KR100433621B1 - 사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷프로토콜 및 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의송/수신 방법 - Google Patents

사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷프로토콜 및 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의송/수신 방법 Download PDF

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사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷 프로토콜 및 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 송/수신 방법이 개시된다. 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소 필드 및 옵션 필드를 포함하는 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷은 송신지 주소 필드에 송신지의 공중 인터넷 주소를 저장하고, 목적지 주소 필드에 목적지의 공중 인터넷 주소를 저장하고, 옵션 필드는 옵션 필드에 사설 인터넷 주소에 대한 정보가 저장되어 있음을 나타내는 데이터를 저장하는 옵션 클래스 필드, 사설 인터넷 주소정보의 길이에 대한 데이터를 저장하는 옵션길이필드, 송신지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 송신지 부 주소 필드 및 목적지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 목적지 부 주소 필드를 포함하는 것을 특징으로 하고, 사설 인터넷망을 이용한 IPv4 주소 확장 방식을 사용하므로 기존의 인터넷 망 장치인 내부 라우터에서 전혀 영향을 주지 않으므로 IPv4 라우터 장비를 교체할 필요가 없다. 또한, 현재 정의된 인터넷 사설 주소인 1개의 A 클래스와 16개의 B 클래스, 그리고 255개의 C 클래스 주소를 모든 액세스 망에서 사용하면서 사설 인터넷간의 단대단 서비스 접속 즉, 양 방향 인터넷 서비스를 제공 할 수 있다.

Description

사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷 프로토콜 및 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 송/수신 방법{Multi layer internet protocol(MLIP) for peer to peer service of private internet and method for transmitting/receiving the MLIP packet}
본 발명은 전송제어 프로토콜(Transport Control Protocol: 이하, TCP라 함)/인터넷 프로토콜 버전 4(Internet Protocol version 4: 이하, IPv4라 함)을 이용하는 네트워크 통신에 관한 것으로, 특히, 사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷 프로토콜 및 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 송/수신 방법에 관한 것이다.
인터넷 주소지정 방식으로, 인터넷 프로토콜인 RFC791에서 권고하는 4바이트(byte)의 주소 영역을 가지는 IPv4(Internet Protocol Version 4) 주소 지정 방식이 있다. 그러나, 최근 인터넷 이용자들의 급증과 IMT-2000등과 같이 무선 단말기를 이용한 인터넷 서비스를 지원하기 위해서는 4바이트로 되어 있는 IPv4 주소 지정방식으로는 한계가 있다. 이러한 주소부족을 해결하기 위해 IPv4 주소 지정 방식에서 세부 클래스 정의를 도입한 CIDR(Classless InterDomain Routing) 방법, 서브 네트워크(사설인터넷)에서 독립된 주소 체계를 사용하는 NAT(Network Address Transition) 방법 또는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)와 같은 인터넷주소의 동적 할당 방식을 사용하는 방법 등이 이용된다.
그러나, CIDR는 라우팅 테이블을 복잡하게 만들었으며, NAT는 서버에서 IP 헤드의 주소 변환과 이들의 처리로 인한 지연 문제와 상대측 단말에서 우선적으로 이들 단말기를 접속할 수가 없어 단 방향 서비스만을 제공할 수 있다라는 단점을 가진다. 또한, DHCP는 서비스의 단절에 의해서 재 접속 시 이전에 할당되었던 동일 인터넷 주소가 할당됨을 보장받을 수 없다는 문제점을 가지고 있어 유일한 주소를 할당하지 못한다는 단점이 있다.
이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위하여 제시된 IPv6는 새로운 주소 체계를 갖는 인터넷으로 16바이트의 주소 지정 영역을 둠으로써, 4바이트인 IPv4 주소에 비하여 앞으로 모든 서비스를 충분히 수용 가능한 주소 영역을 확보할 수 있다. 그러나, 기존의 IPv4 인터넷과 완전히 별개의 망이므로 IPv6 망을 구성하기 위하여 새로운 IPv6 라우터를 재 설치하여야 하고, 기존의 IPv4 인터넷과의 연동을 위하여 해결하여야 할 여러 가지 문제점들을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 송/수신 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 인터넷 서비스 망을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 RFC791 인터넷 프로토콜에서 사용하는 공중 인터넷 주소를 나타낸다.
도 3은 사설 인터넷 주소를 나타낸다. 사설 인터넷은 공중 인터넷 주소 공간이 부족하여 주소 확장을 위해 이용된다.
도 4는 일반적인 IP 패킷의 포맷을 나타내고 있다.
도 5는 도 4에 도시된 IP 패킷에서 본 발명에 따른 옵션필드의 구조를 나타낸다.
도 6에서는 도 5에 도시된 옵션 필드 정보를 이용한 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜의 패킷구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 계층 IP 패킷의 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 6에서 나타낸 다중 계층 인터넷 패킷의 송신 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 도 6에 도시된 다중 계층 IP 패킷의 수신 및 그 처리 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 기존의 인터넷 프로토콜과 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜의 서비스 호환성에 대한 비교 결과표이다.
상기 과제를 이루기 위해, 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소 필드및 옵션 필드를 포함하는 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷은 송신지 주소 필드에 송신지의 공중 인터넷 주소를 저장하고, 목적지 주소 필드에 목적지의 공중 인터넷 주소를 저장하고, 옵션 필드는 옵션 필드에 사설 인터넷 주소에 대한 정보가 저장되어 있음을 나타내는 데이터를 저장하는 옵션 클래스 필드, 사설 인터넷 주소정보의 길이에 대한 데이터를 저장하는 옵션길이필드, 송신지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 송신지 부 주소 필드 및 목적지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 목적지 부 주소 필드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소 필드 및 옵션 필드를 포함하고, 옵션 필드에 송신지 및 목적지의 사설 인터넷 주소를 저장하기 위한 송신지 부 주소 필드 및 목적지 부 주소 필드가 포함된 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 전송 방법은 목적지 공중 인터넷 주소 및 목적지 사설 인터넷 주소를 목적지 주소 필드 및 목적지 부 주소 필드에 각각 저장하는 (a)단계, 송신지 공중 인터넷 주소 및 송신지 사설 인터넷 주소를 송신지 주소 필드 및 송신지 부 주소 필드에 각각 저장하는 (b)단계, 송신지 공중 인터넷 주소와 목적지 공중 인터넷 주소가 같은가를 비교하여 같다면, 목적지 주소 필드와 목적지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터를 서로 교체하여 저장하는 (c)단계 및 송신지 공중 인터넷 주소와 목적지 공중 인터넷 주소가 같지 않거나 또는 (c)단계 후에, 송신지 주소 필드와 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터를 서로 교체하여 저장하는 (d)단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소필드 및 옵션 필드를 포함하고, 옵션 필드에 송신지 부 주소 필드 및 목적지 부 주소 필드가 포함된 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 수신 방법은 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 사설 인터넷 주소와 같으면, 목적지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같은가를 판단하여, 같지 않다면 수신된 패킷을 폐기하는 (a)단계, (a)단계에서 목적지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같으면, 목적지 주소 필드와 목적지 부 주소 필드의 주소 정보를 서로 교체한 후, 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 하는 (b)단계, (a)단계에서 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 사설 인터넷 주소가 아니라면, 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하는 (c)단계, (c)단계에서 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소라면, 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가의 여부에 따른 소정의 주소 처리를 한 후, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 (d)단계 및 (d)단계에서 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소가 아니라면 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가 그리고, 목적지 부 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하고, 판단 결과에 따라 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 하거나 또는 소정의 주소 처리를 한 후, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 (e)단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 사설 인터넷의 단대단 서비스를 위한 다중 계층 인터넷 프로토콜 및 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 송/수신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 인터넷 서비스 망을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하여 인터넷 서비스 망은 공중 인터넷망(10)으로만 구성되어질 수 있다. 그러나 NAT 프로토콜이 개발되어져 사설 인터넷 주소를 이용하는 사설 인터넷 망(12a,12b,12c)이 공중 인터넷망(10)과 함께 존재하는 인터넷망이 구성되어질 수도 있다. 이처럼, 사설 인터넷망(12a,12b,12c)을 이용하는 경우, 사설 인터넷망(12a~12c)내의 서비스와 각 사설 인터넷망(12a~12c)에서 공중 인터넷망(10)으로의 서비스 접속이 가능하다. 그러나, 공중 인터넷망(10)에서 각 사설 인터넷망(12a~12c)으로의 직접 서비스 접속은 불가능하며 또한, 사설 인터넷망(12a~12c) 간의 직접 서비스 접속도 불가능하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 사설 인터넷망을 이용하는 경우, 각 사설 인터넷 망에서 공중 인터넷망으로의 단방향 접속만이 가능하다.
도 2는 RFC791 인터넷 프로토콜에서 사용하는 공중 인터넷 주소를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 공중 인터넷 주소는 5가지 클래스(class)로 계층화되어 있음을 보인다. 구체적으로, A, B, C 클래스로 나누어지며 멀티캐스팅 주소로 D 클래스를 정의하고, E 클래스는 향 후 사용을 위한 것이며, 각 클래스는 도시된 바와 같이 시작 IP와 종료 IP를 각각 갖는다.
도 3은 사설 인터넷 주소를 나타낸다. 사설 인터넷은 공중 인터넷 주소 공간이 부족하여 주소 확장을 위해 이용된다.
도 3을 참조하면, 사설 인터넷 주소는 A, B, C 클래스로 구분되며, 각 클래스는 그 시작 IP와 종료 IP가 있다. 그리고, 각 클래스별 CIDR(Classless InterDomain Routing) 표현 형식(마스킹 값)들을 나타내고 있다. 이와 같은 형태의주소를 사용하는 인터넷이 사설 인터넷이며 공중 인터넷에서는 이들 주소를 사용 할 수 없다.
도 4는 일반적인 IP 패킷의 포맷을 나타내고 있다.
도 4를 참조하면, IP 패킷은 버전번호(Version), 헤더의 길이(HdrLen), 서비스의 형태(service type), 데이터그램의 길이(Datagram Length), 식별자(Identification), 플래그(flags), 프레그먼트 오프셋(fragment offset), 존속시간(Time to Live, TTL), 프로토콜(Protocol), 헤더 첵크섬(Header checksum), 송신지주소(Souce Address), 목적지 주소(Destination Address), 옵션사항(Options), 어플리케이션(application) 필드 등으로 구성되어 있다. 여기서, 어플리케이션 필드에는 전송하고자 하는 데이터가 지정되며, 옵션필드(4-4)는 헤더영역에 포함된다. 한편, 헤더의 최대 길이는 헤더의 길이(HdrLen)(4-1) 정보가 4비트이므로, 4*15는 최대 60바이트임을 알 수 있다. 그리고, 송신지 주소(source Address)와 목적지 주소(Destination Address) 각각에는 도 2 또는 도 3에서 정의한 인터넷 주소가 지정된다. 옵션(Options) 필드(4-4)는 헤더의 기본 필드 20 바이트를 제외하면 최대 40 바이트까지 지정할 수 있다. 본 발명에서는 이 옵션 필드(4-4)를 이용하여 IP 헤드 영역에 공중인터넷 주소 및 사설 인터넷 주소를 함께 지정함으로써, 사설인터넷간 직접 서비스가 가능하도록 한다.
도 5는 도 4에 도시된 IP 패킷에서 본 발명에 따른 옵션필드의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 첫 번째 옥텟인 옵션 제어 필드에서 새로운 정보요소(송/수신측 단말기 사설 인터넷 주소)를 옵션 클래스(5-1)로서 정의한다. 즉, 옵션 클래스(5-1)에서는 옵션 필드에 사설 인터넷에 대한 정의가 되어있음의 여부를 나타낸다. 주소정보의 전체 길이에 대한 정보를 옵션 길이 필드(5-2)에 저장하고, 인터넷 단말기, 이동 단말기, VoIP 서비스 단말기, 정보 가전제품 등과 같은 송신측 단말기의 종류를 나타내기 위한 정보를 송신측 단말기 종류(Terminal Type, 5-3)로, 사설 인터넷 주소 정보인 송신측 단말 주소 정보(Source Terminal Address Information, 5-4)로 각각 저장한다. 또한, 홈 네트웍과 같이 동일 사설 인터넷 주소에 여러 개의 단말이 접속 가능하므로 이들을 식별하기 위한 단말기 식별번호(Terminal Equipment Identifier, 5-5)를 저장한다. 계속해서, 목적지 단말기 종류(5-6), 목적지 단말기의 사설 인터넷 주소 정보(5-7) 및 목적지 단말기 식별 정보(5-8)를 저장한다. 이처럼, 옵션 필드를 이용하여 사설 인터넷 주소 정보를 지정하고, 기본헤더영역에 공중인터넷 주소를 지정할 수 있다. 즉, 하나의 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하, IP) 패킷에 공중 인터넷 및 사설 인터넷의 다중 계층의 인터넷 주소를 지정함으로써, 사설 인터넷망간의 직접 서비스 접속이 가능하다.
도 6에서는 도 5에 도시된 옵션 필드 정보를 이용한 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜의 패킷구성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 헤더 길이 필드(HdrLen, 6-1)에 헤더 길이에 대한 정보가, 송신지 주소 필드(Source Address, 6-2)에는 송신지 공중 인터넷 주소가, 그리고 수신측 주소(Destination Address, 6-3)에는 수신측 공중 인터넷 주소가 각각 저장된다. 그리고 송신측 사설 인터넷 주소 및 수신측 사설 인터넷 주소는 송신지 부 주소 필드(Source sub_Address, 32bit, 6-4) 및 목적지 부 주소 필드(Destination Sub_Address, 32bit 6-5)에 각각 저장된다. 이들 주소는 후술되는 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 계층 IP(Multi-Layer IP) 처리 절차에서 필드 정보의 변경이 발생된다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 계층 IP 패킷의 처리 장치를 개략적으로 나타내는 블록도로서, 라우팅 데몬(70), 라우터 명령부(72), 넷스테이트 명령부(74), UDP(User Datagram Protocol) 모듈(76), TCP 모듈(78), IP 처리부(80) 및 망 인터페이스(94)를 포함하여 구성된다. 또한, IP 처리부(80)는 라우팅 테이블(86), IP 출력부(88), IP 옵션 처리부(90), IP 입력 큐(92), 패킷 처리부(84) 및 ICMP 모듈(82)을 포함하여 구성된다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 다중 계층 IP 패킷 처리 장치는 기존의 IP 패킷 처리 장치에서, IP 옵션 처리부(90)만을 추가한 것이다. 즉, 기존 IP 패킷 처리 서비스에 전혀 영향을 주지 않기 위해, 기존 IP 패킷 처리 장치의 기본 기능을 그대로 이용하며, 도 6에 도시된 옵션 필드에서 새로 추가된 정보를 처리하기 위해 옵션 처리부(90)를 추가하였다.
도 7을 참조하면, 라우팅 테이블(7-9)의 라우팅 정보를 수정하기 위한 제어 정보 경로는 점선으로 나타내었다. 링크 계층인 망 인터페이스(94)로부터 전송되는 패킷은 IP 입력 큐(92)에 수신되어 기존 IP 옵션 처리 기능에 따른 소스 라우팅을 처리하고, IP 옵션 처리부(90)는 추가 옵션 사항 즉, 다중 계층 IP 패킷처리를 한다. 수신된 패킷이 다중 계층 IP 패킷이 아니면, IP 옵션 처리부(90)는 수신된 패킷을 패킷 처리부(84)로 전송하고, 패킷 처리부(84)는 수신된 패킷의 종류에 따라서 UDP(User Datagram Protocol) 모듈(76) 또는 TCP 모듈(78), ICMP 모듈(82)로 전송하여 패킷 처리가 이루어지도록 한다. 도 7에서 라우팅 테이블(86)의 정보를 변경하기 위한 각 부(70,72,74,82,88)의 명령과 그 처리 절차는 변경사항 없이 기존의 기술과 동일하다.
도 8은 도 6에서 나타낸 다중 계층 인터넷 패킷의 송신 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6 및 도 8을 참조하여, 다중 계층 인터넷 프로토콜에 따른 시스템에서 응용 서비스 데이터를 보내기 위하여 먼저, TCP/UDP 페이로드(payload)(어플리케이션 필드, 도 6참조)에 헤더 정보를 추가(제100단계)한다. 그리고, 서비스를 원하는 목적지의 공중 인터넷 주소와 사설 인터넷 주소 정보를 목적지 주소 필드(6-3) 및 목적지 부 주소 필드(6-5)에 각각 입력하거나, DNS(Domain Name Server)로부터 수신지의 공중 및 사설 인터넷 주소 정보를 제공받아 해당 필드에 저장한다(제102단계). 제102단계 후에, 서비스 송신지의 공중 인터넷 주소와 사설 인터넷 주소 정보를 송신지 주소 필드(6-2) 및 송신지 부 주소 필드(6-4)에 각각 저장한다(제104단계).
제102 및 104단계에서의 송신지 및 목적지 공중 인터넷 주소를 이용하여 TCP/UDP 헤더의 첵크섬을 계산하고, 계산된 결과를 TCP/UDP 헤더 첵크섬 영역(어플리케이션 영역에 포함)에 저장한다(제106단계).
제106단계 후에, 송신지 주소 필드(6-2)와 목적지 주소 필드(6-3)에 각각 저장된 송신지 공중 인터넷 주소와 목적지 공중 인터넷 주소가 같은가를 비교한다(제108단계). 제108단계에서, 송신지 및 목적지의 공중 인터넷 주소가 같으면, 사설 인터넷 내의 서비스이므로, 목적지 주소 필드(6-3)와 목적지 부 주소 필드(6-5)의 정보를 서로 교체한다(제110단계). 따라서, 목적지 주소 필드(6-3)에 목적지의 사설 인터넷 주소가 저장되고, 목적지 부 주소 필드(6-5)에 목적지의 공중 인터넷 주소가 저장된다.
제110단계 후에 또는, 제108단계에서 두 주소가 동일한 주소가 아니라면 송신지 주소 필드(6-2)와 송신지 부 주소 필드(6-4)의 정보를 서로 교체한다(제112단계). 따라서, 송신지 주소 필드(6-2)에 송신지의 사설 인터넷 주소가 저장되고, 송신지 부 주소 필드(6-4)에 송신지의 공중 인터넷 주소가 저장된다. 이처럼, 사설 인터넷 주소와 공중 인터넷 주소정보를 교체하여 저장함으로써, 사설 인터넷망에서의 ARP기능이 지원될 수 있다.
제112단계 후에, IP 패킷 헤더 정보에 대한 첵크섬을 계산하여 헤더 체크섬 필드(6-6)에 저장하고(제114단계), 그런 다음 IP 패킷을 사설 인터넷망으로 전송한다(제116단계).
도 9는 도 6에 도시된 다중 계층 IP 패킷의 수신 및 그 처리 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다. 여기서, 수신된 다중 계층 IP 패킷은 도 8에 도시된 흐름도에 따라 전송 처리된 IP 패킷이다.
도 6 및 도 9를 참조하여, 다중 계층 인터넷 프로토콜에 따른 시스템에서 수신된 IP 패킷 헤더의 정보에 대하여 체크섬 값을 계산한다(제120단계). 첵크섬 계산 결과에 따라 수신된 패킷에 오류가 발생되었는가의 여부를 판단하고(제122단계), 만약 오류가 발생되었다면 수신된 패킷을 폐기한다(제124단계).
한편, 제122단계에서 오류가 발생되지 않았다면 목적지 주소 필드(6-3)의 주소와 IP 패킷을 수신한 수신지의 사설 인터넷 주소가 같은가를 비교하여(제126단계), 같다면 목적지 사설 인터넷 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 동일한지를 비교한다(제128단계). 제128단계에서 목적지의 사설 인터넷 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 다르면 수신된 패킷을 폐기한다(제150단계).
만약, 제128단계에서 수신지의 사설 인터넷 주소가 자신의 공중 인터넷 주소와 동일하면, 이는 사설 인터넷 내의 서비스이므로 목적지 주소 필드와 목적지 부 주소 필드의 주소 정보를 서로 교체한 후, 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 한다. 구체적으로, 수신된 팩킷의 목적지 주소 필드(6-3)와 목적지 부 주소 필드(6-5)의 정보를 서로 교체하여 저장한다(제130단계). 도 8의 전송 방법에 따라 전송된 IP 패킷은 목적지 주소 필드(6-3)에 목적지의 사설 인터넷 주소가 저장되며, 목적지 부 주소 필드(6-5)에 공중 인터넷 주소가 저장된다. 따라서, 제130단계에서 목적지 주소 필드와 목적지 부 주소 필드의 주소를 교체함으로써, 패킷의 원상태 즉, 목적지 주소 필드(6-3)에 공중 인터넷 주소가 저장되고 목적지 부 주소 필드(6-5)에 사설 인터넷 주소가 저장되도록 한다. 제130단계 후에, TCP/UDP 체크섬을 계산하여(제132단계), 에러발생여부를 판단하고(제134단계), 에러가 발생되면수신된 패킷을 폐기한다(제150단계). 반면, 제134단계에서 에러가 발생되지 않았다면 수신된 패킷이 ICMP 패킷이면(제138단계) ICMP 패킷 처리를 한다(제140단계). 만약, 수신된 패킷이 TCP 패킷이면(제142단계) TCP 패킷 처리를 하고(제144단계), 수신된 패킷이 UDP 패킷이면(제146단계) UDP 패킷 처리를 한다(제148단계). 만약, 팩킷 종류가 ICMP, TCP 또는 UDP 중 어느 하나에도 속하지 않는다면 수신된 팩킷을 폐기처리 한다(제150단계).
한편, 제126단계에서, 목적지 주소 필드(6-3)의 주소가 수신지의 사설 인터넷 주소가 아니라면, 송신지 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단한다(제160단계).
제160단계에서 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소라면, 송신지 부 주소 필드(6-2)에 저장된 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가의 여부에 따른 소정의 주소 처리를 한 후, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩한다. 구체적으로, 송신지 부 주소 필드(6-4)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가를 판단하여(제162단계), 송신지 부 주소 필드(6-4)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같지 않다면 수신된 IP 패킷을 공중 인터넷망으로 포워딩한다(제176단계). 반면, 제162단계에서, 송신지 부 주소 필드(6-4)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같다면 송신지 주소필드(6-2)의 주소와 송신지 부 주소 필드(6-4)의 정보를 교체한다(제164단계). 제164단계 후에, IP 체크섬을 계산한 후 계산결과를 저장 헤더 체크섬 필드(6-6)에 저장한 후 IP 패킷을 공중 인터넷망으로 포워딩한다(제176단계).
제160단계에서, 송신지 주소 필드(6-2)의 주소가 사설 인터넷 주소가 아니라면, 목적지 주소 필드(6-3)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가 그리고, 목적지 부 주소 필드(6-5)의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하고, 판단 결과에 따라 패킷 처리를 한다. 구체적으로, 송신지 주소 필드(6-2)의 주소가 사설 인터넷 주소가 아니라면, 목적지 주소 필드(6-3)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같은가를 판단하여, 같지 않다면 수신된 IP 패킷을 공중 인터넷망으로 포워딩한다(제168단계). 반면, 제168단계에서, 목적지 주소 필드(6-3)의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같다면, 목적지 부 주소 필드(6-5)의 주소가 사설 인터넷 주소와 같은가를 판단하여, 같지 않다면 사설 인터넷 내의 서비스로 판단하여 제132단계로 진행한다(제170단계). 제170단계에서, 목적지 부 주소 필드(6-5)의 주소가 사설 인터넷 주소와 같다면 목적지 주소 필드(6-3)의 주소와 목적지 부 주소 필드(6-5)의 정보를 교체하고(제172단계), IP 체크섬을 계산하여 헤더 체크섬 필드(6-6)에 저장한 후(제174단계) IP 패킷을 공중 인터넷망으로 포워딩한다(제176단계).
도 10은 기존의 인터넷 프로토콜과 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜의 서비스 호환성에 대한 비교 결과표이다.
도 10을 참조하여, 서비스 호환성은 크게 망 호환성과 단말 호환성으로 나눌 수 있으며, 동일 주소 체계를 이용하는 CIDR, DHCP 및 다중 계층 IP(MLIP)만이 망 호환성을 제공함을 보인다. NAT는 사설 인터넷을 이용하여 사설 망 내에서만 서비스 가능하고, IPv6는 16 바이트의 다른 체계의 주소를 사용하므로 망 호환성을 제공하지 못한다.
그리고, 단말 서비스 호환성을 보면, 동적 주소 할당을 제공하는 DHCP는 주소의 일관성을 제공하지 못하고 NAT에서는 망 호환성이 제공되지 못하므로 상대 단말에서의 서비스의 일관성을 제공하지 못한다.
결국, 도 10을 참조하면, 단말 호환성이 양 방향이고, 망호환성을 지원하는 IP는 CIDR과 MLIP임을 알 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이 CIDR은 라우팅 테이블이 복잡하다는 문제점이 지적된 바 있다. 본 발명에 따른 MLIP는 IP 헤더영역에서 기존에 사용하지 않던 옵션필드의 일부분을 이용하여 공중 인터넷 주소 및 사설 인터넷 주소의 다중 계층 인터넷 주소를 정의함으로써, 기존의 라우팅 테이블에 전혀 영향을 주지 않으면서 망호환성 및 양방향 단말 호환성을 지원할 수 있다. 이를 통해, 서비스에 구애 받지 않는 주소 확장이 가능하고 기존 인터넷 양방향 통신 서비스에서 사용하는 SIP(Session Initiation Protocol) 프락시 서버, VoIP(Voice over Internet Protocol) 게이트 키퍼(gate keeper)등과 같은 서비스를 제공하기 위한 부수적인 서버를 제거할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 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, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 계층 인터넷 프로토콜과 이를 송/수신하는 방법에 따르면 사설 인터넷망을 이용한 IPv4 주소 확장 방식을 사용하므로 기존의 인터넷 망 장치인 내부 라우터에서 전혀 영향을 주지 않으므로 IPv4 라우터 장비를 교체할 필요가 없다. 또한, 현재 정의된 인터넷 사설 주소인 1개의 A 클래스와 16개의 B 클래스, 그리고 255개의 C 클래스 주소를 모든 액세스 망에서 사용하면서 사설 인터넷간의 단대단 서비스 접속 즉, 양 방향 인터넷 서비스를 제공 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소 필드 및 옵션 필드가 포함된 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷에 있어서,
    상기 송신지 주소 필드에 송신지의 공중 인터넷 주소를 저장하고,
    상기 목적지 주소 필드에 목적지의 공중 인터넷 주소를 저장하고,
    상기 옵션 필드는 송신지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 송신지 부 주소 필드 및 목적지의 사설 인터넷 주소 정보를 저장하는 목적지 부 주소 필드를 포함하되,
    상기 프로토콜 패킷의 송신시 상기 송신지의 공중 인터넷 주소와 상기 목적지의 공중 인터넷 주소가 서로 같으면, 상기 목적지 주소 필드와 상기 목적지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터가 서로 교체하여 저장되고, 상기 송신지 주소 필드와 상기 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터가 서로 교체하여 저장되고,
    상기 프로토콜 패킷의 송신시 상기 송신지의 공중 인터넷 주소와 상기 목적지의 공중 인터넷 주소가 같지 않으면, 상기 송신지 주소 필드와 상기 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터가 서로 교체하여 저장되는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 옵션 필드는
    상기 사설 인터넷 주소에 대한 정보가 저장되어 있는지 여부를 나타내는 데이터를 저장하는 옵션 클래스 필드;
    상기 사설 인터넷 주소정보의 길이에 대한 데이터를 저장하는 옵션길이필드;
    상기 송신지 및 상기 수신지의 단말기 종류에 대한 정보를 각각 저장하는 제1 및 제2단말기 종류 필드; 및
    상기 송신지 및 상기 수신지의 단말기 식별정보를 각각 저장하는 제1 및 제2단말기 식별 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷.
  3. 사설 인터넷망간의 직접 서비스를 제공하기 위해 헤더 영역에 송신지의 공중 인터넷 주소 및 사설 인터넷 주소와, 목적지의 공중 인터넷 주소 및 사설 인터넷 주소가 저장된 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 전송방법에 있어서 :
    (a) 상기 목적지의 상기 공중 인터넷 주소 및 상기 목적지의 상기 사설 인터넷 주소를 상기 헤더 영역의 목적지 주소 필드 및 목적지 부 주소 필드에 각각 저장하는 단계;
    (b) 상기 송신지의 상기 공중 인터넷 주소 및 상기 송신지의 상기 사설 인터넷 주소를 상기 헤더 영역의 송신지 주소 필드 및 송신지 부 주소 필드에 각각 저장하는 단계;
    (c) 상기 송신지의 상기 공중 인터넷 주소와 상기 목적지의 상기 공중 인터넷 주소가 서로 같으면, 상기 목적지 주소 필드와 상기 목적지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터를 서로 교체하여 저장하고, 상기 송신지 주소 필드와 상기 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터를 서로 교체하여 저장한 후 사설 인터넷 망으로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 송신지의 상기 공중 인터넷 주소와 상기 목적지의 상기 공중 인터넷 주소가 같지 않으면, 상기 송신지 주소 필드와 상기 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소 데이터를 서로 교체하여 저장한 후 상기 사설 인터넷 망으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 목적지의 상기 공중 인터넷 주소 및 상기 목적지의 상기 사설 인터넷 주소는 도메인 네임 서버(Domain Name Server:DNS)로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 전송 방법.
  5. 헤더 영역에 송신지 주소 필드, 목적지 주소 필드 및 옵션 필드를 포함하고, 상기 옵션 필드에 송신지 부 주소 필드 및 목적지 부 주소 필드가 포함된 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷의 수신방법에 있어서,
    (a)상기 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 사설 인터넷 주소와 같으면, 상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같은가를 판단하여, 같지 않다면 수신된 패킷을 폐기하는 단계;
    (b)상기 (a)단계에서 상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같으면, 상기 목적지 주소 필드와 상기 목적지 부 주소 필드의 주소 정보를 서로 교체한 후, 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 하는 단계;
    (c)상기 (a)단계에서 상기 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 사설 인터넷 주소가 아니라면, 상기 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하는 단계;
    (d)상기 (c)단계에서 상기 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소라면, 상기 송신지 부 주소 필드에 저장된 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가의 여부에 따른 소정의 주소 처리를 한 후, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 단계; 및
    (e)상기 (d)단계에서 상기 송신지 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소가 아니라면 상기 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소인가 그리고, 상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하고, 판단 결과에 따라 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 하거나 또는 소정의 주소 처리를 한 후, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (a)단계 이전에
    상기 다중 계층 인터넷 프로토콜이 수신되면 체크섬을 계산하여 에러발생여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    에러가 발생되었다면 수신된 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1)상기 (a)단계에서 상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같으면, 상기 목적지 주소 필드와 상기 목적지 부 주소 필드의 주소 정보를 서로 교체하는 단계;
    (b2)수신된 패킷이 ICMP 패킷이면 ICMP 패킷 처리를 하는 단계;
    (b3)수신된 패킷이 TCP 패킷이면 TCP 패킷 처리를 하는 단계;
    (b4)수신된 패킷이 UDP 패킷이면 UDP 패킷 처리를 하는 단계; 및
    (b5)수신된 패킷이 ICMP, TCP 또는 UDP 중 어느 하나에도 속하지 않는다면 수신된 패킷을 폐기하는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (b1)단계 후에
    TCP/UDP 체크섬을 계산하여 체크섬 에러발생여부를 판단하고, 에러가 발생되면 수신된 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d1)상기 송신지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소가 같지 않다면, 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 단계;
    (d2)상기 송신지 부 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같다면 송신지 주소 필드와 송신지 부 주소 필드의 주소 정보를 서로 교체하여 저장하는 단계; 및
    (d3)인터넷 프로토콜 체크섬 계산 후, 계산 결과를 저장하고 수신된 패킷을 공중 인터넷 망으로 포워딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 (e)단계는
    (e1)상기 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소가 같은가를 판단하여, 같지 않다면 수신된 패킷을 공중 인터넷망으로 포워딩하는 단계;
    (e2)상기 목적지 주소 필드의 주소가 수신지의 공중 인터넷 주소와 같다면 상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소인가를 판단하여, 사설 인터넷 주소라면 소정의 패킷 형태에 따른 패킷 처리를 하는 단계;
    (e3)상기 목적지 부 주소 필드의 주소가 사설 인터넷 주소가 아니라면 목적지 주소 필드와 목적지 부 주소 필드의 정보를 서로 교체하여 저장하는 단계; 및
    (e4)인터넷 프로토콜 체크섬을 계산하여 저장한 후, 공중 인터넷망으로 포워딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 계층 인터넷 프로토콜 패킷 수신 방법.
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