한다.
DHCP는 IETF(Internet Engineering Task Force)의 'RFC(request for comments) 1514'에 정의되어 있다.
DHCP 방식은 DHCP 서버-DHCP 클라이언트 구조를 가지며, 라우터, 공유기 등에 구현되는 DHCP 서버가 네트워크에 접속하는 다수의 IP 단말, 즉 DHCP 클라이언트에게 사용 가능한 IP 주소를 할당한다.
도 1은 일반적인 DHCP에 따른 IP 할당 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, DHCP에 따른 IP 할당 과정을 크게 DHCP 서버 발견 단계(Discover)(S 1)와 DHCP 서버 제공 단계(Offer)(S 2)와, DHCP 요청(Request) 단계와, DHCP 확인(Ack) 단계을 통해 이루어진다.
먼저 DHCP 서버 발견(Discover) 단계는 네트워크에 신규 접속하는 DHCP 클라이언트(10)가 IP 주소를 할당하는 DHCP 서버(20)를 검색하는 과정으로, DHCP 클라이언트(10)는 네트워크에 접속할 IP 주소를 할당받지 않은 경우, UDP 패킷 방식의 DHCP 발견 메시지(DHCP Discover)에 자신의 정보, 예를 들어, MAC 주소를 포함시켜 네트워크 상에 브로드캐스팅(broadcasting)한다.
그리고, DHCP 서버 제공 단계는 DHCP 발견 메시지를 수신한 DHCP 서버(20)는 대여(lease) 가능한 IP 주소 및 대여 기간 등과 같은 정보가 포함되는 DHCP 제공 메시지(DHCP Offer)를 DHCP 클라이언트(10)로 전송한다.
이때, 네트워크에 하나 이상의 DHCP 서버(20)가 있는 경우, DHCP 발견 메시지를 수신한 모든 DHCP 서버(20)가 DHCP 제공 메시지를 DHCP 클라이언트(10)로 전송하며, DHCP 제공 메시지에는 DHCP 클라이언트(10)가 DHCP 서버(20)를 식별할 수 있는 서버 식별자(예를 들어, IP 주소)가 포함된다.
DHCP 요청 단계는 DHCP 클라이언트(10)가 다수의 DHCP 서버(20) 중 하나를 선택하여 대여 가능한 IP 주소 중 하나를 선택한다. 그리고, DHCP 클라이언트(10)는 선택한 IP 주소를 사용 요청하는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request)를 DHCP 서버(20)로 전송한다.
즉, DHCP 클라이언트(10)는 DHCP 제공 메시지에 포함되는 대여 가능한 구성 매개 변수(IP 주소, 대여 기간 등)를 선택하고, 선택된 구성 매개 변수를 사용 승인을 DHCP 서버(20)에 요청한다.
DHCP 확인 단계는 DHCP 서버(20)가 DHCP 클라이언트(10)로부터 DHCP 요청 메시지가 수신되면, 해당 DHCP 클라이언트(10)가 선택한 구성 매개 변수, 예컨대, IP 주소를 확인하여 응답으로 DHCP 확인 메시지(Ack)를 DHCP 클라이언트(10)로 전송한다.
이와 같은 IP 할당 과정을 통해 DHCP 서버(20)는 DHCP 클라이언트(10)의 IP 할당을 완료한다.
그리고, 네트워크에서는 각 DHCP 클라이언트(10)가 각기 다른 IP 주소를 사용해야 하므로, DHCP 서버(20)는 다수의 DHCP 클라이언트(10)에 할당한 IP 주소를 대여 IP 테이블을 통해 관리하여 DHCP 클라이언트(10)에게 할당하는 IP 주소가 중복되지 않도록 한다.
또한, DHCP 클라이언트(10)는 DHCP 서버(20)로부터 할당된 IP 주소를 100% 신뢰할 수 없으므로, ARP(address resolution protocol)('RFC. 826'에 정의) 또는 ping(packet internet groper)을 통해 할당된 IP 주소의 사용 가능 여부를 확인한다.
예를 들어, DHCP 서버(20)가 설정 변경 또는 기타 이유로 인하여 초기화(재부팅)되는 경우, 할당된 IP 주소를 관리하는 대여 IP 테이블도 초기화되기 때문에 현재 할당된 IP 주소를 확인할 수 없으나, DHCP 클라이언트(10)들은 DHCP 서버의 초기화에 관계없이 할당된 IP 주소를 대여 기간동안 사용하게 된다.
따라서, DHCP 서버(20)는 신규 DHCP 클라이언트(10)에게 이미 할당된 IP 주소를 할당하게 되는 경우가 발생하므로, DHCP 클라이언트(10)는 할당받은 IP 주소와 동일한 IP 주소를 사용하는 네트워크의 DHCP 클라이언트(10)가 있는지 확인한 이후에 할당받은 IP 주소를 사용한다.
그러나, DHCP 클라이언트(10)의 IP 주소의 사용 가능 여부의 확인 절차에서는 다수의 메시지가 네트워크를 통해 교환되므로, 네트워크의 부하가 가중됨은 물론, IP 주소를 중복 할당받은 경우에는 DHCP 서버(20)로부터 다시금 IP 주소를 할당받아야 하기 때문에 네트워크 부하 및 네트워크 접속 시간이 지연된다.
따라서, DHCP 클라이언트(10)가 DHCP 서버(20)로부터 할당되는 IP 주소를 100% 신뢰할 수 있으면, 네트워크 부하를 줄일뿐만 아니라, DHCP 클라이언트(10)의 네트워크 접속 지연을 방지할 수 있다.
즉, DHCP 서버(20)가 어떤 상황(예를 들어 재부팅)이 발생하는 경우라도 자신이 할당한 IP 주소를 관리할 수 있으면, DHCP 클라이언트(10)가 할당받은 IP 주소의 사용 여부를 재확인하는 과정이 불필요하다.
한편, DHCP 서버(20)에 하드웨어인 영구적인 저장 장치인 비휘발성 메모리(예를 들어, Flash memory)를 추가하여, 할당된 IP 주소를 관리하기 위한 대여 IP 테이블을 저장/관리하는 방식이 제안될 수 있으나, DHCP 서버(20)가 할당하는 IP 주소가 동적으로 변화하기 때문에 비휘발성 메모리의 쓰기(기록) 동작이 빈번하게 발생된다. 따라서, 고가의 비휘발성 메모리를 추가 구현해야 하므로, DHCP 서버(10)의 구축 비용이 증가함은 물론, 비휘발성 메모리의 쓰기 횟수가 한정적이므로 DHCP 서버 자체의 리소스(resource)가 소모된다.
본 발명은 상기한 일반적인 IP 주소 할당 방식에서 발생되는 문제를 해소하기 위해 제안되는 것으로, 네트워크에 접속하는 다수의 DHCP 클라이언트에 IP 주소를 동적으로 할당하는 DHCP 서버가 할당된 할당 정보(예를 들어, IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등)를 항상 정확하게 관리할 수 있는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 DHCP 서버에 하드웨어적인 장치를 추가 구현하지 않고, 소프트웨어적으로 네트워크에 접속된 DHCP 클라이언트(IP 단말)의 할당 정보를 능동적으로 관리할 수 있는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 동적 호스트 설정 시스템은, 네트워크를 통해 접속된 다수의 클라이언트로 할당 정보를 요청하고, 상기 각 클라이언트로부터 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 수신되는 할당 정보를 각 클라이언트별로 관리하는 서버와, 상기 서버로부터 할당 정보가 요청되면, 상기 서버가 사용 중인 IP 주소를 할당한 서버인지 확인하여, 상기 IP 주소를 할당한 서버이면, 상기 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 할당받은 할당 정보를 제공하는 다수의 클라이언트를 포함하여, 각 클라이언트로 할당된 할당 정보를 관리한다.
상기 서버는, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)에 따른 IP 주소 할당 과정을 통해 상기 각 클라이언트로 IP 주소를 할당하는 중에 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트로 할당된 할당 정보를 요청하고, 초기화 상태 이후에 신규 클라이언트로부터 IP 주소 할당 요청이 있으면, 대여 가능 IP 주소 중 상기 각 클라이언트로부터 수신된 할당 정보에 포함된 IP 주소 이외의 IP 주소를 할당한다.
상기 서버는, 서버 식별자 및 할당 정보의 요청임을 알리는 필드 값이 설정되고, 수신 IP 주소가 브로드캐스트 주소로 설정되는 할당 정보 요청 메시지를 상기 각 클라이언트로 브로드캐스팅하여 상기 할당 정보를 요청하며, DHCP 패킷의 optios 필드에 서버 식별자 및 할당 정보 요청임을 알리는 필드 값을 설정하여 상기 할당 정보 요청 메시지를 생성한다.
상기 클라이언트는, 상기 서버로부터 할당된 IP 주소, 대여 기간 또는 서브넷 마스크 중 하나 이상을 포함하는 할당 정보와, 서버 식별자가 포함되는 할당 정보 응답 메시지를 상기 서버로 전송하며, DHCP 패킷의 optios 필드에 상기 할당 정보와, 할당 정보 응답임을 알리는 필드 값을 설정하여 상기 할당 정보 응답 메시지를 생성한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 동적 호스트 설정 시스템의 서버는, IP 주소 할당 과정을 통해 상기 각 클라이언트로 IP 주소를 할당하는 주소 할당부와, 대여 가능 IP 주소, 클라이언트별 할당 정보를 저장하는 저장부와, 상기 서버의 상태를 모니터링하여, 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트로 할당 정보 요청 메시지를 브로트캐스팅하고, 상기 클라이언트로부터 수신되는 할당 정보 응답 메시지로부터 할당 정보를 파악하여, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 관리하는 할당 정보 관 리부를 포함한다.
상기 할당 정보 관리부는, 상기 각 클라이언트별 클라이언트 식별자 및 할당 정보가 저장되는 대여 IP 테이블을 구축하여 상기 저장부에 저장한다.
상기 주소 할당부는, 상기 대여 가능 IP 주소 중 상기 대여 IP 테이블에 저장된 IP 주소 이외의 IP 주소를 신규 접속되는 클라이언트로 할당한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법은, 서버가 DHCP의 IP 주소 할당 과정을 통해 다수의 클라이언트에게 IP 주소를 할당하는 단계와, 기설정된 조건 상태가 되면, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계와, 상기 각 클라이언트로부터 수신되는 할당 정보를 파악하여, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 관리하는 단계와, 신규 클라이언트로부터 IP 주소 할당이 요청되면, 대여 가능 IP 주소 중에 상기 클라이언트로부터 수신된 할당 정보에 포함된 IP 주소 이외의 IP 주소를 할당하는 단계를 포함한다.
상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계는, DHCP 패킷의 발신 IP 주소를 상기 서버의 IP 주소로 설정하고, 수신 IP 주소를 브로드캐스트 주소로 설정하고, options 필드에 서버 식별자 및 할당 정보 요청임을 알리는 필드 값을 설정하여, 할당 정보 요청 메시지를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법은, 상기 각 클라이언트가 IP 주소를 할당받은 서버의 서버 식별자를 확인하는 단계와, 상기 할당 정보 요청 메시지에 포함된 서버 식별자가 상기 IP 주소를 할당받은 서버의 서버 식별자와 동일한지 확인하여, a) 동일하지 않으면, 상기 DHCP 패킷을 폐기하고, b) 동일 하면, DHCP 패킷의 발신 IP 주소를 할당받은 IP 주소로 설정하고, 발신 MAC 주소를 자신의 MAC 주소로 설정하고, 수신 IP 주소를 상기 서버의 IP 주소로 설정하고, options 필드에 서버 식별자, 대여 기간, 서브넷 마스크 또는 할당 정보 응답임을 알리는 필드 값을 설정하여 할당 정보 응답 메시지를 생성하는 단계를 더 포함한다.
상기 각 클라이언트별 할당 정보를 관리하는 단계는, 상기 서버가 상기 할당 정보 응답 메시지로부터 파악되는 상기 서버 식별자가 자신의 식별 정보와 동일하면, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 각 클라이언트의 MAC 주소를 기준으로 관리한다.
상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계는, 상기 서버의 상태를 모니터링하여, 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 동적 호스트 설정 시스템의 DHCP 서버가 어떠한 상황(예를 들어, 재부팅)에서도 다수의 DHCP 클라이언트에 할당된 할당 정보(예를 들어, IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등)를 항상 정확하게 관리할 수 있으므로, 각 DHCP 클라이언트에 각기 다른 IP 주소를 할당할 수 있음으로 인해, 각 DHCP 클라이언트는 할당되는 IP 주소의 사용 가능 여부를 재확인하는 절차를 거칠 필요가 없다.
따라서, 동적 호스트 설정 시스템의 네트워크 부하를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, DHCP 서버에 하드웨어적인 장치를 추가 구현하지 않고, 소프트웨어적으로 네트워크에 접속된 DHCP 클라이언트(IP 단말)의 할당 정보를 능동적으로 수집/관리할 수 있으므로, 서버 자체 리소스 소모를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법 및 그 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고, 본 발명의 주된 기술 요지를 흐리게 하거나, 주지된 기술 내용에 대한 상세 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명에 적용되는 동적 호스트 설정 시스템을 설명하기 위한 네트워크 연결 도면이다.
도 2를 참조하면, 다수의 DHCP 클라이언트(100)(예컨대, IP 단말)이 허브(hub)와 같은 스위치를 통해 DHCP 서버(200)의 기능이 내장된 라우터 또는 공유기에 접속하여, IP 주소를 할당받아, 네트워크에 접속한다.
도시된 네트워크 환경은 사무실과 같은 환경에서 다수의 DHCP 클라이언트(100)를 수용하기 위한 일반적인 네트워크 연결 구조이다.
DHCP 서버(200)는 접속하는 각 DHCP 클라이언트(100)에 IP 할당 과정을 통해 IP 주소를 할당하고, 초기화되는지 여부를 모니터링하여 초기화되면, 각 DHCP 클라이언트(100)에 할당된 할당 정보를 획득하여, 현재 DHCP 클라이언트(100)가 사용하고 있는 할당 정보를 관리한다.
각 DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 서버(200)로부터 할당된 IP 주소를 이용하 여 네트워크에 접속하고, DHCP 서버(200)로부터 할당 정보 요청이 있으면, 현재 사용하고 있는 할당 정보를 DHCP 서버(200)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DHCP 서버를 설명하기 위한 블록 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 DHCP 서버(200)는 네트워크를 통해 DHCP 클라이언트(100)와 패킷(메시지)을 송수신하는 인터페이스부(210)와, 각 DHCP 클라이언트(100)에 IP 주소를 할당하는 주소 할당부(220)와, DHCP 서버(200)가 초기화되면, 각 DHCP 클라이언트(100)의 할당 정보를 획득하여 관리하는 할당 정보 관리부(230)와, 대여 가능 IP 주소, 대여 기간, 할당된 IP 주소 등을 저장하는 저장부(240)를 포함한다.
주소 할당부(220)는 접속하는 DHCP 클라이언트(100)로부터 DHCP 발견 메시지가 수신되면, 상기 도 1에서 설명된 바와 같이, IP 할당 과정을 통해 각 DHCP 클라이언트(100)에 IP 주소를 할당하고, 대여 가능 IP 주소, 할당된 IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등을 관리한다.
할당 정보 관리부(230)는 소프트웨어적으로 구현되어, DHCP 서버(200)의 전원 상태 또는 초기화 상태를 모니터링하여, 재부팅과 같은 초기화 상태가 되면, 네트워크에 접속된 DHCP 클라이언트(100)로 할당 정보를 요청하고, 각 DHCP 클라이언트(100)로부터 할당 정보를 획득하여, 현재 DHCP 클라이언트(100)에 할당된 할당 정보를 관리한다.
DHCP 서버(200)는 다음 표 1과 같은, 대여 IP 테이블을 통해 DHCP 클라이언트(100)에 할당된 할당 정보를 관리하고, 대여 IP 테이블을 RAM(random access memory)과 같은 저장 수단으로 구현되는 저장부(240)에 저장된다.
클라이언 식별자 (MAC 주소) IP 주소 대여 기간(분) (lease time) 서브넷 마스크 …
97-FA-4C-50-B4-xx 198.168.220.1 180 255.255.255.0 …
97-FA-4C-50-B4-yy 198.168.220.2 60 255.255.255.0 …
97-FA-4C-50-B4-zz 198.168.220.3 20 255.255.255.0 …
… … … … …
상기 표 1에서 보여지는 바와 같이 DHCP 서버(200)는 다수개의 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보, 예를 들어, IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등을 관리한다. 이때, DHCP 서버(200)는 클라이언 식별자로 네트워크에서 유일한 식별 정보인 MAC 주소를 사용할 수 있다.
본 발명의 상세 설명에서는 DHCP 클라이언트(100)의 할당 정보를 IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등을 예를 들어 설명하나, 기타 DHCP 서버(200)가 관리해야 하는 DHCP 클라이언트(100)의 모든 구성 정보를 관리하는 경우도 이와 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 바람직한 실시예에 따라 DHCP 서버가 DHCP 클라이언트(100)의 할당 정보를 획득하는 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, DHCP 서버(200)는 초기화가 되면, 서버 식별자가 포함되는 할당 정보 요청 메시지인 DHCP 수집 메시지(DHCP Gather)를 네트워크에 접속한 다수의 DHCP 클라이언트(100)로 브로드캐스팅한다(S 100).
DHCP 수집 메시지를 수신한 DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 수집 메시지에 포함된 서버 식별자를 확인하여, IP 주소를 할당받은 DHCP 서버(200)와 동일한 서버 식별자이면, 현재 할당받아 사용 중인 할당 정보, 예를 들어, IP 주소, 대여 기간, 서브넷 마스크 등과, 클라이언 식별자인 MAC 주소가 포함되는 할당 정보 응답 메시지인 DHCP 보고 메시지(DHCP Report)를 DHCP 서버(200)로 전송한다(S 110).
DHCP 서버(200)는 각 DHCP 클라이언트(100)로부터 수신되는 DHCP 보고 메시지로부터 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보를 획득하여 상기 표 1과 같이 관리한다.
한편, DHCP 서버(200)가 다수의 DHCP 클라이언트(100)로 브로드캐스팅하는 DHCP 수집 메시지와, 각 DHCP 클라이언트(100)가 DHCP 서버(200)로 전송하는 DHCP 보고 메시지는 DHCP 패킷 타입을 새로이 정의하여 생성할 수 있다.
도 5는 DHCP 패킷의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 DHCP 패킷은 'RFC 2131'에 정의되어 있으므로, 상세 설명은 생략한다.
DHCP 패킷은 메시지 타입(1=BOOTREQUEST, 0=BOOTREPLAY)을 정의하는 1 바이트(byte)의 op 필드와, 하드웨어 주소 타입을 정의하는 1바이트의 htype 필드와, 하드웨어 주소 길이를 정의하는 hlen 필드와, 1 바이트의 hops 필드와, 트랜잭션(transaction) ID를 정의하는 4 바이트의 xid 필드와, 2 바이트의 secs 필드와, 2 바이트의 flag 필드와, 발신 IP 주소를 정의하는 4바이트의 ciaddr 필드와, 수신 IP 주소를 정의하는 4바이트의 yiaddr 필드와, 4바이트의 giadde 필드와, 16 바이트의 chaddr 필드와, 선택적 DHCP 서버(200)의 호스트 네임을 정의하는 64 바이트의 sname 필드와, 부트(BOOT) 파일 네임을 정의하는 128 바이트의 file 필드와, 옵션 파라미터를 정의하는 가변적인 길이의 options 필드로 구성된다.
DHCP 패킷의 options 필드의 53번 필드 값에 따른 메시지 종류는 다음 표 2와 같이 정의되어 있다.
53번 필드 값 메시지 종류
1 DHCP Discover
2 DHCP Offer
3 DHCP Request
4 DHCP Decline
5 DHCP Ack
6 DHCP Nak
7 DHCP Release
8 DHCP Inform
상기 표 2에서 설명되어지는 바와 같이, options 필드의 53번 필드 값에 따라 DHCP 패킷, 즉 메시지의 종류가 정의된다.
따라서, DHCP 패킷의 options 필드의 53번 필드 값 중 정의되지 않은 여분(reserve) 값을 DHCP 수집 메시지 및 DHCP 보고 메시지로 정의할 수 있으며, 예를 들어, 1 바이트의 53번 필드 값 중 가장 사용 가능성이 희박한 126을 DHCP 보고 메시지로 정의하고, 127을 DHCP 수집 메시지로 정의할 수 있다.
DHCP 서버(200)의 할당 정보 관리부(230)는 DHCP 서버(200)가 초기화되면, DHCP 패킷의 필드 값을 다음과 같이 설정하여 DHCP 수집 메시지를 생성하고, 네트워크에 접속한 모든 DHCP 클라이언트(100)로 브로드캐스팅한다.
발신 IP 주소 : DHCP 서버(200)의 IP 주소
수신 IP 주소 : 브로드캐스트 주소(255.255.255.255)
options 필드의 53번 필드 : 127(메시지 종류 정의 : DHCP 수집 메시지)
options 필드의 54번 필드 : 서버 식별자(IP 주소)
DHCP 클라이언트(100)는 수신되는 DHCP 패킷의 options 필드를 파싱하여, 해석하고, options 필드의 53번 필드 값이 127로 설정되어 있으면, 할당 정보를 요청하는 DHCP 수집 메시지로 파악한다.
그리고, DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 패킷의 54번 필드에 포함된 서버 식별자가 자신의 IP 주소를 할당받은 DHCP 서버(200)의 서버 식별자(IP 주소)와 동일하면, 현재 사용하고 있는 할당 정보, 즉, IP 주소, 대여 기간 또는 서브넷 마스크 등과, 클라이언 식별자인 MAC 주소가 포함되는 DHCP 보고 메시지를 DHCP 서버(200)로 전송한다.
DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 패킷의 필드 값을 다음과 같이 설정하여 DHCP 보고 메시지를 생성한다.
발신 IP 주소 : 할당된 IP 주소
발신 MAC 주소 : 자신의 MAC 주소
수신 IP 주소 : DHCP 서버(200)의 IP 주소
options 필드의 53번 필드 : 127(메시지 종류 정의 : DHCP 보고 메시지)
options 필드의 54번 필드 : 서버 식별자(IP 주소)
options 필드의 51번 필드 : 대여 기간(잔여 대여 기간)
options 필드의 1번 필드 : 서브넷 마스크
그리고, DHCP 서버(200)는 DHCP 클라이언트(100)로부터 수신되는 DHCP 패킷의 options 필드의 53번 필드 값이 127로 설정되어 있고, 54번 필드에 설정된 서버 식별자가 자신의 식별 정보(IP 주소)와 동일하면, 해당 DHCP 클라이언트(100)의 할당 정보를 추출하여 상기 표 1과 같은 대여 IP 테이블을 구축/관리한다.
이때, DHCP 서버(200)는 DHCP 클라이언트(100)의 MAC 주소를 클라이언 식별자로 사용하여 각 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보를 관리한다.
따라서, DHCP 서버(200)는 대여 IP 테이블이 초기화되는 경우가 발생하더라도 현재 DHCP 클라이언트(100)가 사용하고 있는 할당 정보를 정확하게 관리할 수 있으므로, 이후에 DHCP 클라이언트(100)에 IP 주소를 할당할 때, 이미 사용 중인 IP 주소를 중복 할당하는 경우를 미연에 방지할 수 있다. 그러므로, DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 서버(200)로부터 할당받은 IP 주소의 사용 가능 여부를 ARP 또는 ping을 통해 재확인할 필요가 없다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법을 설명하기 위한 플로챠트 도면이다.
도 6을 참조하면, DHCP 서버(200)는 네트워크에 접속하는 DHCP 클라이언트(100)에게 IP 할당 과정을 통해 IP 주소를 할당한다(S 200). 이때, DHCP 서버(200)는 IP 주소를 할당하면서 대여 기간 및 서브넷 마스트 등을 할당한다.
DHCP 서버(200)는 대여 가능 IP 주소, 각 DHCP 클라이언트(100)별 할당된 IP 주소, 대여 기간 및 서브넷 마스크 등을 상기 표 1과 같은 대여 IP 테이블을 통해 관리한다.
DHCP 서버(200)는 설정 변경 또는 전원 이상 등과 같은 이유로 재부팅되어, 초기화되는지 여부를 모니터링한다(S 210).
DHCP 서버(200)는 초기화 상태가 되면, 각 DHCP 클라이언트(100)에 할당된 할당 정보를 요청하는 할당 정보 요청 메시지를 네트워크에 접속된 모든 DHCP 클라이언트(100)로 브로트캐스팅한다(S 220). 할당 정보 요청 메시지에는 DHCP 서버(200)의 서버 식별자(IP 주소)가 포함되어, 각 DHCP 클라이언트(100)들이 할당 정보 요청 메시지를 전송한 DHCP 서버(200)를 식별할 수 있도록 한다.
DHCP 클라이언트(100)는 네트워크를 통해 할당 정보 요청 메시지가 수신되면, 서버 식별자를 파악하여, 자신이 IP 주소를 할당받은 DHCP 서버(200)의 서버 식별자(IP 주소)와 동일한지 확인한다(S 230).
DHCP 클라이언트(100)는 할당 정보 요청 메시지에 포함된 서버 식별자와, IP 주소를 할당받은 DHCP 서버(200)의 서버 식별자와 동일하지 않으면, 할당 정보 요청 메시지(DHCP 패킷)를 폐기한다(S 240).
한편, DHCP 클라이언트(100)는 서버 식별자가 동일하면, DHCP 서버(200)로부터 할당받은 할당 정보, 즉, IP 주소, 대여 기간(잔여 대여 기간), 서브넷 마스크 등과, 클라이언 식별자인 자신의 MAC 주소가 포함되는 할당 정보 응답 메시지를 생성하여 해당 DHCP 서버(200)로 전송한다(S 250).
DHCP 서버(200)는 DHCP 클라이언트(100)로부터 수신되는 할당 정보 응답 메시지로부터 클라이언트 식별자인 MAC 주소 및 할당 정보를 파악하여, 상기 표 1과 같은 대여 IP 테이블을 통해 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보를 관리한다(S 260). 즉, DHCP 서버(200)는 초기화 상태이기 때문에 대여 IP 테이블도 초기화되므로, 각 DHCP 클라이언트(100)로부터 수신되는 할당 정보 응답 메시지에 포함된 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보를 대여 IP 테이블에 기록/업데이트하여, 현재 각 DHCP 클라이언트(100)가 사용하고 있는 할당 정보를 관리한다.
그리고, DHCP 서버(200)는 초기화 상태에서 자신으로부터 IP 주소를 할당받은 각 DHCP 클라이언트(100)별 할당 정보를 획득/관리하면서 신규 DHCP 클라이언트(100)로부터 IP 주소 할당 요청이 있으면, 대여 가능 IP 주소 대역내에서 DHCP 클라이언트(100)로 할당된 IP 주소 이외의 IP 주소를 IP 할당 과정을 통해 할당한다.
DHCP 클라이언트(100)는 DHCP 서버(200)가 초기화된 이후에 IP 주소를 할당받는 경우라도 현재 동일한 IP 주소를 할당받은 다른 DHCP 클라이언트(100)가 없으므로, 할당된 IP 주소의 사용 가능 여부를 재확인 과정을 거치지 않고, 할당된 IP 주소를 이용하여 네트워크에 접속한다.
한편, 네트워크에 본 발명에서 제안한 DHCP 클라이언트(100)의 할당 정보를 획득하는 기능이 구현된 DHCP 서버(200)와, 기존의 DHCP 서버(200)가 혼재되어 있고, 할당 정보를 DHCP 서버(200)로 제공하는 기능이 구현된 DHCP 클라이언트(100)와 기존 DHCP 클라이언트(100)가 혼재되어 있는 경우, 기존 DHCP 서버(200) 및 DHCP 클라이언트(100)는 할당 정보 요청 메시지(DHCP 수집 메시지) 및 할당 정보 응답 메시지(DHCP 보고 메시지)를 파악할 수 없어 DHCP 패킷을 폐기하기 때문에 네트워크의 운용에 영향을 미치지 않는다.
이때, DHCP 클라이언트(100)는 IP 주소를 할당하는 DHCP 서버(200)가 초기화되면, 각 DHCP 클라이언트(100)로부터 할당 정보를 획득하여 관리하는 기능이 구현되었는지 여부를 확인한 이후에 기능이 구현되었으면, 할당된 IP 주소의 사용 가능 여부를 재확인하지 않고, 기능이 구현되지 않은 경우에만 IP 주소의 사용 가능 여부를 재확인한다.
따라서, 네트워크 상의 모든 DHCP 서버(200) 및 DHCP 클라이언트(100)에 본 발명에서 제안하는 기능을 구현하는 경우, 네트워크 부하를 최소화함은 물론, DHCP 서버(200) 자체 리소스 소모를 최소화할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에서는 DHCP 서버가 초기화되는 경우에 각 DHCP 클라이언트의 할당 정보를 수집하여 현재 각 DHCP 클라이언트가 사용하고 있는 할당 정보를 정확하게 관리하는 방식에 대하여 설명하였으나, 기타 대여 IP 테이블을 통해 관리되고 있는 DHCP 클라이언트별 할당 정보를 주기적으로 확인하거나, 일정 기간 마다 변경되는 할당 정보가 있는지 여부를 확인해야 하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 DHCP에 따른 IP 할당 흐름을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 적용되는 동적 호스트 설정 시스템을 설명하기 위한 네트워크 연결 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DHCP 서버를 설명하기 위한 블록 도면.
도 4는 본 발명에 바람직한 실시예에 따라 DHCP 서버가 DHCP 클라이언트의 할당 정보를 획득하는 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 5는 DHCP 패킷의 포맷을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법을 설명하기 위한 플로챠트 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : DHCP 클라이언트 200 : DHCP 서버
210 : 인터페이스부 220 : 주소 할당부
230 : 할당 정보 관리부 240 : 저장부
300 : 스위치

Claims (18)

  1. 동적 호스트 설정 시스템에 있어서,
    네트워크를 통해 접속된 다수의 클라이언트로 할당 정보를 요청하고, 상기 각 클라이언트로부터 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 수신되는 할당 정보를 각 클라이언트별로 관리하는 서버와,
    상기 서버로부터 할당 정보가 요청되면, 상기 서버가 사용 중인 IP 주소를 할당한 서버인지 확인하여, 상기 IP 주소를 할당한 서버이면, 상기 할당 정보의 요청에 대한 응답으로 상기 서버로부터 할당받은 할당 정보를 제공하는 다수의 클라이언트를 포함하는 동적 호스트 설정 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 서버는,
    DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)에 따른 IP 주소 할당 과정을 통해 상기 각 클라이언트로 IP 주소를 할당하는 중에 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트로 할당된 할당 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 서버는,
    초기화 상태 이후에 신규 클라이언트로부터 IP 주소 할당 요청이 있으면, 대여 가능 IP 주소 중 상기 각 클라이언트로부터 수신된 할당 정보에 포함된 IP 주소 이외의 IP 주소를 할당하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 서버는,
    상기 각 클라이언트 식별자를 기준으로 해당 클라이언트별 할당된 IP 주소, 대여 기간 또는 서브넷 마스크 중 하나 이상을 포함하는 할당 정보를 관리하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 클라이언트 식별자는,
    MAC(media access control) 주소인 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 서버는,
    서버 식별자 및 할당 정보의 요청임을 알리는 필드 값이 설정되고, 수신 IP 주소가 브로드캐스트 주소로 설정되는 할당 정보 요청 메시지를 상기 각 클라이언트로 브로드캐스팅하여 상기 할당 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 서버는,
    DHCP 패킷의 optios 필드에 서버 식별자 및 할당 정보 요청임을 알리는 필드 값을 설정하여 상기 할당 정보 요청 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 서버 식별자는,
    상기 서버의 IP(internet protocol) 주소인 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 클라이언트는,
    상기 서버로부터 할당된 IP 주소, 대여 기간 또는 서브넷 마스크 중 하나 이상을 포함하는 할당 정보와, 서버 식별자가 포함되는 할당 정보 응답 메시지를 상기 서버로 전송하는 동적 호스트 설정 시스템.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 클라이언트는,
    DHCP 패킷의 optios 필드에 상기 할당 정보와, 할당 정보 응답임을 알리는 필드 값을 설정하여 상기 할당 정보 응답 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템.
  11. 다수의 클라이언트에 DHCP에 따라 IP 주소를 할당하는 서버에 있어서,
    IP 주소 할당 과정을 통해 상기 각 클라이언트로 IP 주소를 할당하는 주소 할당부와,
    대여 가능 IP 주소, 클라이언트별 할당 정보를 저장하는 저장부와,
    상기 서버의 상태를 모니터링하여, 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트로 할당 정보 요청 메시지를 브로트캐스팅하고, 상기 클라이언트로부터 수신되는 할당 정보 응답 메시지로부터 할당 정보를 파악하여, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 관리하는 할당 정보 관리부를 포함하는 동적 호스트 설정 시스템의 서버.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 할당 정보 관리부는,
    상기 각 클라이언트별 클라이언트 식별자 및 할당 정보가 저장되는 대여 IP 테이블을 구축하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는
  13. 제12 항에 있어서, 상기 주소 할당부는,
    상기 대여 가능 IP 주소 중 상기 대여 IP 테이블에 저장된 IP 주소 이외의 IP 주소를 신규 접속되는 클라이언트로 할당하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템의 서버.
  14. 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법에 있어서,
    서버가 DHCP의 IP 주소 할당 과정을 통해 다수의 클라이언트에게 IP 주소를 할당하는 단계와,
    기설정된 조건 상태가 되면, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계와,
    상기 각 클라이언트로부터 수신되는 할당 정보를 파악하여, 상기 각 클라이 언트별 할당 정보를 관리하는 단계와,
    신규 클라이언트로부터 IP 주소 할당이 요청되면, 대여 가능 IP 주소 중에 상기 클라이언트로부터 수신된 할당 정보에 포함된 IP 주소 이외의 IP 주소를 할당하는 단계를 포함하는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계는,
    DHCP 패킷의 발신 IP 주소를 상기 서버의 IP 주소로 설정하고, 수신 IP 주소를 브로드캐스트 주소로 설정하고, options 필드에 서버 식별자 및 할당 정보 요청임을 알리는 필드 값을 설정하여, 할당 정보 요청 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법.
  16. 제14 항 또는 제15 항에 있어서, 상기 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법은,
    상기 각 클라이언트가 IP 주소를 할당받은 서버의 서버 식별자를 확인하는 단계와,
    상기 할당 정보 요청 메시지에 포함된 서버 식별자가 상기 IP 주소를 할당받은 서버의 서버 식별자와 동일한지 확인하여,
    a) 동일하지 않으면, 상기 DHCP 패킷을 폐기하고,
    b) 동일하면, DHCP 패킷의 발신 IP 주소를 할당받은 IP 주소로 설정하고, 발신 MAC 주소를 자신의 MAC 주소로 설정하고, 수신 IP 주소를 상기 서버의 IP 주소로 설정하고, options 필드에 서버 식별자, 대여 기간, 서브넷 마스크 또는 할당 정보 응답임을 알리는 필드 값을 설정하여 할당 정보 응답 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법.
  17. 제14 항 또는 제16 항에 있어서, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 관리하는 단계는,
    상기 서버가 상기 할당 정보 응답 메시지로부터 파악되는 상기 서버 식별자가 자신의 식별 정보와 동일하면, 상기 각 클라이언트별 할당 정보를 각 클라이언트의 MAC 주소를 기준으로 관리하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법.
  18. 제14 항에 있어서, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 단계는,
    상기 서버의 상태를 모니터링하여, 초기화 상태가 되면, 상기 각 클라이언트에게 할당 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 동적 호스트 설정 시스템의 할당 정보 관리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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