KR20140072908A

KR20140072908A - 라우터들을 통한 가상화된 가시성을 제공하는 것

Info

Publication number: KR20140072908A
Application number: KR1020147012301A
Authority: KR
Inventors: 와심 하다드; 조엘 핼펀
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR102000310B1; CN103999427A; EP2745489A1; JP5996660B2; JP2014534692A; CN103999427B; EP2745489B1; US8751614B2; US20130091254A1; WO2013054261A1

Abstract

홈 네트워크에서 디바이스들의 IPv6의 주소들을 추적하기 위해 네트워크 엘리먼트에 의해 구현되는 방법으로, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 홈 네트워크에 DHCPv6 서비스를 제공하고 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터는 상기 DHCPv6 서비스에 의해 제공된 프리픽스를 사용하여 상기 디바이스들에 IPv6 주소를 할당하는 방법으로서, 상기 방법은, 프리픽스 위임에 대한 DHCPv6 요청을 홈 네트워크 라우터로부터 수신하는 단계, 상기 홈 네트워크 라우터에 대하여 할당된 프리픽스 및 설정된 IPv6 주소들의 통지 요청을 포함하는 DHCPv6 메시지를 전송하는 단계, 설정된 디바이스에 대한 MAC 주소 및 대응하는 IPv6 주소를 포함하는 제1 ICMP 메시지를 상기 홈 네트워크 라우터로부터 수신하는 단계, 및 상기 네트워크 엘리먼트가 직접 상기 설정된 디바이스에게 서비스들을 제공하고 트래픽을 포워딩하는 것이 가능하도록 상기 홈 네트워크 라우터에 상기 설정된 디바이스에 대한 상기 IPv6 주소가 기록되었음을 확인응답하는 제2 ICMP 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 방법이다.

Description

라우터들을 통한 가상화된 가시성을 제공하는 것{PROVIDING VIRTUALIZED VISIBILITY THROUGH ROUTERS}

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원과 같은 날에 출원되고 공동 소유되며, "가상화된 홈 IP 서비스 제공을 위한 아키텍쳐(ARCHITECTURE FOR VIRTUALIZED HOME IP SERVICE DELIVERY)"에 대하여 하다드 와심(Wassim Haddad) 등에 의해 출원 중인 특허 출원을 상호 참조한다. 상기 상호 참조된 출원은 본 명세서에서 참조로 포함된다.

본 발명의 실시예는 인터넷 프로토콜 버전 6(Internet Protocol Version 6: IPv6) 주소의 할당에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 실시예는 업스트림 라우터들(upstream routers)에서 인터넷 서비스 제공자가 할당된 IPv6 주소들의 가시성을 갖도록 하는 라우터에 의한 홈 네트워크 내의 디바이스들에 대한 IPv6의 주소들의 할당에 관한 것이다.

홈 네트워크들은 홈에 있는 디바이스들을 서로 연결하고 인터넷에 연결하기 위해 사용된다. 이러한 홈 네트워크들은 레지덴셜 게이트웨이(Residential Gateway: RGW)로 알려진 디바이스를 통해 레지덴셜 인터넷 서비스 제공자들에 연결된다. 이 디바이스는 홈 네트워크와 액세스 네트워크 간의 물리적 및 프로토콜 연결성을 제공한다(즉, 광대역 리모트 액세스 서버(Broadband Remote Access Server: BRAS) 라우터 또는 광대역 네트워크 게이트웨이(Broadband Network Gateway: BNG)와 같은 인터넷 서비스 제공자들의 액세스 컨트롤 디바이스들을 포함하는 인터넷 서비스 제공자의 코어 네트워크이다).

RGW는 홈 네트워크에 대해 브리징(bridging) 또는 라우팅(routing) 지원을 제공할 수 있다. 또한, 일반적으로 방화벽 보호 및 네트워크 주소 변환과 같은 추가적인 서비스들을 제공한다. RGW는 유무선의 프로토콜들 및 연결들을 사용하여 홈에 있는 디바이스들과 연결할 수 있다. RGW는 IEEE 802.11(a/b/g/n)을 사용하여 무선 로컬 영역 네트워크뿐만 아니라 이더넷 연결들(Ethernet connections)의 세트(set)를 제공할 수 있다. RGW는 또한 VOIP(Voice Over Internet Protocol) 또는 공유 텔레비전의 제공(delivery)과 같은 서비스를 대한 디-멀티플렉싱(de-multiplexing)과 같은 서비스를 위한 서비스 제공의 포인트가 될 수 있다.

몇몇 상황들에서는 홈 네트워크에 라우터가 하나 보다 많이 부착될 수 있다. 이러한 추가적인 라우터들은 베이스(base) 또는 루트(root)를 형성하는 RGW와 함께 계층(hierarchy) 또는 트리(tree)를 형성한다. 바람직한 아키텍쳐(architecture)는 그러한 라우터들을 회피하는 것이지만, 라우터들이 사용되는 그러한 홈 네트워크 토폴로지들(home network topologies) 안에서는 인터넷 서비스 제공자들이 디바이스들에 대한 가시성(visibility)을 갖는 것이 유익하다. 그러나, 이러한 토폴로지들(topologies)에서 RGW 대신에 디바이스들에 가장 가까운 라우터들이 디바이스에 대한 IP 주소를 설정하기 때문에 라우터들에 연결된 디바이스들의 주소들은 숨겨진다.

홈 네트워크에서 디바이스들의 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6)의 주소들을 추적하기 위해 인터넷 서비스 제공자의 네트워크 엘리먼트에 의해 구현되는 방법으로, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 홈 네트워크에 동적 호스트 설정 프로토콜 버전 6(dynamic host configuration protocol version 6: DHCPv6) 서비스를 제공하고 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터는 상기 DHCPv6 서비스에 의해 제공된 프리픽스(prefix)를 사용하여 상기 디바이스들에 IPv6 주소를 할당하는 방법으로서, 상기 방법은, IPv6 주소 할당 공지 요청들(address assignment notice requests)에 대한 지원에 관한 인디케이터(indicator)를 포함하는, 프리픽스 위임(prefix delegation)에 대한 DHCPv6 요청을 홈 네트워크 라우터로부터 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신하는 단계, 상기 홈 네트워크 라우터에 대하여 할당된 프리픽스(prefix) 및 상기 홈 네트워크에서 상기 디바이스들을 위해 설정된 IPv6 주소들의 통지 요청을 포함하는 DHCPv6 메시지를 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 전송하는 단계, 설정된 디바이스에 대한 매체 접속 제어(media access control: MAC) 주소 및 대응하는 IPv6 주소 포함하는, 제1 인터넷 제어 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol: ICMP) 메시지를 상기 홈 네트워크 라우터로부터 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신하는 단계, 및 상기 네트워크 엘리먼트가 직접 상기 설정된 디바이스에게 서비스들을 제공하고 트래픽(traffic)을 포워딩하는 것이 가능하도록, 상기 홈 네트워크 라우터에 상기 설정된 디바이스에 대한 상기 IPv6 주소가 기록되었음을 확인응답하는 제2 ICMP 메시지를 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 전송하는 단계를 포함하는 방법이다.

홈 네트워크에서 디바이스들의 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 주소들을 추적하기 위한 인터넷 서비스 제공자의 네트워크 엘리먼트로서, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 홈 네트워크에 동적 호스트 설정 프로토콜 버전 6(DHCPv6) 서비스를 제공하고 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터는 상기 DHCPv6 서비스에 의해 제공된 프리픽스를 사용하여 상기 디바이스들에 IPv6 주소를 할당하고, 상기 네트워크 엘리먼트는, 호스트 IPv6 주소 테이블을 저장하기 위한 스토리지 디바이스(storage device) 및 상기 스토리지 디바이스에 연결된 네트워크 프로세서를 포함하며, 상기 네트워크 프로세서는, 인터넷 서비스 가입자를 위해 데이터 플레인 서비스들을 제공하기 위한 인터넷 프로토콜 서비스 라우터를 실행하기 위한 것이고, 상기 IP 서비스 라우터는 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터들에 상기 DHCPv6 서비스를 제공하기 위한 가상 게이트웨이 컨트롤러를 포함하고, 상기 DHCPv6 서비스는 IPv6 주소 할당 공지 요청들에 대한 지원에 관한 인디케이터를 포함하는 프리픽스 위임에 대한 DHCPv6 요청을 제1 홈 네트워크 라우터로부터 수신하는 것에 응답하여 상기 제1 홈 네트워크 라우터에 프리픽스를 할당하기 위한 것이고, 상기 DHCPv6 서비스는 상기 할당된 프리픽스 및 상기 홈 네트워크 내의 상기 디바이스들을 위해 설정된 IPv6 주소들에 관한 통지 요청을 포함하는 DHCPv6 메시지를 전송하고, 상기 가상 게이트웨이의 상기 DHCPv6 서비스는 상기 제1 홈 네트워크 라우터로부터 제1 인터넷 메시지 프로토콜(ICMP) 메시지를 수신하기 위한 것이고, 상기 ICMP 메시지는 설정된 디바이스에 대한 매체 접속 제어(MAC) 주소 및 대응하는 IPv6 주소를 포함하고, 상기 가상 게이트웨이는 상기 호스트 IPv6 주소 테이블에 상기 IPv6 설정을 기록하고 상기 제1 홈 네트워크 라우터에 제2 ICMP 메시지를 전송하기 위한 것이고, 상기 제2 ICMP 메시지는 상기 IP 서비스 라우터가 상기 설정된 디바이스에 상기 데이터 플레인 서비스들을 제공하도록 상기 설정된 디바이스에 대한 상기 IPv6 주소가 기록되었음을 확인응답하기 위한 것인, 네트워크 엘리먼트이다.

본 발명은 한정하고자 하는 것이 아니라 예시를 제시하고자 동일한 참조가 유사한 엘리먼트들을 나타내는 첨부된 도면들의 도시를 통해 설명된다. 본 명세서의 상이한 곳에서 "일(an)" 또는 "일(one)" 실시예라고 하는 것은 항상 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니라는 것과 그러한 참조는 적어도 하나를 의미하는 것을 유의해야한다. 더욱이, 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때는, 명시적으로 설명되어 있든지, 그렇지 않든지 간에, 다른 실시예들과 관련된 그러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 주는지 여부는 통상의 기술자의 지식에 따라야 한다.
도 1은 라우터들을 통해 가상화된 가시성을 구현하는 네트워크의 일 실시예의 다이어그램.
도 2는 홈 네트워크 라우터들 및 가상 게이트웨이 컨트롤러 간의 메시징(messaging)의 일 실시예의 다이어그램.
도 3은 레지덴셜 라우터들을 통한 가상화된 가시성을 가능하게 하는 프로세스의 일 실시예의 플로우차트.
도 4는 가상 게이트웨이 컨트롤러를 인터페이싱하는(interfacing) 머신 대 머신(machine to machine) 시스템에 대한 아키텍쳐의 일 실시예의 다이어그램.

이하의 설명에서, 수많은 특정 세부사항들이 기술된다. 그러나, 발명의 실시예는 이들 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다고 이해된다. 본 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 다른 예들에서 잘 알려진 회로들, 구조들 및 기술들은 자세하게 도시하지 않았다. 그러나, 그러한 자세한 도시 없이도 통상의 기술자들에 의해 본 발명은 실시될 수 있다고 이해될 것이다. 통상의 기술자들은 과도한 실험 없이 포함된 설명들을 통해 적절한 기능을 구현할 수 있을 것이다.

흐름도들의 동작들은 도 1 및 도 2의 실시예들을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 도 3의 흐름도들의 동작들은 도 1 및 도 2의 참조하여 논의된 실시예들과 다른 본 발명의 실시예에 의해 수행될 수 있고, 그리고 도 1 및 도 2를 참조하여 논의된 실시예들은 도 3의 흐름도를 참조하여 논의된 동작들과 다른 동작들을 수행할 수 있음을 이해하여야 한다.

도면들에 도시된 기술들은 코드 및 저장된 데이터를 사용하여 구현될 수 있고, (예를 들어, 엔드 스테이션(end station), 네트워크 엘리먼트(network element), 서버 또는 유사한 전자 디바이스들과 같은) 하나 이상의 전자 디바이스들에 의해 실행될 수 있다. 이러한 전자 디바이스들은 비-일시적인 머신-판독가능한 또는 컴퓨터-판독가능한 저장 매체와 같은, (예를 들어, 자기 디스크들; 광 디스크들; 랜덤 액세스 메모리; 읽기 전용 메모리; 플래시 메모리 디바이스들; 및 상-변화 메모리(phase-change memory)와 같은) 비-일시적인 머신-판독가능한 또는 컴퓨터-판독가능한 저장 매체를 사용하여 코드 및 데이터를 저장하고 (내부적으로 및/또는 네트워크를 통해 다른 전자 디바이스들과 함께) 통신한다. 또한, 일반적으로 그러한 전자 디바이스들은 하나 이상의 저장 디바이스들, (예를 들어, 키보드, 터치 스크린, 및/또는 디스플레이와 같은) 사용자 입력/출력 디바이스들 및 네트워크 연결들과 같이 하나 이상의 다른 구성요소들에 연결된 하나 이상의 프로세서들의 세트를 포함한다. 프로세서들 및 다른 구성요소들의 결합은 일반적으로 하나 이상의 버스들 및 (또한 버스 컨트롤러들로 일컬어지는) 브리지들을 통해 이루어진다. 저장 디바이스들은 하나 이상의 비-일시적인 머신-판독가능한 또는 컴퓨터-판독가능한 저장 매체 및 비-일시적인 머신-판독가능한 또는 컴퓨터-판독가능한 통신 매체를 나타낸다. 따라서, 주어진 전자 디바이스들의 저장 디바이스는 일반적으로 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서들의 세트에서 실행하기 위한 코드 및/또는 데이터를 저장한다. 물론, 본 발명의 실시예의 하나 이상의 부분들은 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어의 다른 조합들을 사용하여 구현될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, (예를 들어, 라우터, 스위치, 브리지, 또는 유사한 네트워킹 디바이스와 같은) 네트워크 엘리먼트는 네트워킹 장비(networking equipment)의 한 부분이고, 이는 네트워크상의 (예를 들어, 다른 네트워크 엘리먼트들, 엔드 스테이션들, 또는 유사한 네트워킹 디바이스들과 같은) 다른 장비에 통신적으로 상호연결하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 몇몇의 네트워크 엘리먼트들은 (예를 들어, 라우팅, 브리징, 스위칭, 레이어 2 애그리게이션(Layer 2 aggregation), 세션 보더 컨트롤(session border control), 멀티캐스팅(multicasting), 및/또는 가입자 관리와 같은) 다수의 네트워킹 기능들에 대한 지원을 제공하는 "복합 서비스 네트워크 엘리먼트들(multiple services network elements)"이고, (예를 들어, 데이터 수집과 같은) 다중 애플리케이션 서비스들을 위한 지원을 제공한다.

본 발명의 실시예들은 종래 기술의 단점들을 회피하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 홈 네트워킹의 필요성(needs)이 발달함에 따라, 레지덴셜 게이트웨이에 대한 수요(demands)가 증가하고 있다. 따라서, 레지덴셜 게이트웨이들은 더욱 복잡하고, 오류가 쉽게 발생하며, 비싸지고 있다. 또한, 인터넷 서비스 제공자들의 고객들 또는 레지덴셜 게이트웨이 구입자들에게 새로운 특징들을 제공하기 위해, 레지덴셜 게이트웨이에 대한 소프트웨어 업그레이드를 수행할 필요가 있고, 이는 많은 홈 사용자들이 큰 어려움(challenge)을 느끼는 부분이다. 이에 많은 홈 사용자들이 이러한 새로운 서비스들을 이용하는 것을 단념하게 할 수 있다.

레지덴셜 게이트웨이 및 홈 내(in-home) 다른 네트워크 디바이스들을 적절하게 설정하는 것의 복잡성(complexity)이 증가하여, 많은 사용자들이 그들의 네트워크와 부착된 디바이스들의 설정에 심각한 어려움을 겪고 있다. 이는 인터넷 서비스 제공자들 및 레지덴셜 게이트웨이 제조업자들의 지원 비용을 증가시킨다.

레지덴셜 게이트웨이가 브리지로서 단순히 기능하는 경우와 같이, 레지덴셜 게이트웨이가 제한된 기능성을 가진다고 해도, 레지덴셜 게이트웨이에 부착된 홈 네트워크에서 추가적인 라우터들이 있을 때, 두 가지 중요한 문제가 발생한다. 제1 문제는 추가적인 라우터들이 지원하는 서브넷들(즉, 그들의 고유의 로컬 영역 네트워크들(LANs))에 사용하는 인터넷 프로토콜 버전 6 주소 프리픽스를 필요로 한다는 점이다. 제2 문제는 그러한 라우터들은 업스트림(upstream) 라우터 및 서비스 제공자들로부터 그들에 의해 지원되는 LAN들 상에서 어떤 디바이스라도 완전히 숨길 수 있다는 점이다. 이는 서비스 제공자들이 이러한 숨겨진 디바이스들에 대한 특정 서비스를 제공하거나 모니터하는 것을 어렵게 한다.

본 발명의 실시예들은 종래 기술의 이러한 단점들을 극복한다. 홈 사용자에 의해 설정된 많은 소프트웨어 기능들을 가진 복잡한 레지덴셜 게이트웨이를 사용하는 대신, 본 발명의 실시예들은 브로드밴드 리모트 액세스 서버(Broadband Remote Access Server: BRAS), 브로드밴드 네트워크 게이트웨이(Broadband Network Gateway: BNG), 또는 다른 업스트림 서비스 제공 플랫폼(upstream service delivery platform)과 같은 업스트림 디바이스에서, 인터넷 서비스 제공자에게 모든 복잡한 프로세싱을 맡기는 단순한 레지덴셜 게이트웨이 디바이스를 사용한다. 본 발명의 실시예들은 이 서비스를 제공하는 아키텍쳐 및 구성요소들을 포함한다. 업스트림 서비스 제공 플랫폼은 가상화된 레지덴셜 게이트웨이로서 기능하는 제어 로직(control logic)의 세트를 실행하고, 이는 인터넷 서비스 제공자의 네트워크로부터 가입자가 원하는 서비스들을 제공하고, 서비스를 위해 가입자가 인터넷의 나머지를 레버리징하는(leveraging) 것을 포함한다. 제어 로직은 업스트림 서비스 제공 플랫폼 및 레지덴셜 게이트웨이를 제어한다.

네트워크 아키텍쳐는 서비스가 마치 홈에 있는 디바이스에 의해 제공되는 것처럼 인터넷 서비스 제공자가 투명하게(transparently) 서비스를 제공할 수 있도록 홈 네트워크에 충분한 가시성을 허용한다. 각각의 디바이스들을 설정하는 대신, 자연스럽고 사용하기 쉬운 방법으로 자신의 네트워크 환경을 통해 모든 제어를 제공하는 웹 인터페이스(web interface)를 홈 사용자가 갖게 되는데, 웹 인터페이스는 디바이스 각각을 설정하는 것을 걱정할 필요 없이, 자신의 모든 장비를 통합하고 공통의, 잘 구조화된, 서비스 뷰(service view)에 대한 액세스를 제공한다. 또한, 서비스 업그레이드는 웹 페이지에 요청하는 수준의 일거리가 된다; 인터넷 서비스 제공자는 홈 네트워크에 적용되는 설정을 수정(modify)할 수 있다. 또한, 레지덴셜 게이트웨이를 가상화하였으므로, 동일한 서비스들의 세트가 다른 위치들의 사용자들에게 제공될 수 있다. 홈 네트워크에 대한 원격 액세스가 적절하게 인증되면, 전체 네트워크 아키텍쳐의 자연적인 부분이 된다.

홈에서의 라우터들이 프리픽스 위임을 하는 동적 호스트 설정 프로토콜 버전 6(DHCPv6) 사용에 의존하는 경우, 가상 게이트웨이 컨트롤러들을 갖춘 네트워크에서 서비스를 디바이스에 제공하는 것은 주소 할당에 의해 영향을 받는다. 프리픽스 위임을 하는 DHCPv6는 설정 정보 및 그들이 지원하는 LAN상의 디바이스들에 대해 사용할 프리픽스들의 세트를 홈 내의 라우터들에게 제공한다. 프리픽스 위임은 (즉, 숫자들의 세트 앞에 오는) 공유 프리픽스를 갖춘 IPv6 주소들의 범위의 할당이고, 예를 들면 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:xxxx, xxxx는 할당할 수 있는 주소 범위를 표시한다.

홈 네트워크에서 엔드-디바이스들에 관한 가시성을 인터넷 서비스 제공자에게 주기 위하여, 추가적인 플래그(flag)와 DHCPv6에 포함되는 추가적인 행동이 있다. 추가적인 행동은, 홈 네트워크에서 라우터의 로컬 LAN 상에 새로운 디바이스가 존재하는 것을 라우터가 감지할 때마다, 라우터가 통지를 BNG 또는 BRAS 상의 가상 레지덴셜 컨트롤러로 전송하는 것이다. 그러한 통지들을 트리거하기(trigger) 위해, 이러한 통지들이 필요한 것을 나타내는 플래그가 DHCPv6 주소 위임 메시지 내에 포함된다. 일관성을 위해, 라우터가 상기 행동을 할 수 있음을 나타내는 플러그가 DHCPv6 프리픽스 요청 메시지 내에 포함된다.

도 1은 가상화된 레지덴셜 게이트웨이를 사용하고 레지덴셜 라우터들에 대해 가상화된 가시성을 지원하는 네트워크 아키텍쳐의 일 실시예의 다이어그램이다. 가상화된 가시성의 구현은 세 가지 주요 구성요소들 및 여러 관련 항목들(items)로 나누어진다. 세 가지 주요 구성요소들은 레지덴셜 게이트웨이(RGW)(115), (즉, BNG(101), BRAS 또는 동등한 것에서의) 업스트림 IP 서비스 라우터(105), 및 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)이다.

BNG(101)는 대역폭 및 서비스 품질(Quality of Service: QoS) 정책이 적용된 IP 에지(edge) 라우터이다; BRAS에 의해 수행되는 기능들은 BNG에 의해 수행되는 그것들의 상위집합(superset)이다. BRAS는 BNG(101)이고 가입자 트래픽의 집계점(aggregation point)이다. 이는 액세스 네트워크와 인터넷 서비스 제공자(131)의 코어 네트워크(111) 간의 (예를 들어, IP, PPP, 이더넷과 같은) 집계 능력을 제공한다. 집계 능력 이외의, BRAS는 또한 정책 관리 및 액세스 네트워크에서 IP Qos를 위한 주입점(injection point)이다. 명확성을 위해, IP 서비스 라우터(105)를 구현하기 위한 BNG(101)를 사용하는 네트워크의 예가 제공된다. 그러나, 통상의 기술자는 BRAS 또는 유사한 디바이스가 또한 사용될 수 있다고 이해할 것이다. 명확성을 위해, 단일 BNG(101) 및 RGW(115)를 갖춘 인터넷 서비스 제공자 네트워크(131)도 도시된다. 통상의 기술자는 BNG(101)가 일반적인 인터넷(113)에 대하여 뿐만 아니라 코어 네트워크(111)로 많은 홈 네트워크들(121) 및 RGW들(115)을 연결할 수 있는 것을 이해할 것이다. 또한, 인터넷 서비스 제공자(131)는 홈 네트워크들(121) 및 RGW들(115)의 집합에 연결하기 위해 많은 BNG(101) 및 BRAS 또는 유사한 장치들을 포함할 수 있다.

가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 다수의 방식들(fashions)로 구현될 수 있다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 BNG 또는 유사한 디바이스의 네트워크 프로세서(103)에 의해 실행되는 IP 서비스 라우터(103)의 제어 플레인(control plane)의 일부가 될 수 있다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 (예를 들어, BNG(101)에서) IP 서비스 라우터(105)의 새시(chassis)의 블레이드(blade)에 제공될(delivered) 수 있고, 네트워크 프로토콜들(IP)을 통해 IP 서비스 라우터(107)에 연결되는 분리된 장치(109)가 될 수 있다. 이 디바이스는 가입자의 가상 동작 상태(virtual operation state)를 유지하는 책임이 있다. 이것은 모든 데이터 플레인 기능들의 동작 상태를 결정하는 것을 포함한다. 이는 필요한 동작을 제공하기 위해 상태를 모델링(modeling)하고 RGW(10) 및 BNG(101)와 같은 적절한 디바이스들을 설정하는 것을 의미한다.

따라서, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 BNG(101)의 방화벽 기능들을 설정(141)하는 것을 책임진다. 그것은 SSID들(151)을 설정하고 RGW(115)의 무선 액세스에 대한 그들의 정책을 설정하는 것을 책임진다. 불필요한 트래픽을 줄이면서도 필요한 연결을 제공하기 위해, 컨트롤러는 두 디바이스들의 멀티캐스트 필터들(153)을 관리하는 것을 책임진다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 또한 UPnP 컨트롤러(157) 같은 하우스 제어 기능들(house control functions)을 제공할 수 있다. 그것은 DNS 엔트리들(entries)(155)을 생성하는 것과 같은 지원 서비스들을 제공한다. 가상 게이트웨이 컨트롤러의 동작은 인터넷 서비스 제공자들에 의해 사용되는 (예를 들면, 라디우스(RADIUS) 및/또는 다이어미터(Diameter)와 같은) 현존하는 인증(authorization) 인프라스트럭쳐(infrastructure)(117)에 묶여있다. 이는 유무선 통합(Fixed-Mobile Convergence) 또는 SIM 기반 레지덴셜 게이트웨이들의 지원을 위해 필요한 것들과 같은, 추가적인 인증 동작들을 가능하게 한다.

IP 서비스 라우터(105)는 가입자들을 위해 데이터 플레인 서비스들을 제공하는 라우터이다. 이는 모든 가입자 데이터 플레인 패킷들(packets)을 처리한다. 그것은 네트워크 주소 변환(network address translation: NAT) 및 방화벽 기능들과 같은, 다양한 기능들을 수행하고, 이것은 RGW(115)에 의해 전통적으로 제공되는 기능들이다. 이러한 기능들의 동작은 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)에 의해 제어된다. 이 디바이스는 현재 플랫폼들에 제공되는 트래픽 정책 및 QoS 제공과 같은 데이터 플레인 기능들을 수행한다. 그러나, 가입자-별 기본 동작들은 IP 서비스 라우터(105)로 위임될 수 있지만, 실시예에서 그러한 기능들의 동작은 가상 게이트웨이 컨트롤러의 제어 아래 있다. IP 서비스 라우터(105) 또는 이 디바이스를 위한 적합한 컨트롤러는, 운영자(operator)의 IP 네트워크의 IP 라우팅에 참여하고, 가입자를 대신하여 전송하고 수신할 수 있다.

레지덴셜 게이트웨이(115)는 홈에서의 다양한 미디어 간의 물리적 연결(이더넷, 802.11 b/g/n 와이파이(Wifi), 지그비(Zigbee), 및 유사한 미디어) 및 서비스 제공자로 연결(DSL, 케이블(Cable), 수동 광(Passive Optical), LTE, 및 유사한 기술들)을 제공한다. 레지덴셜 게이트웨이(115)는 홈에서의 디바이스들 및 IP 서비스 제공자들의 네트워크 사이에 패킷 통신을 제공하는 논리 연산(logical operation)을 충분히 제공한다. 이 디바이스는 가입자 또는 운영자 중 하나에 의해 소유될 수 있다. 그러나, 운영자에 의해 관리되는 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)에 의해 제어될 수 있다.

홈 네트워크(121)의 여타 디바이스들은 가상 게이트웨이 컨트롤러와 상호작용하는 프로토콜들을 사용할 수 있다. 일반적으로, 상호작용은 홈 네트워크 디바이스에서 변경되지 않는다; 하지만 RGW로부터 가상 게이트웨이 컨트롤러로 기능성을 이동(shift)하는 것은 동작의 관리능력(manageability) 및 효율성(effectiveness)을 향상시킨다. 예를 들어, 홈 네트워크(121)의 디바이스가 범용 플러그 앤 플레이 프로토콜(universal plug and play: UPnP)(157)을 사용하여 가상 게이트웨이 컨트롤러에 도달하거나 이미 홈 네트워크(121)에서 완전히 구현된 홈 네트워크(121)의 저장 서비스를 탐색할 수 있다. 가상 게이트웨이 컨트롤러의 사용과 함께, UPnP(157), 그리고 도메인 네임 서비스(155), DHCP(159), SSID 설정(151), 멀티캐스트 설정(153) 및 유사한 서비스들을 포함하는 다른 서비스들이 홈 네트워크(121)에서 또는 RGW에서 구현될 것으로 보이지만, 인터넷 서비스 운영자에 의해 BNG(101)으로부터 가상 게이트웨이 컨트롤러(107) 또는 인터넷 서비스 제공자 네트워크(131)에서 유사한 디바이스들을 통해 실제로 제공될 수 있다. 가상 게이트웨이 컨트롤러의 제어 플레인이 RGW의 데이터 플레인으로부터 분리되는 경우인, 분할된 아키텍쳐의 사용은 인터넷 서비스 제공자 네트워크(131)를 사용자들에게 쉽게 탐색가능하고(discoverable) 투명하게 액세스할(accessible) 수 있게 해준다. 이러한 서비스들은 보이스-오버-아이피(VOIP) 인에이블먼트(enablement) 서비스들, 저장 서비스들, 또는 애플리케이션(application) 서비스들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 인터넷 서비스 제공자들에 의해 제공된 인증 서버(117)와 같은, 인증(authentication) 및 연결(association)을 위해 추가적인 소프트웨어를 사용하는 다른 네트워크들로부터 홈 네트워크로 사용자들이 액세싱하면, 홈 네트워크(121) 및 홈 네트워크 기반 서비스들에 대한 액세스는 사용자들에게 더욱 쉽게 제공될 수 있다.

가상 게이트웨이 컨트롤러(107)의 컨트롤 동작에 관련된 두 가지 기본 개념이 있다. 제1 개념은 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)가 BNG(101) 및 RGW(115)의 기능들을 제어하는 제어 프로토콜(control protocol)이다. 제1 컨트롤 프로토콜은 인터내셔널 엔지니어링 태스크 포스(International Engineering Task Force: IETF)에 의해 표준화된 ForCES 프로토콜의 수정과 같은 프로토콜일 수 있다. ForCES 프로토콜은 필요한 기능들을 표현하기 위해 향상될 수 있다. 단순 네트워크 관리 프로토콜(simple network management protocol: SNMP), NETConf 또는 웹 기반 상호작용들에서의 컴퓨터 사용과 같은 전통적인 네트워크 관리 프로토콜들을 포함하는 다른 프로토콜들이 이 제어를 위해 사용될 수 있다.

가상 게이트웨이 컨트롤러(107)의 제어 동작에 관련된 제2 기본 개념은 가상 게이트웨이 컨트롤러가 DHCP, IPv6, 이웃 탐색(Neighbor Discovery), 및 UPnP 탐색 메카니즘들과 같은 네트워크 동작 프로토콜들을 위하여 제어하는 엘리먼트가 될 수 있는 컨트롤 프로토콜이다.

몇몇의 홈 네트워크들(121)에서는, 홈 네트워크(121) 내의 레지덴셜 게이트웨이로부터 분리된 라우터들(181)이 있을 것이다. 이러한 라우터들(181)은 그들이 지원하고 있는 (예를 들면, 엔드 디바이스들(183)과 같은) 호스트를 위해 사용할 IPv6 프리픽스를 받기 위해 DHCPv6를 사용하도록 구성될 수 있다. 가상화된 가시성을 지원하는 추가적인 홈 네트워크 라우터들(181)은 RGW(115)로 전송되고 BNG(101)의 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)에 전달되는 그들의 DHCPv6 요청 메시지에 플래그를 포함함으로써 상기 지원을 표시할 것이다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 DHCPv6 서비스들(159)을 제공한다. 가상화된 가시성을 지원한다고 표시한 라우터들에 응답할 때, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 새로운 호스트들(183)로 할당되는 주소들을 그들이 탐색 될 때 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)로 보고하여야 함을 표시하는 플래그를 설정할 것이다.

가상화된 가시성을 지원하는 홈 네트워크 라우터들(181)은 그들의 LAN들에 홈 네트워크 라우터들(181)에 부착된 호스트들(183)에 대한 상태를 감시하고(monitor) 유지할(maintain) 것이다. 홈 네트워크 라우터들(181)에 의해 제공되는 LAN들은 유무선 LAN들의 어떤 조합이 될 수 있다. 각각의 라우터(181)는 IPv6 이웃 탐색 요청들 및 그들이 릴레이하는 IPv6 DHCPv6 요청을 감시함으로써 가상화된 가시성을 지원할 것이다. 새로운 호스트(183)가 탐색 될 때, 통지 메시지는 라우터(181)에 의해 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)로 전송된다. 호스트(183)가 더 이상 존재하지 않는 것으로 간주되면, 통지는 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)로 다시 전송된다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 확인응답(acknowledgement) 메시지와 함께 통지들에 응답한다. 일 실시예에서, 확인응답이 수신될 때까지 통지들이 재전송된다. 이러한 메시지들은 ICMP 또는 다른 컨트롤 프로토콜을 사용하여 전송될 수 있다. 다른 실시예들에서, UDP 또는 가상 게이트웨이 컨트롤러로 TCP 연결을 통한 프로토콜이 사용될 수 있다. 이러한 메시지가 전송될 때마다, 효율성을 위해 확인응답 되지 않은 모든 정보가 메시지에 포함될 수 있다.

홈 네트워크 라우터가 그 호스트들에 대해 저장하는 엔트리들의 재검증 시간 및 수명시간을 갖게 되어 상태비보존형 주소 자동-설정(stateless address auto-configuration: SLAAC)이 사용될 때, 호스트 제거가 검출될 수 있다. 이 정보는 호스트 IPv6 테이블(185) 또는 유사한 데이터 구조에 저장될 수 있다. 재검증 시간이 도달하면, 홈 네트워크 라우터(181)는 LAN의 호스트(183)의 계속 존재 여부를 확인하기 위해 IPv6 이웃 요청 메시지들(neighbor solicitation messages)을 전송하고 새로운 시간 제한들을 설정할 것이다. 호스트(183)가 응답에 실패하는 경우, 홈 네트워크 라우터(181)는 메시지를 다시 전송할 것이다. 여러 번의 메시지 전송 후, 라우터(181)는 호스트(183)가 제거되었음을 선언할 것이고, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)로 통지할 것이다. 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 호스트 IPv6 테이블(109)의 홈 네트워크에서 호스트들(183)을 추적할 수 있다. 테이블의 분할된 인스턴스(instance)는 각각의 연결된 홈 네트워크 또는 할당된 프리픽스를 위해 유지될 수 있다.

홈 네트워크 라우터가 6LowPan과 같은 다른 호스트 통지 프로토콜을 갖는 통신들의 여타 매체들을 지원한다면, 그 미디어로부터의 절차들은 호스트들(183)의 존재를 감지하고 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)의 등록에 필요한 정보를 결정하도록 사용될 수 있다. 호스트들(183)은 개인용 컴퓨터들, 텔레비전들, 태블릿 컴퓨터들 및 셀룰러 폰들과 같은 핸드헬드(handheld) 디바이스들, 네트워크 저장 디바이스들, 어플라이언스들(appliances), 그리고 유사한 디바이스들과 같은 네트워크 디바이스들의 어떠한 유형이라도 될 수 있다. 일 실시예에서, 홈 네트워크(121)는 또한 머신 대 머신(machine to machine) 통신을 지원할 수 있다. 머신 대 머신 통신은 홈 네트워크 라우터(181)에 연결된 센서들의 집합으로부터 데이터를 수집하도록 사용될 수 있다. 머신 대 머신 통신을 사용하여 센서들 및 디바이스들과 통신하는 미들웨어(161)는 일반적으로 레지덴셜 게이트웨이에 의해 실행되지만, 가상 게이트웨이 컨트롤러로 이동될 수도 있다.

이 네트워크 아키텍쳐는 가상화된 레지덴셜 게이트웨이 및 가상화된 홈 서비스 제공(virtualized home serivce delivery)을 위한 코히어런트(coherent) 시스템을 제공한다. 설정, 강화(enhancement), 그리고 일관된 리모트 서비스와 홈 정보 및 리소스들에 대한 리모트 액세스 모두가 코히어런트 아키텍쳐의 자연스런 일부가 된다. 이 아키텍쳐의 중요한 장점은 홈 네트워크(121)에서 레지덴셜 게이트웨이로 연결된 모든 디바이스들에 대한 충분한 가시성을 오퍼레이터(operator)에게 제공한다는 것이다. 이는 인터넷 서비스 제공자들이 다양한 (끊김 없는) 서비스들, 예컨대, 네트워크 관리, 서비스 제공, 그리고 유사한 서비스들을 홈으로 제공할 수 있게 한다. 다른 장점은 인터넷 서비스 제공자들이, 홈 네트워크(121)를 통해 정확한(right) 디바이스에 액세싱하여, 예를 들어 유틸리티 제공자들 또는 어플라이언스 제조업자들과 같은 제3 자들을 보조할 수 있게 한다는 것이다. 예를 들어, 서모스탯(thermostat) 설정 및 홈의 전기 시스템에서 특정 디바이스의 on/off를 전환하기(switch) 위해 전기 유틸리티 회사는 홈 네트워크(121)에 액세스할 필요가 있을 수 있다. 일 실시예에서, 이는 머신 대 머신 미들웨어(161) 또는 그것의 인스턴스를 통해 수행될 수 있다.

도 2는 홈네트워크 라우터들 및 가상 게이트웨이 컨트롤러 간의 메시징의 일 실시예의 다이어그램이다. 실시예에서, 홈 네트워크(121)는 가상 게이트웨이 컨트롤러(VGC)(107)를 제공하는 BNG(101)에 연결된다. 다른 실시예에서, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 인터넷 서비스 제공자 네트워크(131)에서 BNG(101)의 외부에 위치할 수 있다. 홈 네트워크(121)는 레지덴셜 게이트웨이(RGW)(115) 및 홈 네트워크 라우터들(181A 내지 C)의 집합을 포함한다. 홈 네트워크 라우터(181A) 및 홈 네트워크 라우터(181C)는 중첩적인 또는 캐스케이드(cascade) 구성이다. 이는 홈 네트워크(121)에 대해 DHCP 서비스들을 제공하는 VGS(107) 및 호스트(183A)와 같은 (즉, 엔드 디바이스들과 같은) 호스트 사이에 복수 레벨의 인디렉션(indirection)을 생성한다. 다이어그램은 홈 네트워크 라우터(181C)에 의해 탐색되는 호스트(183A)의 예를 제공한다.

이 예에서, 홈 네트워크 라우터(181C)는 중간 홈 네트워크 라우터(181A)로 전송된 DHCPv6 프리픽스 요청을 통해 VGC(107)의 DHCP 서비스들에 의해 프리픽스를 이미 간접적으로 제공받고 있다. DHCPv6 프리픽스 요청은 가상화된 가시성 지원에 관한 플래그 또는 유사한 인디케이터(indicator)를 포함한다. DHCPv6 프리픽스 요청은 중간 라우터(181A)에 의해 전달되고, 그 다음에 라우터는 그것을 RGW를 통해 VGC에 전달되며, 이러한 상기 아키텍쳐에서는, 브리지로서 기능을 한다. VGC는 탐색된 호스트들을 위해 통지들이 필요하다고 나타내는 DHCPv6 메시지를 사용하여 중간 홈 네트워크 라우터(181A)에 할당된 프리픽스 또는 프리픽스의 부분집합(subset)을 사용하여 응답한다. 중간 홈 네트워크 라우터(181A)는 이 주소 범위 또는 프리픽스를 기록하고 요청하는 홈 네트워크 라우터(181C)로 메시지를 전달한다.

호스트(183A)는 어떠한 유형의 이웃 탐색 프로토콜을 사용하여 탐색 될 수 있다. 일단 탐색 되면, 홈 네트워크 라우터(181C)는 호스트(183A)에게 VGC(107)의 DHCPv6 서비스에 의해 라우터(181C)에 할당된 프리픽스에 기초한 IPv6 주소를 제공한다. 그러나, VGC(107)가 새로운 호스트 탐색에 관한 통지들을 요구하고 있는 경우를 제외하고는, VGC(107)는 새롭게 할당된 IPv6 주소를 알 수 없을 것이다. 통지는 ICMP 메시지 또는 제어 프로토콜 메시지의 유사한 형태의 형태가 될 수 있다. 일 실시예에서, 홈 네트워크 라우터는 ICMP_NTY 메시지(201A)로 일컬어지는 통지 메시지를 생성한다. ICMP_NTY 메시지(201A)는 호스트(183A)를 위해 할당된 IPv6 주소, 호스트(183A)를 위한 MAC 주소(MAC address), 수명시간, 또는 라이선스 만료 데이터 및 VGC(107)가 호스트(183A)를 추적할 수 있게 하는 유사한 정보를 포함할 수 있다. 중간 홈 네트워크 라우터(181A) 및 VGC(107)는 이 정보를 호스트 IPv6 테이블들에 기록한다.

그 다음에 VGC(107)는 확인응답 메시지를 생성한다. 확인응답 메시지는 ICMP 메시지 일 수 있다. ICMP 메시지는 본 명세서에서 ICMP-NTA 메시지(203A)로 일컬어지는 통지 확인응답 메시지일 수 있다. ICMP_NTA 메시지(203A)는 중간 홈 네트워크 라우터(181A)로 전송되고, 라우터에서 이것은 홈 네트워크 라우터(181C)로 전송된다. 홈 네트워크 라우터(181C)는 응답으로 ICMP_NTA 메시지(203A)가 수신될 때까지 ICMP_NTY 메시지(201A)의 재전송을 계속할 수 있다.

마찬가지로, 제3 홈 네트워크 라우터(181B)가 호스트(183B)를 탐색하는 더 간단한 시나리오가 제공될 수 있다. 이 경우, 동일한 유형의 ICMP_NTY(201B) 및 ICMP_NTA(203B) 메시지이 어떠한 중간 라우터의 개입도 없이 홈 네트워크 라우터(181B) 및 VGC(107)에 의해 교환된다. 따라서, 이러한 통지 프로세스는 모든 계층적(hierarchical) 깊이의 캐스케이딩(cascading) 라우터들을 포함하는 어떠한 어레인지먼트(arrangement)의 많은 수의 라우터들을 포함할 수 있다.

도 3은 레지덴셜 라우터들을 통해 가상화된 가시성을 가능하게 하는 프로세스에 대한 일 실시예의 플로우 차트이다. 도시된 프로세스는 가상화된 가시성 시스템을 구현하기 위해 가상 게이트웨이 컨트롤러에 의해 취해지는 액션들(actions)을 기재한다. 일 실시예에서, 프로세스는 홈 네트워크 라우터로부터 프리픽스 위임을 위한 DHCPv6 요청을 수신하는 것에 응답하여 개시된다(블록 301). 요청은 가상화된 가시성 시스템에 대한 지원을 표시하는 플래그 또는 집합 필드 같은 인디케이터를 포함할 수 있다.

VGC는 할당된 프리픽스를 포함하는 DHCPv6 메시지를 홈 네트워크 라우터로 전송함으로써 수신된 요청에 대해 응답한다(블록 303). 응답 메시지는 호스트 탐색 또는 IPv6 주소 설정에 대한 통지들이 VGC로 보고되도록 요청되는 것을 나타내는 플래그 또는 집합 필드의 형태의 인디케이터를 포함할 수 있다. 이 메시지는 레지덴셜 게이트웨이 및 많은 수의 중간 홈 네트워크 라우터들을 통해 요청하는 홈 네트워크 라우터로 전송될 수 있다.

위 프로세스는 호스트를 발견하고 호스트에 대해 IPv6 주소를 설정하는 홈 네트워크 라우터에 응답하여, 언제라도 홈 네트워크 라우터로부터 ICMP_NTY 통지 메시지를 더 수신할 수 있다(블록 305). ICMP_NTY 메시지는 호스트에 대한 IPv6 주소, 호스트에 대한 MAC 주소, 수명시간 또는 라이선스 만료 및 호스트 IPv6 설정에 대한 유사한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 데이터 플레인 전달 및 호스트에 대한 서비스 제공을 용이하게 하기 위해 호스트 IPv6 테이블에 기록될 수 있다. VGC는 ICMP_NTA 메시지를 생성하고 홈 네트워크 라우터에 전송한다(블록 307). ICMP_NTA 메시지는 IPv6 주소 및 호스트에 대한 MAC 주소를 포함하는 ICMP_NTA 메시지로부터의 데이터의 수신 및 기록을 확인응답한다.

도 4는 가상 게이트웨이 컨트롤러에 인터페이싱하는(interfacing) 머신 대 머신 시스템을 위한 아키텍쳐의 일 실시예의 다이어그램이다. 일 실시예에서, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는, 머신 대 머신 통신 또는 머신 대 머신 통신 네트워크를 사용하여 홈 내에서 통신할 수 있거나 센서들(401)로부터 데이터를 수집하는 미들웨어(403)를 포함하거나 지원한다. 전통적으로 레지덴셜 게이트웨이(405)에 의해 수행되는 미들웨어(403)는 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)로 옮겨지고 있다. 전술된 가시성을 위한 프로세스 및 네트워크의 일반적 기능은 이러한 시스템에서 RGW의 기능을 대신하는 가상 게이트웨이 컨트롤러를 갖는 머신 대 머신 네트워크들을 지원하는데 적용될 수 있다.

미들웨어(405)는 제3 자 엔티티들(third party entities)(413)과 통신을 계속 할 수 있다. 이 기능은 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)의 보안(security) 및 유연성(flexibility) 측면에서 강화된다. 제3 자 엔티티들에게 홈 네트워크 또는 RGW에 대한 실제 액세스를 제공하지 않고도, 가상 게이트웨이 컨트롤러(107)는 미들웨어(405)에 대한 액세스, 그리고 그것을 통해 그것에 관한 홈에서의 센서 네트워크에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 미들웨어(405)의 별개의 인스턴트들은 분리된 제3 자 액세스들을 위해 제공될 수 있다.

상기 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도되고 이해된다. 많은 다른 실시예들도 통상의 기술자가 상기 설명을 읽고 이해하면 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 청구범위는, 그러한 청구범위들에게 주어지는 균등물들의 모든 범위와 함께, 첨부된 청구범위를 참조하여 결정되어야한다.

Claims

홈 네트워크에서 디바이스들의 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6)의 주소들을 추적하기 위하여 인터넷 서비스 제공자의 네트워크 엘리먼트에 의해 구현되는 방법으로, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 홈 네트워크에 동적 호스트 설정 프로토콜 버전 6(dynamic host configuration protocol version 6: DHCPv6) 서비스를 제공하고 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터는 상기 DHCPv6 서비스에 의해 제공된 프리픽스(prefix)를 사용하여 상기 디바이스들에 IPv6 주소를 할당하는 방법으로서, 상기 방법은,
IPv6 주소 할당 공지 요청들(address assignment notice requests)에 대한 지원에 관한 인디케이터(indicator)를 포함하는, 프리픽스 위임(prefix delegation)에 대한 DHCPv6 요청을 홈 네트워크 라우터로부터 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신하는 단계;
상기 홈 네트워크 라우터에 대하여 할당된 프리픽스(prefix) 및 상기 홈 네트워크 내의 상기 디바이스들을 위해 설정된 IPv6 주소들에 관한 통지 요청을 포함하는 DHCPv6 메시지를 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 전송하는 단계;
설정된 디바이스에 대한 매체 접속 제어(media access control: MAC) 주소 및 대응하는 IPv6 주소 포함하는, 제1 인터넷 제어 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol: ICMP) 메시지를 상기 홈 네트워크 라우터로부터 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신하는 단계; 및
상기 네트워크 엘리먼트가 직접 상기 설정된 디바이스에게 서비스들을 제공하고 트래픽(traffic)을 포워딩하는 것이 가능하도록, 상기 홈 네트워크 라우터에 상기 설정된 디바이스에 대한 상기 IPv6 주소가 기록되었음을 확인응답하는 제2 ICMP 메시지를 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 전송하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 인터넷 서비스 제공자 네트워크와 상기 홈 네트워크 사이에서 브리지(bridge)로 기능하는 레지덴셜 게이트웨이(residential gateway)로부터 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 홈 네트워크 라우터와 상기 네트워크 엘리먼트 사이의 다른 홈 네트워크 라우터에 의해 포워딩된 후 상기 네트워크 엘리먼트에 의해 수신되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 홈 네트워크 라우터로부터 수신되는 상기 MAC 주소는 이중 주소 감지 프로세스(duplicate address detection process)를 사용하여 상기 홈 네트워크 라우터에 의해 결정되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 설정된 디바이스의 상기 홈 네트워크로부터의 연결해제의 감지가 상기 네트워크 엘리먼트들에 의해 가능한, 상기 설정된 디바이스에 대한 수명시간 또는 재검증 시간을 포함하는, 방법.
홈 네트워크에서 디바이스들의 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 주소들을 추적하기 위한 인터넷 서비스 제공자의 네트워크 엘리먼트로서, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 홈 네트워크에 동적 호스트 설정 프로토콜 버전 6(DHCPv6) 서비스를 제공하고 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터는 상기 DHCPv6 서비스에 의해 제공된 프리픽스를 사용하여 상기 디바이스들에 IPv6 주소를 할당하고, 상기 네트워크 엘리먼트는,
호스트 IPv6 주소 테이블을 저장하기 위한 스토리지 디바이스(storage device); 및
상기 스토리지 디바이스에 연결된 네트워크 프로세서
를 포함하며,
상기 네트워크 프로세서는, 인터넷 서비스 가입자를 위해 데이터 플레인 서비스들을 제공하기 위한 인터넷 프로토콜 서비스 라우터를 실행하기 위한 것이고, 상기 IP 서비스 라우터는 상기 홈 네트워크의 홈 네트워크 라우터들에 상기 DHCPv6 서비스를 제공하기 위한 가상 게이트웨이 컨트롤러를 포함하고,
상기 DHCPv6 서비스는 IPv6 주소 할당 공지 요청들에 대한 지원에 관한 인디케이터를 포함하는 프리픽스 위임에 대한 DHCPv6 요청을 제1 홈 네트워크 라우터로부터 수신하는 것에 응답하여 상기 제1 홈 네트워크 라우터에 프리픽스를 할당하기 위한 것이고, 상기 DHCPv6 서비스는 상기 할당된 프리픽스 및 상기 홈 네트워크 내의 상기 디바이스들을 위해 설정된 IPv6 주소들에 관한 통지 요청을 포함하는 DHCPv6 메시지를 전송하고, 상기 가상 게이트웨이의 상기 DHCPv6 서비스는 상기 제1 홈 네트워크 라우터로부터 제1 인터넷 메시지 프로토콜(ICMP) 메시지를 수신하기 위한 것이고, 상기 ICMP 메시지는 설정된 디바이스에 대한 매체 접속 제어(MAC) 주소 및 대응하는 IPv6 주소를 포함하고, 상기 가상 게이트웨이는 상기 호스트 IPv6 주소 테이블에 상기 IPv6 설정을 기록하고 상기 제1 홈 네트워크 라우터에 제2 ICMP 메시지를 전송하기 위한 것이고, 상기 제2 ICMP 메시지는 상기 IP 서비스 라우터가 상기 설정된 디바이스에 상기 데이터 플레인 서비스들을 제공하도록 상기 설정된 디바이스에 대한 상기 IPv6 주소가 기록되었음을 확인응답하기 위한 것인, 네트워크 엘리먼트.
제6항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 인터넷 서비스 제공자 네트워크와 상기 홈 네트워크 사이에서 브리지(bridge)로 기능하는 레지덴셜 게이트웨이로부터 상기 가상 게이트웨이에 의해 수신되는, 네트워크 엘리먼트.
제6항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 홈 네트워크 라우터와 상기 네트워크 엘리먼트 사이의 다른 홈 네트워크 라우터에 의해 포워딩된 후 상기 가상 게이트웨이에 의해 수신되는, 네트워크 엘리먼트.
제6항에 있어서,
상기 홈 네트워크 라우터로부터 수신되는 상기 MAC 주소는 이중 주소 감지 프로세스를 사용하여 상기 홈 네트워크 라우터에 의해 결정되는, 네트워크 엘리먼트.
제6항에 있어서,
상기 제1 ICMP 메시지는 상기 설정된 디바이스의 상기 홈 네트워크로부터의 연결해제 감지가 상기 네트워크 엘리먼트들에 의해 가능한, 상기 설정된 디바이스에 대한 수명시간 또는 재검증 시간을 포함하는, 네트워크 엘리먼트.