KR100915087B1 - 무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템 - Google Patents

무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템

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Abstract

본 발명은 무선 인터넷 환경에서 인터넷에 접속 중인 이동 단말기가 이동을 할 경우에, 이동 단말기와 통신하는 상대 단말기에서 이동 단말기로 보내는 데이터가 이전의 네트워크를 경유하지 않고 현재의 네트워크로 바로 전달되는 무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 이동 단말기의 이동에 따른 무선 네트워크의 범위가 변할 때 트래픽이 이전의 네트워크로 우회하지 않으므로 트래픽을 절감하는 효과가 있고, 데이터가 최적의 경로를 통하여 전달되므로 통신의 속도가 향상되는 효과가 있다.

Description

무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템{Method for routing in mobile internet and system thereof}
본 발명은 무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 인터넷 환경에서 인터넷에 접속 중인 이동 단말기가 이동을 할 경우에, 이동 단말기와 통신하는 상대 단말기에서 이동 단말기로 보내는 데이터가 이전의 네트워크를 경유하지 않고 현재의 네트워크로 바로 전달되는 무선 인터넷의 라우팅 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터가 소형화되고, PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 소형의 단말기를 통해 인터넷 접속이 가능해짐에 따라 무선 인터넷의 접속과 이동성 지원이 필수적으로 요구되고 있다.
일반적으로 인터넷 접속을 위해서는 IP(Internet Protocol) 주소가 필요하며, 현재 대부분의 인터넷 환경에서 사용되는 IP 버전 4는 IP 주소를 이용하여 이용자가 사용중인 컴퓨터나 PDA와 같은 단말기를 유일하게 식별한다.
이러한 IP 주소는 네트워크 주소와 단말기(호스트) 주소로 구성되는데, 32비트로 구성된 2진수의 값을 8비트마다 점으로 구분하여 십진수로 변환한 값을 이용한다.
이러한 IP 주소를 네트워크 주소와 단말기 주소로 구분하기 위해서 네트워크 마스크를 이용한다.
네트워크 마스크도 IP 주소처럼 32비트로 구성된 2진수의 값을 8비트마다 점으로 구분하여 십진수로 변환한 값을 사용한다.
네트워크 마스크가 2진수로 표현된 값에서 1은 네트워크를 나타내고, 0은 단말기를 나타낸다.
단말기 주소를 나타내는 2진수 값 중에서 모두 0인 경우에 대하여 8비트마다 점으로 구분하여 십진수로 변환한 주소를 해당 단말기가 속한 네트워크 주소라고 한다.
그리고 단말기 주소를 나타내는 2진수 값 중에서 모두 1인 경우에 대하여 8비트마다 점으로 구분하여 십진수로 변환한 주소를 해당 단말기가 속한 네트워크의 방송(Broadcast) 주소라고 한다.
그러므로 IP 주소를 이용한 네트워크에서는 네트워크 주소와 방송 주소를 제외한 주소를 단말기가 서로 중복되지 않도록 사용한다.
현재 무선 인터넷 환경에서는 네트워크를 이동 중인 이동 단말기가 자신에게 전달되는 데이터를 수신하기 위하여 터널링을 이용한 삼각 라우팅 방법이 이용되고 있다.
도 1은 이러한 종래의 삼각 라우팅 방법을 구현하는 시스템의 네트워크 구성도이다.
도면에서 라우터1, 라우터2, 및 라우터3은 유선 인터넷(30)을 구성하는 라우터이고, 고정 단말기(130)는 유선 인터넷(30)에 연결되어 서버나 호스트 등의 역할을 하는 단말 장치이며, AP(Access Point)1과 AP2는 무선으로 인터넷을 접속하기 위한 접속 장치이고, 이동 단말기(110, 120)는 무선으로 인터넷에 접속하여 데이터를 주고 받을 수 있는 단말 장치이다.
그리고 참조번호 10과 20은 각각 AP1과 AP2에 의해 이동 단말기(110, 120)가 무선으로 인터넷에 접속 가능한 네트워크의 범위이다.
이동 단말기(110)는 자신이 속한 무선 네트워크의 범위(10) 내에서 AP1을 통하여 라우터1과 연결되어 있고, 라우터3과 연결되어 있는 고정 단말기(130)와 데이터를 송수신한다.
여기서 라우터1과 라우터3은 라우팅 프로토콜을 이용하여 단말기 간에 전송되는 데이터 경로를 제공한다.
이때 이동 단말기(110)가 이동하여 AP2에 의한 무선 네트워크의 범위(20)로 이동된 경우, 이동 단말기(120)에서 고정 단말기(130)로 보내는 데이터는 라우터2를 통하여 라우터3에 전달되어 고정 단말기(130)에 도달한다(경로 A).
여기서 이동 단말기 110과 120은 동일한 단말 장치이지만, 이동에 의한 무선 네트워크의 범위를 식별하기 위하여 참조번호를 구분하여 설명한다.
반면, 고정 단말기(130)는 이동 단말기(120)의 이동 정보를 가지고 있지 않기 때문에 라우터3을 통하여 라우터1에 데이터를 전달하게 되고, 이에 라우터1이 라우터2로 데이터를 중계하여 이동 단말기(120)로 데이터가 전달되게 된다(경로 B).
이러한 라우팅 방법을 삼각 라우팅이라 한다.
이하, 삼각 라우팅에 대하여 보다 상세히 설명한다.
무선 인터넷 환경에서는 이동 단말기를 이동 노드(도 1의 이동 단말기(110, 120)에 해당), 이동 노드가 최초로 연결된 네트워크를 홈 네트워크(도 1의 참조번호 10에 해당), 이동 노드가 최초로 연결된 네트워크의 라우터를 홈 에이전트(도 1의 라우터1에 해당), 이동 노드가 이동하여 연결된 네트워크의 라우터를 외부 에이전트(도 1의 라우터2에 해당)라고 하며, 이동 노드와 통신을 하는 서버나 호스트를 상대 단말기(도 1의 고정 단말기(130)에 해당)라 한다.
홈 에이전트는 이동 노드의 홈 네트워크에 존재하면서 이동 노드의 위치 정보를 유지하고 외부 네트워크에 이동 접속해 있는 노드로 데이터를 전송한다.
외부 에이전트는 이동 노드가 방문하고 있는 외부 네트워크에서 해당 홈 네트워크와 협력하여 이동 노드로 데이터를 전송하는 역할을 수행한다.
이동 노드가 홈 네트워크에서 외부 네트워크로 이동하게 되면, 이동 노드는 자신이 속한 외부 네트워크에 등록하기 위하여 등록 요청을 한다.
등록 요청 메시지를 받은 외부 에이전트는 에이전트 광고 메시지를 통해 자신의 존재를 알린다.
이동 노드가 이러한 에이전트 광고 메시지를 받고 자신이 홈 네트워크에 있는지를 판단한다.
에이전트 발견 절차에 의해 이동 노드가 외부 네트워크에 있다고 판단되었을 때 이동 노드와 홈 에이전트는 등록 요청과 등록 응답 메시지를 교환함으로써 이동 노드의 임시 주소(COA : Care-of Address)를 홈 에이전트에 등록한다.
홈 에이전트와 이동 노드 사이에 등록이 성공적으로 수행되면, 외부에서 이동 노드의 홈 주소로 보내지는 데이터그램은 홈 에이전트에 의해 이동 노드의 임시 주소로 터널링된다.
터널링은 여러가지 방법으로 구성될 수 있으며, 기본적으로 터널링 알고리즘은 IP 패킷을 이용하여 전달하는 기능을 제공하여야 한다
만약 임시 주소가 외부 에이전트로 지정되어 있는 경우에는 외부 에이전트가 처리를 하게 된다.
이동 노드에서 외부의 노드로 보내지는 데이터그램은 홈 에이전트를 거쳐갈 필요 없이 표준 IP 라우팅 방법을 이용하여 목적지까지 전달된다.
이러한 삼각 라우팅 방법을 이용한 데이터의 전송은 이동 노드와 상대방 통신 단말 사이의 최적화된 데이터 전달 경로를 제공하지 못하며, 상대 단말이 이동 노드로 보내는 트래픽이 홈 에이전트를 경유하게 되어 트래픽이 우회하게 되는 단점이 있다.
이러한 트래픽의 우회로 인하여 네트워크 자원이 낭비되는 것은 물론이고 네트워크에 혼잡을 발생시킬 수도 있어서 네트워크에 나쁜 영향을 미친다.
또한 홈 에이전트는 이동 노드에 대한 정보를 관리하여야 하는 문제점도 있다.
상술된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 무선 인터넷 환경에서 이동 중인 이동 노드로 전송되는 데이터를 다른 네트워크로 우회시키지 않고 이동 노드가 속한 네트워크로 직접 전송하는데 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 무선 인터넷의 라우팅 방법은, 무선 인터넷에서 제 1단말기와 제 2단말기 간의 통신을 위하여 라우팅 하는 방법에 있어서, 상기 제 1단말기가 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 탐색, 상기 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보의 요청, 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성 설정, ARP(Address Resolution Protocol) 요구, 및 DNS(Domain Name System) 서버 질의 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 2단말기와 통신을 하는 제 1과정; 상기 제 1과정의 통신이 불능이면, 상기 DNS 서버로의 질의 및 상기 제 1과정에서 수행된 ARP의 점검 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 1단말기의 이동에 따른 무선 네트워크의 변경 여부를 판단하는 제 2과정; 상기 제 2과정의 결과, 상기 제 1단말기의 무선 네트워크의 변경이면 상기 제 1단말기는 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하고, 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성을 설정하며, ARP 요구 및 DNS 서버 질의 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 2단말기와 통신을 재개하는 제 3과정; 및 상기 제 3과정에서 DHCP 서버로부터 상기 정보가 전송되지 않으면, 상기 DHCP 서버를 탐색하여 발견하고, 이후 상기 제 3과정을 수행하는 제 4과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 무선 인터넷의 라우팅 시스템은, 프로토콜을 이용하여 단말기 간의 데이터 경로를 제공하는 다수의 라우터; 상기 단말기에게 IP 주소를 포함한 네트워크 구성 정보를 제공하여 상기 단말기가 상기 라우터를 이용하여 인터넷에 접속하도록 하는 DHCP 서버; 상기 인터넷의 도메인 이름에 대한 IP 주소를 제공하는 DNS 서버; 상기 라우터에 연결되어 상기 단말기가 무선으로 상기 인터넷에 접속하도록 하는 AP; 상기 AP를 통하여 상기 라우터와 연결되어 무선 인터넷 통신을 하고, 상기 통신이 불능이면 상기 DNS 서버에게 질의를 한 후 ARP를 점검하고, 상기 DNS 서버 질의 및 ARP 점검을 실패하면 상기 DHCP 서버에게 상기 네트워크 구성 정보를 요청하여 상기 네트워크를 설정한 후 ARP 요구 및 DNS 서버 질의 과정을 수행하여 상기 통신을 재개하고, 상기 DHCP 서버에게 요청한 네트워크 구성 정보가 전송되지 않으면 상기 DHCP 서버를 탐색하여 네트워크 서버거 발견되면 상기 네트워크 구성 정보를 요청하는 이동 단말기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 인터넷의 라우팅 방법을 구현하는 시스템의 네트워크 구성도이다.
도면에서 라우터1, 라우터2, 및 라우터3은 유선 인터넷(230)을 구성하는 라우터이고, 고정 단말기(330)는 유선 인터넷(230)에 연결되어 서버나 호스트 등의 역할을 하는 단말 장치이며, AP1과 AP2는 무선으로 인터넷을 접속하기 위한 접속 장치이고, 이동 단말기(310, 320)는 무선으로 인터넷에 접속하여 데이터를 주고 받을 수 있는 단말 장치이다.
그리고 본 발명은 인터넷 도메인 이름에 대한 위치를 알아내기 위하여 이를 IP 주소로 바꾸어주는 DNS 서버(335)를 구비하며, 참조번호 210과 220은 각각 AP1과 AP2에 의해 이동 단말기(310, 320)가 무선으로 인터넷에 접속 가능한 네트워크의 범위이다.
유선 인터넷(230)은 무선 인터넷을 제공하기 위한 기간망 역할을 수행한다.
이동 단말기(310)는 유선 인터넷(230) 상의 고정 단말기(330)와 통신을 하며, 이때 라우터1은 이동 단말기(310)가 최초로 통신을 시작할 때 이용자의 데이터를 유선 인터넷(230)에 전달하기 위한 라우팅 경로를 제공한다.
여기서 고정 단말기(330)는 파일 서버, 웹 서버, 및 이메일 서버 등과 같이 이용자가 인터넷을 이용하여 통신할 수 있는 단말 장치이거나 다른 인터넷 이용자의 단말 장치이며, 라우터3은 이러한 고정 단말기(330)와 연결되어 네트워크를 구성하고 고정 단말기(330)의 라우팅 경로를 제공한다.
라우터1과 라우터3은 라우팅 경로를 제공하기 위하여 OSPF(Open Shortest Path First)와 ISIS(Intermediate System - Intermediate System) 등과 같은 AS(Autonomous System) 내부 라우팅 프로토콜 및 BGP(Border Gateway Protocol) 등과 같은 AS 간 라우팅 프로토콜을 이용함으로써 이동 단말기(310)와 고정 단말기(330) 간의 데이터 전달 경로를 제공한다.
이때 이동 단말기(310)의 이용자가 인터넷을 사용하면서 다른 지역으로 이동하여 이동 단말기(310)가 210의 무선 네트워크의 범위를 벗어나 220의 무선 네트워크의 범위로 이동하게 되면, 라우터2는 이동 단말기(320)에게 새로운 무선 네트워크의 범위(220)에서 데이터를 전달하기 위한 라우팅 경로를 제공한다.
여기서 이동 단말기 310과 320은 동일한 단말 장치이지만, 이동에 의한 무선 네트워크의 범위를 식별하기 위하여 참조번호를 구분하여 설명한다.
이동된 이동 단말기(320)는 라우터2와 라우터3을 통하여 고정 단말기(330)에게 데이터를 전달하고(경로 C), 고정 단말기(330)는 라우터3과 라우터2를 통하여 이동 단말기(320)로 데이터를 전달한다(경로 D).
즉, 본 발명은 이동 단말기(320)가 이동을 하더라도 고정 단말기(330)에서 이동 단말기(320)로 데이터를 전달할 때에 이전의 무선 네트워크 범위(210)에서 통신을 할 때 사용하던 라우터1을 거치지 않고 직접 라우터3에서 라우터2로 전달하는 양방향 라우팅을 제공한다.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 무선 인터넷 환경에서 이동 단말기가 이동할 때에 무선 네트워크의 경계 지역에서 양방향 라우팅을 자동으로 설정하는 방법을 이용하여 이동 단말기가 도 2의 네트워크 210에서 220으로 이동하면서 무선 인터넷으로 통신을 하는 과정을 나타내는 순서도이다.
그리고 도 3a와 도 3b에서는 이동 단말기의 네트워크 구성을 위하여 주소를 설정하는 방법으로 자동 설정 방법을 이용하여 설명한다.
먼저 이용자가 이동 단말기를 이용하여 인터넷을 사용하고자 접속을 시도하면 이동 단말기는 네트워크 구성을 설정하기 위하여 DHCP 서버 발견 메시지를 전송함으로써 DHCP 서버(도 2에는 도시 생략)를 탐색한다(S340).
이때 이동 단말기는 DHCP 서버를 발견하지 못하면(S350) 네트워크 구성을 설정하지 못하여 인터넷 접속을 하지 못하게 된다(S360).
그러나 DHCP 서버를 발견하면(S350) 이동 단말기는 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하고(S370) DHCP 서버로부터 네트워크 구성에 필요한 정보를 전송받으면(S380) 네트워크 구성을 자동으로 설정한다(S390).
여기서 네트워크 구성에 필요한 정보는 네트워크에서 이동 단말기를 식별하기 위한 IP 주소, 네트워크 범위를 표시하는 서브넷 마스크, 이동 단말기가 데이터를 전송할 라우터의 IP 주소, 및 상대 단말기를 이름으로 식별하기 위한 DNS 서버의 주소 등을 포함한다.
이동 단말기는 네트워크 구성이 모두 설정되면 이동 단말기에 할당된 IP 주소를 이동 단말기의 물리적 네트워크 주소(여기서는 MAC(Media Access Control) 주소)와 대응시키기 위하여 ARP를 요구한다(S400).
ARP에 대한 응답이 전송되어 IP 주소와 물리적 네크워크 주소가 대응되면(S410), 이동 단말기가 통신을 하고자 하는 상대 단말기의 IP 주소를 알아내기 위하여 DNS 서버로 질의를 한다(S420).
이에 DNS 서버의 응답으로 상대 단말기의 IP 주소가 전송되면(S430) 이동 단말기는 전송된 상대 단말기의 IP 주소를 이용하여 상대 단말기와 통신을 한다(S440).
그러나 DNS 서버로부터 응답이 없으면(S430) 상술된 ARP 요구 과정(S400)부터 반복하여 통신을 시도한다.
한편, 상기 과정 중, DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하여(S370) DHCP 서버로부터 네트워크 구성에 필요한 정보를 전송받지 못하거나(S380) ARP 요구에 대한(S400) 응답이 전송되지 않으면(S410), 이동 단말기의 네트워크 구성이 설정되지 못하여 인터넷 접속이 불가능하게 된다(S360).
부가적인 설명을 하면, 상술된 S410 과정에서 ARP 요구에 대한 응답을 정상적으로 수신했다는 것은 해당 이동 단말기가 속한 로컬 네트워크가 정상적으로 동작한다는 것을 의미한다.
로컬 네트워크를 도 2를 참조하여 설명하면, 네트워크 210을 구성하고 있는 라우터1은 세개의 로컬 네트워크로 구성되어 있는데, 라우터1과 라우터2가 연결된 네트워크와 라우터1과 라우터3이 연결된 네트워크 및 라우터1과 AP1이 연결된 네트워크가 그것이다.
이에 상술된 S410 과정에서 ARP 요구에 대한 응답을 받지 못한 경우에는 로컬 네트워크가 정상적으로 동작하지 않는다는 것을 의미하며, 라우터1과 AP1의 로컬 네트워크에 문제가 발생한 경우도 포함된다.
그리고, 이와 같이 DHCP 서버와 ARP로서 네트워크 설정이 모두 완료되었을 때, 상술된 S430 과정에서 DNS 서버로부터 응답이 없으면 이는 도 2의 라우터1에서 DNS 서버(335)와 통신이 되지 않는 경우이며, 이에 대한 원인으로는 라우터1에 DNS 서버(335)에 대한 라우팅 경로가 없거나 DNS 서버(335)의 장애로 정상적인 기능을 수행하지 못하기 때문이다.
이상 설명한 바와 같은 과정에 의해 이동 단말기는 상대 단말기와 통신을 하며, 통신 도중 통신이 되지 않을 경우에는(S450) 무선 접속이 가능한 네트워크의 변경(이하, 도 2에 있어서 이동 단말기가 네트워크 210에서 220으로 이동한 경우를 예로 설명한다)에 따른 통신 불능인지의 여부를 판단하기 위하여 다음과 같은 과정을 수행하게 된다.
이동 단말기는 통신 도중 통신이 되지 않게 되면 먼저 통신을 하던 상대 단말기의 IP 주소를 다시 알아내기 위하여 DNS 서버로 질의를 한다(S460).
여기서 이동 단말기가 질의하는 DNS 서버는 상술된 S420 과정에서 질의했던 DNS 서버이며, 이때 DNS 서버로부터 응답이 있으면 이동 단말기가 네트워크의 변경 없이 네트워크 210에 아직 위치해 있다는 것을 의미한다.
그러나 이때 DNS 서버로부터 응답이 없으면, 이는 도 2에서 이동 단말기의 네트워크 변경 사항 없이 라우터1에 DNS 서버(335)에 대한 라우팅 경로가 없거나 DNS 서버(335)의 장애로 인한 경우이거나, 이동 단말기가 이동하여 네트워크가 210에서 220으로 변경되어 상술된 S390 과정에서 설정된 네트워크 210에서의 구성과 맞지 않는 경우이다.
이에, DNS 서버로부터 응답이 전송되면(S470) 이동 단말기는 이전에 S390 과정에서 설정된 네트워크의 구성에 따라 상대 단말기와 다시 통신을 하게 되고(S440), 응답이 전송되지 않으면 상술된 S400과 S410 과정에 의해 대응된 IP 주소와 물리적 네트워크 주소를 다시 점검하기 위하여 ARP를 요구한다(S480).
여기서 ARP 응답이 있으면, 이는 라우터1에 DNS 서버(335)에 대한 라우팅 경로가 없거나 DNS 서버(335)에 장애가 발생했다 하더라도 네트워크의 변경 사항이 없어 로컬 네트워크는 정상적으로 동작하는 경우이거나, 네트워크가 210에서 220으로 변경되어 상술된 S390 과정에서 설정된 네트워크 210에서의 구성과 맞지 않을지라도 이동 단말기의 임시 기억 기능에 의해 이동 단말기의 물리적 네트워크 주소에 대응되는 IP 주소가 저장되어 있으므로 로컬 네트워크가 동작하는 경우이다.
반면 여기서 ARP 응답이 없으면, 이는 네트워크의 변경 사항이 없더라도 라우터1에 DNS 서버(335)에 대한 라우팅 경로가 없거나 DNS 서버(335)에 장애가 발생하여 DNS의 서버의 응답이 없을 뿐만 아니라 AP1에 장애가 발생하여 AP1이 연결된 로컬 네트워크 또한 동작을 하지 않는 경우이거나, 네트워크가 210에서 220으로 변경되어 상술된 S390 과정에서 설정된 네트워크 210에서의 구성과 맞지 않아 DNS 서버의 응답이 없을 뿐만 아니라 이 경우에는 네트워크 220에서의 네트워크 설정이 이루어져 있지 않은 상태이기 때문에 당연히 로컬 네트워크의 설정도 이루어지지 않았으므로 ARP 응답이 없는 경우이다.
이에 ARP 응답이 있으면(S490) 다시 이전에 S390 과정에서 설정된 네트워크의 구성에 따라 상대 단말기와 통신을 하게 되지만(S440) ARP 응답이 없으면 이동 단말기는 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청한다(S500).
여기서 이동 단말기가 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하는 이유는, 통신 도중 DNS 서버의 응답 및 ARP 응답이 모두 없는 것은 무선 접속이 가능한 네트워크의 변경에 따른 것이므로, 네트워크의 구성을 재설정하기 위함이다.
상술한 바와 같이 통신 불능의 원인이 무선 접속이 가능한 네트워크의 변경에 따른 것이라고 판단이 되면 네트워크 구성을 재설정하기 위하여 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하게 되는데, 이때 본 발명은 상술된 S340 내지 S390의 과정과 같이 먼저 DHCP 서버를 탐색한 후 DHCP 서버가 발견되면 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하는 것이 아니라, DHCP 서버의 탐색 과정을 생략하고 바로 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하는 것을 특징으로 하며, 이는 수행 과정을 줄여 통신 불능 상태의 시간을 줄이기 위한 방안이다.
그러나 만약 이때 DHCP 서버로부터 네트워크 구성에 필요한 정보를 전송받지 못하면 DHCP 서버를 탐색하는 과정부터 다시 수행하게 된다.
구체적으로 설명하면, 상술된 S480 과정에서 요청된 ARP의 응답이 없으면(S490) 이동 단말기는 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청한다(S500).
이때 이동 단말기는 IP 주소가 설정되지 않은 상태이므로 자신의 발신지 주소는 0.0.0.0으로 하고, DHCP 서버를 지정하기 위한 목적지 주소는 255.255.255.255로 하여 DHCP 요청 메시지를 보낸다.
이에 이동 단말기는 DHCP 서버로부터 네트워크 구성에 필요한 정보를 전송받으면(S510) 네트워크 구성을 자동으로 설정하고(S520), 상술된 S400 내지 S440 과정에서와 마찬가지로 S530 내지 S570 과정에 의해 통신을 재개한다.
그러나 DHCP 서버로부터 네트워크 구성에 필요한 정보를 전송받지 못하면(S510) 무선 접속 네트워크에 처음 접속할 때 상술된 S340 과정과 마찬가지로 DHCP 서버를 탐색하여(S580), DHCP 서버를 발견한 후 상술된 S500 과정부터 다시 수행하여 네트워크를 설정하고 통신을 재개한다.
이때에도 이동 단말기는 IP 주소가 설정되지 않은 상태이므로 자신의 발신지 주소는 0.0.0.0으로 하고, DHCP 서버를 지정하기 위한 목적지 주소는 255.255.255.255로 하여 DHCP 서버 발견 메시지를 보낸다.
이상, 이동 단말기는 도 3a와 도 3b에 설명한 바와 같은 과정에 따라 무선 접속 가능한 네트워크를 이동하더라도 끊임없이 통신을 할 수 있다.
여기서 도 3a와 도 3b는 최초 이동 단말기가 무선 인터넷 환경에 접속하여 한번의 무선 네트워크 변경에 따른 양방향 라우팅을 설명한 것이지만, 이동 단말기의 이동에 의하여 무선 네트워크의 변경이 지속적으로 발생하더라도 상술된 S450 내지 S590의 과정을 반복함으로써 지속적으로 양방향 라우팅을 수행하여 통신을 이어갈 수 있다.
도 4는 도 3a와 도 3b를 통하여 이동 단말기가 이동할 때에 무선 접속 가능한 네트워크의 경계 지역에서 본 발명에 따른 양방향 라우팅을 자동으로 설정하는 실증 시험의 결과를 보여주는 것이다.
도면을 살펴보면, 이동 단말기는 최초 인터넷에 접속하였을 때 203.255.252.103의 IP 주소로 설정되어 krwww.yahoo.co.kr의 고정 단말기와 통신을 하다가, 무선 네트워크의 범위가 변경되어 이동 단말기 이용자의 조작 없이 이동 단말기의 IP 주소가 147.6.75.103으로 설정됨으로써 다시 147.6.75.103의 IP 주소를 이용하여 고정 단말기와 통신한다.
보다 상세히 설명하면, No.148은 이동 단말기가 203.255.252.103의 IP 주소로 krwww.yahoo.co.kr의 고정 단말기에게 데이터를 전송하는 것을 나타내고, No.149는 고정 단말기가 203.255.252.103의 IP 주소로 설정되어 있는 이동 단말기에게 데이터를 전송하는 것을 나타낸다.
그러나 이동 중인 이동 단말기의 특성 상 이동 단말기는 No.150에서 고정 단말기에게 데이터를 전송하였으나, 고정 단말기는 이동 단말기에게 데이터를 전송하지 못하고 이동 단말기의 IP 주소가 147.6.75.103으로 변경되어, No.190에서 이동 단말기가 변경된 IP 주소를 이용하여 고정 단말기로 데이터를 전송하면, No.191에서 고정 단말기가 IP 주소가 변경된 이동 단말기로 데이터를 전송함으로써 통신이 재개된 것을 알 수 있다.
즉, No.160부터 No.189까지는 이동 단말기가 이동에 따라 무선 네트워크의 범위가 변경되어 통신 가능 지역 변경 여부를 점검하는 과정이다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
No.161은 통신 가능 지역 점검을 위한 도 3a의 S460 과정으로, 이동 단말기가 DNS 서버에게 질의하는 것을 나타낸다.
No.162, No.164, No.166은 No.161에서 요청한 내용에 대하여 DNS 서버로부터 응답이 없기 때문에 도 3a S480의 ARP 요구 과정을 수행하는 것을 나타낸다.
No.168은 No.162, No.164, No.166에서 요청한 내용에 대하여 ARP 응답이 없어 도 3b의 S500 과정에서 DHCP 서버로 네트워크의 구성 정보를 요청하는 과정을 나타내며, No.169는 이렇게 요청된 내용에 대하여 DHCP 서버로부터 응답이 없는 것을 나타내고, 이에 No.177은 도 3b의 S580 과정에 따라 DHCP 서버를 찾기 위하여 DHCP 서버 발견 메시지를 전달하는 과정을 나타낸다.
그리고 No.178은 No.177의 DHCP 서버 발견 메시지에 의해 DHCP 서버를 찾은 것을 나타내며, 이에 No.179는 도 3b의 S500 과정과 같이 DHCP 서버로 네트워크의 구성 정보를 요청하는 것을 수행하는 것을 나타내며, No.180은 DHCP 서버의 응답으로 이동 단말기의 새로운 IP 주소를 전달받아 자동으로 설정하는 것을 나타낸다.
이때 설정된 이동 단말기의 IP 주소는 147.6.75.103이며, 네트워크의 구성에 필요한 서브넷 마스크, 단말기가 데이터를 전송할 라우터의 IP 주소, 및 DNS 서버의 주소 등도 함께 설정된다.
그리고 이동 단말기는 이동 단말기에 할당된 IP 주소를 이동 단말기의 물리적 네트워크 주소와 대응시키기 위하여 ARP를 요구를 No.182 내지 No.189에서 수행한다(도 3b의 S530, S540에 해당).
한편 도 4에는 이동 단말기가 고정 단말기의 IP 주소를 임시 기억 기능에 의해 알고 있어 도 3b의 S550은 생략된 것을 나타내며, 반면, 이동 단말기가 통신 상대방에 대한 임시 기억 기능을 제공하지 않는 경우에는 도 3b의 S550 과정을 수행해야 한다.
No.190과 No.191은 도 3b의 S570 과정과 같이 통신이 재개된 상태를 나타내는 것으로, 147.6.75.103의 IP 주소로 설정된 이동 단말기가 고정 단말기와 데이터를 주고 받는 것을 알 수 있다.
도 5는 krwww.yahoo.co.kr의 고정 단말기가 이동 단말기의 이동에 의한 IP 주소의 변경에 따라 이동 단말기와 통신이 지속되는 상태를 나타낸다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 이동 단말기의 이동에 따른 무선 네트워크의 범위가 변할 때 트래픽이 이전의 네트워크로 우회하지 않으므로 트래픽을 절감하는 효과가 있고, 데이터가 최적의 경로를 통하여 전달되므로 통신의 속도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 무선 인터넷 라우팅 방법을 구현하는 시스템의 네트워크 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 무선 인터넷의 라우팅 방법을 구현하는 시스템의 네트워크 구성도.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 무선 인터넷의 라우팅 방법의 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 라우팅 방법에 따라 이동 단말기의 이동에 따른 라우팅을 자동으로 설정하는 과정의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 라우팅 방법에 의한 이동 단말기의 이동에 따른 통신 결과의 예시도.

Claims (6)

  1. 무선 인터넷에서 제 1단말기와 제 2단말기 간의 통신을 위하여 라우팅 하는 방법에 있어서,
    상기 제 1단말기가 DHCP 서버 탐색, 상기 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보의 요청, 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성 설정, ARP 요구, 및 DNS 서버 질의 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 2단말기와 통신을 하는 제 1과정;
    상기 제 1과정의 통신이 불능이면, 상기 DNS 서버로의 질의 및 상기 제 1과정에서 수행된 ARP의 점검 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 1단말기의 이동에 따른 무선 네트워크의 변경 여부를 판단하는 제 2과정;
    상기 제 2과정의 결과, 상기 제 1단말기의 무선 네트워크의 변경이면 상기 제 1단말기는 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하고, 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성을 설정하며, ARP 요구 및 DNS 서버 질의 과정을 순차적으로 수행하여 상기 제 2단말기와 통신을 재개하는 제 3과정; 및
    상기 제 3과정에서 DHCP 서버로부터 상기 정보가 전송되지 않으면, 상기 DHCP 서버를 탐색하여 발견하고, 이후 상기 제 3과정을 수행하는 제 4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 구성에 필요한 정보는,
    상기 네트워크에서 상기 제 1단말기를 식별하기 위한 IP 주소, 상기 네트워크 범위를 표시하는 서브넷 마스크, 상기 제 1단말기가 데이터를 전송할 라우터의 IP 주소, 및 상기 DNS 서버의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1과정은,
    상기 제 1단말기가 상기 DHCP 서버를 탐색하는 제 1단계;
    상기 DHCP 서버가 발견되면 상기 제 1단말기가 상기 DHCP 서버에게 네트워크의 구성에 필요한 정보를 요청하는 제 2단계;
    상기 DHCP 서버로부터 상기 정보가 전송되면 상기 제 1단말기가 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성을 설정하는 제 3단계;
    상기 제 1단말기가 상기 ARP를 요구하는 제 4단계;
    상기 ARP 요구에 대한 응답이 있으면 상기 제 1단말기가 상기 DNS 서버에게 질의하는 제 5단계; 및
    상기 DNS 서버로부터 응답이 있으면 상기 통신을 하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2과정은,
    상기 제 1과정의 통신이 불능이면 상기 DNS 서버에게 질의하는 제 1단계;
    상기 DNS 서버로부터 응답이 없으면 상기 제 1과정에서 수행된 ARP를 점검하는 제 2단계; 및
    상기 ARP의 점검 결과 상기 ARP의 응답 여부를 판단하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3과정은,
    상기 제 1단말기가 상기 DHCP 서버에게 네트워크 구성에 필요한 정보를 요청하는 제 1단계;
    상기 DHCP 서버로부터 상기 정보가 전송되면 상기 제 1단말기가 상기 정보를 이용하여 네트워크 구성을 설정하는 제 2단계;
    상기 제 1단말기가 상기 ARP를 요구하는 제 3단계;
    상기 ARP 요구에 대한 응답이 있으면 상기 제 1단말기가 상기 DNS 서버에게 질의하는 제 4단계; 및
    상기 DNS 서버로부터 응답이 있으면 상기 통신을 재개하는 제 5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 방법.
  6. 프로토콜을 이용하여 단말기 간의 데이터 경로를 제공하는 다수의 라우터;
    상기 단말기에게 IP 주소를 포함한 네트워크 구성 정보를 제공하여 상기 단말기가 상기 라우터를 이용하여 인터넷에 접속하도록 하는 DHCP 서버;
    상기 인터넷의 도메인 이름에 대한 IP 주소를 제공하는 DNS 서버;
    상기 라우터에 연결되어 상기 단말기가 무선으로 상기 인터넷에 접속하도록 하는 AP;
    상기 AP를 통하여 상기 라우터와 연결되어 무선 인터넷 통신을 하고, 상기 통신이 불능이면 상기 DNS 서버에게 질의를 한 후 ARP를 점검하고, 상기 DNS 서버 질의 및 ARP 점검을 실패하면 상기 DHCP 서버에게 상기 네트워크 구성 정보를 요청하여 상기 네트워크를 설정한 후 ARP 요구 및 DNS 서버 질의 과정을 수행하여 상기 통신을 재개하고, 상기 DHCP 서버에게 요청한 네트워크 구성 정보가 전송되지 않으면 상기 DHCP 서버를 탐색하여 네트워크 서버거 발견되면 상기 네트워크 구성 정보를 요청하는 이동 단말기를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷의 라우팅 시스템.
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